Страница 6: ДСТУ-Н Б EN 1998-5:20ХХ. Проектування сейсмостійких споруд. Частина 5. Фундаменти, утримуючі конструкції! геотехнічні аспекги (60523)

(2) З цією метою дані майданчику можуть бути об'єднані з даними по прилеглих зонах зі схожими геологічними характеристиками.

(3) Повинні бути враховані існуючі карти або критерії сейсмічного мікрорайонування за умови, що вони відповідають (1)Р цього підрозділу і, що вони підтверджуються дослідженнями ґрунту на будівельному майданчику.

(4) Р Профіль швидкості поперечної хвилі v_s в ґрунті повинен розглядатися як найбільш достовірний показник характеристик сейсмічного впливу, залежних від майданчика, на стабільних майданчиках.

(5) Вимірювання профілю v_s на майданчику свердловинними геофізичними методами слід використовувати для відповідальних будівель в регіонах високої сейсмічності, особливо при наявності ґрунтових умов типу D, S₁ та S₂.

(6) Для всіх інших випадків, при необхідності визначення періодів власних коливань ґрунту, профіль v_s може бути оцінений за допомогою емпіричних кореляцій з використанням опору проникнення на майданчику або інших геотехнічних властивостей з урахуванням розкиду таких кореляцій.

(7) Внутрішнє демпфування ґрунту слід виміряти за допомогою відповідних лабораторних або польових випробувань. У разі нестачі прямих вимірювань і якщо добуток а_gS менше 0,1 g (тобто менше 0,98 м/с²), слід використовувати коефіцієнт демпфування 0,03. Структуровані і цементовані ґрунти, а також м'які гірські породи, можуть вимагати особливого розгляду.

(2) For this purpose, in situ data may be integrated with data from adjacent areas with similar geological characteristics.

(3) Existing seismic microzonation maps or criteria should be taken into account, provided that they conform with (1)P of this subclause and that they are supported by ground investigations at the construction site.

(4) P The profile of the shear wave velocity v_s in the ground shall be regarded as the most reliable predictor of the site-dependent characteristics of the seismic action at stable sites.

(5) In situ measurements of the v_s profile by in-hole geophysical methods should be used for important structures in high seismicity regions, especially in the presence of ground conditions of type D, S₁, or S₂.

(6) For all other cases, when the natural vibration periods of the soil need to be determined, the v_s profile may be estimated by empirical correlations using the in situ penetration resistance or other geotechnical properties, allowing for the scatter of such correlations.

(7) Internal soil damping should be measured by appropriate laboratory or field tests. In the case of a lack of direct measurements, and if the product а_gS is less than 0,1 g (i.e. less than 0,98 m/s² ), a damping ratio of 0,03 should be used. Structured and cemented soils and soft rocks may require separate consideration.

4.2.3 Залежність жорсткості і демпфування ґрунту від рівня деформації

(1)Р Різниця між значеннями v_s при малій деформації, наприклад, виміряними в ході випробувань на майданчику, і значеннями, що відповідають рівням деформації, викликаних проектним землетрусом, повинна бути врахована у всіх обчисленнях за участю динамічних властивостей ґрунтів при стабільних умовах.

(2) Для локальних ґрунтових умов типу C або D з неглибоким рівнем ґрунтових вод і ніяких матеріалів з показником пластичності PI > 40 у відсутність спеціальних даних це може бути зроблено за допомогою понижуючих коефіцієнтів для v_s, наведених у Таблиці 4.1. Для більш жорстких профілів ґрунту і більш глибоких рівнів ґрунтових вод таблична величина зниження повинна бути пропорційно меншою (і діапазон змін повинен бути знижений).

(3) Якщо добуток а_gS більше або дорівнює 0,1 g (тобто більше або дорівнює 0,98 м/с²), то у відсутність спеціальних вимірювань слід використовувати коефіцієнти внутрішнього демпфування, наведені в Таблиці 4.1.

4.2.3 Dependence of the soil stiffness and damping on the strain level

(1)P The difference between the small-strain values of v_s, such as those measured by in situ tests, and the values compatible with the strain levels induced by the design earthquake shall be taken into account in all calculations involving dynamic soil properties under stable conditions.

(2) For local ground conditions of type С or D with a shallow water table and no materials with plasticity index PI > 40, in the absence of specific data, this may be done using the reduction factors for v_s given in Table 4.1. For stiffer soil profiles and a deeper water table the amount of reduction should be proportionately smaller (and the range of variation should be reduced).

(3) If the product а_gS is equal to or greater than 0,1 g, (i.e. equal to or greater than
0,98 m/s²), the internal damping ratios given in Table 4.1 should be used, in the absence of specific measurements.

Таблиця 4.1 — Середні відношення демпфування ґрунту і середні понижуючі коефіцієнти ( одне стандартне відхилення) для швидкості поперечної хвилі v_sі модуля зсуву G в межах глибини 20 м

Table 4.1 — Average soil damping ratios and average reduction factors (± one standard deviation) for shear wave velocity v_s, and shear modulus G within
20 m depth

Відношення прискорення грунта, .S

Ground acceleration ratio, .S

Відношення демпфування

Damping ratio

v_s

v_s,max

G

G_max

0,10

0,03

0,90(0,07)

0,80(0,10)

0,20

0,06

0,70(0,15)

0,50(0,20)

0,30

0,10

0,60(0,15)

0,36(0,20)

v_s,max середнє значення v_s при малій деформації (< 10^-5), що не перевищує 360 м/с.

G_max середній модуль зсуву при малій деформації.

ПРИМІТКА За допомогою діапазонів  одне стандартне відхилення проектувальник може внести різний рівень консерватизму в залежності від таких факторів, як жорсткість і нашарування профілю ґрунту. Значення v_s/v_s,max і G/G_max вище середнього можна, наприклад, використовувати для більш жорстких профілів, а значення v_s/v_s,max і G/G_max нижче середнього можуть використовуватися для більш м'яких профілів.

v_s,max is the average v_s value at small strain (< 10^-5), not exceeding 360 m/s.

G_max is the average shear modulus at small strain.

NOTE Through the ± one standard deviation ranges the designer can introduce different amounts of conservatism, depending on such factors as stiffness and layering of the soil profile. Values of v_s/v_s,max and G/G_max above the average could, for example,
be used for stiffer profiles, and values of v_s/v_s,max and G/G_max below the average could be used for softer profiles.

5 СИСТЕМА ФУНДАМЕНТУ

5.1 Загальні положення

(1)Р На додаток до загальних правил EN 1997-1:2004 фундамент будівлі в сейсмічній зоні повинен відповідати наступним вимогам.

а) Відповідні зусилля від надземної частини будівлі повинні передаватися грунту без істотних залишкових деформацій згідно з критеріями 5.3.2.

b) Сейсмічно обумовлені деформації ґрунту сумісні з істотними функціональними вимогами будівлі.

c) Фундамент повинен розглядатися, проектуватися і будуватись у відповідності з правилами 5.2 і мінімальними заходами 5.4 в спробі обмежити ризики, пов'язані з невизначеністю сейсмічної реакції.

(2)Р Належна увага повинна приділятися залежності деформації від динамічних властивостей ґрунтів (дивись 4.2.3) та ефектів, пов'язаних з циклічним характером сейсмічного навантаження. Властивості поліпшеного на місці або навіть заміненого ґрунту повинні бути враховані, якщо поліпшення або заміна вихідного ґрунту вимушено робить його схильним до розрідження або ущільнення.

(3) У разі необхідності (або вимоги) можна використовувати матеріал ґрунту або коефіцієнти опору інші за тих, що згадуються в 3.1 (3), за умови, що вони відповідають тому ж рівню безпеки.

ПРИМІТКА Прикладами є коефіцієнти опору, що застосовуються до результатів випробувань паль навантаженням.

5 FOUNDATION SYSTEM

5.1 General requirements

(1)P In addition to the general rules of EN 1997-1:2004 the foundation of a structure in a seismic area shall conform to the following requirements.

a) The relevant forces from the superstructure shall be transferred to the ground without substantial permanent deformations according to the criteria of 5.3.2.

b) The seismically-induced ground deformations are compatible with the essential functional requirements of the structure.

c) The foundation shall be conceived, designed and built following the rules of 5.2 and the minimum measures of 5.4 in an effort to limit the risks associated with the uncertainty of the seismic response.

(2)P Due account shall be taken of the strain dependence of the dynamic properties of soils (see 4.2.3) and of effects related to the cyclic nature of seismic loading.
The properties of in-situ improved or even substituted soil shall be taken into account if the improvement or substitution of the original soil is made necessary by its susceptibility to liquefaction or densification.

(3) Where appropriate (or needed), ground material or resistance factors other than those mentioned in 3.1 (3) may be used, provided that they correspond to the same level of safety.

NOTE Examples are resistance factors applied to the results of pile load tests.

5.2 Правила концептуального проектування

(1)Р У разі, якщо будівлі не є мостами і трубопроводами, змішані типи фундаментів, наприклад, палі з фундаментами мілкого закладання, повинні використовуватися тільки тоді, коли спеціальне дослідження показало адекватність такого рішення. Фундаменти змішаного типу можуть використовуватися у динамічно незалежних блоках однієї будівлі.

(2)P При виборі типу фундаменту повинні бути розглянуті наступні пункти:

а) Фундамент повинен бути достатньо жорстким, щоб рівномірно передавати ґрунту локалізовані впливи, від надземною частини будівлі.

b) При виборі жорсткості фундаменту в його горизонтальній площині необхідно враховувати ефекти ґоризонтальних відносних переміщень між вертикальними елементами.

c) Якщо передбачається зменшення амплітуди сейсмічних коливань із збільшенням ґлибини, це повинно бути обгрунтовано відповідним дослідженням, і ні в якому разі це не може відповідати нижчому відношенню пікового прискорення між певною часткою p від добутку S на поверхні ґрунту.

ПРИМІТКА Значення p для застосування в конкретній країні можна знайти в її Національному Додатку. Рекомендоване значення p = 0,65.

5.2 Rules for conceptual design

(1)P In the case of structures other than bridges and pipelines, mixed foundation types, eg. piles with shallow foundations, shall only be used if a specific study demonstrates the adequacy of such a solution. Mixed foundation types may be used in dynamically independent units of the same structure.

(2)P In selecting the type of foundation, the following points shall be considered.

a) The foundation shall be stiff enough to uniformly transmit the localised actions received from the superstructure to the ground.

b) The effects of horizontal relative displacements between vertical elements shall be taken into account when selecting the stiffness of the foundation within its horizontal plane.

c) If a decrease in the amplitude of seismic motion with depth is assumed, this shall be justified by an appropriate study, and in no case may it correspond to a peak acceleration ratio lower than a certain fraction p of the product S at the ground surface.

NOTE The value ascribed to p for use in a Country may be found in its National Annex. The recommended value is p = 0,65.

5.3 Дії проектного впливу

5.3.1 Залежність від проектування будівель

(1)Р Дисипативні будівлі. Дії впливу для фундаментів дисипативних будівель повинні бути засновані на міркуванні проектної здатності обліку розвитку можливого запасу міцності. Оцінка таких дій повинна проводитися згідно відповідним положенням відповідних частин Єврокоду 8. Зокрема для будівель застосуються обмежуючі положення стандарту EN 1998-1:2004, 4.4.2.6 (2)Р.

5.3 Design action effects

5.3.1 Dependence on structural design

(1)P Dissipative structures. The action effects for the foundations of dissipative structures shall be based on capacity design considerations accounting for the development of possible overstrength. The evaluation of such effects shall be in accordance with the appropriate clauses of the relevant parts of Eurocode 8. For buildings in particular the limiting provision of EN 1998-1:2004, 4.4.2.6 (2)P shall apply.

(2)Р Недисипативні будівлі. Дії впливу для фундаментів недисипативних будівель повинні бути отримані з розрахунку при проектній сейсмічній ситуації без міркувань проектної здатності. Дивись також EN 1998-1:2004, 4.4.2.6 (3).

2)P Non-dissipative structures. The action effects for the foundations of non-dissipative structures shall be obtained from the analysis in the seismic design situation without capacity design considerations. See also EN 1998-1:2004, 4.4.2.6 (3).

5.3.2 Передача дії впливу на ґрунт

(1)Р Для того, щоб фундаментна система відповідала 5.1 (1)Р а) повинні бути прийняті наступні критерії для передачі ґрунту горизонтального зусилля і нормального зусилля/згинального моменту. Для паль і опор повинні бути прийняті до уваги додаткові критерії, зазначені в 5.4.2.

(2)Р Горизонтальне зусилля. Проектне горизонтальне зусилля зсуву V_Ed повинно передаватися за допомогою наступних механізмів:

а) за допомогою проектного опору зсуву F_Rd між горизонтальною основою підошви або фундаментною плитою і ґрунтом, як описано в 5.4.1.1;

b) за допомогою проектного опору зсуву між вертикальними ґранями фундаменту і ґрунтом;

c) за допомогою проектного опору тиску ґрунту на бокову ґрань фундаменту відповідно до обмежень і умов, описаних у 5.4.1.1, 5.4.1.3 і 5.4.2.

(3)Р Допускається комбінація опору зсуву з 30 % опору, що виникає від повністю задіяного пасивного тиску ґрунту.

5.3.2 Transfer of action effects to the ground

(1)P To enable the foundation system to conform to 5.1 (1)P a), the following criteria shall be adopted for transferring the horizontal force and the normal force/bending moment to the ground. For piles and piers the additional criteria specified in 5.4.2 shall be taken into account.

(2)P Horizontal force. The design horizontal shear force V_Ed shall be transferred by the following mechanisms:

a) by means of a design shear resistance F_Rd between the horizontal base of a footing or of a foundation-slab and the ground, as described in 5.4.1.1;

b) by means of a design shear resistance between the vertical sides of the foundation and the ground;

c) by means of design resisting earth pressures on the side of the foundation, under the limitations and conditions described in 5.4.1.1, 5.4.1.3 and 5.4.2.

(3)P A combination of the shear resistance with up to 30 % of the resistance arising from fully-mobilised passive earth pressures shall be allowed.