1 загальні положення

1 General

1.1 Сфера застосування

1.1 Scope

(1) У EN 1991-1-5 містяться принципи і положення для розрахунку температурних дій на будівлі, мости і інші конструкції, включаючи їх окремі елементи. У ньому вказані також положення по облицюванню фасадів і інших елементів будівель.

(1) EN 1991-1-5 gives principles and rules for calculating thermal actions on buildings, bridges and other structures including their structural elements. Principles needed for cladding and other appendages of buildings are also provided.

(2) Даний стандарт встановлює температурні дії на елементи конструкцій. Характеристичні значення температурних впливів наведені для проектування конструкцій, що зазнають добових і річних коливань температури. Для конструкцій, що не підлягають цим температурним впливам, їх не слід враховувати.

(2) This Part describes the changes in the temperature of structural elements. Characteristic values of thermal actions are presented for use in the design of structures which are exposed to daily and seasonal climatic changes. Structures not so exposed may not need to be considered for thermal actions.

(3) Конструкції, в яких температурні дії обумовлені, головним чином, їх призначенням (наприклад, градирні, елеватори, резервуари, складське устаткування, нагрівальні камери і холодильники), розглядаються в розділі 7. На димарі поширюється дія
EN 13084-1.

(3) Structures in which thermal actions are mainly a function of their use (e.g. cooling towers, silos, tanks, warm and cold storage facilities, hot and cold services etc) are treated in Section 7. Chimneys are treated in
EN 13084-1.

1.2 Нормативні посилання

1.2 Normative references

Для застосування даного Європейського стандарту використовують наступні датовані і недатовані посилання. Для датованих посилань застосовують тільки вказане видання документа, на який посилаються. Для недатованих посилань застосовують останнє видання документа, на який посилаються (включаючи усі його зміни).

ЕN 1990:2002 Єврокод. Основи проектування конструкцій

прEN 1991-1-6 Єврокод 1. Дії на конструкції. Частина 1-6. Загальні дії. Дії під час зведення.

EN 13084-1 Промислові димарі. Частина 1. Загальні вимоги

ISO 2394 Загальні принципи надійності конструкцій

ISO 3898 Основи проектування конструкцій. Умовні позначення. Загальні символи

ISO 8930 Загальні принципи надійності конструкцій. Перелік еквівалентних термінів.

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).

EN 1990:2002 Eurocode: Basis of structural design

prEN 1991-1-6 Eurocode 1: Actions on structures Part 1.6: General actions - Actions during execution

EN 13084-1 Free-standing industrial chimneys

Part 1: General requirements

ISO 2394 General principles on reliability for structures

ISO 3898 Bases of design of structures - Notations. General symbols

ISO 8930 General principles on reliability for structures. List of equivalent terms

1.3 Допущення

1.3 Assumptions

(1) Основні допущення, встановлені в
EN 1990, поширюються на даний стандарт.

(1)P The general assumptions of EN 1990 also apply to this Part.

1.4 Відмінність між принципами і правилами застосування

1.4 Distinction between principles and application rules

(1)Р Принципи і правила застосування, що містяться у 1.4 EN 1990:2002, поширюють­ся на цей стандарт .

(1)P The rules in EN 1990:2002, 1.4 also apply to this Part.

1.5 Терміни і визначення

1.5 Terms and definitions

У даному Європейському стандарті застосовані терміни і визначення, встановлені у ЕN 1990, ISO 2394, ISO 3898 і ISO 8930 і наступних пунктах.

For the purposes of this European Standard, the definitions given in EN 1990, ISO 2394, ISO 3898 and ISO 8930 and the following apply.

1.5.1 температурні впливи

1.5.1 thermal actions

дії на елемент конструкції, які з'являються внаслідок зміни температурних полів впродовж певного періоду часу

thermal actions on a structure or a structural element are those actions that arise from the changes of temperature fields within a specified time interval

1.5.2 температура зовнішнього повітря

1.5.2 shade air temperature

температура, вимірювана термометром, розміщеним у дерев'яній будці білого кольору з жалюзями для вільного доступу повітря до приладів, відомій як «метереологічна будка Стівенсона»

the shade air temperature is the temperature measured by thermometers placed in a white painted louvred wooden box known as a "Stevenson screen"

1.5.3 максимальна температура зовнішнього повітря

1.5.3 maximum shade air temperature

значення максимальної температури зовнішнього повітря з річною вірогідністю перевищення 0,02 (відповідає періоду повторюваності 50 років), що базується на максимальних зафіксованих погодинних значеннях

value of maximum shade air temperature with an annual probability of being exceeded of 0,02 (equivalent to a mean return period of 50 years), based on the maximum hourly values recorded

1.5.4 мінімальна температура зовнішнього повітря

1.5.4 minimum shade air temperature

значення мінімальної температури зовнішнього повітря з річною вірогідністю перевищення 0,02 (відповідає періоду повторюваності 50 років), що базується на мінімальних зафіксованих погодинних значеннях

value of minimum shade air temperature with an annual probability of being exceeded of 0,02 (equivalent to a mean return period of 50 years), based on the minimum hourly values recorded

1.5.5 початкова температура

1.5.5 initial temperature

температура, що відповідає замиканню конструкції або її частини в закінчену систему

the temperature of a structural element at the relevant stage of its restraint (completion)

1.5.6 захисні зовнішні конструкції

1.5.6 cladding

елемент будівлі, що утворює стійку до кліматичних впливів оболонку. У загальному випадку, захисні зовнішні конструкції, сприймають тільки власну вагу і/або дії вітру

the part of the building which provides a weatherproof membrane. Generally cladding will only carry self weight and/or wind actions

1.5.7 складова рівномірно розподіленої температури

1.5.7 uniform temperature component

температура, рівномірно розподілена по усьому перерізу, яка викликає подовження або укорочення елементу конструкції або конструкції в цілому (для мостів її нерідко визначають як «ефективна температура», але в даний стандарт введений термін «рівномірно розподілена»)

the temperature, constant over the cross section, which governs the expansion or contraction of an element or structure (for bridges this is often defined as the “effective" temperature, but the term "uniform" has been adopted in this part)

1.5.8 складова температурного перепаду

1.5.8 temperature difference component

частина розподіленої в елементі конструкції температури, яка представляє різницю температур між зовнішньою стороною елементу конструкції і
будь-якою точкою, розташованою усередині елементу.

the part of a temperature profile in a structural element representing the temperature difference between the outer face of the element and any in-depth point

1.6 Позначення

1.6 Symbols

(1) У даному Європейському стандарті застосовують наступні позначення.

(1) For the purposes of this Part of Eurocode 1, the following symbols apply.

Примітка. Використані позначення встановлені відповідно до ISО 3898.

NOTE: The notation used is based on ISO 3898

(2) Перелік основних позначень наведений в ЕN 1990. Наступні позначення поширюються на даний стандарт:

(2) A basic list of notations is provided in
EN 1990, and the additional notations below

are specific to this Part.

Прописні букви латинського алфавіту

– термічний опір елементу конструкції;

– термічний опір на внутрішній поверхні;

– термічний опір на зовнішній поверхні;

– максимальна температура зовнішнього повітря з річною вірогідністю перевищення 0,02 (відповідає періоду повторюваності 50 років);

– мінімальна температура зовнішнього повітря з річною вірогідністю перевищення 0,02 (відповідає періоду повторюваності 50 років);

– максимальна температура зовнішнього повітря з річною вірогідністю перевищення р (відповідає усередненому періоду повторюваності 1/р);

– мінімальна температура зовнішнього повітря з річною вірогідністю перевищення р (відповідає усередненому періоду повторюваності 1/р);

– максимальна складова рівномірно розподіленої температури для мостів;

– мінімальна складова рівномірно розподіленої температури для мостів;

_– початкова температура, при обмеженому структурному елементі

_– температура повітря внутрішнього довкілля
– температура повітря зовнішнього довкілля;

Latin upper case letters

thermal resistance of structural element

thermal resistance at the inner surface

Рядкові букви латинського алфавіту

– висота перерізу;

– коефіцієнти для розрахунку максимальної (мінімальної) температури зовнішнього повітря з річною вірогідністю перевищення р, що відрізняється від 0,02

– коефіцієнт, що враховує товщину мостового полотна при визначенні складової лінійного температурного перепаду;
– річна вірогідність перевищення максимальної (мінімальної) температури зовнішнього повітря (відповідає середньому періоду повторюваності 1/р років);

– параметри виду і функції розподілу річних максимумів (мінімумів) температури зовнішнього повітря.

Latin lower case letters

height of the cross-section

coefficients for calculation of maximum (minimum) shade air k₃, k₄ temperature with an annual probability of being exceeded, p, other than 0,02

surfacing factor for linear temperature difference component

Рядкові букви грецького алфавіту

_{– коефіцієнт лінійного температурного розширення ();}

– теплопровідність;

– коефіцієнт зниження рівномірно розподіленої температури з урахування перепаду температур;

– коефіцієнт зниження перепаду температур у поєднанні із рівномірно розподіленими температурами.

Greek lower case letters

_{coefficient of linear expansion ()}

thermal conductivity

reduction factor of uniform temperature component for combination with temperature difference component

reduction factor of temperature difference component for combination

with uniform temperature component

2 КЛАСИФІКАЦІЯ ДІЙ

2 CLASSIFICATION OF ACTIONS

(1)Р Температурні впливи слід класифікувати як змінні, непрями дій, див. 1.5.3 та 4.1.1 ЕN 1990:2002.

(1)P Thermal actions shall be classified as variable and indirect actions, see EN 1990:2002, 1.5.3 and 4.1.1.

(2) Усі значення температурних впливів, які наведені в даному стандарті, є характеристичними значеннями, якщо не встановлено інше.

(2) All values of thermal actions given in this Part are characteristic values unless it is stated otherwise.

(3) У даному стандарті наведені характеристичні значення теплових впливів з річною вірогідністю перевищення 0,02, якщо не встановлено інше, наприклад, для перехідних розрахункових ситуацій.

(3) Characteristic values of thermal actions as given in this Part are values with an annual probability of being exceeded of 0,02, unless otherwise stated, e.g. for transient design situations.

Примітка. Значення температурних впливів для перехідних розрахункових ситуацій допускається встановлювати, застосовуючи метод розрахунку, вказаний в А.2.

NOTE: For transient design situations, the related values of thermal actions may be derived using the calculation method given in A.2.

3 РОЗРАХУНКОВІ СИТУАЦІЇ

3 DESIGN SITUATIONS

(1)Р Температурні впливи мають бути встановлені відповідно до ЕN 1990 для кожної прийнятої розрахункової ситуації.

(1)P Thermal actions shall be determined for each relevant design situation identified in accordance with EN 1990.

Примітка. Температурні впливи на конструкції, що не піддаються добовим і сезонним кліматичним і експлуатаційним змінам температури, не враховують.

NOTE: Structures not exposed to daily and seasonal climatic and operational temperature changes may not need to be considered for thermal actions.

(2)P Для підтвердження того, що температурні деформації (переміщення) не викличуть перенапружень в конструкції, елементи несучих конструкцій слід перевіряти шляхом включення в розрахунок навантажень від температурних впливів, або застосовувати конструктивні заходи, що забезпечують вільне переміщення (рух) вузлів і з'єднань.

(2)P The elements of loadbearing structures shall be checked to ensure that thermal movement will not cause overstressing of the structure, either by the provision of movement joints or by including the effects in the design.

4 ОПИС ДІЙ

4 REPRESENTATION OF ACTIONS

(1) Добові і сезонні зміни температури зовнішнього повітря, сонячне випромінювання, зворотне віддзеркалення призводять до зміни розподілу температури в окремих елементах конструкції.

(1) Daily and seasonal changes in shade air temperature, solar radiation, reradiation etc., will result in variations of the temperature distribution within individual elements of a structure.

(2) Величина теплових ефектів залежить від місцевих кліматичних умов, спільно з просторовою орієнтацією конструкції, її загальною масою, властивостями зовнішніх поверхонь (облицювань, обробки будівель), режимами роботи систем обігріву і кондиціонування, а також тепловою ізоляцією.

(2) The magnitude of the thermal effects will be dependent on local climatic conditions, together with the orientation of the structure, its overall mass, finishes (e.g. cladding in buildings), and in the case of building structures, heating and ventilation regimes and thermal insulation.

(3) Розподіл температури в межах окремого елементу можна розділити на чотири основні складові, як показано на рисунку 4.1:

a) складова рівномірно розподіленої температури, ;

b) складова лінійного температурного
перепаду по осі, ;

c) складова лінійного температурного перепаду по осі , ;

d) складова нелінійного температурного перепаду . Вона створює систему урівноваження внутрішнього напруження, яке не створює ефект навантаження на елемент.

(3) The temperature distribution within an individual structural element may be split into the following four essential constituent components, as illustrated in Figure 4.1:

a) A uniform temperature component, ;

b) A linearly varying temperature difference component about the z-z axis, ;

c) A linearly varying temperature difference component about the axis, ;

d) A non-linear temperature difference component, This results in a system of self-equilibrated stresses which produce no net load effect on the element.

Рисунок

4.1 −

Діаграма окремих складових температурного профілю

Figure

4.1 −

Diagrammatic representation of constituent components of a temperature profile

(4) Напруження, в тому числі будь-яке результуюче напруження, залежить від геометрії і умов спирання елементу конструкції, а також від фізичних властивостей використаного матеріалу. При застосуванні матеріалів з різними коефіцієнтами лінійного температурного розширення в розрахунках слід враховувати температурні ефекти.

(4) The strains and therefore any resulting stresses, are dependent on the geometry and boundary conditions of the element being considered and on the physical properties of the material used. When materials with different coefficients of linear expansion are used compositely the thermal effect should be taken into account.

(5) З метою визначення температурних ефектів матеріалів слід застосовувати коефіцієнти лінійного температурного розширення.

(5) For the purpose of deriving thermal effects, the coefficient of linear expansion for a material should be used.