Система надійності та безпеки в будівництві. Настанова. Основи проектування конструкцій

(6)The models of mechanical behaviour of structural members at elevated temperatures should be non-linear.

NOTE See also EN 1991 to EN 1999.

5.2 Design assisted by testing (1) Design may be based on a combination of tests and calculations.

NOTE Testing may be carried out, for example, in the following circumstances:

if adequate calculation models are not available;

if a large number of similar components are to be used;

to confirm by control checks assumptions made in the design.

See Annex D.

(2)P Design assisted by test results shall achieve the level of reliability required for the relevant design situation. The statistical uncertainty due to a limited number of test results shall be taken into account.

(3) Partial factors (including those for model uncertainties) comparable to those used in EN 1991 to EN 1999 should be used.

Section 6 VERIFICATION BY THE PARTIAL FACTOR METHOD 6.1 General (1)P When using the partial factor method, it shall be verified that, in all relevant design situations, no relevant limit state is exceeded when design values for actions or effects of actions and resistances are used in the design models.

(2) For the selected design situations and the relevant limit states the individual actions for the critical load cases should be combined as detailed in this section. However actions that cannot occur simultaneously, for example due to physical reasons, should not be considered together in combination.

(3) Design values should be obtained by using:

the characteristic, or

other representative values,

in combination with partial and other factors as defined in this section and EN 1991 to EN 1999.

(4) It can be appropriate to determine design values directly where conservative values should be chosen.

(5)P Design values directly determined on statistical bases shall correspond to at least the same degree of reliability for the various limit states as implied by the partial factors given in this standard.

6.2 Обмеження (1) Застосування Правил використання, що наведені в EN 1990, обмежене перевірками граничних станів за несучою здатністю та експлуатаційною придатністю конструкцій при дії статичного навантаження, включно з випадками, де динамічний вплив оцінюється з використанням еквівалентних квазістатичних навантажень та підвищуючих динамічних коефіцієнтів, включно з вітровим навантаженням або рухомим навантаженням. Для нелінійних розрахунків та розрахунків на втому слід використовувати спеціальні правила, які наведені в різних частинах EN 1991 - EN 1999.

6.3 Розрахункові величини 6.3.1 Розрахункові величини дій (1) Розрахункова величина F_d дії F в загальному вигляді може бути виражена як

6.2 Limitations (1) The use of the Application Rules given in EN 1990 is limited to ultimate and serviceability limit state verifications of structures subject to static loading, including cases where the dynamic effects are assessed using equivalent quasi-static loads and dynamic amplification factors, including wind or traffic loads. For non-linear analysis and fatigue the specific rules given in various Parts of EN 1991 to EN 1999 should be applied.

6.3 Design values 6.3.1 Design values of actions (1) The design value F_d of an action F can be expressed in general terms as :

з

with:

де:

F_k - характеристична величина дії.

F_rep - відповідне репрезентативне значення дії.

γ_f - частковий коефіцієнт для дії, що бере до уваги вірогідність несприятливих відхилень величин дій від репрезентативних значень.

Ψ - 1,00 або Ψ₀, Ψ₁ або Ψ₂.

(2) Для сейсмічних дій розрахункова величина A_Ed повинна визначатись з врахуванням роботи конструкції та інших відповідних критеріїв, деталізованих в EN 1998.

6.3.2 Розрахункові величини впливу дій (1) Для визначеного сполучення навантажень розрахункові величини впливу дій (E_d) можуть бути в загальному вигляді визначені як

where:

F_k is the characteristic value of the action.

F_rep is the relevant representative value of the action.

γ_f is a partial factor for the action which takes account of the possibility of unfavourable deviations of the action values from the representative values.

Ψ is either 1,00 or Ψ₀, Ψ₁ оr Ψ₂.

(2) For seismic actions the design value A_Ed should be determined taking account of the structural behaviour and other relevant criteria detailed in EN 1998.

6.3.2 Design values of the effects of actions (1) For a specific load case the design values of the effects of actions (E_d) can be expressed in general terms as:

де:

a_d - розрахункові величини геометричних даних (див. 6.3.4);

γ_sd - частковий коефіцієнт, що враховує невизначеності:

моделюванні впливу дій;

у деяких випадках у моделюванні дій.

ПРИМІТКА. В більш загальному випадку впливи дій залежать від властивостей матеріалу.

(2) У більшості випадків можуть бути зроблені такі спрощення:

where:

a_d is the design values of the geometrical data (see 6.3.4);

γ_sd is a partial factor taking account of uncertainties:

in modelling the effects of actions;

in some cases, in modelling the actions.

NOTE In a more general case the effects of actions depend on material properties.

(2) In most cases, the following simplification can be made:

де:

with:

ПРИМІТКА. Коли це є прийнятним, тобто коли враховані геотехнічні дії, часткові коефіцієнти γ_f,i можуть бути застосовані до впливу окремих дій або тільки один відповідний коефіцієнт γ_F може бути глобально застосований до результату комбінації дій з відповідними частковими коефіцієнтами.

(3)Р Коли слід розрізняти сприятливий та несприятливий вплив постійних дій, слід використовувати два різних часткових коефіцієнти (γ_Gj,inf та γ_Gj,sup).

(4) Для нелінійного розрахунку (тобто коли зв'язок між діями та їх результатом не є лінійним) можуть бути розглянутими такі спрощені правила у випадку однієї переважаючої дії:

a) коли результат дії збільшується більше самої дії, слід використовувати частковий коефіцієнт γ_F до репрезентативної величини дії.

b) коли результат дії збільшується менше самої дії, слід використовувати частковий коефіцієнт γ_F до результату, що викликаний репрезентативним значенням дії.

ПРИМІТКА. За винятком висячих, вантовихта мембранних конструкцій більшість конструкцій або елементів конструкцій відноситься до категорії а).

(5) У випадках, коли більш досконалі методи деталізовані у відповідних EN 1991 - EN 1999 (наприклад, для попередньо напружених конструкцій), вони повинні використовуватись надаючи перевагу перед 6.3.2(4).

6.3.3 Розрахункові величини властивостей матеріалу або виробу (1) Розрахункова величина X_d властивості матеріалу або виробу в загальному вигляді може бути виражена, як

NOTE When relevant, e.g. where geotechnical actions are involved, partial factors γ_f,i can be applied to the effects of individual actions or only one particular factor γ_F can be globally applied to the effect of the combination of actions with appropriate partial factors.

(3)P Where a distinction has to be made between favourable and unfavourable effects of permanent actions, two different partial factors shall be used(γ_Gj,inf and γ_Gj,sup).

(4) For non-linear analysis (i.e. when the relationship between actions and their effects is not linear), the following simplified rules may be considered in the case of a single predominant action:

When the action effect increases more than the action, the partial factor γ_F should be applied to the representative value of the action.

When the action effect increases less than the action, the partial factor γ_F should be applied to the action effect of the representative value of the action.

NOTE Except for rope, cable and membrane structures, most structures or structural elements are in category a).

(5) In those cases where more refined methods are detailed in the relevant EN 1991 to EN 1999 (e.g. for prestressed structures), they should be used in preference to 6.3.2(4).

6.3.3 Design values of material or product properties (1) The design value X_d of a material or product property can be expressed in general terms as:

де:

X_k - характеристична величина властивості матеріалу або виробу (див. 4.2(3));

η - середня величина переводного коефіцієнта, який враховує

об'ємний та масштабний фактори,

вплив вологості та температури та

будь-які інші відповідні параметри;

γ_m - частковий коефіцієнт для властивості матеріалу або виробу, щоб врахувати:

можливість несприятливого відхилення властивості матеріалу або виробу від їх характеристичної величини;

випадкову частку переводного коефіцієнта η.

(2) Як альтернатива, у відповідних випадках переводний коефіцієнт η може:

бути неявно врахованим у рамках самої характеристичної величини або

використовувати γ_M замість γ_m (див. формулу (6.6b)).

where:

X_k is the characteristic value of the material or product property (see 4.2(3));

η is the mean value of the conversion factor taking into account

volume and scale effects,

effects of moisture and temperature, and

any other relevant parameters;

γ_m is the partial factor for the material or product property to take account of:

the possibility of an unfavourable deviation of a material or product property from its characteristic value;

the random part of the conversion factor η.

(2) Alternatively, in appropriate cases, the conversion factor r| may be:

implicitly taken into account within the characteristic value itself, or

by using γ_M instead of γ_m (see expression (6.6b)).

ПРИМІТКА. Розрахункова величина може встановлюватись такими засобами, як:

емпіричними залежностями з виміряними фізичними властивостями або

з хімічного складу або

— з попереднього досвіду або

- з величини, що надана в Європейських стандартах або інших відповідних документах.

6.3.4 Розрахункові величини геометричних даних (1) Розрахункові величини геометричних даних, такі як розміри елементів, що використовуються для оцінки впливу дій та/або опору, можуть бути представленими номінальними значеннями:

NOTE The design value can be established by such means as:

empirical relationships with measured physical properties, or

with chemical composition, or

from previous experience, or

from values given in European Standards or other appropriate documents.

6.3.4 Design values of geometrical data (1) Design values of geometrical data such as dimensions of members that are used to assess action effects and/or resistances may be represented by nominal values:

(2)P Коли вплив відхилень в геометричних даних (наприклад, неточність у прикладанні навантаження або розміщення опор) на надійність конструкції є значним (наприклад, вплив другого порядку), то розрахункові величини геометричних даних повинні бути визначеними:

(2)Р Where the effects of deviations in geometrical data (e.g. inaccuracy in the load application or location of supports) are significant for the reliability of the structure (e.g. by second order effects) the design values of geometrical data shall be de fined by:

де:

Δa враховує:

можливість несприятливих відхилень від характеристичних або номінальних величин;

сукупний результат одночасного виникнення декількох геометричних відхилень.

ПРИМІТКА 1. a_d може також представляти геометричні недосконалості, де а_nom = 0 (тобто, Δa ≠ 0).

ПРИМІТКА 2. Коли відповідні EN 1991 - EN 1999 передбачають додаткові умови.

(3) Вплив інших відхилень охоплюється частковими коефіцієнтами

з боку дії (γ_F) та/або

з боку міцності (γ_M).

ПРИМІТКА. Допуски, визначені у відповідних стандартах щодо зведення, наведені в EN 1990 – EN 1999.

6.3.5 Розрахункова міцність (1) Розрахункова міцність R_d може виражатись у такій формі:

where:

Δa takes account of:

the possibility of unfavourable deviations from the characteristic or nominal values;

the cumulative effect of a simultaneous occurrence of several geometrical deviations.

NOTE 1 a_d can also represent geometrical imperfections where а_nom = 0 (i.e., Δa ≠ 0).

NOTE 2 Where relevant, EN 1991 to EN 1999 provide further provisions.

(3) Effects of other deviations should be covered by partial factors

on the action side (γ_F), and/or

resistance side (γ_M).

NOTE Tolerances are defined in the relevant standards on execution referred to in EN 1990 to EN 1999.

6.3.5 Design resistance (1) The design resistance R_d can be expressed in the following form:

де:

γ_Rd - частковий коефіцієнт, який охоплює невизначеність у моделі опору, плюс геометричні відхилення, якщо вони змодельовані не детально (див. 6.3.4(2));

X_d,i - розрахункова величина властивості матеріалу i.

(2) Можуть бути зроблені такі спрощення формули (6.6):

where:

γ_Rd is a partial factor covering uncertainty in the resistance model, plus geometric deviations if these are not modelled explicitly (see 6.3.4(2));

X_d,i is the design value of material property /.

(2) The following simplification of expression (6.6) may be made:

де

where:

ПРИМІТКА. η_i може бути включеним до γ_M,i, див. 6.3.3.(2)

(3) На відміну від формули (6.6а) розрахунковий опір може бути отриманий безпосередньо з характеристичного значення опору матеріалу або виробу без детального визначення розрахункових величин для окремих базових перемінних, використовуючи:

NOTE η_i may be incorporated in γ_M,i, see 6.3.3.(2).

(3) Alternatively to expression (6.6a), the design resistance may be obtained directly from the characteristic value of a material or product resistance, without explicit determination of design values for individual basic variables, using:

(6.6c)

ПРИМІТКА. Це придатне для елементів або виробів, що виготовлені з однорідного матеріалу (наприклад, сталі), а також використане у взаємозв'зку з додатком D "Проектування за допомогою випробувань".

(4) На відміну від формул (6.6а) та (6.6с), для конструкцій або елементів конструкцій, що розраховуються з використанням нелінійних методів, та що складаються з більш ніж одного матеріалу або де властивості ґрунтів включені до розрахункового опору, для розрахункового опору може використовуватись така формула:

NOTE This is applicable to products or members made of a single material (e.g. steel) and is also used in connection with Annex D "Design assisted by testing".

(4) Alternatively to expressions (6.6a) and (6.6c), for structures or structural members that are analysed by non-linear methods, and comprise more than one material acting in association, or where ground properties are involved in the design resistance, the following expression for design resistance can be used:

ПРИМІТКА. У деяких випадках розрахунковий опір може встановлюватися безпосередньо, приймаючи часткові коефіцієнти до показників окремого опору, які обумовлені властивостям матеріалу.

6.4 Граничні стани за несучою здатністю 6.4.1 Загальні положення (1)Р Повинні перевірятися такі граничні стани за несучою здатністю:

a) EQU: Втрата статичної рівноваги конструкції або будь-якої її частини, що розглядається в якості жорсткого тіла, де:

незначні варіації у величині або просторовому розташуванні дій для окремої першопричини є значними та

міцність конструктивних матеріалів або ґрунту загалом не контролюється;

b) STR: В'язке руйнування або надмірна деформація конструкції або конструктивних елементів, включаючи фундаменти, палі, стіни підвалів тощо, де контролюється міцність матеріалів конструкцій;

c) GEO: В'язке руйнування або надмірна деформація ґрунту, де міцність ґрунту або скелі дуже суттєва для забезпечення опору;

d) FAT: Руйнування внаслідок втоми конструкції або конструктивних елементів.

ПРИМІТКА. Комбінації дій для розрахунку на втому наведені в EN 1992 - EN 1999.

(2)Р Розрахункові величини дій повинні прийматися відповідно до додатка А.

NOTE In some cases, the design resistance can be expressed by applying directly partial factors to the individual resistances due to material properties.

6.4 Ultimate limit states 6.4.1 General (1)P The following ultimate limit states shall be verified as relevant: