- loss of equilibrium of the structure or any part of it, considered as a rigid body;
- failure by excessive deformation, transformation of the structure or any part of it into a mechanism, rupture, loss of stability of the structure or any part of it, including supports and foundations;
- failure caused by fatigue or other time-dependent effects.
NOTE Different sets of partial factors are associated with the various ultimate limit states, see 6.4.1. Failure due to excessive deformation is structural failure due to mechanical instability.
3.4 Serviceability limit states
(1)P The limit states that concern:
- the functioning of the structure or structural members under normal use;
- the comfort of people;
- the appearance of the construction works, shall be classified as serviceability limit states.
NOTE 1 In the context of serviceability, the term "appearance" is concerned with such criteria as high deflection and extensive cracking, rather than aesthetics.
NOTE 2 Usually the serviceability requirements are agreed for each individual project.
(2)P A distinction shall be made between reversible and irreversible serviceability limit states.
(3) The verification of serviceability limit states should be based on criteria concerning the following aspects:
a) deformations that affect
the appearance,
the comfort of users, or
the functioning of the structure (including the
functioning of machines or services), or that
cause damage to finishes or non-structural
members;
b) vibrations
that cause discomfort to people, or
that limit the functional effectiveness of the
structure;
c) damage that is likely to adversely affect
the appearance,
the durability, or
the functioning of the structure.
ПРИМІТКА. Додаткові положення відносно критеріїв експлуатаційної придатності надаються у відповідних EN 1992 - EN 1999.
(1)Р Розрахунок за граничними станами повинен базуватися на використанні моделей конструкцій і навантаження для відповідних граничних станів.
(2)Р Повинно бути перевірено, що граничний стан не перевищений за відповідних розрахункових величин
дій,
властивостей матеріалів або
властивостей виробів та
геометричних даних,
які використані у цих моделях.
(3)Р Перевірка повинна бути виконана для всіх відповідних розрахункових ситуацій та сполучень навантажень.
(4) Вимоги 3.5(1)Р повинні досягатися завдяки використанню методу часткового коефіцієнта, який описаний у розділі 6.
(5) В якості альтернативи може використовуватись розрахунок, що безпосередньо базується на ймовірнісному методі.
ПРИМІТКА 1. Відповідний орган може надати специфічні умови для використання.
ПРИМІТКА 2. Основи ймовірнісного методу див. у додатку С.
(6)Р Вибрані розрахункові ситуації повинні бути розглянуті, а сполучення критичних навантажень - ідентифіковані.
(7) Для відповідної перевірки мають бути вибрані випадки навантажень, ідентифікуючи сумісні розташування навантажень, види деформацій та недосконалостей, які можуть розглядатися одночасно з визначеними перемінними діями та постійними діями.
(8)Р Слід брати до уваги можливі відхилення дій від напрямків та місць прикладання.
(9) Моделі конструкції та навантажень можуть бути фізичними моделями або математичними моделями.
(1)Р В залежності від змін у часі дії повинні класифікуватися так:
постійні дії (G), наприклад, власна вага конструкцій, стаціонарного обладнання, дорожнього покриття та непрямі дії, що викликані усадкою та нерівномірним осіданням ґрунтів;
перемінні дії (Q), наприклад, прикладені навантаження на перекриття будівель, балки та дахи, дії вітру або снігове навантаження;
випадкові дії (А), наприклад, вибухи, або удари транспортних засобів.
NOTE Additional provisions related to serviceability criteria are given in the relevant EN 1992 to EN 1999.
(1)P Design for limit states shall be based on the use of structural and load models for relevant limit states.
(2)P It shall be verified that no limit state is exceeded when relevant design values for
actions,
material properties, or
product properties, and
geometrical data
are used in these models.
(3)P The verifications shall be carried out for all relevant design situations and load cases.
(4) The requirements of 3.5(1 )Р should be achieved by the partial factor method, described in section 6.
(5) As an alternative, a design directly based on probabilistic methods may be used.
NOTE 1 The relevant authority can give specific conditions for use.
NOTE 2 For a basis of probabilistic methods, see Annex C.
(6)P The selected design situations shall be considered and critical load cases identified.
(7) For a particular verification load cases should be selected, identifying compatible load arrangements, sets of deformations and imperfections that should be considered simultaneously with fixed variable actions and permanent actions.
(8)P Possible deviations from the assumed directions or positions of actions shall be taken into account.
(9) Structural and load models can be either physical models or mathematical models.
(1)P Actions shall be classified by their variation in time as follows:
permanent actions (G), e.g. self-weight of structures, fixed equipment and road surfacing, and indirect actions caused by shrinkage and uneven settlements;
variable actions (Q), e.g. imposed loads on building floors, beams and roofs, wind actions or snow loads;
accidental actions (A), e.g. explosions, or impact from vehicles.
ПРИМІТКА. Непрямі дії, викликані прикладеною деформацією, можуть бути постійними або перемінними.
(2) Деякі дії, такі як сейсмічні та снігове навантаження, можуть розглядатись як випадкові та/або перемінні дії в залежності від місця розташування, див. EN 1991 та EN 1998.
(3) Дії, викликані тиском води, в залежності від зміни їх величини у часі можуть розглядатись як постійні та/або перемінні дії.
(4)Р Дії повинні також бути класифікованими:
за їх походженням як прямі або непрямі,
за їх зміною у просторі як фіксовані або вільні або
за їх природою та/або реакцією конструкції як статичні або динамічні.
(5) Дія повинна бути описана за допомогою моделі, її значення в більшості випадків надається за допомогою однієї скалярної величини, яка може мати декілька репрезентативних значень.
ПРИМІТКА. Для окремих дій та перевірок може бути необхідною більш складне представлення цих дій.
(1)Р Характеристичне значення Fk дії є її головним репрезентативним значенням і повинне бути визначеним:
як середнє значення, верхнє або нижнє значення, або номінальне значення (котре не відноситься до відомого статистичного розподілення), див. EN 1991;
у проектній документації за умови, що узгодженість досягається завдяки наданим в EN 1991 методам.
(2)Р Характеристичне значення постійної дії повинне визначатися так:
якщо варіативність G може розглядатися малою, може використовуватись одне окреме значення Gk;
якщо варіативність G не може розглядатися малою, потрібно використовувати два значення: верхнє значення Gkj,sup та нижнє значення Gkj,inf.
(3) Варіативністю G можно знехтувати, якщо G не змінюється значною мірою протягом проектного терміну експлуатації конструкції та її коефіцієнт варіації малий. Gk може бути прийнятим рівним середньому значенню.
ПРИМІТКА. Цей коефіцієнт варіації може бути в діапазоні від 0,05 до 0,10 в залежності від типу конструкції.
(4) У випадках, коли конструкція дуже чутлива до змін G (наприклад, деякі типи конструкцій з попередньо напруженого залізобетону), слід використовувати два значення, навіть якщо коефіцієнт варіації малий. Тоді Gkj,inf має 5 % квантиль, a Gkj,sup - 95 % квантиль у статистичному розподіленні G, яке може розглядатися як Гаусове.
NOTE. Indirect actions caused by imposed deformations can be either permanent or variable.
Certain actions, such as seismic actions and snow loads, may be considered as either accidental and/or variable actions, depending on the site location, see EN 1991 and EN 1998.
Actions caused by water may be considered as permanent and/or variable actions depending on the variation of their magnitude with time.
(4)P Actions shall also be classified
by their origin, as direct or indirect,
by their spatial variation, as fixed or free, or
by their nature and/or the structural response, as static or dynamic.
(5) An action should be described by a model, its magnitude being represented in the most common cases by one scalar which may have several representative values.
NOTE For some actions and some verifications, a more complex representation of the magnitudes of some actions may be necessary.
(1)P The characteristic value Fk of an action is its main representative value and shall be specified:
as a mean value, an upper or lower value, or a nominal value (which does not refer to a known statistical distribution) (see EN 1991);
in the project documentation, provided that consistency is achieved with methods given in EN 1991.
(2)P The characteristic value of a permanent action shall be assessed as follows:
if the variability of G can be considered as small, one single value Gk may be used;
if the variability of G cannot be considered as small, two values shall be used: an upper value Gkj,sup and a lower value Gkj,inf.
(3) The variability of G may be neglected if G does not vary significantly during the design working life of the structure and its coefficient of variation is small. G/< should then be taken equal to the mean value.
NOTE This coefficient of variation can be in the range of 0,05 to 0,10 depending on the type of structure.
(4) In cases when the structure is very sensitive to variations in G (e.g. some types of prestressed concrete structures), two values should be used even if the coefficient of variation is small. Then Gkj,inf is the 5 % fractile and Gkj,sup is the 95 % fractile of the statistical distribution for G, which may be assumed to be Gaussian.
(5) Власна вага конструкції може бути представлена як поодиноке характеристичне значення та підраховуватись на основі номінальних розмірів та середньої маси, див. EN 1991-1-1.
ПРИМІТКА. Стосовно осідання фундаментів див. EN 1997.
(6) Попереднє напруження (Р) слід класифікувати як постійну дію, викликану або контрольованими силами, та/або контрольованою деформацією, яка прикладена до конструкції. Слід розрізняти ці типи попереднього напруження один від іншого відповідно (наприклад, попереднє напруження завдяки попередньому напруженню арматури, попереднє напруження завдяки прикладеній деформації на упорах).
ПРИМІТКА. Характеристичні значення попереднього напруження у час t можуть мати верхнє значення Pk,sup (t) та нижнє значення Pk,inf (t). Для граничного стану за несучою здатністю може використовуватись середнє значення Рm(t). Детальна інформація надана в EN 1992 - EN 1996 та EN 1999.
(7)Р Для перемінних дій характеристичне значення (Qk), повинне відповідати одному з двох:
верхньому значенню з заданою вірогідністю неперевищення або нижньому значенню з заданою вірогідністю досягнення протягом відповідного базового періоду;
номінальному значенню, що може бути визначеним у випадках, де статистичне розподілення невідоме.
ПРИМІТКА 1. Значення надаються в різних частинах EN 1991.
ПРИМІТКА 2. Характеристичне значення кліматичних впливів або дій базується на вірогідності 0,02 перевищення її частиною, що змінюється у часі за базовий період в один рік. Це є еквівалентним середній повторюваності один раз за 50 років. Однак, в деяких випадках характер дії та/або обрана розрахункова ситуація встановлюють інший квантиль та/або відповідний період повторюваності.
(8) Для випадкових дій розрахункова величина Ad повинна бути визначеною для окремих проектів.
ПРИМІТКА. Див. також EN 1991-1-7.
(9) Для сейсмічних дій розрахункова величина AЕd повинна бути оціненою виходячи з характеристичного значення AЕk або бути визначеною для конкретних проектів.
ПРИМІТКА. Див. також EN 1998.
(10) Для багатокомпонентних дій характеристична дія повинна бути представленою завдяки групі величин, кожна з яких повинна розглядатися в проектних розрахунках окремо.
(1)Р Інші репрезентативні значення перемінної дії будуть такими:
(a) комбінаційна величина, представлена як добуток ψ0Qk, яка використовується для перевірки граничного стану за несучою здатністю та незворотними граничними станами за експлуатаційною придатністю (див. розділ 6 та додаток С);
(5) The self-weight of the structure may be represented by a single characteristic value and be calculated on the basis of the nominal dimensions and mean unit masses, see EN 1991-1-1.
NOTE For the settlement of foundations, see EN 1997.
(6) Prestressing (P) should be classified as a permanent action caused by either controlled forces and/or controlled deformations imposed on a structure. These types of prestress should be distinguished from each other as relevant (e.g. prestress by tendons, prestress by imposed deformation at supports).
NOTE The characteristic values of prestress, at a given time t, may be an upper value Pk,sup (t) and a lower value Pk,inf (t). For ultimate limit states, a mean value Рm(t) can be used. Detailed information is given in EN 1992 to EN 1996 and EN 1999.
(7)P For variable actions, the characteristic value (Qk) shall correspond to either:
an upper value with an intended probability of not being exceeded or a lower value with an intended probability of being achieved, during some specific reference period;
a nominal value, which may be specified in cases where a statistical distribution is not known.
NOTE 1 Values are given in the various Parts of EN 1991.
NOTE 2 The characteristic value of climatic actions is based upon the probability of 0,02 of its timevarying part being exceeded for a reference period of one year. This is equivalent to a mean return period of 50 years for the time-varying part. However in some cases the character of the action and/or the selected design situation makes another fractile and/or return period more appropriate.
(8) For accidental actions the design value Ad should be specified for individual projects.
NOTE See also EN 1991 -1-7.
(9) For seismic actions the design value AЕd should be assessed from the characteristic value AЕk or specified for individual projects
NOTE See also EN 1998.
(10) For multi-component actions the characteristic action should be represented by groups of values each to be considered separately in design calculations.
(1)P Other representative values of a variable action shall be as follows:
(a) the combination value, represented as a product ψ0Qk, used for the verification of ultimate limit states and irreversible serviceability limit states (see section 6 and Annex C);
(b) часто повторювана величина, представлена як добуток ψ1Qk, яка використовується для граничного стану за несучою здатністю, включаючи випадкові дії, та для перевірки зворотних граничних станів за експлуатаційною придатністю;
ПРИМІТКА 1. Для будівель, наприклад, часто повторювана величина вибирається так, що термін її перевищення складає 0,01 базового періоду; для рухомого навантаження на мости часто повторювана величина оцінюється на базі періоду повторення в один тиждень.
