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

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.

4.1.2 Характеристичні значення дій (1)Р Характеристичне значення F_k 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 G_k;

якщо варіативність G не може розглядатися малою, потрібно використовувати два значення: верхнє значення G_kj,sup та нижнє значення G_kj,inf.

(3) Варіативністю G можно знехтувати, якщо G не змінюється значною мірою протягом проектного терміну експлуатації конструкції та її коефіцієнт варіації малий. G_k 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 G_kj,inf має 5 % квантиль, a G_kj,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.

4.1.2 Characteristic values of actions (1)P The characteristic value F_k 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 G_k may be used;

if the variability of G cannot be considered as small, two values shall be used: an upper value G_kj,sup and a lower value G_kj,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 G_kj,inf is the 5 % fractile and G_kj,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 P_k,sup (t) та нижнє значення P_k,inf (t). Для граничного стану за несучою здатністю може використовуватись середнє значення Р_m(t). Детальна інформація надана в EN 1992 - EN 1996 та EN 1999.

(7)Р Для перемінних дій характеристичне значення (Q_k), 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 A_d повинна бути визначеною для окремих проектів.

ПРИМІТКА. Див. також EN 1991-1-7.

(9) Для сейсмічних дій розрахункова величина A_Еd повинна бути оціненою виходячи з характеристичного значення A_Еk 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.

4.1.3 Інші репрезентативні величини перемінних дій (1)Р Інші репрезентативні значення перемінної дії будуть такими:

(a) комбінаційна величина, представлена як добуток ψ₀Q_k, 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 P_k,sup (t) and a lower value P_k,inf (t). For ultimate limit states, a mean value Р_m(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 (Q_k) 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 A_d should be specified for individual projects.

NOTE See also EN 1991 -1-7.

(9) For seismic actions the design value A_Еd should be assessed from the characteristic value A_Еk 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.

4.1.3 Other representative values of variable actions (1)P Other representative values of a variable action shall be as follows:

(a) the combination value, represented as a product ψ₀Q_k, 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 ψ₁Q_k, 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.

ПРИМІТКА 2. Рідко повторювана величина, представлена як добуток ψ_1,infQ_k, використовується, щоб перевірити деякі граничні стани експлуатаційною придатністю спеціально для залізобетонного настилу моста або залізобетонних частин настилу моста. Рідко повторювана величина, визначена тільки для дорожнього рухомого навантаження (див. EN 1991-2), теплової дії (див. EN 1991-1-5) та вітрової дії (див. EN 1991-1-4), базується на періоді повторюваності в один рік.

(c) квазіпостійна величина, представлена як добуток ψ₂Q_k, яка використовується для перевірки граничного стану за несучою здатністю, включаючи випадкові дії та для перевірки зворотних граничних станів за експлуатаційною придатністю. Квазіпостійні величини також використовуються для розрахунків на тривалі впливи.

ПРИМІТКА. Для навантажень на перекриття в будівлях квазіпостійна величина, зазвичай, вибирається так, щоб доля часу її перевищення становила 0,50 базового періоду. Як альтернатива квазіпостійна величина може бути визначеною як середня величина для вибраного періоду часу. У випадку дії вітру або рухомого навантаження квазіпостійна величина, як правило, приймається рівною нулю.

4.1.4 Представлення дії, пов'язаної зі втомою (1) Моделі для дій, які пов'язані зі втомою, повинні бути такими, що встановлені в відповідних частинах EN 1991 для визначення реакції конструкції до коливань навантажень, виконаних для звичайних конструкцій (наприклад, для розрізних і нерозрізних мостів, багатоповерхових гнучких споруд при дії вітру).

(2) Для конструкцій, що знаходяться за межами області використання моделей, встановлених у відповідних частинах EN 1991, викликані втомою дії, повинні визначатись за оцінкою результатів вимірів або еквівалентних досліджень спектра очікуваних дій.

ПРИМІТКА. Для розгляду відповідного впливу на матеріали (наприклад, розгляд впливу середнього напруження або нелінійного впливу), див. EN 1992 - EN 1999.

4.1.5 Представлення динамічних дій (1) Характеристики і моделі навантаження при втомі в EN 1991 включають ефекти прискорення, викликані діями, які або представлені неявно в характерних навантаженнях, або представлені явно завдяки підвищеному динамічному коефіцієнту до характеристичних статичних навантажень.

ПРИМІТКА. Обмеження щодо використання цих моделей описані в різних частинах EN 1991.

(b) the frequent value, represented as a product \\i-\Qif, used for the verification of ultimate limit states involving accidental actions and for verifi cations of reversible serviceability limit states;

NOTE 1 For buildings, for example, the frequent value is chosen so that the time it is exceeded is 0,01 of the reference period; for road traffic loads on bridges, the frequent value is assessed on the basis of a return period of one week.

NOTE 2 The infrequent value, represented as a product ψ_1,infQ_k, is used for the verification of certain serviceability limit states specifically for concrete bridge decks, or concrete parts of bridge decks. The infrequent value, defined only for road traffic loads (see EN 1991-2) thermal actions (see EN 1991-1-5) and wind actions (see EN 1991-1-4), is based on a return period of one year.

(c) the quasi-permanent value, represented as a product \\i ₂Qk, used for the verification of ultimate limit states involving accidental actions and for the verification of reversible serviceability limit states. Quasi-permanent values are also used for the calculation of long-term effects.

NOTE For loads on building floors, the quasi-permanent value is usually chosen so that the proportion of the time it is exceeded is 0,50 of the reference period. The quasi-permanent value can alternatively be determined as the value averaged over a chosen period of time. In the case of wind actions or road traffic loads, the quasi-permanent value is generally taken as zero.

4.1.4 Representation of fatigue actions The models for fatigue actions should be those that have been established in the relevant parts of EN 1991 from evaluation of structural responses to fluctuations of loads performed for common structures (e.g. for simple span and multi-span bridges, tall slender structures for wind).

For structures outside the field of application of models established in the relevant Parts of EN 1991, fatigue actions should be defined from the evaluation of measurements or equivalent studies of the expected action spectra.

NOTE For the consideration of material specific effects (for example, the consideration of mean stress influence or non-linear effects), see EN 1992 to EN 1999.

4.1.5 Representation of dynamic actions (1) The characteristic and fatigue load models in EN 1991 include the effects of accelerations caused by the actions either implicitly in the characteristic loads or explicitly by applying dynamic enhancement factors to characteristic static loads.

NOTE Limits of use of these models are described in the various Parts of EN 1991.

(2) Коли динамічні дії викликають значне прискорення конструкції, слід використати динамічний аналіз системи. Див. 5.1.3 (6).

4.1.6 Геотехнічні дії (1)Р Геотехнічні дії слід оцінювати у відповідності з. EN 1997-1.

4.1.7 Вплив навколишнього середовища (1)Р Вплив навколишнього середовища на довговічність конструкції слід брати до уваги при виборі матеріалів для конструкції, їх характеристик, конструктивних принципів і детального проектування.

ПРИМІТКА. EN 1992 - EN 1999 надають відповідні заходи.

(2) Ефекти від впливу навколишнього середовища мають братися до уваги там, де це можливо, і повинні бути описані у кількісному відношенні.

4.2 Властивості матеріалів та виробів Властивості матеріалів (включно з ґрунтами та гірськими породами) або виробів повинні бути представлені характеристичними значеннями (див.1.5.4.1).

Коли перевірка граничного стану чутлива до мінливості властивості матеріалу, слід врахувати верхнє та нижнє характеристичні значення властивості матеріалу.