Основи програми Єврокоду

У 1975 році Комісія Європейської Спільноти вирішила розпочати програму дій у галузі будівництва на підставі статті 95 Договору. Метою програми було усунення технічних перешкод для торгівлі та узгодження технічних умов.

У рамках цієї програми дій Комісія взяла на себе ініціативу встановити систему узгоджених технічних правил для проектування будівель і споруд, які на першій стадії мали слугувати альтернативою чинним національним правилам держав-членів, а зрештою мали замінити їх.

Упродовж п’ятнадцяти років Комісія за допомогою Робочого комітету, до складу якого входили представники держав-членів, вела розробку програми Єврокодів, яка призвела до публікації комплекту першого покоління Європейських кодів у 80-х роках.

Background of the Eurocode programme

In 1975, the Commission of the European Community decided on an action programme in the field of construction, based on article 95 of the Treaty. The objective of the programme was the elimination of technical obstacles to trade and the harmonisation of technical specifications.

Within this action programme, the Commission took the initiative to establish a set of harmonised technical rules for the design of construction works which, in a first stage, would serve as an alternative to the national rules in force in the Member States and, ultimately, would replace them.

For fifteen years, the Commission, with the help of a Steering Committee with Representatives of Member States, conducted the development of the Eurocodes programme, which led to the first generation of European codes in the 1980s.

У 1989 році Комісія та держави-члени EU (Європейської Спільноти) та EFTA (Європейської Асоціації Вільної Торгівлі) на основі угоди¹ між Комісією та CEN

In 1989, the Commission and the Member States of the EU and EFTA decided, on the basis of an agreement¹ between the Commission and CEN, to transfer the

¹Угода між Комісією Європейської Спільноти та Європейським комітетом зі стандартизації (CEN) щодо роботи над Єврокодами для проектування будівель і споруд (BC/CEN/03/89).

¹Agreement between the Commission of the European Communities and the European Committee for Standardisation (CEN) concerning the work on EUROCODES for the design of building and civil engineering works (BC/CEN/03/89).

(Європейським комітетом зі стандартизації) вирішили передати підготовку та публікацію Єврокодів CEN за допомогою серії мандатів, що в результаті надало б Єврокодам у майбутньому статусу Європейського стандарту (EN). Це пов’язує Єврокоди з положеннями Директив Ради і Рішень Комісії щодо Європейських стандартів (тобто Директиви Ради 89/106/EEC щодо будівельних виробів – CPD – та Директив Ради 93/37/EEC, 92/50/EEC та 89/440/EEC відносно суспільних робіт та послуг і еквівалентних директив EFTA, започаткованих з метою допомогти заснуванню внутрішнього ринку).

preparation and the publication of the Eurocodes to the CEN through a series of Mandates, in order to provide them with a future status of European Standard (EN). This links de facto the Eurocodes with the provisions of all the Council’s Directives and/or Commission’s Decisions dealing with European standards (e.g. the Council Directive 89/106/EEC on construction products – CPD – and Council Directives 93/37/EEC, 92/50/EEC and 89/440/EEC on public works and services and equivalent EFTA Directives initiated in pursuit of setting up the internal market).

Структурна програма Єврокодів включає стандарти, які в основному складаються з декількох частин:

EN 1990 Єврокод: Основи проектування конструкцій

EN 1991 Єврокод 1: Дії на конструкції

EN 1992 Єврокод 2: Проектування залізобетонних конструкцій

EN 1993 Єврокод 3: Проектування сталевих конструкцій

EN 1994 Єврокод 4: Проектування
сталезалізобетонних конструкцій

EN 1995 Єврокод 5: Проектування
дерев’яних конструкцій

EN 1996 Єврокод 6: Проектування кам’яних конструкцій

EN 1997 Єврокод 7: Геотехнічне
проектування

EN 1998 Єврокод 8: Проектування
сейсмостійких конструкцій

EN 1999 Єврокод 9: Проектування алюмінієвих конструкцій

Стандарти Єврокодів визнають відповідальність регуляторних органів держав-членів та захищають їх право на призначення величин, які пов’язані з регулюванням питань безпеки на національному рівні там, де вони відрізняються.

The Structural Eurocode programme comprises the following standards generally consisting of a number of Parts:

EN 1990 Eurocode 0: Basis of Structural Design

EN 1991 Eurocode 1: Actions on structures

EN 1992 Eurocode 2: Design of concrete structures

EN 1993 Eurocode 3: Design of steel structures

EN 1994 Eurocode 4: Design of composite steel and concrete structures

EN 1995 Eurocode 5: Design of timber structures

EN 1996 Eurocode 6: Design of masonry structures

EN 1997 Eurocode 7: Geotechnical design

EN 1998 Eurocode 8: Design of structures for earthquake resistance

EN 1999 Eurocode 9: Design of aluminium structures.

Eurocode standards recognise the responsibility of regulatory authorities in each Member State and have safeguarded their right to determine values related to regulatory safety matters at national level where these continue to vary from State to State.

Статус та галузь застосування
Єврокодів

Держави-члени EU та EFTA визнають, що Єврокоди діють як еталонні документи для таких цілей:

– як засіб доведення відповідності будівель і споруд основним вимогам Директиви Ради 89/106/EEC, зокрема основній вимозі N°1 – Механічна стійкість та стабільність і основній вимозі N°2 – Пожежна безпека;

Status and field of application
of Eurocodes

The Member States of the EU and EFTA recognise that Eurocodes serve as reference documents for the following purposes:

– as a means to prove compliance of building and civil engineering works with the essential requirements of Council Directive 89/106/EEC, particularly Essential Requirement N°1 – Mechanical resistance and stability – and Essential Requirement N°2 – Safety in case of fire;

– як основа для укладання контрактів для будівель і споруд та пов’язаних з ними інженерних послуг;

– як основа для складання узгоджених технічних специфікацій для будівельних виробів (ENs та ETAs).

– as a basis for specifying contracts for construction works and related engineering services ;

– as a framework for drawing up harmonised technical specifications for construction products (ENs and ETAs)

Єврокоди, оскільки вони безпосередньо відносяться до будівельних споруд, мають прямий зв’язок з тлумачними документами² розділу 12 CPD, незважаючи та те, що вони мають різну природу з гармонізованими стандартами на вироби³. Таким чином, технічні аспекти, які випливають з Єврокодів для будівель і споруд, повинні в повній мірі бути розглянутими Технічними комітетами CEN та/чи робочими групами EOTA, які розробляють стандарти на будівельні вироби, з позицій досягнення повної сумісності технічних специфікацій з Єврокодами.

The Eurocodes, as far as they concern the construction works themselves, have a direct relationship with the Interpretative Documents² referred to in Article 12 of the CPD, although they are of a different nature from harmonised product standards³. Therefore, technical aspects arising from the Eurocodes work need to be adequately considered by CEN Technical Committees and/or EOTA Working Groups working on product standards with a view to achieving a full compatibility of these technical specifications with the Eurocodes.

²Відповідно до ст. 3.3 документа CPD основні вимоги (ER) отримають конкретну форму у тлумачних документах для створення необхідних зв’язків між основними вимогами та мандатами для гармонізованих EN та ETAG/ETA.

³Відповідно до ст. 12 CPD тлумачні документи мають:

а) конкретизувати основні вимоги щодо гармонізації термінології і технічної бази, із зазначенням класів або рівнів для кожної вимоги у разі потреби;

b) вказати методи наведення співвідношень між цими класами або рівнями вимог із технічними вимогами, наприклад, методи розрахунку і перевірки, технічні правила проектування і т. ін.;

c) слугувати рекомендацією для наведення узгоджених стандартів і настанов для Європейського технічного ухвалення.

Єврокоди фактично відіграють подібну роль у сфері ER 1 і частині ER 2.

²According to Art. 3.3 of the CPD, the essential requirements (ERs) shall be given concrete form in interpretative documents for the creation of the necessary links between the essential requirements and the mandates for harmonised ENs and ETAGs/ETAs.

³According to Art. 12 of the CPD the interpretative documents shall :

a) give concrete form to the essential requirements by harmonising the terminology and the technical bases and indicating classes or levels for each requirement where necessary;

b) indicate methods of correlating these classes or levels of requirement with the technical specifications, e.g. methods of calculation and of proof, technical rules for project design, etc.;

c) serve as a reference for the establishment of harmonised standards and guidelines for European technical approvals.

The Eurocodes, de facto, play a similar role in the field of the ER 1 and a part of ER 2.

Стандарти Єврокодів регламентують загальні правила проектування для практичного використання всіх конструкцій та їх компонентів як традиційного, так і інноваційного характеру. Унікальні форми конструкції або умови проектування спеціально не охоплюються, і в таких випадках проектувальнику потрібен додатковий експертний розгляд.

The Eurocode standards provide common structural design rules for everyday use for the design of whole structures and component products of both a traditional and an innovative nature. Unusual forms of construction or design conditions are not specifically covered and additional expert consideration will be required by the designer in such cases.

Національні стандарти,
що впроваджують Єврокоди

Національні стандарти, що впроваджують Єврокоди, завжди включають повний текст Єврокоду (включаючи всі додатки), виданий CEN, якому можуть передувати Національний титульний лист та Національна передмова, а також можуть супроводжуватися Національним додатком.

Національний додаток може включати інформацію відносно тих параметрів, які залишилися відкритими в Єврокодах для національного вибору, відомі як національно визначені параметри для використання при проектуванні будівель та інженерних споруд, що будуть зведені у зацікавленій країні, а саме:

– значення часткових коефіцієнтів надійності та/або класифікацію випадків, для яких Єврокод регламентує використання альтернатив;

– значення, які слід використовувати там, де в Єврокоді наведено тільки символ;

– специфічні дані країни (географічні, кліматичні тощо), наприклад, карта вітру;

– конкретні методики для тих випадків, коли Єврокод регламентує використання альтернатив.

Він може також містити:

– рекомендації щодо застосування довідкових додатків;

– посилання на додаткову інформацію, яка не суперечить нормативним вимогам і допомагає при користуванні Єврокодами.

National Standards implementing
Eurocodes

The National Standards implementing Eurocodes will comprise the full text of the Eurocode (including any annexes), as published by CEN, which may be preceded by a National title page and National foreword, and may be followed by a National Annex.

The National Annex may only contain information on those parameters which are left open in the Eurocode for national choice, known as Nationally Determined Parameters, to be used for the design of buildings and civil engineering works to be constructed in the country concerned, i.e.:

– values for partial factors and/or classes where alternatives are given in the Eurocode,

– values to be used where a symbol only is given in the Eurocode,

• country specific data (geographical, climatic, etc.), e.g. wind map,

• the procedure to be used where alternative procedures are given in the Eurocode.

It may also contain

– decisions on the use of informative annexes, and

– references to non-contradictory complementary information to assist the user to apply the Eurocode.

Зв’язки між Єврокодами
та гармонізованими технічними специфікаціями (ENs та ETAs) для виробів

Необхідна узгодженість між гармонізованими технічними специфікаціями для будівельних виробів та технічними правилами для будівель і споруд та будівельних робіт. Крім того, у повній інформації, яка супроводжує CE маркування будівельних виробів і має відношення до Єврокодів, має бути чітко зазначено, які національно визначені параметри були взяті до уваги.

Links between Eurocodes
and harmonised technical specifications (ENs and ETAs) for products

There is a need for consistency between the harmonised technical specifications for construction products and the technical rules for works. Furthermore, all the information accompanying the CE Marking of the construction products which refer to Eurocodes shall clearly mention which Nationally Determined Parameters have been taken into account.

Додаткова інформація
щодо EN 1993-1-5

В EN 1993-1-5 надані вказівки для проектування сталевих конструкцій та розрахунку з’єднань при проектуванні будівель та інженерних споруд.

EN 1993-1-5 призначений для використання замовниками, проектувальниками, підрядниками і відповідними державними органами.

EN 1993-1-5 призначений для використання з EN 1990, іншими частинами EN 1991 і EN 1992-1999 для проектування конструкцій.

Additional information specific
for EN 1993-1-5

EN 1993-1-5 gives pointing from planning of steel constructions and design of joints of shells at planning of buildings and civil engineering works for wind.

EN 1993-1-5 is intended for the use by clients, designers, contractors and relevant authorities.

EN 1993-1-5 is intended to be used with EN 1990, the other Parts of EN 1991 and EN 1992-1999 for the design of structures.

Національний додаток
до EN 1993-1-5

У цьому стандарті наведені альтернативні методи, оцінки і рекомендації з примітками, які вказують, де необхідно зробити національні вибір. Таким чином, національний стандарт, який імплементує EN 1993-1-5, повинен мати Національний додаток, до якого включено усі національно визначені параметри, які використовуються при проектуванні сталевих конструкцій, що будуть побудовані у відповідній країні.

Національний вибір дозволено у
EN 1993-1-5 за допомогою:

– 2.2(5)

– 3.3(1)

– 4.3(6)

– 5.1(2)

– 6.4(2)

– 8(2)

– 9.1(1)

– 9.2.1(9)

– 10(1)

– 10(5)

– C.2(1)

– C.5(2)

– C.8(1)

– C.9(3)

– D.2.2(2)

National annex
for EN 1993-1-5

This standard gives alternative procedures, values and recommendations with notes indicating where national choices may have to be made. Therefore the National Standard implementing EN 1993-1-5 should have a National Annex containing all Nationally Determined Parameters to be used for the design of steel structures to be constructed in the relevant country.

National choice is allowed in EN 1993-1-5 through:

– 2.2(5)

– 3.3(1)

– 4.3(6)

– 5.1(2)

– 6.4(2)

– 8(2)

– 9.1(1)

– 9.2.1(9)

– 10(1)

– 10(5)

– C.2(1)

– C.5(2)

– C.8(1)

– C.9(3)

– D.2.2(2)

1 загальні положення

1 Introduction

1.1 Сфера застосування

1.1 Scope

(1) В EN 1993-1-5 приведені правила проектування і розрахунку елементів конструкцій, що складаються з пластинчатих листів, які сприймають навантаження в площині листа з елементами жорсткості або без них.

(1) EN 1993-1-5 gives design requirements of stiffened and unstiffened plates which are subject to inplane forces.

(2) Дані правила поширюються також на несучі балки з металевого листа двотаврового перерізу і коробчасті балки, в яких виникають нерівномірні розподіли напруження внаслідок ефекту зсувного запізнювання, а також втрати стійкості (випучування) пластинчастих конструктивних елементів при дії нормального напруження або при одночасній дії нормального і дотичного напружень.

(2) Effects due to shear lag, in-plane load introduction and plate buckling for I-section girders and box girders are covered. Also covered are plated structural components subject to in-plane loads as in tanks and silos. The effects of out-of-plane loading are outside the scope of this document.

Примітка 1. Правила в цій частині доповнюють правила для поперечних перерізів класів 1, 2, 3 і 4, див. EN 1993-1-1.

Примітка 2. Правила, що поширюються на гнучкі пластини із змінним нормальним напруженням і напруженням зсуву, які можуть призвести до втоми внаслідок поперечного згину пластини (дихання листа), наведені EN 1993-2 і EN 1993-6.

Примітка 3. Правила, що розповсюджуються на вплив навантажень поза площиною листа і на сполучення дій навантажень в площині та поза площиною листа, наведені в EN 1993-2 і EN 1993-1-7.

Примітка 4. Окремі поля листа можуть розглядатися як площинні, якщо для радіусу кривизни справедливо наступне:

NOTE 1: The rules in this part complement the rules for class 1, 2, 3 and 4 sections, see EN 1993-1-1.

NOTE 2: For the design of slender plates which are subject to repeated direct stress and/or shear and also fatigue due to out-of-plane bending of plate elements (breathing) see EN 1993-2 and EN 1993-6.

NOTE 3: For the effects of out-of-plane loading and for the combination of in-plane effects and out-of-plane loading effects see EN 1993-2 and EN 1993-1-7.

NOTE 4: Single plate elements may be considered as flat where the curvature radius r satisfies:

де – ширина площини листа;

– товщина листа.

where is the panel width

is the plate thickness

1.2 Нормативні посилання

1.2 Normative references

(1) Цей Європейський стандарт містить у вигляді датованих або недатованих посилань положення інших публікацій. Ці нормативні посилання наведені у відповідних місцях тексту та внесені до списку публікацій. Для датованих посилань наступні поправки або зміни в будь-яких із цих публікацій приймаються цим Європейським стандартом тільки тоді, коли ці поправки або зміни зареєстровані. Для недатованих посилань застосовується остання редакція публікації.

ЕN 1993-1-1 Єврокод 3. Проектування сталевих конструкцій. Частина 1-1. Загальні правила і правила для будівель.

(1) 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.

EN 1993-1-1 Eurocode 3: Design of steel structures: Part 1-1: General rules and rules for buildings

1.3 Терміни і визначення

1.3 Terms and definitions

У цьому стандарті використовуються наступні терміни та позначення:

For the purpose of this standard, the following terms and definitions apply:

1.3.1 Пружне критичне напруження

Напруження в елементі конструкції, досягнувши якого елемент стає нестійким, відбувається випучення (втрата стійкості) елементу при пружній роботі усієї конструкції.

Stress in a component at which the component becomes unstable when using small deflection elastic theory of a perfect structure

1.3.2 Мембранне напруження

Напруження в середині площини пластини.

Stress at mid-plane of the plate

1.3.3 Поперечний переріз брутто

1.3.3 Gross cross-section

Вся площа поперечного перерізу елементу конструкції без врахування переривчастих поздовжніх елементів жорсткості, сполучених листів або листів для закриття стику.

The total cross-sectional area of a member but excluding discontinuous longitudinal stiffeners

1.3.4 Ефективна площа поперечного перерізу і ефективна ширина

1.3.4 Effective cross-section and effective width

Площа перерізу брутто або ширина перерізу елементу, зменшена на ділянку або довжину пластини, внаслідок втрати їх стійкості від дії нормального або дотичного напруження або від їх спільної дії і ефекту зсувного запізнювання; поняття: "ефективний" класифікують таким чином:

“ефективний^p” – враховує ефект втрати стійкості (випучення) пластини від нормального напруження;

“ефективний^s” – враховує ефект зсувного запізнювання;

“ефективний” – враховує ефект втрати стійкості (випучення) пластини від нормального напруження і зсувного запізнювання.

The gross cross-section or width reduced for the effects of plate buckling or shear lag or both; to distinguish between their effects the word “effective” is clarified as follows:

“effective^p” denotes effects of plate buckling

“effective^s” denotes effects of shear lag

“effective” denotes effects of plate buckling and shear lag

1.3.5 Конструкція з листового прокату

1.3.5 Plated structure

Конструкція, що складається з площинних листів (смугова або листова сталь); площинні металеві листи можуть мати або не мати елементів жорсткості.

A structure built up from nominally flat plates which are connected together; the plates may be stiffened or unstiffened

1.3.6 Елемент жорсткості

1.3.6 Stiffener

Пластини або профільні стержні, які приєднуються до металевого листа для запобігання втрати стійкості або для підсилення листа при прикладанні місцевого навантаження; елементи жорсткості визначаються як:

– поздовжні елементи жорсткості, якщо вони проходять паралельно осі елементу конструкції;

– поперечні елементи жорсткості, якщо вони проходять перпендикулярно осі елементу конструкції.

A plate or section attached to a plate to resist buckling or to strengthen the plate; a stiffener is denoted:

– longitudinal if its direction is parallel to the member;

– transverse if its direction is perpendicular to the member.

1.3.7 Жорстка пластина (лист)

1.3.7 Stiffened plate

Пластина (металевий лист) з поперечними або поздовжніми елементами жорсткості або з тими і іншими.

Plate with transverse or longitudinal stiffeners or both

1.3.8 Секція

1.3.8 Subpanel

Гнучка пластина (металевий лист), захищена поясами і/або елементами жорсткості.

Unstiffened plate portion surrounded by flanges and/or stiffeners

1.3.9 Біметалева балка

1.3.9 Hybrid girder

Балка з листового прокату різних марок сталі для поясів і стінок; для вказаних правил приймається вища марка сталі для поясів, ніж для стінки.

Girder with flanges and web made of different steel grades; this standard assumes higher steel grade in flanges compared to webs

1.3.10 Правило знаків

1.3.10 Sign convention

Зусилля стискання і, відповідно, напруження стискання, якщо не наведені інші, приймаються з позитивним знаком.

Unless otherwise stated compression is taken as positive

1.4 Позначення

1.4 Symbols

(1) У доповнення до позначень, приведених у EN 1990 і EN 1993-1-1, застосовують наступні:

(1) In addition to those given in EN 1990 and EN 1993-1-1, the following symbols are used:

– сумарна площа усіх поздовжніх елементів жорсткості підсиленої пластини (листа);

– площа поперечного перерізу брутто поперечного елементу жорсткості;

– ефективна площа поперечного перерізу;

– ефективна площа поперечного перерізу (при втраті стійкості пластини від дії нормального напруження);

– ефективна^p площа поперечного перерізу при втраті місцевої стійкості пластини від дії нормального і місцевого напружень;

– довжина пластини між елементами жорсткості або без них;

– ширина пластини між елементами жорсткості або без них;

– вільна ширина між зварними швами;

– ефективна^s ширина при ефекті зсувного запізнювання в пружній стадії роботи;

– розрахункове значення поперечного зусилля;

– висота стінки між поясами;

– ефективна довжина при дії поперечних зусиль, див. розділ 6;

– розрахункове значення несучої здатності поперечного перерізу при згині з урахуванням розвитку пластичних деформацій, якщо при розрахунку враховуються тільки пояси балки;

– розрахункове значення несучої здатності поперечного перерізу при згині з врахуванням розвитку пластичних деформацій (незалежно від класифікації перерізу);

– розрахункове значення згинального моменту;

– розрахункове значення осьової сили;

– розрахункове значення локального зусилля;

– товщина листа;

– розрахункове значення поперечної сили при згині із закручуванням;

– пружний момент опору ефективного перерізу;

– коефіцієнт, що враховує ефективну^s ширину при пружному зсувному запізнюванні;

total area of all the longitudinal stiffeners of a stiffened plate;

gross cross sectional area of one transverse stiffener;

effective cross sectional area;

effective^p cross sectional area;

effective^p cross sectional area for local buckling;

length of a stiffened or unstiffened plate;

width of a stiffened or unstiffened plate;

clear width between welds;

effective^s width for elastic shear lag;

design transverse force;

clear web depth between flanges;

effeffective length for resistance to transverse forces, see 6;

design plastic moment of resistance of a cross-section consisting of the flanges only;

design plastic moment of resistance of the cross-section (irrespective of cross-section class);

design bending moment;

design axial force;

design transverse force;

thickness of the plate;

design shear force including shear from torque;

effective elastic section modulus;

effective^s width factor for elastic shear lag;

(2) Інші позначення визначені в тексті.

(2) Additional symbols are defined where they first occur.