4.4 Показники поведінки

(1)P Резервуари іншого типу, ніж ті, які згадані в пунктах (4)P і (5), повинні бути запроектовані в розрахунку на пружну реакцію (q до 1,5, з урахуванням запасу міцності), або, в належним чином обґрунтованих випадках на непружну реакцію (див. 2.3.1(2)), за умови, що буде продемонстрована прийнятність непружної реакції.

(2)P Дисипація енергії, відповідна вибраному значенню q, має бути належним чином обґрунтована і забезпечена необхідна пластичність завдяки пластичному проектуванню.

(3) P Конвективна частина реакції рідини (розливання) завжди повинна оцінюватися на підставі пружної реакції (тобто з
q = 1,0) і пов'язаних з цим спектрів (див. EN 1998-1:2004, 3.2.2.2 і 3.2.2.3).

(4) Показники поведінки, зазначені в 3.4, слід застосовувати також до частини реакції надземних резервуарів, які не піддаються розплескуванню рідини. Для цієї частини правила, зазначені в 3.4(4) для бункерів, спирающихся на підніжжя, застосовуються також до надземних резервуарів на єдиній основі.

(5) Сталеві резервуари (якщо вони не мають ізольованої основи), які мають вертикальну вісь та спираються безпосередньо на ґрунт або на фундамент, можуть проектуватися з показником поведінки q більше 1,5, за умови дотримання таких вимог:

- частину реакції, обумовлену розплескуванням рідини, слід приймати з q = 1,0;

- резервуар або його фундамент запроектовані з можливістю підйому і/або ковзання;

4.4 Behaviour factors

(1)P Tanks of type other than those mentioned in (4)P and (5) shall be either designed for elastic response (q up to 1,5, accounting for overstrength), or, in properly justified cases, for inelastic response (see 2.3.1(2)), provided that it is demonstrated that inelastic response is acceptable.

(2)P The energy dissipation corresponding to the selected value of q shall be properly substantiated and the necessary ductility provided through ductile design.

(3)P The convective part of the liquid response (sloshing) shall always be evaluated on the basis of elastic response (i.e. with q = 1,0) and of the associated spectra (see
EN 1998-1:2004, 3.2.2.2 and 3.2.2.3).

(4) The behaviour factors specified in 3.4 should be applied also to the part of the response of elevated tanks which is not due to sloshing of the liquid. For that part, the rules specified in 3.4(4) for skirt-supported silos apply also to elevated tanks on a single pedestal.

(5) Steel tanks (unless base-isolated) which have a vertical axis and are supported directly on the ground or on the foundation, may be designed with a behaviour factor q greater than 1,5, subject to the following:

- the part of the response which is due to sloshing of the liquid, should be taken with
q = 1,0;

- the tank or its foundation is designed to allow uplift and/or sliding;

- запобігається локалізація пластичних деформацій у стінці оболонки, нижній пластині або в їх перетинах.

При цих умовах, якщо непружна реакція не буде оцінена більш точним підходом, показник поведінки q може прийматися не вище наступних значень:

- 2,0 для резервуарів без анкерного кріплення, за умови дотримання проектних правил EN 1993-4-2:2006, особливо тих, які стосуються товщини нижньої пластини, яка повинна бути менше товщини нижньої частини оболонки;

- 2,5 для резервуарів зі спеціально запроектованими пластичними анкерами, які допускають збільшення довжини анкера без розриву, рівну R/200, де R - радіус резервуару.

- localisation of plastic deformations in the shell wall, the bottom plate or their intersection is prevented.

Under these conditions, the behaviour factor q may be taken as not larger than the following values, unless the inelastic response is evaluated by a more refined approach:

- 2,0 for unanchored tanks, provided that the design rules of EN 1993-4-2:2006 are fulfilled, especially those concerning the thickness of the bottom plate, which should be less than the thickness of the lower part of the shell;

- 2,5 for tanks with specially designed ductile anchors allowing an increase in anchor length without rupture equal to R/200, where R is the tank radius.

4.5 Верифікації

4.5.1 Стан обмеження збитку

4.5.1.1 Загальні положення

(1)P При сейсмічному впливі, застосованому до стану обмеження збитку, конструкція резервуара повинна задовольняти перевіркам граничного стану по придатності до експлуатації, встановленому в EN 1992-3 і EN 1993-4-2, наскільки це прийнятно.

4.5 Verifications

4.5.1 Damage limitation state

4.5.1.1 General

(1)P Under the seismic action relevant to the damage limitation state, the tank structure shall satisfy the serviceability limit state verifications specified in EN 1992-3 and
EN 1993-4-2, as relevant.

4.5.1.2 Оболонка

4.5.1.2.1 Оболонки з попередньо напруженого і звичайного залізобетону

(1) Під сейсмічним впливом, застосованим до стану обмеження збитку, має бути перевірена ширина тріщин по відношенню до граничних значень, зазначених в
EN 1992-1-1:2004, 4.4.2, з урахуванням відповідного класу впливу на навколишнє середовище і чутливості стали до корозії.

4.5.1.2 Shell

4.5.1.2.1 Reinforced and prestressed concrete shells

(1) Under the seismic action relevant to the damage limitation state, crack widths should be verified against the limit values specified in EN 1992-1-1:2004, 4.4.2, taking into account the appropriate environmental exposure class and the sensitivity of the steel to corrosion.

(2) У разі бетонних резервуарів з облицюванням ширина мігруючих тріщин в бетоні не повинна перевищувати значення, яке могло б призвести до локальної деформації в облицюванні, що перевищує 50% її кінцевого рівномірного подовження.

In case of lined concrete tanks, transient concrete crack widths should not exceed a value that might induce local deformation in the liner exceeding 50% of its ultimate uniform elongation.

4.5.1.2.2 Сталеві оболонки

(1) Сталеві резервуари повинні відповідати вимогам 3.5.1(2).

4.5.1.3 Трубопровід

(1) Якщо для активних зовнішніх компонентів, таких, як клапани або насоси, не встановлено особливих вимог, трубопровід не потребує перевірки для стану обмеження збитку.

(2)P Відносні переміщення, обумовлені різними сейсмічними рухами ґрунту, повинні враховуватися, якщо трубопровід і резервуар(и) виконані на різних фундаментах.

(3) Зону резервуару, до якої приєднується трубопровід, слід проектувати таким чином, щоб вона залишаласяся пружною під впливом сил, які передаються трубопроводом, збільшених за допомогою коефіцієнта _p1.

ПРИМІТКА Значення, яке має бути приписано коефіцієнту підсилення _p1 для використання в країні, можна знайти в її Національному Додатку. Рекомендоване значення дорівнює: _p1= 1,3.

4.5.1.2.2 Steel shells

(1) Steel tanks should conform to 3.5.1(2).

4.5.1.3 Piping

(1) Unless special requirements are specified for active on-line components, such as valves or pumps, piping does not need to be verified for the damage limitation state.

(2)P Relative displacements due to differential seismic movements of the ground shall be accounted for, if the piping and the tank(s) are supported on different foundations.

(3) The region of the tank where the piping is attached to should be designed to remain elastic under the forces transmitted by the piping amplified by a factor _p1.

NOTE The value to be ascribed to the amplification factor _p1 for use in a courtly, may be found in its National Annex. The recommended value is: _p1 = 1,3.

4.5.2 Кінцевий граничний стан

4.5.2.1 Стійкість

(1)P Резервуари повинні відповідати вимогам 3.5.2.1(1)P.

(2)P Резервуари повинні відповідати вимогам 3.5.2.1(2)P.

4.5.2 Ultimate limit state

4.5.2.1 Stability

(1)P Tanks shall conform to 3.5.2.1(1)Р.

(2)P Tanks shall conform to 3.5.2.1(2)P.

4.5.2.2 Оболонка

(1)P Резервуари повинні відповідати вимогам 3.5.2.2(1)P.

ПРИМІТКА Інформація по межі міцності оболонки, перевірена у відповідності з різними видами руйнування, наведена в Інформативному Додатку A.

4.5.2.2 Shell

(1)P Tanks shall conform to 3.5.2.2(1)P.

NOTE Information for the ultimate strength capacity of the shell, as controlled by various failure modes, is given in Informative Annex A.

4.5.2.3 Трубопровід

(1) Якщо достовірні дані недоступні, або більш точні розрахунки не виконуються, відносне переміщення між першою точкою анкерного кріплення трубопроводу і резервуаром слід постулювати як таке, що відбудеться у найбільш несприятливому напрямку з мінімальним значенням, рівним:

4.5.2.3 Piping

(1) If reliable data are not available or more accurate analyses are not made, a relative displacement between the first anchoring point of the piping and the tank should be postulated to take place in the most adverse direction, with a minimum value of:

(4.1)

де  

x  відстань між точкою анкерного кріплення та точкою з‘єднання з резервуаром, м;

x₀ = 500 м; і

d_g  проектне переміщення грунта, наведене в EN 1998-1:2004, 3.2.2.4(1).

(2)P Повинно бути перевірено, що в сейсмічній проектній ситуації, включаючи постулюємі в (1) відносні переміщення, текучість обмежується трубопроводом і не розповсюджується на його приєднання до резервуару, навіть, коли приймається до уваги коефіцієнт запасу міцності y_p2 для проектного опору трубопроводу.

ПРИМІТКА Значення, яке має бути приписано коефіцієнту запасу міцності y_p2 для використання в країні, можна знайти в її Національному Додатку. Рекомендоване значення дорівнює: y_p2= 1,3.

where:

  x distance between the anchoring point of the piping and the point of connection with the tank (in meters);

x₀ 500 m, and

d_g   design ground displacement as given in EN 1998-1:2004, 3.2.2.4(1).

(2)P It shall be verified that in the seismic design situation, including the postulated relative displacements of (1), yielding is restricted to the piping and does not extend to its connection to the tank, even when an overstrength factor y_p2 on the design resistance of the piping is taken into account.

NOTE The value to be ascribed to the overstrength factor y_p2 for use in a countiy, may be found in its National Annex. The recommended value is: y_p2=1,3.

(3)P Проектний опір елементів трубопроводу повинен оцінюватися в сталих або перехідних проектних ситуаціях.

4.5.2.4 Анкерні кріплення

(1)P Резервуари повинні відповідати вимогам 3.5.2.3(1)P.

4.5.2.5 Фундаменти

(1)P Резервуари повинні відповідати вимогам 3.5.2.4(1)P.

(2)P Резервуари повинні відповідати вимогам 3.5.2.4(2)P.

(3)P The design resistance of piping elements shall be evaluated as in the persistent or transient design situations.

4.5.2.4 Anchorages

(1)P Tanks shall conform to 3.5.2.3(1)P.

4.5.2.5 Foundations

(1)P Tanks shall conform to 3.5.2.4(1)P.

(2)P Tanks shall conform to 3.5.2.4(2)P.

4.6 Додаткові заходи

4.6.1 Обвалування

(1)P Резервуари, одиночні або в групах, які проектуються з контролем або виключенням витоків, з метою запобігання пожеж, вибухів і викидів токсичних матеріалів, повинні бути захищені обвалуванням (тобто повинні бути оточені канавою і/або насипом).

(2)P Якщо резервуари монтуються групами, обвалування може бути передбачено або для кожного резервуару окремо, або для цілої групи. Якщо наслідки можливого руйнування обвалування розглядаються як тяжкі, повинне використовуватися індивідуальне обвалування.

(3)P Обвалування повинне проектуватися таким чином, щоб воно зберігало свою повну цілісність (відсутність витоків) при проектному сейсмічному впливі, що відповідає кінцевому граничному стану замкнутої системи.

4.6 Complementary measures

4.6.1 Bunding

(1)P Tanks, single or in groups, which are designed to control or avoid leakage in order to prevent fire, explosions and release of toxic materials shall be bunded (i.e. shall be surrounded by a ditch and/or an embankment).

(2)P If tanks are built in groups, bunding may be provided either to every individual tank or to the whole group. If the consequences associated with potential failure of the bund are considered to be severe, individual bunding shall be used.

(3)P The bunding shall be designed to retain its full integrity (absence of leaks) under the design seismic action relevant to the ultimate limit state of the enclosed system.

4.6.2 Розливання

(1)P При відсутності явних обґрунтувань (див. 4.1.2(1)P), повинен бути передбачений запас по висоті, рівний, як мінімум, розрахункової висоті хвиль розплескування.

ПРИМІТКА Інформація щодо процедур визначення висоти хвиль розплескування наведена в Інформативному Додатку A.

(2)P Запас по висоті, рівний, як мінімум, розрахункової висоті хвиль розплескування, повинен бути передбачений у тому випадку, якщо вміст є токсичним, або якщо бризки вмісту здатні призвести до пошкодження труб або підмиттю фундаменту.

(3) Запас по висоті менше розрахункової висоти хвиль розплескування може бути достатнім, якщо дах запроектований на відповідний підвищений тиск, або якщо передбачений зливний отвір для контролю проливання.

(4) Демпфуючі пристрої, такі, як, наприклад, ростверки або вертикальні перегородки, можуть використовуватися для зменшення розплескування.

4.6.3 Взаємодія трубопроводів

(1)P Трубопроводи повинні проектуватися таким чином, щоб були зведені до мінімуму несприятливі впливи взаємодії між окремими резервуарами і між резервуарами та іншими спорудами.

4.6.2 Sloshing

(1)P In the absence of explicit justifications (see 4.1.2(1)P), a freeboard shall be provided having a height not less than the calculated height of the slosh waves.

NOTE Information on procedures to determine the sloshing wave height are presented in Informative Annex A.

(2)P Freeboard at least equal to the calculated height of the slosh waves shall be provided, if the contents are toxic, or if spilling could cause damage to piping or scouring of the foundation.

(3) Freeboard less than the calculated height of the slosh waves may be sufficient, if the roof is designed for the associated uplift pressure or if an overflow spillway is provided to control spilling.

(4) Damping devices, as for example grillages or vertical partitions, may be used to reduce sloshing.

4.6.3 Piping interaction

(1)P The piping shall be designed to minimize unfavourable effects of interaction between tanks and between tanks and other structures.

5 Конкретні принципи і правила застосування для надземних трубопроводів

5.1 Загальні положення

(1) Мета цього розділу полягає у встановленні принципів і правил застосування конструктивних аспектів сейсмічного проектування систем надземних трубопроводів. Цей розділ може також використовуватися як основа для оцінки опору існуючого надземного трубопроводу і для оцінки будь-якого необхідного підсилення.

(2) Сейсмічне проектування надземного трубопроводу включає в себе встановлення розташування і характеристик опор з метою обмеження напруги в елементах трубопроводу і обмеження навантажень, застосованого до обладнання, розміщеного на трубопроводі, такого, як клапани, резервуари, насоси або вимірювальні прилади. Ці обмеження не визначені у цьому стандарті, і їх має надати власник споруди або виробник обладнання.

(3) Системи трубопроводів зазвичай включають в себе деякі пов'язані з ними споруди, такі, як насосні станції, центри управління, станції обслуговування і т. д., кожна з яких вміщає в себе різні типи механічного та електричного обладнання. Оскільки ці споруди мають істотний вплив на безперебійне функціонування системи, необхідно приділити їм адекватну увагу в процесі сейсмічного проектування, спрямовану на задоволення загальних вимог до надійності. Явний розгляд цих споруд виходить за рамки цього стандарту. Фактично, деякі з цих споруд розглядаються в стандарті EN 1998-1, тоді як сейсмічне проектування механічного та електричного обладнання вимагає додаткових конкретних критеріїв, які виходять за рамки Єврокоду 8 (див. 1.1(8) про сейсмічний захист окремих споруд або компонентів систем трубопроводів за допомогою сейсмічної ізоляції).

5 SPECIFIC PRINCIPLES AND APPLICATION RULES FOR ABOVE-GROUND PIPELINES

5.1 General

(1) This section aims at providing principles and application rules for the seismic design of the structural aspects of above-ground pipeline systems. This section may also be used as a basis for evaluating the resistance of existing above-ground piping and to assess any required strengthening.

(2) The seismic design of an above-ground pipeline comprises the establishment of the location and characteristics of the supports in order to limit the strain in the piping components and to limit the loads applied to the equipment located on the pipeline, such as valves, tanks, pumps or instrumentation. Those limits are not defined in this standard and should be provided by the owner of the facility or the manufacturer of the equipment.

(3) Pipeline systems usually comprise several associated facilities, such as pumping stations, operation centres, maintenance stations, etc., each of them housing different types of mechanical and electrical equipment. Since these facilities have a considerable influence on the continued operation of the system, it is necessary to give them adequate consideration in the seismic design process aimed at satisfying the overall reliability requirements. Explicit treatment of these facilities, however, is not within the scope of this standard. In fact, some of those facilities are covered in EN 1998-1, while the seismic design of mechanical and electrical equipment requires additional specific criteria that are beyond the scope of Eurocode 8 (see 1.1(8) for the seismic protection of individual facilities or components of pipeline systems through seismic isolation).

(4)P Для формулювання загальних вимог, яким необхідно слідувати, а також для їх реалізації, системи трубопроводів повинні відрізнятися наступним:

- одинарні лінії

- мережі з резервуванням.

(5)P Трубопровід повинен розглядатися як одинарна лінія, коли на його поведінку під час і після сейсмічної події не впливає поведінка інших трубопроводів, і якщо наслідки його руйнування торкаються тільки тих функцій, виконання яких необхідно від нього.

(4)P For the formulation of the general requirements to follow, as well as for their implementation, pipeline systems shall be distinguished as follows:

- single lines

- redundant networks.

(5)P A pipeline shall be considered as a single line when its behaviour during and after a seismic event is not influenced by that of other pipelines, and if the consequences of its failure relate only to the functions demanded from it.

5.2 Вимоги безпеки

5.2.1 Стан обмеження збитку

(1)P Системи трубопроводів повинні будуватися таким чином, щоб вони могли підтримувати свою пропускну здатність після сейсмічноuj впливу як глобальна система обслуговування, відповідного «мінімального експлуатаційного рівня» (див. 2.1.3), навіть зі значним місцевим пошкодженням.

(2) Допускається загальна деформація трубопроводу, яка не більше, ніж в 1,5 раза перевищує деформацію текучості, за умови відсутності ризику втрати стійкості і якщо навантаження прикладені до активного обладнання, такого як клапани, насоси і т. д., не будуть виходити за межі їх робочого діапазону.

5.2 Safety requirements

5.2.1 Damage limitation state

(1)P Pipeline systems shall be constructed in such a way as to be able to maintain their supplying capability as a global servicing system, after the seismic action relevant to the 'minimum operating level' (see 2.1.3), even with considerable local damage.

(2) A global deformation of the piping not greater than 1,5 times its yield deformation is acceptable, provided that there is no risk of buckling and the loads applied to active equipment, such as valves, pumps, etc., are within its operating range.

5.2.2 Кінцевий граничний стан

(1)P Основними загрозами безпеці, безпосередньо пов'язаними з розривом трубопроводу під час сейсмічної події, є вибух і пожежа, в особливості для газопроводів. Віддаленість розташування і вразливість населення до впливу розриву повинні бути прийняті до уваги при встановленні рівня сейсмічного впливу, відповідного кінцевому граничному стану.

(2)P Для систем трубопроводів на ділянках, чутливих до впливу навколишнього середовища, шкода для навколишнього середовища, заподіяна розривами трубопроводу, також повинна бути прийнята до уваги при визначенні прийнятного ризику.

5.2.2 Ultimate limit state

(1)P The main safety hazard directly associated with the pipeline rupture during a seismic event is explosion and fire, particularly with regard to gas pipelines. The remoteness of the location and the exposure of the population to the impact of rupture shall be taken into account in establishing the level of the seismic action relevant to the ultimate limit state.

(2)P For pipeline systems in environmentally sensitive areas, the damage to the environment due to pipeline ruptures shall also be taken into account in the definition of the acceptable risk.

5.3 Сейсмічний вплив

5.3.1 Загальні положення

(1)P Наступні типи прямої і непрямої сейсмічної небезпеки є доречними для сейсмічного проектування систем надземних трубопроводів:

- Рух, обумовлений інерцією трубопроводів, викликаний сейсмічним рухом, прикладеним до їх опор.

- Нерівномірний рух опор трубопроводів.

(2) Для нерівномірного руху опор можуть існувати дві різні ситуації:

- Для опор, встановлених безпосередньо на ґрунті, істотний нерівномірний рух можливий тільки внаслідок порушення грунту і/або постійних деформацій.

- Для опор, які розташовані на різних спорудах, сейсмічна реакція споруди може призвести до нерівномірного руху трубопроводу.

5.3.2 Сейсмічний вплив для інерційних рухів

(1)P Кількісна оцінка горизонтальних складових сейсмічного впливу повинна здійснюватися у виразі спектру реакції (або сумісних акселерограм), як зазначено в EN 1998-1:2004, 3.2.2.

(2) В розрахунок слід приймати тільки три поступальні складові сейсмічного впливу (тобто, обертальними складовими можна знехтувати).

5.3.3 Нерівномірний рух

(1) Коли трубопровід спирається безпосередньо на ґрунт, нерівномірним рухом можна знехтувати, за винятком тих випадків, коли можуть відбутися порушення ґрунту або постійні деформації. У цьому випадку амплітуду руху слід оцінювати з використанням відповідного методу.

(2) Коли трубопровід спирається на різні споруди, їх нерівномірний рух слід визначати з розрахунку сейсмічної реакції або з використанням спрощених підходів.

5.3 Seismic action

5.3.1 General

(1)P The following direct and indirect seismic hazard types are relevant for the seismic design of above-ground pipeline systems:

- Мovement due to the inertia of the pipelines induced by the seismic movement applied to their supports.

- Differential movement of the supports of the pipelines.

(2) For differential movement of supports two different situations may exist:

- For supports which are directly on the ground, significant differential movement is possible only if there are soil failures and/or permanent deformations.

- For supports which are located on different structures, the seismic response of the structure may create differential movements on the pipeline.

5.3.2 Seismic action for inertia movements

(1)P The quantification of the horizontal components of the seismic action shall be carried out in terms of the response spectrum (or a compatible time history representation) as specified in EN 1998-1:2004, 3.2.2.

(2) Only the three translational components of the seismic action should be taken into account (i.e., the rotational components may be neglected).

5.3.3 Differential movement

(1) When the pipeline is supported directly on the ground, the differential movement may be neglected, except when soil failures or permanent deformations are likely to occur. In that case the amplitude of the movement should be evaluated with appropriate techniques.

(2) When the pipeline is supported on different structures, their differential movement should be defined from their seismic response analysis or by simplified envelope approaches.

5.4 Методи розрахунку

5.4.1 Моделювання

(1)P Модель трубопроводу повинна бути в змозі представляти жорсткість, демпфування і масові властивості, а також динамічні ступені свободи системи з докладним розглядом, по мірі необхідності, наступних аспектів:

- гнучкість підстилаючого грунту і системи фундаменту;

- маса текучого середовища всередині трубопроводу;

- динамічні характеристики опорних конструкцій;

- тип з'єднання між трубопроводом і опорною конструкцією;

- стики вздовж трубопровода і між опорами.

5.4 Methods of analysis

5.4.1 Modelling

(1)P The model of the pipeline shall be able to represent the stiffness, the damping and the mass properties, as well as the dynamic degrees of freedom of the system, with explicit consideration of the following aspects, as appropriate:

- flexibility of the foundation soil and foundation system;

- mass of the fluid inside the pipeline;

- dynamic characteristics of the supporting structures;

- type of connection between pipeline and supporting structure;

- joints along the pipeline and between the supports.

5.4.2 Розрахунок

(1) Розрахунок надземних трубопроводів може виконуватися за допомогою розрахунку модального спектру реакції з відповідним проектним спектром реакції, як наведено в EN 1998-1:2004, 3.2.2.5, поєднуючи модальні реакції відповідно до EN 1998-1:2004, 4.3.3.3.2.

ПРИМІТКА Додаткові правила, що стосуються комбінації модальних реакцій, а саме для використання Повної Квадратичної Комбінації, наведені в EN 1998-2:2005, 4.2.1.3.

(2) Може також застосовуватися розрахунок на акселерограми з спектрами сумісних акселограмам, у відповідності з
EN 1998-1:2004, 3.2.3.

(3) Розрахунок «методом бічної сили» (лінійно-пружний) може також застосовуватися за умови, що значення застосованого прискорення обґрунтовано. Значення, що дорівнює 1,5-кратному піковому спектру, застосоване до опори, є прийнятним. Принципи і правила застосування, зазначені в EN 1998-1:2004, 4.3.3.2, можуть застосовуватися, якщо це вважається прийнятним.

(4)P Сейсмічний вплив може бути застосований окремо вздовж двох перпендикулярних напрямків (поперечного і поздовжнього для прямолінійних трубопроводів); максимальна комбінована реакція має бути отримана у відповідності до EN 1998-1:2004, 4.3.3.5.1(2) і (3).

(5)P Просторова мінливість руху повинна розглядатися у всіх випадках, коли довжина трубопроводу перевищує 600 м, або коли присутні геологічні розриви або позначені топографічні зміни.

(6) Принципи і правила застосування в
EN 1998-2:2005, 3.3 можуть використовуватися для прийняття до уваги просторової мінливості руху.

5.4.2 Analysis

(1) Above ground pipelines may be analysed by means of the modal response spectrum analysis with the associated design response spectrum as given in EN 1998-1:2004, 3.2.2.5, combining the modal responses according to EN 1998-1:2004, 4.3.3.3.2.

NOTE Additional rules regarding the combination of modal responses, namely for the use of the Complete Quadratic Combination is given in EN 1998-2:2005, 4.2.1.3.

(2) Time history analysis with spectrum compatible accelerograms in accordance with EN 1998-1: 2004, 3.2.3 may also be applied.

(3) The «lateral force method» of (linear-elastic) analysis may also be applied, provided that the value of the applied acceleration is justified. A value equal to 1,5 times the peak of the spectrum applying at the support is acceptable. The principles and application rules specified in
EN 1998-1:2004, 4.3.3.2, may be applied if considered appropriate.

(4)P The seismic action shall be applied separately along two orthogonal directions (transverse and longitudinal, for straight pipelines); the maximum combined response shall be obtained in accordance with
EN 1998-1:2004, 4.3.3.5.1(2) and (3).

(5)P Spatial variability of the motion shall be considered whenever the length of the pipeline exceeds 600 m or when geological discontinuities or marked topographical changes are present.

(6) The principles and application rules in EN 1998-2:2005, 3.3 may be used to take into account the spatial variability of the motion.

ПРИМІТКА Додаткові моделі для прийняття до уваги просторової мінливості руху представлені в EN 1998-2:2005, Інформативний Додаток D.

NOTE Additional models to take into account the spatial variability of the motion are given in
EN 1998-2:2005, Informative Annex D.

5.5 Показники поведінки

(1) Здатність до дисипації надземного трубопроводу, якщо така є, обмежується його опорною спорудою, оскільки розвивати дисипацію енергії в підтримуючих трубах і важко, і незручно, за винятком зварних сталевих труб.
З іншого боку, форми і матеріал, що використовуються для опор, змінюються в дуже широких межах, що робить практично неможливим встановлення величин для показників поведінки з загальною використовуваністю.

(2) Для опорних споруд трубопроводів без сейсмічної ізоляції, відповідне значення q може бути взяте з EN 1998-1 і EN 1998-2, на підставі конкретної компоновки, матеріалу і рівня деталізації.

(3) Сталеві зварні трубопроводи демонструють значну деформацію і здатність до дисипації, за умови їх достатньої товщини. Для трубопроводів, без сейсмічної ізоляції, які мають відношення радіусу до товщині (r/t) менше 50, показник поведінки, q, який повинен використовуватися для перевірки труб може бути прийнятий рівним 3,0. Якщо відношення r/t менше 100, значення q може бути рівним 2,0. В інших випадках значення q для проектування трубопроводу не може прийматися більше 1,5.

(4) Для перевірки опор дії сейсмічного впливу, отримані з розрахунку, повинні бути помножені на (1 + q)/2, де q - показник поведінки трубопроводу, використаний у його проекті.

5.5 Behaviour factors

(1) The dissipative capacity of an above-ground pipeline, if any, is restricted to its supporting structure, since it is both difficult and inconvenient to develop energy dissipation in the supported pipes, except for welded steel pipes. On the other hand, shapes and material used for the supports vary widely, which makes it unfeasible to establish values for the behaviour factors with general applicability.

(2) For the supporting structures of non-seismically-isolated pipelines, appropriate values of q may be taken from EN 1998-1 and EN 1998-2, on the basis of the specific layout, material and level of detailing.

(3) Welded steel pipelines exhibit significant deformation and dissipation capacity, provided that their thickness is sufficient. For non-seismically-isolated pipelines which have a radius over thickness ratio (r/t) of less than 50, the behaviour factor, q, to be used for the verification of the pipes may be taken as equal to 3,0. If the r/t ratio is less than 100, q may be taken as equal to 2,0. Otherwise, the value of q for the design of the pipeline may not be taken greater than 1,5.

(4) For the verification of the supports, the seismic action effects derived from the analysis should be multiplied by (1 + q)/2, where q is the behaviour factor of the pipeline used in its design.

5.6 Верифікації

(1)P Ефект навантаження, викликаний в опорних елементах (опори, рами і т. д.) в сейсмічній проектній ситуації повинен бути менше або дорівнювати проектному опору, оціненому як для сталої або перехідної проектної ситуації.

(2)P При найбільш несприятливій комбінації осьових і обертальних деформацій, обумовлених застосуванням сейсмічного впливу, що відноситься до вимоги «мінімального експлуатаційного рівня», повинно бути перевірено, що вузли не зазнають ушкоджень, які могли б призвести до втрати герметичності.

5.6 Verifications

(1)P The load effect induced in the supporting elements (piers, frames, etc) in the seismic design situation shall be less than or equal to the design resistance evaluated as for the persistent or transient design situation.

(2)P Under the most unfavourable combination of axial and rotational deformations, due to the application of the seismic action relevant to the «minimum operating level» requirement, it shall be verified that the joints do not suffer damage that may cause loss of tightness.

6 Конкретні принципи і правила застосування для підземних трубопроводів

6.1 Загальні положення

(1) Мета цього розділу полягає у встановленні принципів і правил застосування для сейсмічного проектування і для оцінки опору системи підземних трубопроводів до землетрусів.

(2) Навіть незважаючи на те, що може бути проведена різниця між різними системами трубопроводів, як, наприклад одинарні лінії і системи з резервуванням, з практичних міркувань, трубопровід розглядається в даному випадку як одинарна лінія, якщо на його механічну поведінку під час і після сейсмічної події не впливає поведінка інших трубопроводів, і якщо наслідки його можливого розриву торкаються тільки тих функцій, виконання яких потрібні від зазначеного трубопроводу.

(3) Мережі часто є занадто великими та складними для того, щоб розглядатися як ціле, а тому практично виправданою і зручною є ідентифікація окремих мереж в межах загальної мережі. Ідентифікація може бути результатом відділення більшої частини системи (наприклад, регіональний розподіл) від меншої частини (наприклад, міський розподіл) або проведення відмінності між окремими функціями, виконуваними однією системою.

(4) Як приклад до пункту (3), міська система розподілу води може бути розділена на одну мережу, обслуговуючу вуличні вогнегасники, і другу мережу, обслуговуючу приватних користувачів. Розподіл сприятиме забезпеченню різних рівнів надійності для двох систем. Слід зазначити, що розподіл відноситься до функцій і, таким чином, не обов'язково є фізичним; дві різні мережі можуть мати кілька загальних елементів.

6 SPECIFIC PRINCIPLES AND APPLICATION RULES FOR BURIED PIPELINES

6.1 General

(1) This Section aims at providing principles and application rules for the seismic design and for the evaluation of the earthquake resistance of buried pipeline systems.

(2) Even though distinction can be made among different pipeline systems, like for instance single lines and redundant systems, for the sake of practicality a pipeline is considered here as a single line if its mechanical behaviour during and after the seismic event is not influenced by that of other pipelines, and if the consequences of its possible failure relate only to the functions demanded from it.

(3) Networks are often too extensive and complex to be treated as a whole, and it is both feasible and convenient to identify separate networks within the overall network. The identification may result from the separation of the larger scale part of the system (e.g. regional distribution) from the finer one (e.g. urban distribution), or from the distinction between separate functions accomplished by the same system.

(4) As an example of (3), an urban water distribution system may be separated into a network serving street fire extinguishers and a second one serving private users. The separation would facilitate providing different reliability levels to the two systems. It is to be noted that the separation is related to functions and it is therefore not necessarily physical; two distinct networks can have several elements in common.

(5) Проектування мереж трубопроводів включає додаткові вимоги до надійності і проектні підходи по відношенню до тих, які передбачені в цьому стандарті.

(5) The design of pipeline networks involves additional reliability requirements and design approaches with respect to those provided in the present standard.

6.2 Вимоги безпеки

6.2.1 Стан обмеження збитку

(1)P Системи підземних трубопроводів повинні проектуватися і будуватися таким чином, щоб підтримувалася їх цілісність, або деяка частина їх пропускної здатності після сейсмічної події відповідно до стану обмеження збитку (див. 2.1.3) навіть з урахуванням місцевого пошкодження.

6.2.2 Кінцевий граничний стан

(1)P Підземні трубопроводи повинні відповідати вимогам 5.2.2(1)P.

(2)P Підземні трубопроводи повинні відповідати вимогам 5.2.2(2)P.

6.2 Safety requirements

6.2.1 Damage limitation state

(1)P Buried pipeline systems shall be designed and constructed in such a way as to maintain their integrity or some of their supplying capacity after the seismic events relevant to the damage limitation state (see 2.1.3), even with considerable local damage.

6.2.2 Ultimate limit state

(1)P Buried pipelines shall conform to 5.2.2(1)P.

(2)P Buried pipelines shall conform to 5.2.2(2)P.

6.3 Сейсмічний вплив

6.3.1 Загальні положення

(1)P Сейсмічне проектування системи підземних трубопроводів має враховувати наступні типи прямої і непрямої сейсмічної небезпеки:

а) сейсмічні хвилі, що розповсюджуються на твердому грунті і створюють різну інтенсивність струсу ґрунту в різних точках на поверхні і просторові деформації зразків ґрунту в грунтовому середовищі;

b) постійні деформації, викликані землетрусами, такі, як переміщення сейсмічних розломів, зсуви, переміщення ґрунту, викликані розрiдженням.

(2)P Загальні вимоги, що стосуються обмеження ушкоджень і кінцевого граничного стану, повинні виконуватися для всіх типів небезпек, зазначених у пункті (1)P.

6.3 Seismic action

6.3.1 General

(1)P The seismic design of buried pipeline systems shall take into account the following direct and indirect seismic hazard types:

a) seismic waves propagating on firm ground and producing different ground shaking intensity at distinct points on the surface and spatial soil deformation patterns within the soil medium;

b) permanent deformations induced by earthquakes such as seismic fault displacements, landslides, ground displacements induced by liquefaction.

(2)P The general requirements regarding damage limitation and the ultimate limit state shall be satisfied for all of the types of hazards specified in (1)P.

(3) Для небезпек типу (b), зазначених у пункті (1)P, в цілому, можна припустити, що задоволення кінцевого граничного стану забезпечує також виконання вимог обмеження ушкоджень, так що може бути виконана тільки одна перевірка.

(4) Той факт, що системи трубопроводів перетинають або поширюються на великі географічні регіони і вимагають приєднання певних ділянок, не завжди дає можливість найкращого вибору підтримуючого ґрунту. Більше того, може бути практично неможливо уникнути перетину потенційно активних розломів, або обійти ґрунти, схильні до розрідження, або ділянки, які можуть бути порушені зсувами, викликаними землетрусами, і великими постійними деформаціями ґрунту.

(5) Ситуація, описана в пункті (4), явно суперечить ситуації інших споруд, при якій необхідною умовою для самої можливості будівництва є те, щоб ймовірність порушень ґрунтів будь-якого типу була зневажливо малої. Відповідно, в більшості випадків, прояв небезпек типу (b), зазначених у пункті (1)P, не може бути виключений. На підставі доступних даних і досвіду, для визначення моделі даної небезпеки слід використовувати обґрунтовані допущення.

(3) For the hazards of type (b) specified in (1)P it may be generally assumed that satisfaction of the ultimate limit state provides also fulfilment of the damage limitation requirements, so that only one verification may be performed.

(4) The fact that pipeline systems traverse or extend over large geographical areas and need to connect certain locations, does not always allow the best choices regarding the nature of the supporting soil. Furthermore, it may not be feasible to avoid crossing potentially active faults, or avoid soils susceptible to liquefaction or areas that might be affected by seismically induced landslides and large differential permanent deformations of the ground.

(5) The situation described in (4) is clearly at variance with that of other structures, for which a requisite for the very possibility to build is that the probability of soil failures of any type be negligible. Accordingly, in most cases, the occurrence of hazards of type (b) specified in (1)P cannot be ruled out. Based on available data and experience, reasoned assumptions should be used to define a model for that hazard.

6.3.2 Сейсмічний вплив для інерційних рухів

(1)P Кількісна оцінка складових вібрацій від землетрусу повинна бути у відповідності з 2.2.

6.3.3 Моделювання сейсмічних хвиль

(1)P Повинна бути встановлена модель для сейсмічних хвиль, з якої можуть бути виведені деформації і викривлення ґрунтів, що впливають на трубопровід.

ПРИМІТКА Інформативний додаток B передбачає методи для розрахунку напруг і викривлень у трубопроводі для деяких випадків, при певних спрощующих припущеннях.

6.3.2 Seismic action for inertia movements

(1)P The quantification of the components of the earthquake vibrations shall be in accordance with 2.2.

6.3.3 Modelling of seismic waves

(1)P A model for the seismic waves shall be established, from which soil strains and curvatures affecting the pipeline can be derived.

NOTE Informative Annex В provides methods for the calculation of strains and curvatures in the pipeline for some cases, under certain simplifying assumptions.

(2) Вібрації ґрунту при землетрусах викликаються поєднанням зсувних та поздовжніх хвиль, а також хвиль Лява і Релея. Швидкості хвиль є функцією шляху їх переміщення через матеріал з більш низькою і високою швидкістю. Рухи різних часток, пов'язані з цими типами хвиль призводять до залежності напруги і викривлення у трубопроводі також від кута падіння хвиль. Загальне правило полягає в припущенні, що ділянки, розташовані поблизу епіцентру землетрусу більшою мірою зачіпаються зсувними і поздовжніми хвилями (об'ємними хвилями), тоді як для ділянок, віддалених на більші відстані, хвилі Лява і Релея (поверхневі хвилі) мають тенденцію бути більш значними.

(3)P Вибір хвиль, які повинні братися до уваги, і відповідні швидкості розповсюдження хвиль, повинні базуватися на геофізичних міркуваннях.

(2) Ground vibrations in earthquakes are caused by a mixture of shear, dilatational, Love and Rayleigh waves. Wave velocities are a function of their travel path through lower and higher velocity material. Different particle motions associated with these wave types make the strain and curvature in the pipeline also depend upon the angle of incidence of the waves. A general rule is to assume that sites located in the proximity of the epicentre of the earthquake are more affected by shear and dilatational waves (body waves), while for sites at a larger distance Love and Rayleigh waves (surface waves) tend to be more significant.

(3)P The selection of the waves to be taken into account and of the corresponding wave propagation velocities shall be based on geophysical considerations.

6.3.4 Постійні рухи ґрунту

(1)P Схеми розриву ґрунту, пов'язаного з рухами ґрунту, викликаних землетрусом, внаслідок поверхневого сбросоутворення або зсувів, ймовірно, є складними і демонструють істотні зміни у переміщенні, як функцію геологічної будови, типу грунту, а також магнітуди і тривалості землетрусу. Повинна бути встановлена можливість прояву таких явищ на даних ділянках і визначено відповідні моделі (див. EN 1998-5).

6.3.4 Permanent soil movements

(1)P The ground rupture patterns associated with earthquake induced ground movements, either due to surface faulting or landslides, are likely to be complex, showing substantial variations in displacements as a function of the geologic setting, soil type and the magnitude and duration of the earthquake. The possibility of such phenomena occurring at given sites shall be established and appropriate models shall be defined (see
EN 1998-5).

(1)P Припускається використовувати після-пружну деформацію трубопроводів. Повинна бути оцінена деформаційна здатність трубопроводу.

ПРИМІТКА Прийнятний метод розрахунку для підземних трубопроводів на стійкому ґрунті, що базується на приблизних припущеннях характеристик руху ґрунту, представлений в Інформативному Додатку B.

6.4 Methods of analysis (wave passage)

(1)P It is acceptable to take advantage of the post-elastic deformation of pipelines. The deformation capacity of a pipeline shall be evaluated.

NOTE An acceptable analysis method for buried pipelines on stable soil, based on approximate assumptions of the characteristics of ground motion, is given in Informative Annex B.