Розділ

Reference

Пункт

Item

1.1(4)

Інформаційні додатки A, B і C

Informative Annexes A, B and C

2.1(2)P

Кількість граничних станів які повинні бути розглянуті

Number of Limit States to be considered

2.1(3)P

Період повторюваності сейсмічних впливів, при яких не допускається перевищення граничного стану.

Return period of seismic actions under which the Limit States should not be exceeded

2.2.1(7)P

Окремі коефіцієнти для матеріалів

Partial factors for materials

3.3.1(4)

Коефіцієнти надійності

Confidence factors

3.4.4(1)

Рівні перевірки та випробування

Levels of inspection and testing

4.4.2(1)P

Максимальне значення відношення

Maximum value of the ratio

4.4.4.5(2)

Додаткова несуперечлива інформація по процедурам нелінійного статичного розрахунку, за допомогою яких можна врахувати більш високі моди.

Complementary, non-contradictory information on non-linear static analysis procedures that can capture the effects of higher modes



______________НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ_______________


Єврокод 8.

Проектування сейсмостійких конструкцій.

Частина 3. Оцінка стану та відновлення будівель


Еврокод 8.

Проектирование сейсмостойких конструкций.

Часть 3. Оценка состояния и востановление зданий


Eurocode 8

Design of structures for earthquake resistance.

Part 3: Assessment and retrofitting of buildings

_____________________________________________________________________________


Чинний від 201X - XX -_XX

1 Загальні відомості


1.1 Сфера застосування


(1) Сферу застосування Єврокоду 8 визначено в EN 1998-1: 2004, 1.1.1 та сферу застосування цього стандарту визначено в (2), (4) і (5) даного стандарту. Додаткові частини Єврокод 8 вказані в EN 1998-1: 2004, 1.1.3.


(2) Сфера застосування EN 1998-3 виглядає наступним чином:


– Дати критерії для оцінки сейсмічного поведінки існуючих окремих будівельних споруд.



– Дати підхід до вибору необхідних корективних заходів.


– Встановити критерії для проектування реконструктивних заходів (техзавдання, розрахунок конструкцій, включаючи корективних заходи, остаточне завдання розмірів частин конструкцій та їх зв'язку з існуючими конструктивними елементами).


ПРИМІТКА У даному стандарті реконструкція включає і посилення непошкоджених споруд та ремонт споруд, пошкоджених землетрусами.


(3) При проектуванні корективних заходів для забезпечення відповідної сейсмостійкості, перевірка конструкцій повинна проводитися і для несейсмічних сполучень навантажень.




(4) Відображаючи основні вимоги EN 1998-1: 2004, справжній Стандарт включає оцінку сейсмічних впливів і заходів з реконструкції будівель, побудованих з вживаних конструктивних матеріалів: бетону, сталі і кам'яної кладки.


ПРИМІТКА Інформативні Додатка A, B і C містять додаткову інформацію, що відноситься до оцінки стану будівель із залізобетону, сталі або сталебетон і кам'яних будинків, і про їх реконструкцію при необхідності.


(5) Хоча положення даного Стандарту застосовні до всіх категорій будівель, але оцінка сейсмостійкості і заходи щодо відновлення пам'ятників та історичних будівель часто вимагають різних рекомендацій і підходів в залежності від властивостей пам'ятників.


(6) Оскільки існуючі конструкції:


(I) відображають рівень знання того часу, коли вони будувалися;


(II) можливо, містять приховані грубі помилки;


(ІІІ) можливо вони вже піддавалися впливу землетрусів або випадковим впливам з невідомими наслідками, оцінка їх конструкцій та можливі конструктивні заходи в більшій мірі пов'язані з різним ступенем невизначеності (рівнем знання), чим проектування нових споруд. Тому потрібні різні комбінації коефіцієнтів надійності за матеріалами і конструкцій, а також інші методи розрахунку в залежності від повноти і достовірності наявної інформації.


1.2 Нормативні посилання


(1)Р Даний Європейський Стандарт включає датовані і недатовані посилання, положення, запозичені з інших публікацій. Ці нормативні посилання цитуються у тексті, а потім слідує список публікацій. Що стосується датованих посилань, то подальші поправки або виправлення будь-якої з цих публікацій дійсні для Європейського Стандарту тільки тоді, коли вони в нього внесені як поправки або виправлення. Що стосується недатованих посилань, то дійсні посилання на останню публікацію (включаючи поправки).


1.2.1 Посилання на загальні стандарти


EN 1990 Єврокод – Основи проектування конструкцій


EN 1998-1 Єврокод 8 – Проектування сейсмостійких конструкцій. Частина 1. Загальні правила, сейсмічні дії і правила щодо споруд


1.3 Допущення


(1) Посилання робиться на стандарт
EN 1998-1:2004, 1.3.


(2) Положення цього Стандарту припускають, що збір даних та випробування повинні виконуватися досвідченим персоналом і що інженер, відповідальний за оцінку, проектування реконструкції та виконання робіт має відповідний досвід щодо посилення та ремонту таких споруд.


(3) В проектні документи потрібно включати і зберігати процедури обстеження, переліки та інші процедури збору даних.



1.4 Розмежування між принципами і правилами застосування


(1) Застосовання правил стандарту
EN 1990: 2002, 1.4.


1.5 Терміни і визначення

(1) Посилання робиться на стандарт
EN 1998-1:2004, 1.5.


1.6 Символи


1.6.1 Загальні відомості

(1) Посилання робиться на стандарт
EN 1998-1:2004, 1.6.


(2) Подальші символи, використані в даному Стандарті, визначаються в тексті, де вони з'являються.



1.6.2 Символи, які використовуються в додатку А


ширина сталевих смуг в сталевій обшивці


і розмір обмеженого бетонного сердечника до центральної лінії кільцевої арматури


крок стрижнів повздовжньої арматури по центральній лінії


захисний шар бетону над арматурою


ефективна висота перетину (глибина до розтягнутої арматури)


висота до стисненої арматури


діаметр розтягнутої арматури


міцність бетону на стиск, (Мпа)


міцність обжатого бетону


проектне значення міцності бетону


середня міцність бетону на розтяг


розрахункова ефективна міцність на розшарування армованого волокнами полімеру(FRP – fiber reinforced polymer)


гранична міцність листа полімеру FRP обернутогонавколо кута з радіусом R, вираз (A.25)


середнє значення границі текучості сталі за розрахунком


розрахункове значення границі текучості арматури (в повздовжньому напрямі)


розрахункове значення границі текучості стальної обшивки


границя текучості поперечної арматури (арматура стиснута)


висота поперечного перетину


коефіцієнт покриття полімеру FRP (армованого волокном) смуг/листів


число стрижнів арматури стикованих в напуск по периметру


довжина лінії периметру в перерізі колони уздовж внутрішньої сторони продольної арматури


крок хомутів по центральній лінії


крок хомутів із FRP (полімеру армованого волокном) по центральній лінії( для листів із FRP


товщина листа із FRP (полімеру, армованого волокнами)


товщина сталевої оболонки


висота стиснутої зони


ширина смуги/листа із FRP (полімеру, армованого волокном)


довжина внутішнього плеча перетину


площа поперечного перетину колони


площа горизонтальної проекції поперечного перерізу смуги / листа FRP товщиною , шириною і кутом



площа поперечного перетину повздовжньої сталевої арматури


площа поперечного перетину хомутів


модуль Юнга FRP (полімеру, армованого волокном)


ділянка сколювання (поперечна сила) на торці елементу


осьова сила (позитивна для стискування)


міцність елементу без польової арматури на зсув


міцність на зсув елемента, визначена роздавленням стиснутої діагональної розпірки


внесок поперечної арматури в міцність на зсув


коефіцієнт ефективності обтиснення (коеф. запасу)


коефіцієнт, що перевищує 1,0 для первинних сейсмічних елементів і рівний 1,0 для вторинних сейсмічних елементів


частковий коефіцієнт для розшарування FRP (полімеру, армованого волокном)


кут між діагоналлю і віссю колони



гранична деформація бетону


гранична деформація FRP (полімеру, армованого волокном)


гранична деформація арматури обтиснення


кут нахилу стиснутої зони в розрахунку на зріз


обертання поясу (стиснутої зони) при пластичній деформації бетонного елементу


граничне обертання поясу бетонного елементу


( ширина стиснутої зони)


коефіціент металу в діагональному армуванні


об'ємний коефіцієнт FRP (волоконного армування полімером)


геометричний коефіцієнт сталі


коефіцієнт поперечної сталевої арматури, паралельної напряму навантаження ( крок хомутів)


коефіцієнт загального повздовжнього армування


об'ємний коефіцієнт арматури обтиснення


кефіцієнт поперечного армування


грнична кривизна у торця перетину


кривизна пластичної деформації біля торця перетину


коефіцієнт конструктивного армування розтягнутої і стислої арматури



1.6.3 Символи, які використовуються в Додатку В


ширина листа обшивки


ширина полиці


ширина колони


відстань між накладками в зоні панелі


відстань між пластичним шарніром і поверхнею колони


міцність бетону на стиск


міцність бетону на розтягування


міцність зварних швів на розтяг


границя текучості поперечної арматури


номінальна границя текучості кожної полиці


довжина листа обшивки


товщина листа обшивки


товщина


товщина ребра


ширина зони панелі між полицями колони


загальна площа перетину


площа виступа полиці


площа кожної полиці


ширина плоского стального стержня для з'єднання


ширина складеного перерізу


модуль Юнга балки


модуль пружності залізобетонної панелі



сейсмічна горизонтальна сила в основі споруди


висота рами


висота поверху рами


жорсткість з'єднання на обертання


момент інерції


проліт балки


пластичний момент балки


проектна осьова сила


межа текучості сталевої в'язі


момент опору перетину балки (головний), пружній


товщина панелі


зрушуюча сила у пластичному шарнірі балки


пластичний момент опору перетину балки


ефективний, пластичний момент опору перетину у місці пластичного шарніру


коефіцієнт поперечного армування


1.7 Одиниці СІ


(1) Посилання робиться на стандарт
EN 1998-1:2004, 1.7.



2 Експлуатаційні вимоги і критерії відповідності


2.1 Основні вимоги


(1)Р Основні вимоги відносяться до стану пошкодження конструкції, в подальшому визначаються трьома Граничними Станами (LS), а саме: Близьке до Руйнування (NC), Вагомі Пошкодження (SD), і Обмежені Пошкодження (DL). Ці Граничні Стани повинні характеризуватися таким чином:


Граничний Стан Близький до Руйнування (NC). Конструкція сильно пошкоджена і має низьку залишкову міцність і жорсткість по горизонтальній силі, не дивлячись на те, що вертикальні елементи все ще здатні витримувати вертикальні навантаження. Більшість не несучих елементів конструкції, зруйновані. Присутні великі залишкові деформації. Конструкція знаходиться в стані, близькому до руйнування, і, ймовірно, не витримає ще одного землетрусу, навіть якщо його інтенсивність буде помірною.


Граничний Стан при Вагомих Пошкодженнях (SD). Конструкція має вагомі пошкодження з деякою залишковою міцністю і жорсткістю по горизонтальній силі, а вертикальні елементи здатні витримувати вертикальні навантаження. Елементи не несучих конструкцій пошкоджені, не дивлячись на те, що перегородки і заповнення не змістились зі своєї плоскості. Присутні помірні залишкові деформації. Конструкція може витримати подальші поштовхи помірної інтенсивності. Ремонт конструкції, ймовірно, буде невиправданим з економічної точки зору.


Граничний Стан при Обмеженнх Пошкодженнях (DL). Конструкція пошкоджена лише злегка, при цьому елементи конструкції уникнули істотної пластичної деформації і зберігають свою міцність і жорсткість. Не несучі елементи конструкції, такі, як перегородки і заповнення, можуть мати розподілене розтріскування, але усунення пошкоджень може бути виправдане з економічної точки зору. Необоротна залишкова деформація являється несуттєво малою. Конструкція не вимагає ухвалення якихось мір по ремонту.


Примітка Визначення Граничного Стану Руйнування, приведене в даній Частині 3 Єврокоду 8, ближче до фактичного руйнування будівлі, чим те що представлене в стандарті EN 1998-1:2004 і відповідає повному використанню деформаційної здатності елементів конструкції. Граничний Стан який відповідає вимогам "не зруйноване" в стандарті EN 1998-1:2004, є приблизно еквівалентним тому що визначений тут як Граничний Стан при Вагомих Пошкодженнях.


(2)Р Національні органи влади ухвалюють рішення про те, чи повинні перевірятися всі три Граничні Стани, два з них або одне з них.


Примітка Вибір Граничних Станів перевірятиметься в країні серед трьох Граничних Станів, визначених в пункті 2.1(1)Р, які можна знайти в Національному Додатку.


(3)Р Відповідні рівні захисту досягаються шляхом вибору для кожного Граничного Стану періоду повторення для сейсмічної дії.


Примітка Періоди повторення, що приписуються різним Граничним Станам, що підлягають перевірці в даній країні, можна знайти в її Національному Додатку. Захист звичайно вважається достатнім для типових нових будівель, якщо приймаються наступні значення периодів повторення:

Граничний Стан Близький до Руйнування (NС): 2475 років, що відповідає вірогідності перевищення в 2 % протягом 50 років

Граничний Стан при Вагомих Пошкодженнях (SD): 475 років, що відповідає вірогідності перевищення в 10 % протягом 50 років

Граничний Стан при Обмежених Пошкодженнях (DL): 225 років, що відповідає вірогідності перевищення в 20 % протягом 50 років.


2.2 Критерії відповідності


2.2.1 Загальні відомості


(1)Р Відповідність вимогам пункту 2.1 досягається шляхом ухвалення сейсмічного впливу, методу розрахунку, перевірки і детального конструювання, відповідно даній частині стандарту EN 1998, як це прийнято для різних конструкційних матеріалів в рамках їх використання (тобто для бетону, сталі, цегляної кладки).


(2)Р За винятком випадків застосування коефіцієнта умов роботи q, відповідність перевіряється використанням повного (не зниженого пружнього) сейсмічного впливу по 2.1 і 4.2 для необхідного періоду повторюваності.


(3)Р При верифікації конструктивних елементів робиться відмінність між 'податливими' і 'крихкими'. Якщо не використовується коефіцієнт умов роботи q, то проводиться перевірка того, чи перевищують вимоги до конструкцій їх деформованість. Крім того, перевіряється: чи не перевищують вимоги міцність конструкцій.



Примітка Інформацію по класифікації елементів/механізмів як «податливих» або «крихких» можна знайти у відповідних Додатках по матеріалам.


(4)Крім того, підхід з використанням коефіцієнта умов роботи q можна використовувати там, де сейсмічна дія зменшується з допомогою цього коефіцієнта q, як зазначено в 4.2 (3) P. При цьому потрібно перевіряти всі конструктивні елементи на те, щоб вимоги за рахунок зменшених сейсмічних впливів не перевищували відповідні можливості конструкцій по міцності, розраховані відповідно до пункту (5) P.


(5)Р При розрахунках несучої здатності податливих або крихких елементів там, де вони будуть порівнюватися з вимогами при перевірках безпеки відповідно до (3) P and (4) P, потрібно використовувати усереднені значення характеристик існуючих матеріалів, отримані з випробувань при зведенні монолітних конструкцій на майданчику і з додаткових джерел інформації, поділені на коефіцієнти довірчої ймовірності, що визначаються в 3.5, з урахуванням досягнутого рівня знань. Для нових чи додаткових матеріалів потрібно використовувати номінальні характеристики.


(6)Р Деякі з існуючих конструктивних елементів можна визначити як "другорядні сейсмічні" згідно з визначеннями в 4.2.2 (1)P (2) і (3) EN 1998-1: 2004. "Вторинні сейсмічні" елементи слід перевіряти за допомогою тих же критеріїв відповідності, як і "основні сейсмічні".





(7)Р При розрахунках міцності крихких "основних сейсмічних" елементів, міцність матеріалу потрібно розділити на приватний коефіцієнт цього матеріалу.


Примітка Величини приватних коефіцієнтів для сталі, бетону, конструктивної сталі, кам'яної кладки та інших матеріалів для використання в конкретній країні можна знайти в Національному Додатку до цього стандарту. У примітках до пунктів 5.2.4 (3), 6.1.3 (1), 7.1.3 (1) і 9.6 (3) в EN1998-1: 2004 дані посилання на величини приватних коефіцієнтів для сталі, бетону, конструктивної сталі і кам'яної кладки, які використовуються для проектування нових будівель в різних країнах.



2.2.2 Граничний Стан Близький до Руйнування (NС)


(1)Р Вимоги повинні грунтуватися на розрахунковому сейсмічному впливі, який відповідає даному Граничному Стану. Для податливих і крихких елементів вимоги визначаються на основі розрахунку. Якщо використовується лінійний метод розрахунку, то вимоги до крихких елементів повинні бути змінені у відповідності з 4.5.1 (1) P.


(2)Р Можливості конструкцій повинні визначатися граничними деформаціями податливих елементів і граничною міцністю крихких елементів.


(3) Підхід, заснований на використанні коефіцієнта q (див. 2.2.1 (4) P, 4.2 (3) P) зазвичай не придатний для перевірки по цьому Граничному Стані.


Примітка Значення q = 1,5 и 2,0, приведені в пункті 4.2 (3) Р для конструкцій із залізобетону і сталі, відповідно, а також вищі значення q, можливо обгрунтовані з посиланням на існуючу локальному чи глобальну пластичність відповідно до застосовуваних додатків стандарту EN 1998-1:2004, відповідають виконанню Граничного Стану при Вагомих Пошкодженнях. Якщо вибирається перевірка по Передаваріному Граничному Стані, то можна застосувати пункт 2.2.3 (3) Р, при цьому величина коеффіцієнта q перевищує значення, вказані в пункті 4.2 (3) Р, приблизно на одну третину.


2.2.3 Граничний Стан при Вагомих Пошкодженнях (SD)


(1)Р Вимоги повинні грунтуватися на проектній сейсмічній дії, застосованій до даного Граничного стану. Для податливих і крихких елементів вимоги винні оцінюваться на підставі результатів аналізу. При використанні лінійного методу аналізу вимоги до крихких елементів мають бути змінені відповідно до 4.5.1(1) Р.


(2)Р За винятком випадків використання підходу q - фактора, характеристики повинні основуватись на деформаціях, що відносяться до пошкодження, для податливих елементів і на консервативно оцінених значеннях міцності для крихких елементів.


(3)Р В підході q - фактора (див. 2.2.1(4)Р, 4.2(3)Р), вимоги повинні грунтуватися на зменшеній сейсмічній дії, і характеристики повинні оцінюватися, як для несейсмічних проектних ситуацій.


2.2.4 Граничний стан обмеження пошкоджень (DL)


(1)Р Вимоги повинні грунтуватися на проектній сейсмічній дії, застосовній до даного Граничного стану.


(2)Р За винятком випадків використання підходу q - фактора, характеристики повинні основуватись на межах текучості для всіх елементів конструкції – як податливих, так і крихких. Характеристики наповнювачів повинні грунтуватися на середніх характеристиках пластичної деформації наповнювачів між поверхами.


(3)Р В підході q - фактора (див. 2.2.1(4)Р, 4.2(3)Р) вимоги і характеристики повинні порівнюватися в сенсі середньої пластичної деформації між поверхами.



3 Інформація для конструктив-

ної оцінки


3.1 Загальна інформація і історія


(1)Р При оцінці сейсмостійкості існуючих конструкцій, вхідні дані повинні збиратися з великої кількості джерел, включаючи:


– доступну документацію, конкретну для даної будівлі,


– застосовні джерела загальних даних (наприклад, сучасні правила і стандарти),


– польові дослідження і,


– в більшості випадків, вимірювання і випробування, що проводяться на місці і/або в лабораторії, як описано детальніше в пунктах 3.2 і 3.4.


(2) Між даними, отриманими з різних джерел, слід виконувати перехресні перевірки для зведення до мінімуму невизначеності.


3.2 Необхідні вхідні дані


(1) В цілому, інформація для оцінки здатності несучої конструкції, повинна охоплювати наступні пункти з а) по і).


а) Ідентифікація конструктивної системи і її відповідності критеріям рівномірності, установленим в стандарті EN 1998-1:2004, 4.2.3. Інформацію слід збирати або з досліджень, проведених на місці, або з оригінальних проектних креслень, якщо вони доступні. У цьому останньому випадку слід також збирати інформацію про можливі конструктивні зміни з моменту завершения будівництва.


b) Ідентифікація типу фундаментів будівель.



c) Ідентифікація про стан грунту, як розподіленого по категоріях згідно стандарту EN 1998-1:2004, 3.1.


d) Інформація про габарити і характеристики поперечного перетину елементів будівлі, а також механічних властивостях і стану складових матеріалів.


е) Інформація про дефекти матеріалів, що ідентифікуються, і неадекватне деталювання.


f) Інформація про критерії сейсмічного проектування, використані для внутрішнього проектування, включаючи чинник зменшення сили (q - фактор), якщо це застосовно.


g) Опис поточного і/або планованого використання будівлі (з ідентифікацією його класу відповідальності, як описано в стандарті

EN 1998-1:2004, 4.2.5).


h) Повторна оцінка передбаченних дій з урахуванням використання будівлі.


і) Інформація про тип і ступінь попереднього і поточного пошкодження будівельних несучих конструкцій, при його наявності, включаючи раніше проведені заходи щодо ремонту.


(2)Р Залежно від кількості якісної інформації, зібраної в пунктах, викладених вище, слід прийняти різні типи аналізу і різні значення коефіцієнтів достовірності, як вказано в пункті 3.3.


3.3 Рівні знань


3.3.1 Визначення рівнів знань


(1) Для цілей вибору допустимого типу аналізу і відповідних значень довірчої вірогідності визначаються три наступні рівні знань:



КL1: Обмежене знання


КL2: Звичайне знання


КL3: Повне знання


(2)Чинниками, що визначають відповідний рівень знань (тобто КL1, КL2 або КL3), являются наступні:


i) геометрія: геометричні властивості конструктивної системи, і елементів конструкції, які не являються несучими (наприклад, панелі з цегляним наповненням), які можуть впливати на поведінку конструкції.


іі) деталі: включають кількість і деталювання арматури в залізобетоні, з'єднання між сталевими елементами, приєднання діафрагм до бічної конструкції, що чинить опір, перев'язку і з'єднання розчинів цегляної кладки і характер будь-яких армуючих елементів в цегляній кладці.


ііі) матеріали: механічні властивості складових матеріалів.


(3) Досягнутий рівень знання визначає допустимий метод аналізу (див. 4.4), а також значення, які мають бути прийняті для довірчої вірогідності (СF). Процедури для отримання необхідних даних представлені в пункті 3.4.


(4) Взаємозв'язок між рівнями знань і застосованими методами аналізу, і довірчі вірогідності проілюстровані в таблиці 3.1. Визначення термінів "візуальний", "повний", "обмежений", "розширений" і "вичерпний" в таблиці застосовані в пункті 3.4.


3.3.2 KL1 Обмежене знання


(1) KL1 відповідає наступному стану знань:



i) геометрія: загальна геометрія конструкції і розміри елементів відомі і (а) зйомки, або (b) з оригінальних ескізних будівельних креслень, використовуваних як для оригінального будівництва, так і для будь-яких подальших модифікацій. У випадку (b) слід перевіряти на місці достатню вибірку як розмірів загальної геометрії, так і розмірів елементів; при наявності істотних розбіжностей з ескізним будівельним кресленням слід виконати більш повне зняття розмірів.


Таблиця 3.1: Рівні знань і відповідні методи аналізу (LF: Процедура з використанням бічної сили, MRS: Аналіз модального спектру реакції) і довірчі вірогідності (CF)


1 General


1.1 Scope


(1) The scope of Eurocode 8 is defined in EN 1998-1: 2004, 1.1.1 and the scope of this Standard is defined in (2), (4) and (5). Additional parts of Eurocode 8 are indicated in EN 1998-1: 2004, 1.1.3.


(2) The scope of EN 1998-3 is as follows:



– To provide criteria for the evaluation of the seismic performance of existing individual building structures.


– To describe the approach in selecting necessary corrective measures.


– To set forth criteria for the design of retrofitting measures (i.e. conception, structural analysis including intervention measures, final dimensioning of structural parts and their connections to existing structural elements).



NOTE For the purposes of this standard, retrofitting covers both the strengthening of undamaged structures and the repair of earthquake damaged structures.


(3) When designing a structural intervention to provide adequate resistance against seismic actions, structural verifications should also be made with respect to non-seismic load combinations.



(4) Reflecting the basic requirements of
EN 1998-1: 2004, this Standard covers the seismic assessment and retrofitting of buildings made of the more commonly used structural materials: concrete, steel, and masonry.



NOTE Informative Annexes А, В and С contain additional infonnation related to the assessment of reinforced concrete, steel and composite, and masonry buildings, respectively, and to their upgrading when necessary.


(5) Although the provisions of this Standard are applicable to all categories of buildings, the seismic assessment and retrofitting of monuments and historical buildings often requires different types of provisions and approaches, depending on the nature of the monuments.


(6) Since existing structures:


(i) reflect the state of knowledge at the time of their construction;


(ii) possibly contain hidden gross errors;



(Ш) may have been submitted to previous earthquakes or other accidental actions with unknown effects, structural evaluation and possible structural intervention are typically subjected to a different degree of uncertainty (level of knowledge) than the design of new structures. Different sets of material and structural safety factors are therefore required, as well as different analysis procedures, depending on the completeness and reliability of the information available.


1.2 Normative references


(1)P This European Standard incorporates by dated or undated reference, provisions from other publications. These normative references are cited at the appropriate places in the text and the publications are listed hereafter. For dated references, subsequent amendments to or revisions of any of these publications apply to this European Standard only when incorporated in it by amendment or revision. For undated references the latest edition of the publication referred to applies (including amendments).


1.2.1 General reference standards


EN 1990 Eurocode – Basis of structural design



EN 1998-1 Eurocode 8 – Design of structures for earthquake resistance – Part 1: General rules, seismic actions and rules for buildings


1.3 Assumptions


(1) Reference is made to EN 1998-1: 2004, 1.3.



(2) The provisions of this Standard assume that the data collection and tests is performed by experienced personnel and that the engineer responsible for the assessment, the possible design of the retrofitting and the execution of work has appropriate experience of the type of structures being strengthened or repaired


(3) Inspection procedures, check-lists and other data-collection procedures should be documented and filed, and should be referred to in the design documents.


1.4 Distinction between principles and application rules


(1) The rules of EN 1990: 2002, 1.4 apply.



1.5 Definitions

(1) Reference is made to EN 1998-1: 2004, 1.5.



1.6 Symbols


1.6.1 General

(1) Reference is made to EN 1998-1: 2004, 1.6.



(2) Further symbols used in this Standard are defined in the text where they occur.




1.6.2 Symbols used in Annex A



width of steel straps in steel jacket


and dimension of confined concrete core to the centreline of the hoop



centreline spacing of longitudinal bars



concrete cover to reinforcement


effective depth of section (depth to the tension reinforcement)


depth to the compression reinforcement


diameter of tension reinforcement


concrete compressive strength (MPa)


confined concrete strength


design value of concrete strength


concrete mean tensile strength


design value of FRP (fibre-reinforced polymer) effective debonding strength



ultimate strength of FRP sheet wrapped around corner with radius R, expression (A.25)


estimated mean value of steel yield strength


design value of yield strength of (longitudinal) reinforcement


design value of yield strength jacket steel


yield stress of transverse or confinement reinforcement


depth of cross-section


covering coefficient of FRP (fibre-reinforced polymer) strips/sheet


number of spliced bars along perimeter p



length of perimeter line in column section along the inside of longitudinal steel



centreline spacing of stirrups


centreline spacing of FRP (fibre-reinforced polymer) strips ( for FRP sheets)


thickness of FRP (fibre-reinforced polymer) sheet


thickness of steel jacket


compression zone depth


width of FRP (fibre-reinforced polymer) strip/sheet


length of section internal lever arm


column cross-section area


horizontally projected cross-section area of FRP (fibre-reinforced polymer) strip/sheet with thickness , width and angle


cross-sectional area of longitudinal steel reinforcement


cross-sectional area of stirrup


FRP (fibre-reinforced polymer) modulus



shear span at member end



axial force (positive for compression)



shear resistance of member without web reinforcement


shear resistance as determined by crushing in the diagonal compression strut


contribution of transverse reinforcement to shear resistance


confinement effectiveness factor



factor, greater than 1,0 for primary seismic and equal to 1,0 for secondary seismic elements


partial factor for FRP (fibre-reinforced polymer) debonding


angle between the diagonal and the axis of a column


concrete ultimate strain


FRP (fibre-reinforced polymer) ultimate strain


ultimate strain of confinement reinforcement


strut inclination angle in shear design



chord rotation at yielding of concrete member



ultimate chord rotation of concrete member


( width of compression zone)


steel ratio of diagonal reinforcement



volumetric ratio of FRP (fibre-reinforced polymer)


geometric steel ratio


ratio of transverse steel parallel to direction of loading ( stirrup spacing)


total longitudinal reinforcement ratio



volumetric ratio of confinement reinforcement


transverse reinforcement ratio


ultimate curvature at end section


yield curvature at end section



mechanical reinforcement ratio of tension and compression reinforcement



1.6.3 Symbols used in Annex B



width of the cover plate


flange width


column depth


panel-zone depth between continuity plates


distance between the plastic hinge and the column face


concrete compressive strength


tensile strength of the concrete


tensile strength of the welds


yield strength of transverse reinforcement


nominal yield strength of each flange



length of the cover plate


thickness of the cover plate


thickness


web thickness


panel-zone width between column flanges



gross area of the section


area of the haunch flange


area of each flange


width of the steel flat-bar brace



width of the composite section


Young's modulus of the beam


elastic modulus of the RC (reinforced concrete) panel


seismic base shear



frame height


storey height of the frame


connection rotation stiffness


moment of inertia


beam span


beam plastic moment


design axial


yield strength of the steel brace


beam elastic (major) modulus



thickness of the panel


shear force at a beam plastic hinge



plastic modulus of the beam



effective plastic modulus of the section at the plastic hinge location


ratio of transverse reinforcement


1.7 S.I. Units


(1) Reference is made to EN 1998-1: 2004, 1.7.




2 PERFORMANCE REQUIREMENTS AND COMPLIANCE CRITERIA


2.1 Fundamental requirements


(1)P The fundamental requirements refer to the state of damage in the structure, herein defined through three Limit States (LS), namely Near Collapse (NC), Significant Damage (SD), and Damage Limitation (DL) These Limit States shall be characterised as follows:



LS of Near Collapse (NC). The structure is heavily damaged, with low residual lateral strength and stiffness, although vertical elements are still capable of sustaining vertical loads. Most non-structural components have collapsed. Large permanent drifts are present. The structure is near collapse and would probably not survive another earthquake, even of moderate intensity.





LS of Significant Damage (SD). The structure is significantly damaged, with some residual lateral strength and stiffness, and vertical elements are capable of sustaining vertical loads. Non-structural components are damaged, although partitions and infills have not failed out-of-plane. Moderate permanent drifts are present. The structure can sustain after-shocks of moderate intensity. The structure is likely to be uneconomic to repair.





LS of Damage Limitation (DL). The structure is only lightly damaged, with structural elements prevented from significant yielding and retaining their strength and stiffness properties. Non-structural components, such as partitions and infills, may show distributed cracking, but the damage could be economically repaired. Permanent drifts are negligible. The structure does not need any repair measures.





NOTE The definition of the Limit State of Collapse given in this Part 3 of Eurocode 8 is closer to the actual collapse of the building than the one given in EN 1998-1:2004 and corresponds to the fullest exploitation of the defonnation capacity of the structural elements. The Limit State associated with the "no collapse" requirement in EN 1998-1:2004 is roughly equivalent to the one that is here defined as Limit State of Significant Damage.


(2)P The National Authorities decide whether all three Limit States shall be checked, or two of them, or just one of them.


NOTE The choice of the Limit States will be checked in a country, among the three Limit States defined in 2.1(1)P, may be found in the National Annex.



(3)P The appropriate levels of protection are achieved by selecting, for each of the Limit States, a return period for the seismic action.


NOTE The return periods ascribed to the various Limit States to be checked in a country may be found in its National Annex. The protection normally considered appropriate for ordinary new buildings is considered to be achieved by selecting the following values for the return periods:

LS of Near Collapse (NC): 2475 years, corresponding to a probability of exceedance of 2% in 50 years


LS of Significant Damage (SD): 475 years, corresponding to a probability of exceedance of 10% in 50 years

LS of Damage Limitation (DL): 225 years, corresponding to a probability of exceedance of 20% in 50 years.



2.2 Compliance criteria


2.2.1 General


(1)P Compliance with the requirements in 2.1 is achieved by adoption of the seismic action, method of analysis, verification and detailing procedures contained in this part of EN 1998, as appropriate for the different structural materials within its scope (i.e. concrete, steel, masonry).



(2)P Except when using the q - factor approach, compliance is checked by making use of the full (unreduced, elastic) seismic action as defined in 2.1 and 4.2 for the appropriate return period.


(3)P For the verification of the structural elements a distinction is made between 'ductile' and 'brittle' ones. Except when using the q - factor approach, the former shall be verified by checking that demands do not exceed the corresponding capacities in terms of deformations The latter shall be verified by checking that demands do not exceed the corresponding capacities in terms of strengths.


NOTE Information for classifying components/nieclianisins as "ductile" or "brittle" may be found in the relevant material-related Annexes.


(4)P Alternatively, a q - factor approach may be used, where use is made of a seismic action reduced by a q - factor, as indicated in 4.2(3)P. In safety verifications all structural elements shall be verified by checking that demands due to the reduced seismic action do not exceed the corresponding capacities in terms of strengths evaluated in accordance with (5)P.




(5)P For the calculation of the capacities of ductile or brittle elements, where these will be compared with demands for safety verifications in accordance with (3)P and (4)P, mean value properties of the existing materials shall be used as directly obtained from in-situ tests and from the additional sources of information, appropriately divided by the confidence factors defined in 3.5, accounting for the level of knowledge attained. Nominal properties shall be used for new or added materials.




(6)P Some of the existing structural elements may be designated as "secondary seismic", in accordance with the definitions in
EN 1998-1: 2004, 4.2.2 (1)P, (2) and (3). "Secondary seismic" elements shall be verified with the same compliance criteria as primary seismic ones, but using less conservative estimates of their capacity than for the elements considered as "primary seismic".


(7)P In the calculation of strength capacities of brittle "primary seismic" elements, material strengths shall be divided by the partial factor of the material.


NOTE The values ascribed to the partial factors for steel, concrete, structural steel masonry and other materials for use in a country can be found in the National Annex to this standard. Notes to clauses 5.2.4(3), 6.1.3(1), 7.1.3(1) and 9.6(3) in EN 1998-1; 2004 refer to the values of partial factors for steel, concrete, structural steel and masonry to be used for the design of new buildings in different countries.





2.2.2 Limit State of Near Collapse (NC)



(1)P Demands shall be based on the design seismic action relevant to this Limit State. For ductile and brittle elements demands shall be evaluated based on the results of the analysis. If a linear method of analysis is used, demands on brittle elements shall be modified in accordance to 4.5.1 (1)P.



(2)P Capacities shall be based on appropriately defined ultimate deformations for ductile elements and on ultimate strengths for brittle ones.


(3) The q-factor approach (see 2.2.1(4)P, 4.2(3)P) is generally not suitable for checking this Limit State.



NOTE The values of q = 1,5 and 2,0 quoted in 4.2(3)P for reinforced concrete and steel structures, respectively, as well as the higher values of q possibly justified with reference to the local and global available ductility in accordance with the relevant provisions of
EN 1998-1: 2004, correspond to fulfilment of the Significant Damage Limit State. If it is chosen to use this approach to check the Near Collapse Limit State, then 2.2.3(3)P may be applied, with a value of the q - factor exceeding those in 4.2(3)P by about one-third.



2.2.3 Limit State of Significant Damage (SD)



(1)P Demands shall be based on the design seismic action relevant to this Limit State. For ductile and brittle elements demands shall be evaluated based on the results of the analysis. In case a linear method of analysis is used, demands on brittle elements shall be modified in accordance to 4.5.1(1)P.



(2)P Except when using the q - factor approach, capacities shall be based on damage-related deformations for ductile elements and on conservatively estimated strengths for brittle ones.


(3)P In the q - factor approach (see 2.2.1(4)P, 4.2(3)P), demands shall be based on the reduced seismic action and capacities shall be evaluated as for non-seismic design situations.



2.2.4 Limit State of Damage Limitation (DL)



(1)P Demands shall be based on the design seismic action relevant to this Limit State



(2)P Except when using the q - factor approach, capacities shall be based on yield strengths for all structural elements, both ductile and brittle. Capacities of infills shall be based on mean interstorey drift capacity for the infills.




(3)P In the q - factor approach (see 2.2.1(4)P, 4.2(3)P), demands and capacities shall be compared in terms of mean interstorey drift.




3 INFORMATION FOR STRUCTURAL ASSESSMENT


3.1 General information and history


(1)P In assessing the earthquake resistance of existing structures, the input data shall be collected from a variety of sources, including:


– available documentation specific to the building in question,


– relevant generic data sources (e.g. contemporary codes and standards),


– field investigations and,


– in most cases, in-situ and/or laboratory measurements and tests, as described in more detail in 3.2 and 3.4.



(2) Cross-checks should be made between the data collected from different sources to minimise uncertainties.


3.2 Required input data


(1) In general, the information for structural evaluation should cover the following points from a) to i).


а) Identification of the structural system and of its compliance with the regularity criteria in EN 1998-1:2004, 4.2.3. The information should be collected either from on site investigation or from original design drawings, if available. In this latter case, information on possible structural changes since construction should also be collected.



b) Identification of the type of building foundations.


c) Identification of the ground conditions as categorised in EN 1998-1: 2004, 3.1.



d) Information about the overall dimensions and cross-sectional properties of the building elements and the mechanical properties and condition of constituent materials.


e) Information about identifiable material defects and inadequate detailing.


f) Information on the seismic design criteria used for the initial design, including the value of the force reduction factor (q - factor), if applicable.


g) Description of the present and/or the planned use of the building (with identification of its importance class, as described in

EN 1998-1: 2004, 4.2.5).


h) Re-assessment of imposed actions taking into account the use of the building.


i) Information about the type and extent of previous and present structural damage, if any, including earlier repair measures.



(2)P Depending on the amount and quality of the information collected on the points above, different types of analysis and different values of the confidence factors shall be adopted, as indicated in 3.3.


3.3 Knowledge levels


3.3.1 Definition of knowledge levels


(1) For the purpose of choosing the admissible type of analysis and the appropriate confidence factor values, the following three knowledge levels are defined:


KL1: Limited knowledge


KL2: Normal knowledge


KL3: Full knowledge


(2) The factors determining the appropriate knowledge level (i.e. KL1, KL2 or KL3) are:



i) geometry: the geometrical properties of the structural system, and of such non-structural elements (e.g. masonry infill panels) as may affect structural response.



ii) details: these include the amount and detailing of reinforcement in reinforced concrete, connections between steel members, the connection of floor diaphragms to lateral resisting structure, the bond and mortar jointing of masonry and the nature of any reinforcing elements in masonry.


iii) materials: the mechanical properties of the constituent materials.


(3) The knowledge level achieved determines the allowable method of analysis (see 4.4), as well as the values to be adopted for the confidence factors (CF). The procedures for obtaining the required data are given in 3.4.


(4) The relationship between knowledge levels and applicable methods of analysis and confidence factors is illustrated in Table 3.1. The definitions of the terms "visual", "full", "limited", "extended" and "comprehensive" in the Table are given in 3.4.


3.3.2 KL1: Limited knowledge


(1) KL1 corresponds to the following state of knowledge:


i) geometry: the overall structural geometry and member sizes are known either (a) from survey, or (b) from original outline construction drawings used for both the original construction and any subsequent modifications. In case (b), a sufficient sample of dimensions of both overall geometry and member sizes should be checked on site; if there are significant discrepancies from the outline construction drawings, a fuller dimensional survey should be performed.


Table 3.1: Knowledge levels and corresponding methods of analysis (LF: Lateral Force procedure, MRS: Modal Response Spectrum analysis) and confidence factors (CF).