Страница 5: ДСТУ-Н Б EN 1998-3:20ХХ. Проектування сейсмостійких споруд. Частина 3. Оцінка стану та відновлення будівель (59431)

Лінійна модель (LM)

Linear Model (LM)

Нелінійна модель

Nonlinear Model

Підхід з використанням q - фактора

q-factor approach

Вимоги

Demand

Характеристика

Capacity

Вимоги

Demand

Характеристика

Capacity

Вимоги

Demand

Характеристика

Capacity

Тип єлементу чи механізму Type of element ormechanism (e/m)

Податливий Ductile

Прийнятність лінійної моделі (для перевірки значень

Acceptability of Linear Model (for checking of values):

Використовуйте серед се значена властивостей в моделі

From analysis. Use mean values of properties in model.

Із аналізу.

У виразі міцності використовуйте середнє значення властивостей, поділені на довірчу вірогідність і на частий коефіцієнт

In terms of strength. Use mean values of properties divided by CF and by partial factor.

Із аналізу

From analysis.

У виразі міцності використовуйте середнє значення властивостей, поділені на довірчу вірогідність і на частий коефіцієнт

In terms of strength. Use mean values of properties divided by CF and by partial factor.

Із аналізу. Використання середніх значень властивостей в моделі

From analysis. Use mean values of properties in model.

В сенсі міцності. Використовуйте середнє значення властивостей

In terms of strength. Use mean values of properties.

Варифікації (якщо була прийнята лінійна модель)

Verifications (if LM accepted):

Із аналізу

From analysis.

В виразі деформацій використовуйте середнє значення властивостей, поділених на довірчу вірогідність

In terms of deformation. Use mean values of properties divided by CF.

Крихкий Brittle

Варифікації (якщо була прийнята лінійна модель)

Verifications (if LM accepted):

У виразі міцності використовуйте середнє значення властивостей, поділені на довірчу вірогідність і на частий коефіцієнт

In terms of

strength. Use mean values of properties divided by CF and by partial factor

У відповідності з використовуємим розділом EN 1998-1:2004

In accordance with the relevant Section of EN1998-1: 2004.

Якщо :

із аналізу

If : from analysis.

У виразі міцності використовуйте середнє значення властивостей, поділені на довірчу вірогідність і на частий коефіцієнт

In terms of strength. Use mean values of properties divided by CF and by partial factor.

Якщо :

із рівняння рівноваги з міцністю податливого елементу. Використовуйте середнє значення властивостей, помножені на довірчу вірогідність

If : from equilibrium with strength of ductile e/m. Use mean values of properties multiplied by CF.

5 Рішення по конструкційному втручанню

5.1 Критерії для ухвалення рішення по конструкційному втручанню

5.1.1 Введення

(1) На підставі результатів оцінки конструкції і/або характеру і ступеня пошкодження, слід ухвалювати рішення про втручання.

Примітка Як і при проектуванні нових конструкцій, оптимальні рішення досягаються з урахуванням соціальних аспектів, таких, як припинення використання або оренди під час втручання.

(2) Справжній стандарт описує технічні аспекти відповідних критеріїв.

5.1.2 Технічні критерії

(1)Р Вибір типу, методики, ступеня і невідкладності втручання має бути заснований на структурній інформації, зібраній при виконанні оцінки будівлі.

(2) Слід приймати в розрахунок наступні аспекти:

а) Всі певні локальні грубі помилки слід усувати відповідним чином,

b) У разі будівлі з високим ступенем нерівномірності (як у сенсі жорсткості, так і в сенсі розподілів надміцності), конструкційну рівномірність слід поліпшити в максимальной ступені, наскільки це можливо, як по висотній відмітці, так і в плані;

с) Необхідні характеристики рівномірності і стійкості можуть бути досягнуті шляхом зміни міцності і/або жорсткості відповідної кількості існуючих компонентів, або шляхом введення нових елементів конструкції;

d) Підвищення локальної податливості слід забезпечувати там, де це потрібно;

е) Підвищення міцності після втручання не повинне зменшувати доступну глобальну податливiсть;

f) Конкретно для конструкцій з цегляної кладки: неподатливі перемички вікон або дверей слід замінити, неадекватні з'єднання між підлогою і стінами слід поліпшити, горизонтальні упори, що виходять з плоскості, в стіну слід усунути.

5.1.3 Тип втручання

(1) Втручання може бути вибране з наступних вказуючих типів:

а) Місцева або загальна зміна пошкоджених або непошкоджених елементів (ремонт, підсилення або повна заміна), враховуючи жорсткість, міцність і/або податливість вказаних елементів;

b) Додавання нових елементів конструкції (наприклад, розтяжки або каркасні стіни із заповненням; сталь, деревина або залізобетонні пояси в конструкціях з цегляної кладки і т. д.);

с) Зміна конструктивної системи (усунення деяких структурних швів; розширення швів; усунення уразливих елементів; зміна компоновок убік більш рівномірних і/або податливіших) ¹;

d) Додавання нової конструктивної системи для витримки деяких або всіх сейсмичних дій;

е) Можливе перетворення існуючих елементів конструкції, з не несучих, в несучі елементи конструкції;

f) Впровадження пасивних захисних пристроїв через систему розсіюючих зв'язків або ізоляцію основи;

g) Зниження маси;

_________________________

¹⁾ Це, наприклад, відноситься до того випадку, коли уразливі колони з малим відношенням зрушення або повністю м'які поверхи перетворяться в податливіші конструкції; аналогічним чином, коли нерівномірності надміцності на висотній відмітці або ексцентриситету в плані зменшується шляхом зміни конструктивної системи.

h) Обмеження або зміна використання будівлі;

i) Частковий знос;

(2) Можуть бути вибрані один або декілька типів в поєднанні. У всіх випадках, слід приймати в розрахунок зміну впливу конструкції на фундамент.

(3)Р Якщо приймається ізоляція фундаменту, необхідно слідувати положенням, які містяться в стандарті EN 1998-1:2004, 10.

5.1.4 Елементи несучих конструкції

1(Р) Рішення, що стосуються ремонту або зміцнення елементів конструкції, які не є несучими, повинні також ухвалюватися у всіх випадках, коли на додаток до функціональних вимог, сейсмічна поведінка вказаних елементів може створити загрозу життю жителів або оказати вплив на цінність товарів, що зберігаються в будівлі.

(2) У таких випадках повне або часткове руйнування вказаних елементів має бути попереджено шляхом вживання наступних заходів:

a) Відповідне приєднання до елементів конструкції (див. EN 1998-1:2004, 4.3.5);

b) Підвищення стійкості елементів конструкції які не є несучими (див. EN 1998-1:2004, 4.3.5);

c) Прийняти заходи по анкерному закріпленню з метою запобігання можливому випаданню частин вказаних елементів.

(3) Слід враховувати можливі наслідки даних заходів на поведінку елементів конструкції.

5.1.5 Обгрунтування вибраного типу втручання

(1)Р У всіх випадках, документи, що відносяться до проектування модернізації, повинні містити в собі обгрунтування вибраного типу втручання і опис його очікуваної дії на поведінку конструкції.

(2) Дане обгрунтування слід надати власникові

5 DECISIONS FOR STRUCTURAL INTERVENTION

5.1 Criteria for a structural intervention

5.1.1 Introduction

(1) On the basis of the conclusions of the assessment of the structure and/or the nature and extent of the damage, decisions should be taken for the intervention.

NOTE As in the design of new structures, optimal decisions are pursued, taking into account social aspects, such as the disruption of use or occupancy during the intervention.

(2) This Standard describes the technical aspects of the relevant criteria.

5.1.2 Technical criteria

(1)P The selection of the type, technique, extent and urgency of the intervention shall be based on the structural information collected during the assessment of the building.

(2) The following aspects should be taken into account:

а) All identified local gross errors should be appropriately remedied,

b) In case of highly irregular buildings (both in terms of stiffness and overstrength distributions), structural regularity should be improved as much as possible, both in elevation and in plan;

c) The required characteristics of regularity and resistance can be achieved by either modification of the strength and/or stiffness of an appropriate number of existing components, or by the introduction of new structuralelements;

d) Increase in the local ductility supply should be effected where required;

e) The increase in strength after the intervention should not reduce the available global ductility;

f) Specifically for masonry structures: non-ductile lintels should be replaced, inadequate connections between floor and walls should be improved, out-of-plane horizontal thrusts against walls should be eliminated.

5.1.3 Type of intervention

(1) An intervention may be selected from the following indicative types:

a) Local or overall modification of damaged or undamaged elements (repair, strengthening or full replacement), considering the stiffness, strength and/or ductility of these elements;

b) Addition of new structural elements (e.g. bracings or infill walls, steel, timber or reinforced concrete belts in masonry construction etc);

c) Modification of the structural system (elimination of some structural joints, widening of joints, elimination of vulnerable elements, modification into more regular and/or more ductile arrangements)¹;

d) Addition of a new structural system to sustain some or all of the entire seismic action;

e) Possible transformation of existing non-structural elements into structural elements;

f) Introduction of passive protection devices through either dissipative bracing or base isolation;

g) Mass reduction;

_________________________

¹⁾ This is for instance the case when vulnerable low shear-ratio columns or entire soft storeys are transformed into more ductile arrangements; similarly, when overstrength irregularities in elevation, or in-plan eccentricities are reduced by modifying the structural system.

h)Restriction or change of use of the building;

i)Partial demolition;

(2) One or more types in combination may be selected. In all cases, the effect of structural modifications on the foundation should be taken into account.

(3)P If base isolation is adopted, the provisions contained in EN 1998-1:2004, 10 shall be followed.

5.1.4 Non-structural elements

1(P) Decisions regarding repair or strengthening of non-structural elements shall also be taken whenever, in addition to functional requirements, the seismic behaviour of these elements may endanger the life of inhabitants or affect the value of goods stored in the building.

(2) In such cases, full or partial collapse of these elements should be avoided by means of:

a) Appropriate connections to structural elements (see EN 1998-1:2004, 4.3.5);

b) Increasing the resistance of non-structural elements (see EN 1998-1: 2004, 4.3.5);

c) Taking measures of anchorage to prevent possible falling out of parts of these elements.

(3) The possible consequences of these provisions on the behaviour of structural elements should be taken into account.

5.1.5 Justification of the selected intervention type

(1)P In all cases, the documents relating to retrofit design shall include the justification of the type of intervention selected and the description of its expected effect on the structural response

(2) This justification should be made available to the owner

6 реконструкція

6.1 Модернізація

(1)Р Процедура модернізації повинна включати наступні кроки:

а) концептуальне проектування;

b) аналіз;

c) верифікації.

(2)Р Концептуальне проектування повинне охоплювати наступне:

(I) Вибір методик і/або матеріалів, а також типу і конфігурації втручання.

(II) Попередня оцінка розмірів додаткових несучих деталей.

(III) Попередня оцінка зміненої жорсткості модернізованих елементів.

(3)Р Повинні використовуватися методи аналізу конструкції, визначені в пункті 4.4, з урахуванням змінених характеристик будівлі.

(4)Р Верифікації безпеки повинні здійснюватися, в цілому, відповідно до пункту 4.5, для існуючих, змінених і нових елементів конструкції. Для існуючих матеріалів з метою верифікації повинні використовуватися середні значення, отримані з випробувань, проведенних на місці, і будь-яких додаткових джерел інформації, помножених на довірчу вірогідність СF, як вказано в пункті 3.5. Проте для нових або доданих матеріалів повинні використовуватися номінальні властивості, без зміни з використанням довірчої вірогідності СF.

Приміткa Інформацію про міцністні характеристики існуючих і нових елементів конструкції можна знайти у відповідному інформативному застосуванні А, В або С, що відноситься до матеріалів.

(5)Р Якщо конструктивна система, що містить в собі як існуючі, так і нові елементи конструкції, може бути приведена у відповідність з вимогами стандарту
EN 1998-1:2004, верифікації можуть здійснюватися відповідно до положень, викладених в даному документі.

6 DESIGN OF STRUCTURAL INTERVENTION

6.1 Retrofit design procedure

(1)P The retrofit design procedure shall include the following steps:

a) Conceptual design;

b) Analysis;

c) Verifications.

(2)P The conceptual design shall cover the following:

(i) Selection of techniques and/or materials, as well as of the type and configuration of the intervention.

(ii) Preliminary estimation of dimensions of additional structural parts.

(iii) Preliminary estimation of the modified stiffness of the retrofitted elements

(3)P The methods of analysis of the structure specified in 4.4 shall be used, taking into account the modified characteristics of the building.

(4)P Safety verifications shall be carried out in general in accordance with 4.5, for both existing, modified and new structural elements. For existing materials, mean values from in-situ tests and any additional sources of information shall be used in the safety verification, modified by the confidence factor CF, as specified in 3.5. However, for new or added materials nominal properties shall be used, without modification by the confidence factor CF.

NOTE Information on the capacities of existing and new structural elements may be found in the relevant material-related Informative Annex A. B or C.

(5)P In case the structural system, comprising both existing and new structural elements, can be made to fulfill the requirements of EN 1998-1:2004, the verifications may be carried out in accordance with the provisions therein.

Додаток А

(інформативний)

Залізобетонні конструкції

А.1 Сфера застосування

(1) Даний Додаток містить конкретну інформацію для оцінки залізобетонних будівель в їх поточному стані, і для їх оновлення, коли це необхідно.

А.2 Ідентифікація геометрії, деталей і матеріалів

А.2.1 Загальні положення

(1) Необхідно ретельно перевірити наступні аспекти:

I. Фізичний стан залізобетонних елементів і наявність будь-якого погіршення властивостей внаслідок карбонізації, корозії сталі і так далі.

II. Постійне проходження навантаження між бічними елементами, що чинять опір.

А.2.2 Геометрія

(1) Зібрані дані повинні включати наступні пункти:

І. Ідентифікація бічних систем, що чинять опір, в обох напрямах.

ІІ. Орієнтація однопролітних балок перекриттів.

ІІІ. Глибина і ширина балок, колон і стiн.

ІV. Ширина полиць в таврових балках.

V. Можливі ексцентриситети між осями балок і колон у місцях з’єднання.

А.2.3 Деталі

(1) Зібрані дані повинні включати наступні пункти:

I. Кількість повздовжньої сталевої арматури в балках, колонах і стінах.

II. Кількість і деталювання обмежуючої сталевої арматури в критичних ділянках і в стиках між балками і колонами.

ІІІ. Кількість сталевої арматури в плитах перекриттів, що вносить внесок до негативного реактивного згинаючого моменту таврових балок.

ІV. Довжини основних плит і стан опор горизонтальних елементів.

V. Глибина захисного шару бетону.

VI. Стики з’єднання для повздовжньої арматури.

А.2.4 Матеріали

(1) Зібрані дані повинні включати наступні пункти:

І. Міцність бетону.

ІІ. Межа текучості, гранична міцність і критична деформація сталі.

А.3 Характеристики моделей для оцінки

А.3.1 Вступ

(1) Положення, викладені в данному пункті, застосовуються як до первинних, так і до вторинних сейсмічних елементів.

(2) Класифікація компонентів/механізмів:

І. "податливий": балка, колони і стіни під вигином з осьовою силою і без такої;

ІІ. "крихкий": механізм переміщення балок, колон, стін і стиків.

А.3.2 Балка, колони і стіни під вигином з осьовою силою і без такої

А.3.2.1 Вступ

(1) Деформаційна здатність балок, колон і стін, що підлягають верифікації у відповідності з пунктами 2.2.2(2)Р, 2.2.3(2)Р, 2.2.4(2)Р, визначається у виразі повороту поясу , тобто кутом між дотичною до осі на кінці, що знаходиться в стані текучості, і поясу, що сполучає данний кінець з кінцем ділянки сколювання ( = момент/переміщення у кінцевому перерізі), тобто точкою зворотнього вигину. Поворот поясу також дорівнює відношенню пластичної деформації елементу, тобто відхиленню на кінці ділянки сколювання по відношенню до дотичної до осі на кінці, що знаходиться в стані пластичної деформації, поділеному на площу сколювання.

А.3.2.2 Граничний стан поблизу руйнування (NС)

(1) Значення загальної здатності поясу до повороту (пружна плюс непружна частина) в граничному стані, , бетонних елементів під циклічним навантаженням може бути розраховано з наступного виразу:

ANNEX A

(іnformative)

REINFORCED CONCRETE STRUCTURES

А.1 Scope

(1) This Annex contains specific information for the assessment of reinforced concrete buildings in their present state, and for their upgrading, when necessary.

A.2 Identification of geometry, details and materials

A.2.1 General

(1) The following aspects should be carefully examined:

i. Physical condition of reinforced concrete elements and presence of any degradation, due to carbonation, steel corrosion, etc.

ii. Continuity of load paths between lateral resisting elements

A.2.2 Geometry

(1) The collected data should include the following items:

i. Identification of the lateral resisting systems in both directions.

ii. Orientation of one-way floor slabs.

III. Depth and width of beams, columns and walls,

IV. Width of flanges in T-beams.

v. Possible eccentricities between beams and columns axes at joints.

A.2.3 Details

(1) The collected data should include the following items:

i. Amount of longitudinal steel in beams, columns and walls.

ii. Amount and detailing of confining steel in critical regions and in beam-column joints.

iii. Amount of steel reinforcement in floor slabs contributing to the negative resisting bending moment of T-beams.

iv. Seating lengths and support conditions of horizontal elements.

v. Depth of concrete cover.

vi. Lap-splices for longitudinal reinforcement.

A.2.4 Materials

(1) The collected data should include the following items:

i. Concrete strength.

ii. Steel yield strength, ultimate strength and ultimate strain

A.3 Capacity models for assessment

A.3.1 Introduction

(1) The provisions given in this clause apply to both primary and secondary seismic elements.

(2) Classification of components/mechanisms:

i. "ductile": beam, columns and walls under flexure with and without axial force,

ii. "brittle": shear mechanism of beams, columns, walls and joints.

A.3.2 Beam, columns and walls under flexure with and without axial force

A.3.2.1 Introduction

(1) The deformation capacity of beams, columns and walls, to be verified in accordance with 2.2.2(2)P, 2.2.3(2)P, 2.2.4(2)P, is defined in terms of the chord rotation , i.e., of the angle between the tangent to the axis at the yielding end and the chord connecting that end with the end of the shear span (= moment/shear at the end section), i.e., the point of contraflexure. The chord rotation is also equal to the element drift ratio, i.e., the deflection at the end of the shear span with respect to the tangent to the axis at the yielding end, divided by the shear span.

A.3.2.2 Limit State of near collapse (NC)

(1) The value of the total chord rotation capacity (elastic plus inelastic part) at ultimate, , of concrete members under cyclic loading may be calculated from the following expression: