Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
ТЕХНИЧЕСКИЙ КОДЕКС ТКП EN 1991-1-7-2009 (02250)Стр 1 из 22Следующая ⇒
ТЕХНИЧЕСКИЙ КОДЕКС ТКП EN 1991-1-7-2009 (02250) УСТАНОВИВШЕЙСЯ ПРАКТИКИ
Еврокод 1 ВоздеЙствия на конструкции Часть 1-7. Общие воздействия. Особые воздействия Еўракод 1 У здзеяннi на канструкцы i Частка 1 - 7. Агульныя ўздзеянн i . Асабл i выя ўздзеянн i
( EN 1991-1-7:2006, IDT )
Издание официальное
Министерство архитектуры и строительства Республики Беларусь Минск 2010 УДК 624.07.042.8(083.74) МКС 91.010.30 КП 06 IDT
Ключевые слова: несущие конструкции, особые воздействия, ударные воздействия, воздействия при взрывах, оценка рисков, живучесть конструкций
Предисловие
Цели, основные принципы, положения по государственному регулированию и управлению в области технического нормирования и стандартизации установлены Законом Республики Беларусь 1 ПОДГОТОВЛЕН научно-проектно-производственным республиканским унитарным предприятием «Стройтехнорм» (РУП «Стройтехнорм») ВНЕСЕН главным управлением научно-технической политики и лицензирования Министерства архитектуры и строительства Республики Беларусь 2 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ приказом Министерства архитектуры и строительства Республики Беларусь от 10 декабря 2009 г. № 404 В Национальном комплексе технических нормативных правовых актов в области архитектуры 3 Настоящий технический кодекс установившейся практики идентичен европейскому стандарту ЕN 1991-1-7:2006 Eurocode 1: Actions on structures. Part 1-7: General actions — Accidental actions (Еврокод 1. Воздействия на конструкции. Часть 1-7. Общие воздействия. Особые воздействия). Европейский стандарт разработан техническим комитетом по стандартизации CEN/ТС 250 «Еврокоды конструкций». Перевод с немецкого языка (de). Официальные экземпляры европейского стандарта, на основе которого подготовлен настоящий технический кодекс установившейся практики, и европейских стандартов, на которые даны ссылки, имеются в Национальном фонде ТНПА. В разделе «Нормативные ссылки» и тексте технического кодекса установившейся практики ссылочные европейские стандарты актуализированы. Сведения о соответствии государственных стандартов ссылочным европейским стандартам приведены в дополнительном приложении Д.А. Степень соответствия — идентичная (IDT) 4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
© Минстройархитектуры, 2010
Настоящий технический кодекс установившейся практики не может быть воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Министерства архитектуры и строительства Республики Беларусь
Издан на русском языке ЕВРОПЕЙСКИЙ СТАНДАРТ EUROP Ä ISCHE NORM EUROPEAN STANDARD NORME EUROP É ENNE
МКС 91.010.30 Взамен ENV 1991-2-7:1998 Белорусская редакция Еврокод 1. Воздействия на конструкции.
Настоящий технический кодекс установившейся практики разработан на основе европейского стандарта, принятого CEN 9 января 2006 г. Члены Европейского комитета по стандартизации (CEN) обязаны выполнять регламент CEN/CENELEC, в котором содержатся условия, при которых европейскому стандарту придается статус национального стандарта без каких-либо изменений. Актуализированные списки данных национальных стандартов с их библиографическими данными можно получить в центральном секретариате или у любого члена CEN по запросу. Европейский стандарт разработан в трех официальных редакциях (на немецком, английском, французском языках). Перевод стандарта, выполненный членом Европейского комитета по стандартизации под собственную ответственность на язык его страны и сообщенный центральному секретариату, имеет такой же статус, как и официальные редакции. Членами Европейского комитета по стандартизации (CEN) являются национальные организации по стандартизации Бельгии, Болгарии, Дании, Германии, Эстонии, Финляндии, Франции, Греции, Ирландии, Исландии, Италии, Латвии, Литвы, Люксембурга, Мальты, Нидерландов, Норвегии, Австрии, Польши, Португалии, Румынии, Швеции, Швейцарии, Словакии, Словении, Испании, Чешской Республики, Венгрии, Великобритании и Кипра.
Европейский комитет по стандартизации Europäisches Komitee für Normung European Committee for Standardization Сomitee Europeen de Normalisation
© 2006 CEN Все права на использование, независимо от формы и метода использования, сохранены за национальными членами CEN Введение к Еврокодам В 1975 г. Комиссия Европейского сообщества приняла решение о применении программы в области строительства, основанное на статье 95 Соглашения. Целью программы являлось устранение технических препятствий деловой активности и стандартизация технических условий. В данной программе действий Комиссия проявила инициативу по определению совокупности гармонизированных технических правил для проектирования строительных работ, которые на начальной ступени выступали бы в качестве альтернативы действующим национальным правилам На протяжении 15 лет Комиссия при помощи Руководящего комитета представителей стран-членов ЕС и ЕАСТ осуществляла разработку программы Еврокодов, что привело к появлению первого поколения Еврокодов в 1980-е годы. В 1989 г. Комиссия и страны-члены ЕС и ЕАСТ на основании соглашения1) между Комиссией EN 1990 Еврокод. Основы проектирования несущих конструкций EN 1991 Еврокод 1. Воздействия на конструкции EN 1992 Еврокод 2. Проектирование железобетонных конструкций EN 1993 Еврокод 3. Проектирование стальных конструкций EN 1994 Еврокод 4. Проектирование сталежелезобетонных конструкций EN 1995 Еврокод 5. Проектирование деревянных конструкций EN 1996 Еврокод 6. Проектирование каменных конструкций EN 1997 Еврокод 7. Геотехническое проектирование EN 1998 Еврокод 8. Проектирование сейсмостойких конструкций EN 1999 Еврокод 9. Проектирование алюминиевых конструкций. Еврокоды устанавливают обязанности распорядительных органов в каждой из стран-членов ЕС Национальное введение Настоящий технический кодекс установившейся практики (далее — технический кодекс) подготовлен на основе европейского стандарта ЕN 1991-1-5:2003 с идентичной степенью соответствия, разработанного СEN/ТС 250 «Еврокоды конструкций», секретариат которого находится при BSI. Настоящий европейский стандарт должен получить статус технического кодекса установившейся практики посредством опубликования идентичного текста или введением настоящего до января 2007 г., при этом все противоречащие ему государственные стандарты должны быть отменены до марта 2010 г. Настоящий документ введен взамен ENV 1991-2-7:1998. Ответственным органом по подготовке технического кодекса является научно-проектно-производственное республиканское унитарное предприятие «Стройтехнорм» (РУП «Стройтехнорм»). Настоящий технический кодекс является частью группы ТНПА, рассматривающих проектирование конструкций, которые предназначены для применения в виде «комплекса».
Содержание 1 Общие положения....................................................................................................................... 1 1.1 Область применения............................................................................................................ 1 1.2 Нормативные ссылки........................................................................................................... 1 1.3 Допущения........................................................................................................................... 2 1.4 Различие между принципами и правилами применения........................................................ 2 1.5 Термины и определения....................................................................................................... 2 1.6 Условные и буквенные обозначения.................................................................................... 3 2 Классификация воздействий....................................................................................................... 4 3 Расчетные ситуации.................................................................................................................... 4 3.1 Общие положения................................................................................................................ 4 3.2 Особые расчетные ситуации. Стратегии при идентифицированных 3.3 Особые расчетные ситуации. Стратегии для ограничения масштабов 3.4 Особые расчетные ситуации. Применение классов по последствиям разрушения............... 7 4 Удар............................................................................................................................................ 7 4.1 Область применения............................................................................................................ 7 4.2 Представление воздействий................................................................................................ 8 4.3 Особые воздействия от ударов дорожных транспортных средств...................................... 8 4.3.1 Удары по опорным частям сооружений...................................................................... 8 4.3.2 Удары по верхним частям сооружений....................................................................... 9 4.4 Особые воздействия от ударов вилочных погрузчиков..................................................... 11 4.5 Особые воздействия, вызванные схождением с рельсов 4.5.1 Конструкции рядом или над рельсовыми путями...................................................... 11 4.5.2 Конструкции, расположенные за тупиковыми рельсовыми путями............................ 13 4.6 Особые воздействия от ударов судов............................................................................... 13 4.6.1 Общие положения..................................................................................................... 13 4.6.2 Удары речного транспорта........................................................................................ 14 4.6.3 Удары морских судов................................................................................................ 14 4.7 Особые воздействия от ударов вертолетов...................................................................... 15 5 Взрывы внутри помещений........................................................................................................ 15 5.1 Область применения.......................................................................................................... 15 5.2 Представление воздействий............................................................................................... 16 5.3 Принципы проектирования................................................................................................. 16 Приложение А (справочное) Проектирование с учетом последствий локального разрушения Приложение В (справочное) Указания по оценке рисков............................................................. 24 Приложение С (справочное) Динамический расчет для удара.................................................... 33 Приложение D (справочное) Взрывы внутри помещений............................................................ 41 Приложение Д.А (справочное) Сведения о соответствии государственных стандартов Национальное приложение........................................................................................................... 45 ТЕХНИЧЕСКИЙ КОДЕКС УСТАНОВИВШЕЙСЯ ПРАКТИКИ Еврокод 1 ВоздеЙствия на конструкции У здзеяннi на канструкцы i Частка 1 - 7. Агульныя ўздзеянн i . Асабл i выя ўздзеянн i Eurocode 1 Actions on structures Дата введения 2010-01-01
Общие положения Область применения (1) В ТКП EN 1991-1-7 содержатся стратегии и правила по обеспечению защиты зданий и других инженерных сооружений от действия идентифицированных и неидентифицированных особых воздействий. (2) ТКП EN 1991-1-7 устанавливает: — стратегии, основанные на идентификации особых воздействий; — стратегии, основанные на ограничении масштабов локального разрушения. (3) В настоящей части EN 1991 рассматриваются следующие аспекты: — термины и определения, условные и буквенные обозначения (раздел 1); — классификация воздействий (раздел 2); — расчетные ситуации (раздел 3); — удар (раздел 4); — взрывы (раздел 5); — расчет последствий локального разрушения в результате неустановленной причины (справочное приложение А); — указания по оценке рисков (справочное приложение В); — динамический расчет при ударе (справочное приложение С); — взрывы внутри помещений (справочное приложение D). (4) Правила, касающиеся взрыва пыли в силосах, приведены в EN 1991-4. (5) Правила, касающиеся ударных нагрузок от транспортных средств, проезжающих по мосту, приведены в EN 1991-2. (6) В ТКП EN 1991-1-7 не рассматриваются особые воздействия от взрывов вне зданий, возникающие вследствие военных и террористических действий. В настоящем техническом кодексе не рассматривается также остаточная прочность зданий или других инженерных сооружений, поврежденных в результате сейсмических воздействий, пожара и т. д. Примечание — См. также 3.1. Нормативные ссылки Для применения настоящего технического кодекса необходимы следующие ссылочные документы. Для недатированных ссылок применяют последнее издание ссылочного документа (включая все его изменения). Примечание — Еврокоды издаются в виде предварительных стандартов EN. В нормативной части текста или EN 1990 Еврокод. Основы проектирования строительных конструкций EN 1991-1-1 Еврокод 1. Воздействия на несущие конструкции. Часть 1-1. Удельный вес, постоянные и временные нагрузки на здания EN 1991-1-6 Еврокод 1. Воздействия на конструкции. Часть 1-6. Общие воздействия. Воздействия при производстве строительных работ EN 1991-2 Еврокод 1. Воздействия на конструкции. Часть 2. Транспортные нагрузки на мосты EN 1991-4 Еврокод 1. Воздействия на конструкции. Часть 4. Воздействия на башни и резервуары EN 1992 Еврокод 2. Проектирование железобетонных конструкций EN 1993 Еврокод 3. Проектирование стальных конструкций EN 1994 Еврокод 4. Проектирование сталежелезобетонных конструкций EN 1995 Еврокод 5. Проектирование деревянных конструкций EN 1996 Еврокод 6. Проектирование каменных конструкций EN 1997 Еврокод 7. Геотехническое проектирование EN 1998 Еврокод 8. Проектирование сейсмостойких конструкций EN 1999 Еврокод 9. Проектирование алюминиевых конструкций. 1.3 Допущения (1)P К данной части EN 1991 применимы общие допущения, принятые в 1.3 EN 1990. Рисунок 1.1 1.5.6 эквивалентное статическое усилие (equivalent static force): Альтернативное представление динамического усилия, учитывающее динамическую реакцию конструкции (см. рисунок 1.1). 1.5.7 скорость распространения пламени (flame speed): Скорость распространения фронта пламени относительно неподвижной исходной точки. 1.5.8 граница воспламенения (flammable limit): Минимальная или максимальная концентрация горючего материала в однородной смеси с газообразным окислителем, распространяющим горение. 1.5.9 ударяющий объект (impacting object): Объект, ударяющий по конструкции (т. е. транспортное средство, корабль и т. д.). 1.5.10 ключевой элемент (key element): Конструктивный элемент, от которого зависит общая устойчивость остальной части конструкции. 1.5.11 несущая стеновая конструкция (load-bearing wall construction): Бескаркасная стеновая конструкция из каменной кладки, удерживающая, главным образом, вертикальные нагрузки. Сюда относятся также легкие панельные конструкции, состоящие из расположенных по центру деревянных или стальных вертикальных стоек и древесностружечных плит, металлической сетки или иной обшивки. 1.5.12 локальное разрушение (localised failure): Та часть конструкции, которая, как предполагается, разрушена или сильно повреждена в результате особого воздействия. 1.5.13 риск (risk): Мера сочетания (обычно произведение) вероятности возникновения или частоты появления определенной угрозы и масштаба последствий. 1.5.14 робастность (живучесть) (robustness): Свойство конструкции противостоять таким событиям, как пожар, взрыв, удар или результат человеческих ошибок, без возникновения повреждений, которые были бы непропорциональны причине, вызвавшей повреждения. 1.5.15 нижняя часть сооружения (substructure): Часть конструкций сооружения, поддерживающая верхнюю часть сооружения. В зданиях — это обычно фундаменты и другие элементы сооружения, находящиеся ниже уровня земли. В мостах — это фундаменты, контрфорсы, быки, опоры и т. д. 1.5.16 верхняя часть сооружения (superstructure): Часть конструкций сооружения, поддерживаемая нижней частью сооружения. В зданиях — это обычно конструкции выше уровня земли. В мостах — это настил. 1.5.17 легкосбрасываемый элемент (venting panel): Ненесущая часть ограждающих конструкций (стена, пол, потолок) с ограниченным сопротивлением, которая поддается под давлением от дефлаграции и тем самым снижает давление на конструктивные элементы здания. Классификация воздействий (1)P Воздействия в рамках данной части EN 1991 классифицируют в соответствии с 4.1.1 EN 1990, как особые воздействия. Примечание — В таблице 2.1 указаны основные разделы EN 1990, которые следует учитывать при проектировании конструкций, подверженных особым воздействиям. Таблица 2.1 — Разделы EN 1990, которые касаются особых воздействий
(2) Особые воздействия от удара следует рассматривать как свободные воздействия, если не Примечание — В национальном приложении или в рамках конкретного проекта допускается рассматривать особые воздействия, не классифицируя их как свободные воздействия. Расчетные ситуации Общие положения (1)P Конструкции должны быть запроектированы с учетом обоснованных особых расчетных ситуаций в соответствии с 3.2(2)P EN 1990. (2) Стратегии, которые следует рассматривать для особых расчетных ситуаций, показаны на Примечание 1 — Применяемые стратегии и правила согласовывают для конкретного проекта с заказчиком Примечание 2 — Особые воздействия могут быть идентифицированными и неидентифицированными. Примечание 3 — Стратегии, основанные на неидентифицированных особых воздействиях, включают большое количество возможных событий. Они направлены на ограничение локального разрушения. Принятие стратегий по ограничению локального разрушения может обеспечить достаточную живучесть при действии особых воздействий, указанных в 1.1(6), или иного воздействия от неустановленной причины. Рекомендации для зданий содержатся в приложении А. Примечание 4 — В данной части EN 1991 предложены теоретические значения для идентифицированных особых воздействий (например, для случаев взрыва внутри помещения и удара). Эти значения допускается изменять в национальном приложении или в рамках конкретного проекта, согласовывая с заказчиком и соответствующей инстанцией. Примечание 5 — В определенных случаях (например, при рассмотрении сооружений, в которых отсутствует угроза для людей, а экономическим, социальным и экологическим ущербом можно пренебречь) с полным обрушением конструкции в результате особых событий можно смириться. В таких случаях обстоятельства могут быть согласованы для конкретных проектов с заказчиком и соответствующей инстанцией.
Рисунок 3.1 — Стратегии для особых расчетных ситуаций Удар Область применения (1) Настоящий раздел распространяется на особые воздействия при следующих событиях: — удары дорожных транспортных средств (за исключением столкновений с легкими конструкциями) (см. 4.3); — удары вилочных погрузчиков (см. 4.4); — удары железнодорожных транспортных средств (за исключением столкновений с легкими конструкциями) (см. 4.5); — удары кораблей (см. 4.6); — жесткое приземление вертолетов на покрытие (крышу) (см. 4.7). Примечание 1 — Особые воздействия на легкие конструкции (например, подмости, осветительные мачты, пешеходные мосты) допускается устанавливать в национальном приложении в виде непротиворечащей дополнительной информации. Примечание 2 — Ударные нагрузки на бордюры и парапеты см. в EN 1991-2. Примечание 3 — В национальном приложении допускается в виде дополнительной информации устанавливать указания, касающиеся правил передачи ударных усилий на фундамент конструкции, см. EN 1990, 5.1.3 (4). (2)P Для следующих типов зданий необходимо принимать в расчет воздействия от ударов: — здания, используемые для парковки автомобилей; — здания, в которых допускается движение транспортных средств или вилочных погрузчиков; — здания, граничащие с автодорожным или железнодорожным транспортным потоком. (3) При рассмотрении воздействий от ударов и обеспечиваемых защитных мер для мостов необходимо учитывать, среди прочего, вид транспорта, находящегося на и под мостом, а также последствия удара. (4)P Воздействия от ударов вертолетов следует учитывать для зданий с обозначенной посадочной платформой на покрытии. Представление воздействий (1) Воздействия от ударов должны быть определены динамическим анализом или представлены эквивалентным статическим усилием. Примечание 1 — Усилия на граничащей поверхности между ударяющим объектом и конструкцией зависят от их взаимодействия. Примечание 2 — Базисными переменными, применяемыми при анализе удара, являются скорость ударяющего объекта и распределение масс, деформационные свойства и демпфирующие характеристики ударяющего объекта и конструкции. Может потребоваться также учет других факторов, таких как угол удара, конструкция ударяющего объекта и движение ударяющего объекта после столкновения. Примечание 3 — Дополнительная информация содержится в приложении С. (2) Допускается условие, что всю энергию поглощает ударяющий объект. Примечание — В общем случае это допущение приводит к консервативным результатам. (3) Для свойств материалов ударяющего объекта и конструкции следует применять нижние (4) В конструктивных расчетах воздействия от ударов могут быть представлены эквивалентными статическими усилиями, приводящими к эквивалентному эффекту в конструкции. Эту упрощенную модель допускается применять для проверки статического равновесия, проверки прочности и определения деформаций конструкции при ударе. (5) Для конструкций, которые в соответствии с проектом должны поглощать энергию удара за счет упруго-пластических деформаций отдельных элементов (т. е. мягкий удар), эквивалентные статические нагрузки допускается определять, учитывая как пластическую прочность, так и деформационный запас таких элементов. Примечание — Дополнительные рекомендации см. в приложении С. (6) Для конструкций, в которых энергия в основном рассеивается ударяющим объектом (т. е. жесткий удар), динамические или эквивалентные статические усилия допускается определять согласно 4.3 – 4.7. Примечание — Некоторая информация по применению при динамическом анализе расчетных значений для масс и скоростей сталкивающихся объектов содержится в приложении С. Рисунок 4.1 — Усилие от столкновения с опорными конструкциями мостов Таблица 4.2 — Ориентировочные значения эквивалентных статических ударных усилий на верхние части сооружений
Примечание 2 — Решение о применяемом расчетном значении можно принимать в зависимости от последствий удара, вида и интенсивности движения, а также в зависимости от обеспеченных защитных и превентивных мер. Примечание 3 — Проектные ударные нагрузки на вертикальные поверхности идентичны ударным усилиям, приведенным в таблице 4.2. При h0 £ h £ h1 значения ударных усилий можно умножать на понижающий коэффициент rF. Значения rF, h0 и h1 допускается устанавливать в национальном приложении. Рекомендуемые значения rF, h0 и h1 указаны на рисунке 4.2. h — физическое расстояние в свету между поверхностью дорожного полотна h0 — минимальное расстояние в свету между поверхностью дорожного полотна h1 — значение расстояния в свету между поверхностью дорожного полотна b — разность высот между h1 и h0, т. е. b = h1 – h0. Рекомендуемое значение для b составляет 1,0 м. Рисунок 4.2 — Рекомендуемые значения понижающего коэффициента rF Рисунок 4.3 — Ударное усилие на элементы верхних частей сооружения Примечание 5 — При определении высоты h следует учитывать возможные будущие изменения в меньшую сторону, например, за счет замены дорожного покрытия под мостом. (2) При необходимости следует также учитывать ударные усилия Fdy перпендикулярно направлению движения. Примечание — Применение Fdy может быть определено в национальном приложении или в конкретном проекте. Fdy не рекомендуется применять одновременно с Fdx. (3) Должна быть указана площадь приложения ударного усилия F к элементам верхней части сооружения. Примечание — В национальном приложении могут быть определены размеры и положение площади удара (ударной поверхности). В качестве ударной поверхности рекомендуется применять квадрат с длиной стороны 0,25 м. Общие положения (1) Должны быть определены расчетные значения ударных нагрузок на опорные конструкции (например, опоры или колонны) при сходе с рельсов поездов, маневрирующих под сооружениями или рядом с ними, см. 4.5.1.2. В проект могут быть заложены также другие предупредительные или защитные меры для снижения эффектов особого воздействия от удара по опорным конструкциям. Значения должны выбираться в зависимости от класса конструкций. Примечание 1 — Нагрузки от схода с рельсов на мостах установлены в EN 1991-2. Примечание 2 — Дополнительная информация по особым воздействиям от рельсового транспорта содержится в бюллетене UIC 777-2. Классификация конструкций (1) Конструкции, подвергаемые ударным нагрузкам при сходе с рельсов рельсового транспорта, классифицируют в соответствии с таблицей 4.3. Таблица 4.3 — Классификация конструкций, подвергаемых ударным нагрузкам при сходе с рельсов рельсового транспорта
Примечание 1 — Конструкции, относимые к классу А или В, допускается устанавливать в национальном приложении или в рамках конкретного проекта. Примечание 2 — В национальное приложение допускается также включать дополнительные сведения по классификации временных конструкций, таких как временные пешеходные мосты или подобные конструкции общественного назначения, а также вспомогательные конструкции, используемые при выполнении строительных работ, см. EN 1991-1-6. Примечание 3 — Дополнительная информация и обоснование классификации, указанной в таблице 4.3, содержится в документах UIC. Конструкции класса А (1) Для конструкций класса А, расположенных в местах, где максимальная скорость рельсового транспорта не превышает 120 км/ч, необходимо устанавливать расчетные значения эквивалентных статических усилий от удара по опорным конструктивным элементам (например, колоннам, стенам). Примечание — Эквивалентные статические усилия и их идентификацию допускается указывать в национальном приложении. Ориентировочные значения указаны в таблице 4.4. Таблица 4.4 — Ориентировочные расчетные значения горизонтальных эквивалентных статических усилий от удара для конструкций класса А, расположенных над или рядом с рельсовыми путями
(2) В случаях, когда опорные конструкции защищены сплошными цоколями или платформами, ударные усилия допускается снижать. Примечание — Правила снижения допускается устанавливать в национальном приложении. (3) Усилия Fdx и Fdy должны быть приложены на установленной высоте над уровнем рельсов, Примечание — Высоту точки приложения усилий Fdx и Fdy над уровнем рельсов допускается устанавливать в национальном приложении. Рекомендуемое значение составляет 1,8 м. (4) Если максимальная скорость рельсового транспорта в месте расположения конструкции Примечание — Правила снижения допускается устанавливать в национальном приложении. Рекомендуемое снижение составляет 50 %. Дополнительная информация содержится в бюллетене UIC 777-2. (5) При максимальной разрешенной скорости рельсового транспорта в месте расположения конструкции св. 120 км/ч расчетные значения горизонтальных эквивалентных статических усилий Fdx и Fdy определяют с учетом дополнительных предупредительных и/или защитных мер, предполагая, что конструкция относится к классу по последствиям разрушения СС3, см. 3.4(1). Примечание — Значения Fdx и Fdy с учетом дополнительных предупредительных и/или защитных мер допускается устанавливать в национальном приложении или в рамках конкретного проекта. Конструкции класса В (1) Для конструкций класса B устанавливают специальные требования. Примечание — Требования допускается указывать в национальном приложении или определять в рамках конкретного проекта. Каждое требование может быть основано на результатах оценки рисков. Информация об учитываемых факторах и осуществляемых мерах содержится в приложении В. Общие положения (1) Особые воздействия от ударов судов необходимо определять с учетом следующих условий: — тип водного пути; — уровень воды и условия течения; — тип и водоизмещение (осадка) судна, а также его ударные характеристики; — тип конструкции и ее характеристики рассеяния энергии. (2) Типы судов на внутренних водных путях, которые следует учитывать в случаях столкновения с конструкциями, классифицируют по системе CEMT. Примечание — Система классификации CEMT указана в таблице С.3 (приложение С). (3) Следует определять ударные характеристики судов на морских водных путях, которые необходимо принимать в расчет в случаях столкновения с конструкциями. Примечание 1 — Классификацию судов на морских водных путях допускается устанавливать в национальном приложении. Ориентировочная классификация для таких судов содержится в таблице С.4 (приложение С). Примечание 2 — Информация по вероятностному моделированию столкновений с судами содержится (4) При определении расчетных значений воздействий при ударе судна точными методами следует учитывать добавочную гидродинамическую массу. (5) Воздействия при ударе следует представлять в виде двух взаимоисключающих нагрузок: — лобовое усилие Fdx; — боковое усилие с составляющей Fdy, действующей перпендикулярно лобовому усилию Fdx, (6) Конструкции, которые по проекту должны воспринимать удары судов (например, причальные стенки и причальные сваи), не относятся к области применения данной части EN 1991. Удары речного транспорта (1) При необходимости устанавливают лобовые и боковые расчетные динамические усилия Примечание — Значения лобовых и боковых динамических усилий допускается указывать в национальном приложении или в рамках конкретного проекта. Ориентировочные значения для ряда стандартных параметров судов и стандартных расчетных ситуаций, включая эффекты от добавочной динамической массы, (2) Силу трения при ударе FR, действующую одновременно с боковым ударным усилием Fdy, FR = mFdy, (4.1) где m — коэффициент трения. Примечание — Коэффициент трения m допускается указывать в национальном приложении. Рекомендуемое значение m = 0,4. (3) Ударные усилия следует прикладывать в зависимости от осадки судна (с грузом или без груза) на определенной высоте относительно максимально пригодного для плавания уровня воды. Следует определять высоту и площадь приложения ударного усилия bh. Примечание 1 — Высоту и площадь приложения ударного усилия bh допускается определять в национальном приложении или в рамках конкретного проекта. При отсутствии точных данных усилие допускается прикладывать на высоте 1,5 м от уровня воды. Допускается площадь приложения ударного усилия bh при Примечание 2 — При определенных условиях допускается учитывать, что судно приподнимается над пятой или фундаментным блоком перед столкновением с опорой. (4) При необходимости рассчитывают настил моста на восприятие эквивалентного статического усилия от столкновения с судном, действующим перпендикулярно продольной оси моста. Примечание — Значение эквивалентного статического усилия допускается указывать в национальном приложении или в рамках конкретного проекта. Ориентировочное значение составляет 1 МН. Удары морских судов (1) Необходимо устанавливать лобовые расчетные эквивалентных статических ударных усилий от морских судов. Примечание — Числовое значение лобовых и боковых динамических ударных усилий допускается указывать в национальном приложении или в рамках конкретного проекта. Ориентировочные значения указаны (2) При необходимости следует рассматривать удар носовой частью, кормой и бортом. Удар носовой частью учитывают в направлении основного движения с максимальным угловым отклонением 30°. (3) Силу трения FR, действующую одновременно с боковым ударом, определяют по формуле (4.2) FR = mFdy, (4.2) где m — коэффициент трения. Примечание — Коэффициент трения m допускается указывать в национальном приложении. Рекомендуемое значение m = 0,4. (4) Положение и площадь, к которой прикладывают ударное усилие, зависят от геометрии сооружения, размера и геометрии судна (например, наличие или отсутствие выпуклостей), осадки судна Примечание — Зону удара допускается устанавливать в национальном приложении. Рекомендуется определять площадь удара следующим образом: 0,05l в высоту, 0,1l в ширину (l — длина судна). Положение точки удара следует указывать в границах от 0,05l ниже расчетного уровня воды до 0,05l выше расчетного уровня воды (рисунок 4.4). Рисунок 4.4 — Ориентировочные поверхности удара морских судов (5) Усилия на верхние части сооружений устанавливают с учетом высоты конструкции и типа судна. Как правило, усилия на верхние конструкции мостов будут ограничиваться пределом текучести верхних конструкций судна. Примечание 1 — Ударное усилие допускается указывать в национальном приложении или в рамках конкретного проекта. Ориентировочное значение составляет от 5 % до 10 % усилия от удара носовой частью. Примечание 2 — В случаях, когда вероятен удар только лишь мачты по верхним частям сооружения, ориентировочное расчетное усилие составляет 1 МН. Взрывы внутри помещения Область применения (1)P При проектировании зданий и инженерных сооружений с газоснабжением или хранением или транспортировкой взрывчатых веществ, таких как газы, жидкости, образующие взрывоопасные испарения или газы (например, химические лаборатории, резервуары, бункеры, канализационные системы, квартиры с газовыми установками, трубопроводы, дорожные и железнодорожные туннели), следует учитывать вероятность взрыва. (2) Действия взрывчатых веществ в настоящем техническом кодексе не рассматриваются. (3) В настоящем техническом кодексе не рассматривается влияние возможного каскадного эффекта из-за расположенных рядом и связанных между собой помещений, заполненных взрывчатой пылью, газом или парами. (4) В настоящем разделе определены воздействия от взрывов внутри помещений. Представление воздействий (1) Давление взрыва следует определять с учетом передачи на конструктивные элементы реакций от неконструктивных элементов. Примечание 1 — В рамках настоящего раздела взрывом называют быструю химическую реакцию пыли, газа или пара в воздухе, сопровождаемую высокими температурами и высоким избыточным давлением. Давление взрыва распространяется в виде ударной волны. Примечание 2 — Давление, создаваемое при взрыве внутри помещения, зависит, главным образом, от: — типа пыли, газа или пара; — процентного содержания пыли, газа или пара в воздухе; — равномерности смеси пыли, газа или пара и воздуха; — источника возгорания; — наличия препятствий в помещении; — размера, формы и прочности ограждений; — количества имеющихся проемов и клапанов для сброса давления. (2) Необходимо делать допущения на возможное наличие пыли, газа или испарений в различных внутренних помещениях или группах помещений по всему зданию. Следует учитывать вентилирующий эффект, различную геометрию помещений или групп помещений. (3) В строительных сооружениях класса СС1 (см. раздел 3) эффект взрыва не следует учитывать отдельно, достаточно расчета соединений и взаимодействия между элементами конструкций согласно EN 1992 – EN 1999. (4) В строительных сооружениях класса СС2 или СС3 ключевые конструктивные элементы следует проектировать на восприятие воздействий, выполняя расчеты с применением эквивалентных статических моделей нагрузок либо применяя предписанные расчетные и конструктивные правила. Кроме этого, для сооружений класса СС3, как правило, требуется производить динамический расчет. Примечание 1 — Допускается применять методики, описанные в приложениях А и D. Примечание 2 — Уточненные расчеты при действии взрывов могут включать один или более из следующих аспектов: — расчеты давления взрыва с учетом влияния ограждений и легкосбрасываемых элементов; — динамические нелинейные конструктивные расчеты; — вероятностные аспекты и анализ последствий; — экономическая оптимизация защитных мер. Принципы проектирования (1)P Согласно 2.1(4)P EN 1990 конструкции следует проектировать таким образом, чтобы исключить возможность прогрессирующего обрушения в результате взрыва внутри помещений. Примечание — В национальном приложении могут быть установлены необходимые расчетные процедуры, применяемые при различных взрывах внутри помещений. В приложении D содержатся рекомендации по учету следующих видов взрывов: — взрыв пыли в помещениях, резервуарах и бункерах; — взрыв природного газа в помещениях; — взрывы газа и паровоздушных смесей (определено в 5.1(1)P) в автодорожных и железнодорожных туннелях. (2) Расчет может допускать разрушение ограниченной части конструкций при условии, что ключевые элементы, от которых зависит общая устойчивость всей конструкции, не повреждены. (3) Для ограничения последствий от взрывов допускается применять следующие меры по отдельности или в комплексе: — расчет конструкции на пиковое давление взрыва; Примечание — Поскольку пиковые давления могут превышать значения, полученные по методикам в приложении D, то такие пиковые значения следует рассматривать в сочетании с максимальной длительностью нагрузки 0,2 с, предполагая пластическое поведение материала. — применение легкосбрасываемых элементов с установленным давлением срабатывания; — разделение соседних участков сооружения с хранящимися взрывчатыми веществами; — ограничение зон сооружения, подверженных риску взрыва; — применение специальных защитных мер между смежными конструкциями, подверженными риску взрыва, с целью исключения распространения давления. (4) Следует учитывать, что давление от взрыва эффективно действует одновременно на все (5) Легкосбрасываемые элементы следует располагать вблизи возможных источников возгорания, если они известны, или в зонах высокого давления. Их срабатывание не должно вызывать угрозу для людей или воспламенение других материалов. Легкосбрасываемые элементы следует закреплять для исключения эффекта «реактивной ракеты» в случае взрыва. Проект должен исключить возможность того, что огонь окажет вредное воздействие на окружающую среду или вызовет последующие взрывы в соседних помещениях. (6) Легкосбрасываемые элементы должны легко открываться при низком давлении и должны быть как можно более легкими. Примечание — Если окна используются в качестве легкосбрасываемых элементов, то необходимо учитывать риск повреждения людей осколками стекла или другими элементами. (7)P При определении усилий срабатывания легкосбрасываемых элементов следует учитывать размеры и конструкцию поддерживающей их рамы. (8) После первой фазы взрыва с избыточным давлением наступает вторая фаза с пониженным давлением. При необходимости следует учитывать этот эффект. Примечание — Рекомендуется профессиональная консультация. Приложение А (справочное) Проектирование с учетом последствий локального разрушения конструкций А.1 Область применения (1) Настоящее приложение А устанавливает правила и методы проектирования зданий, допускающие локальное разрушение конструкций в результате неустановленной причины без наступления непропорционального полного обрушения. Наряду с другими применяемыми методиками эта стратегия, в зависимости от класса по последствиям разрушения (см. 3.4), позволяет обеспечить достаточную живучесть зданий при ограниченных повреждениях или разрушениях без полного обрушения. А.2 Введение (1) В соответствии с разделом 3 настоящей части технического кодекса приемлемой является стратегия, в рамках которой допускается проектирование конструкций здания таким образом, чтобы ни все здание, ни его значительная часть не разрушились при возникновении локального разрушения. Применение этой стратегии должно обеспечить достаточную живучесть здания, позволяющую выдерживать влияние ряда неидентифицированных особых воздействий. (2) Минимальным периодом времени, в течение которого здание должно устоять после наступления особого события, является период, необходимый для спасения и безопасной эвакуации людей из здания и прилегающих территорий. Для сооружений с опасными веществами, зданий и сооружений, представляющих общественную значимость или важных для национальной безопасности, может потребоваться более продолжительный период времени. Таблица А.1 — Классы по последствиям разрушения
Окончание таблицы А.1
Примечание 1 — Если здание можно отнести к нескольким типам их использования, то для него следует назначать наиболее высокий класс по последствиям разрушения. Примечание 2 — При определении количества этажей допускается не учитывать цокольные этажи, если они соответствуют требованиям к классу 2b (группа повышенного риска). Примечание 3 — Таблица А.1 не является исчерпывающей и может быть дополнена. B — разрез А.5 Горизонтальные связи А.5.1 Рамные конструкции (1) По периметру каждого междуэтажного перекрытия и в уровне покрытия следует обеспечивать горизонтальные связи в плоскости перекрытия в двух перпендикулярных направлениях, для того чтобы надежно связать колонны и стены с конструкциями здания. Связи должны быть непрерывными и располагаться, по возможности, ближе к краям перекрытия и проходить по осям опор и стен. Как минимум 30 % связей должно размещаться в непосредственной близости к осевым линиям колонн и стен. Примечание — См. пример на рисунке А.2. (2) Горизонтальные связи могут быть выполнены из стального проката, стальной арматуры (3) Каждую из непрерывных связей, включая концевые соединения, следует рассчитывать для особого предельного состояния на расчетное растягивающее усилие Ti в случае внутренних связей для внутренних связей Ti = 0,8 ∙ (gk + yqk) ∙ sL или 75 кН, (А.1) где определяющим является большее из значений; для связей по периметру Tp = 0,4 · (gk + yqk) ∙ sL или 75 кН, (А.2) где определяющим является большее из значений, где s — шаг между связями; L — пролет связей; y — коэффициент сочетаний для воздействий в особых расчетных ситуациях (т. е. y1 или y2 согласно EN 1990, формула (6.11b)). Примечание — См. пример на рисунке А.2. (а) — балка с пролетом 6 м в качестве внутренней связи; (b) — все балки, спроектированные в качестве связей; (с) — связи по периметру; (d) — связь, закрепленная к колонне; (е) — краевая колонна Пример — Расчет на особое растягивающее усилие Ti в балке пролетом 6 м (см. рисунок А.2), предполагая следующие характеристики воздействий (например, для стального каркаса здания). Характеристические значения нагрузок: gk = 3,0 кН/м2 и qk = 5,0 кН/м2. С учетом назначения коэффициента сочетания y1 (т. е. = 0,5) по формуле (6.11а). 66 кН < 75 кН. Рисунок А.2 — Пример размещения горизонтальных связей C — разрез: балка и плита А.6 Вертикальные связи (1) Каждая колонна и стена должна быть закреплена непрерывными связями от основания до уровня покрытия. (2) В рамных конструкциях (стальные или железобетонные конструкции) колонны и стены, воспринимающие вертикальные нагрузки, должны выдерживать особое растягивающее усилие, равное наибольшей расчетной реакции от вертикальных постоянных и переменных нагрузок, приложенное (3) В несущих стеновых конструкциях (см. 1.5.11) вертикальные связи можно считать эффективным при следующих условиях: а) для стен из каменной кладки толщина стены составляет не менее 150 мм и минимальная прочность на сжатие согласно EN 1996-1-1 равна 5 Н/мм2; b) если высота стены в свету Н, м, измеренная между верхней и нижней гранью перекрытий или перекрытия и крыши, не превышает 20t, где t — толщина стены, м; с) если связи рассчитаны на восприятие вертикального анкерного усилия Т: большее из Н или 100 кН/м, (А.5) где А — площадь поперечного сечения стены, измеренная на плане, исключая пустотные участки стен, мм2; d) если вертикальные связи сгруппированы таким образом, что расстояние между центрами составляет максимум 5 м вдоль стены, и если они располагаются не далее чем на 2,5 м от незакрепленного конца стены. А.8 Ключевые элементы (1) В соответствии с 3.3(1)P ключевой элемент конструкции здания, указанный в А.4(1)с), должен выдерживать особое воздействие Ad, действующее в горизонтальном и вертикальном направлениях (в одном направлении единовременно) на сам элемент и примыкающие компоненты. При этом следует учитывать предел прочности этих компонентов и их соединений. Такое особое расчетное нагружение следует применять, согласно EN 1990, формула (6.11b), в виде сосредоточенной или равномерно распределенной нагрузки. Примечание — Рекомендуемое значение для конструкций зданий Ad = 34 кН/м2. Приложение В (справочное) Указания по оценке рисков1)
В.1 Введение (1) Настоящее приложение содержит указания по планированию и проведению оценки рисков для зданий и инженерных сооружений. Общий обзор действий при анализе рисков представлен на рисунке В.1.
Рисунок В.1 — Обзор действий при анализе рисков ____________________________________ 1) Содержание данного приложения планируется ввести в развернутой форме в последующее издание В.2 Термины и определения В.2.1 последствия (consequence): Возможный результат события (при анализе рисков, обычно нежелательных). Последствия могут быть выражены вербально или численно через показатели человеческих потерь, количества пострадавших, экономических потерь, ущерба окружающей среде, убытков, понесенных пользователями здания и общественностью, и т. д. Следует включать как прямые последствия, так и наступающие по истечении определенного времени. В.2.2 сценарий угрозы (hazard scenario): Критическая ситуация, сложившаяся к определенному времени и определяемая основной угрозой совместно с одним или несколькими сопутствующими условиями, которая может привести к нежелательному событию (например, полное обрушение конструкции). В.2.3 риск (risk): см. 1.5.13. В.2.4 критерии приемлемости риска (risk acceptance criteria): Приемлемые границы для вероятности наступления определенных последствий нежелательного события, которые выражаются В.2.5 анализ рисков (risk analysis): Систематический подход к описанию и/или расчету рисков. Анализ рисков включает идентификацию нежелательных событий, причин, вероятностей и последствий этих событий (см. рисунок В.1). В.2.6 оценка рисков (risk evaluation): Сравнение результатов анализа рисков с критериями В.2.7 управление рисками (risk management): Систематические меры, предпринимаемые определенной организацией для достижения и поддержания уровня безопасности, соответствующего поставленным целям. В.2.8 нежелательное событие (undesired event): Событие или условие, которое может вызвать травмы людей, нанести ущерб окружающей среде или привести к материальным потерям. В.4 Методы анализа рисков (1) Анализ риска состоит из описательной части (качественной) и, если необходимо и осуществимо, может иметь расчетную часть (количественную). Рисунок В.2 — Возможное графическое представление результатов В.6 Меры по снижению риска (1) Допускается применять следующие меры по снижению риска: a) исключение или снижение опасности, например, посредством соответствующих расчетов, изменения концепции проекта и посредством мер, направленных на снижение опасности и т. д.; b) исключение опасности путем изменения концепции проекта или условий использования сооружения, например, путем применения мер по защите конструкций, установки системы спринклеров и т. д.; c) контроль опасности, например, посредством проведения обследований, установкой систем оповещения и контроля; d) преодоление опасности, например, путем обеспечения повышенной прочности и живучести, обеспечения альтернативных путей передачи нагрузок за счет резервирования (статической неопределимости) или устойчивости к износу и т. д. ; e) допущение контролируемого обрушения конструкции при сохранении малой опасности для жизни и здоровья людей, например, в случаях столкновения с осветительными или светофорными мачтами. В.7 Повторное рассмотрение (1) Область действия, расчеты и допущения (см. рисунок В.1) подвергают повторной оценке в отношении сценариев до тех пор, пока не будет возможно утвердить конструкции совместно с применяемыми мерами по снижению риска. В.9.1 Общие положения (1) Для снижения риска в отношении экстремальных событий в зданиях и сооружениях гражданского строительства следует рассматривать одну или несколько следующих мер: — конструктивные меры, при которых конструктивная система или конструктивные элементы спроектированы с резервом прочности или возможностью альтернативных путей передачи нагрузок — неконструктивные меры, включающие снижение: — вероятности возникновения события, — интенсивности воздействия, — последствий разрушения. (2) Вероятности и эффекты от всех особых и экстремальных воздействий (например, воздействий от пожара, землетрясения, удара, взрыва, экстремальные климатические воздействия) следует рассматривать в отношении соответствующего набора возможных сценариев опасности. Последствия разрушения в этом случае оценивают в форме количества жертв и экономических потерь. Уточненные пояснения содержатся в В.9.2 и В.9.3. (3) Методика, описанная в В.9.1(2), является менее приемлемой для непрогнозируемых угроз (ошибки в проекте либо при возведении, непредусмотренный износ и т. д.). Поэтому были разработаны более глобальные стратегии проектирования с допускаемым уровнем повреждений (см. приложение А), например учет классических требований по обеспечению необходимой пластичности и устройству связевых элементов. Специальный подход в этом отношении заключается в рассмотрении ситуации, когда конструктивный элемент (балка, опора), по какой бы причине и в каком бы объеме он не был поврежден, рассматривается как вышедший из строя. В таком случае к остальной части конструкции предъявляется требование, чтобы она в течение относительно короткого промежутка времени (определяемого как период восстановления Т) могла выдерживать нормальные нагрузки P(R < E в течение Т │ один элемент удален) < ptarget. (В.1) Целевая надежность зависит от стандартного уровня безопасности зданий, рассматриваемого периода времени Т (часы, дни или месяцы) и вероятности, что рассматриваемый элемент будет удален (по причинам, не учтенным в проекте). (4) Для традиционных конструкций при расчетах должны быть учтены все основные возможности обрушения. В случае оправданности, причины отказа с очень малой вероятностью допускается (5) Для нетрадиционных конструкций (например, очень большие, а также разработанные с применением новых концепций или материалов) вероятность отказа из-за неустановленной причины следует рассматривать, как существенную. При этом следует применять подход, сочетающий в себе методы, описанные в В.9.1(2) и В.9.1(3). Шаг 1 — Идентификация и моделирование основных особых угроз. Оценка вероятности возникновения различных угроз с различными интенсивностями. Шаг 2 — Оценка состояния повреждения конструкции вследствие различных угроз. Оценка вероятности различных состояний повреждения и соответствующих последствий указанных угроз. Шаг 3 — Оценка общего состояния поврежденной конструкции. Оценка вероятности аварийного общего состояния поврежденной конструкции с соответствующими последствиями. Рисунок В.3 — Графическое представление этапов анализа рисков для конструкций, Рисунок В.4 — Компоненты для моделирования экстремального события В.9.3.1 Общий формат (1) Частью анализа риска является исследование экстремальных угроз, таких как землетрясения, взрывы, столкновения и т. д. Общая модель для таких событий может включать следующие компоненты (см. рисунок В.4): — инициирующее событие в определенном месте в определенное время; — величину энергии М, связанной с этим событием, и, возможно, некоторые другие параметры; — физическое взаимодействие между событием, окружающей средой и конструкцией, которое может привести конструкцию в одно из предельных состояний. (2) Возникновение инициирующего события для некоторой угрозы Н согласно В.9.3.1(1) зачастую моделируют в виде события в рамках пуассоновского процесса с интенсивностью l(t, x) на единицу объема и единицу времени, где t представляет определенную точку во времени, x — положение (В.3) где N = lT — общее число релевантных инициирующих событий в рассматриваемый период времени; fM(m) — плотность распределения случайной величины М рассматриваемой угрозы. Следует отметить, что вероятность отказа может зависеть от расстояния между конструкцией Рисунок В.5 — Удар транспортного средства (2) На основании общего выражения (В.3) рассчитывают вероятность отказа для этого случая по формуле (В.4) (В.4) где N = nTl — общее число инициирующих событий в рассматриваемый период времени; n — интенсивность движения; l — интенсивность отказов транспортных средств (количество происшествий на километр пробега транспортного средства); Т — период времени; b — ширина конструкции, но не более 2-кратного значения ширины ударяющего транспортного средства; j — угол направления движения; f(j) — функция плотности вероятности; R — сопротивление конструкции; F — ударное усилие. Применяя упрощенную модель удара (см. приложение С), ударное усилие F определяют следующим образом: (В.5) где m — масса транспортного средства; k — жесткость; v0 — скорость транспортного средства в момент изменения курса в точке Q; a — постоянное замедление транспортного средства после изменения курса (см. рисунок В.5); s = d/sinj, расстояние от точки Q до конструкции. Рисунок В.6 — Сценарий удара судна В.9.4 Рекомендации по выполнению анализа рисков при ударах рельсовых транспортных средств (1) В рамках оценки рисков для людей от схода с рельсов железнодорожных транспортных средств при приближении к конструкциям класса А (где допустимая скорость св. 120 км/ч) и к конструкциям класса В необходимо учитывать следующие факторы: — вероятность схода с рельсов железнодорожных транспортных средств при приближении к конструкции; — допустимую скорость железнодорожных транспортных средств на рельсах; — рассчитанное замедление сошедших с рельсов железнодорожных транспортных средств при приближении к конструкции; — расстояние в поперечном направлении, которое, согласно расчетам, должен преодолеть сошедший с рельсов поезд; — является ли рельсовый путь единственным на участке вблизи конструкции; — тип поезда (пассажирский/грузовой); — ожидаемое число пассажиров в проходящем около конструкции железнодорожном транспортном средстве; — периодичность движения железнодорожных транспортных средств около конструкций; — наличие стрелочных переводов и переездов вблизи конструкции; — статическая система (концепция) конструкции и живучесть опор; — расположение опор конструкции относительно рельсовых путей; — ожидаемое количество людей вне железнодорожного транспортного средства, которые могут пострадать. В меньшей степени увеличивают риск при сходе с рельсов железнодорожных транспортных средств следующие факторы: — закругление рельсовых путей вблизи конструкции; — количество рельсовых путей при их наличии в количестве более двух. Следует также учитывать эффект того, что предложенные превентивные или защитные меры обеспечены на других элементах или других участниках инфраструктуры. Сюда включают, например, влияние сигналов на дальность видимости, разрешение на доступ и другие меры безопасности, связанные с размещением пути. Примечание — Дополнительные рекомендации и указания, распространяемые на конструкции классов А и В (см. 4.5.12), содержатся в UIC Code 777-2R (2002) Structures Built Over Railway Lines. (Construction requirements in the track zone/Конструкции над железнодорожными путями. Строительные требования в зоне путей). Нормы UIC 777-2R содержат специальные рекомендации и указания по следующим пунктам: — выполнение оценок рисков для конструкций класса В; — меры (включая правила конструирования), которые необходимо рассматривать для конструкций класса А, включая ситуации, когда максимальная скорость на участке менее 50 км/ч; — меры, которые необходимо рассматривать для конструкций класса А, когда расстояние между ближайшей опорной конструкцией и осью пути £3 м. (2) При разработке подходящих мер по снижению риска для людей от схода поездов с рельсов при приближении к конструкциям класса В необходимо рассматривать следующие требования, — обеспечение живучести опорных конструкций, способных выдерживать косой удар сошедшего с рельсов поезда, для снижения вероятности полного обрушения конструкций; — обеспечение неразрывности пролетов верхней части сооружения для снижения вероятности полного обрушения вследствие столкновения с опорами сошедшего с рельсов поезда; — обеспечение мер по ограничению бокового отклонения сошедшего с рельсов поезда при приближении его к конструкции для снижения вероятности удара; — увеличение бокового пространства до опор конструкции для снижения вероятности удара сошедшего с рельсов поезда; — исключение опор, расположенных на линии, которую пересекает линия, продленная в направлении пути за стрелочным переводом, чтобы снизить вероятность того, что сошедший с рельсов поезд будет направлен к опорной конструкции; — обеспечение сплошных стен или стеновых опор (фактически, это означает исключение отдельных колонн) для снижения вероятности полного обрушения вследствие столкновения сошедшего с рельсов поезда с опорами конструкции; — при невозможности обоснованного исключения отдельных опор следует предусмотреть их достаточно неразрывное соединение, чтобы обеспечить устойчивость верхней части сооружения при удалении одной из колонн; — применение устройств, контролирующих положение стрелочных переводов, и конструкций для поглощения энергии, чтобы уменьшить вероятность удара сошедшего с рельсов железнодорожного транспортного средства. Приложение С (справочное) С.1 Общие положения (1) Удар — это явление взаимодействия между движущимся объектом и конструкцией, при котором кинетическая энергия объекта внезапно преобразуется в энергию деформации. Для определения усилий динамического взаимодействия следует определить механические свойства объекта и конструкции. В расчете обычно используют эквивалентные статические усилия. (2) Уточненные расчеты конструкции на ударные воздействия могут содержать один или оба следующих аспекта: — динамические эффекты; — нелинейные свойства материалов. В настоящем приложении рассматриваются только динамические эффекты. Примечание — Вероятностные аспекты и анализ последствий см. в приложении В. (3) В настоящем приложении содержатся указания по приблизительному динамическому расчету конструкций на удар автодорожных, железнодорожных транспортных средств и судов, основанные на упрощенных или эмпирических моделях. Примечание 1 — Модели, описанные в приложении С, как правило, лучше аппроксимируют расчеты, чем модели, представленные в приложении В, которые в некоторых случаях могут оказаться слишком простыми. Примечание 2 — К аналогичным воздействиям могут приводить столкновения в туннелях, столкновения С.2 Динамика удара (1) Удар характеризуется как жесткий удар, если энергия поглощается, главным образом, ударяющим объектом, или как мягкий удар, когда происходит деформация конструкции, в результате чего ударная энергия поглощается конструкцией. С.2.1 Жесткий удар (1) При жестком ударе допускается применять эквивалентные статические усилия согласно 4.3 – 4.7. В качестве альтернативы допускается выполнять приближенный динамический анализ с применением упрощенных моделей по С.2.1(2) и (3). (2) При жестком ударе принимается условие, что конструкция является жесткой и неподвижной, (С.1) где vr — скорость объекта при ударе; k — эквивалентная упругая жесткость ударяющего объекта (т. е. отношение усилия F к общей деформации); m — масса ударяющего объекта. Усилие удара можно рассматривать как прямоугольный импульс на поверхности конструкции. F∆t = mv или (С.2) При необходимости можно ввести ненулевое время нарастания (рисунок С.1). Если сталкивающийся объект моделируют равнозначным ударяющим объектом с равномерным поперечным сечением (см. рисунок С.1), в этом случае можно использовать выражения (С.3) и (С.4): k = EA/L, (С.3) m = rAL, (С.4) где L — длина ударяющего объекта; A — площадь поперечного сечения; E — модуль упругости; r — массовая плотность ударяющего объекта. F — динамическое усилие взаимодействия Рисунок С.1 — Модель удара (3) По формуле (С.1) получают максимальное значение динамического усилия, действующего на наружную поверхность конструкции. В конструкции эти усилия могут вызывать динамические эффекты. Верхнюю границу для этих эффектов можно определить при условии, что реакция конструкции будет упругой, а нагрузка представлена ступенчатой функцией (т. е. функцией, которая резко возрастает до своего конечного значения, после чего это значение остается постоянно). В этом случае динамический коэффициент (т. е. соотношение между динамической и статической реакциями) jdyn = 2,0. Если необходимо учитывать пульсирующий характер нагрузки (т. е. ограниченное время ее воздействия в соответствии с выражением (С.2)), применяют динамический коэффициент φdyn, варьирующийся от значений менее 1,0 до 1,8, и зависящий от динамических характеристик конструкции и ударяющего объекта. В общем случае рекомендуется проводить прямой динамический анализ для определения jdyn с применением нагрузок, установленных в настоящем приложении. С.2.2 Мягкий удар (1) Если предполагается, что конструкция является упругой, а ударяющий объект жестким, то применимы формулы, приведенные в С.2.1, при этом принимают, что k — это жесткость конструкции. (2) Если конструкцию требуется рассчитать на поглощение ударной энергии за счет пластических деформаций, необходимо обеспечить, чтобы пластичность конструкции была достаточной для поглощения полной кинетической энергии ударяющего объекта . (3) В предельном случае упруго-пластической реакции конструкции вышеуказанное требование сводится к условию в выражении (С.5) (С.5) где F0 — пластическая прочность конструкции, т. е. предельное значение статического усилия F; y0 — деформируемость конструкции, т. е. смещение точки приложения удара, которому конструкция может подвергаться. Примечание — Аналогичные суждения распространяются на строительные элементы или другие защитные конструкции, специально разрабатываемые для защиты сооружения от удара (см., например, EN 1317 Road restraint systems/Дорожные ограничительные системы). Таблица С.1 — Ориентировочные данные для вероятностных расчетов ударных усилий
(3) На основании таблицы С.1 можно определить следующее приблизительное расчетное значение динамического усилия взаимодействия при ударе: (С.7) где F0 — усилие удара; d и db — см. (1). Ориентировочные значения F0 и db представлены в таблице С.2 вместе с расчетными значениями m и v. Все эти значения соответствуют приблизительно средним значениям, указанным в таблице С.1, плюс или минус стандартное отклонение. При наличии в частных случаях уточненной информации допускается применять другие расчетные значения, которые зависят от требуемого уровня безопасности, интенсивности движения и частоты аварий. Примечание 1 — Представленная модель является грубой схематизацией и не учитывает влияния многих факторов, которые могут играть важную роль, как например причина аварии, наличие бордюров, кустов, заборов. В некоторой степени, разброс значений замедления частично компенсирует эти влияния. Примечание 2 – Расчет динамического ударного усилия Fd по формуле (С.7) допускается модифицировать на основе анализа рисков, принимая во внимание потенциальные последствия удара, скорость замедления, тенденцию транспортного средства отклоняться от направления проезжей части дороги, вероятность съезда транспортного средства с проезжей части дороги и вероятность столкновения транспортного средства (4) При отсутствии динамического анализа допускается применять динамический коэффициент 1,4 для упругой реакции сооружения. Примечание — Усилия, указанные в настоящем приложении, предназначены для использования совместно с упруго-пластическим динамическим анализом конструкций. Таблица С.2 — Расчетные значения масс транспортных средств, скоростей и динамических ударных усилий F 0
Рисунок С.2 — Схема ситуации при ударе транспортного средства (вид сверху и поперечный разрез подъема, ровной местности и склона)
С.4 Удары судов Окончание таблицы С.3
(3) Ориентировочные динамические значения, приведенные в таблице С.3, допускается корректировать в зависимости от последствий разрушений в результате удара судна. Эти динамические значения рекомендуется увеличивать при высоких последствиях разрушений и уменьшать при низких, см. также 3.4. (4) Если не выполняется динамический анализ конструкций, подверженных удару, ориентировочные динамические значения из таблицы С.3 рекомендуется умножать на соответствующий динамический коэффициент. В действительности, значения в таблице С.3 учитывают динамические эффекты Указания по динамическим расчетам приведены в С.4.3. Ориентировочное значение динамического коэффициента составляет 1,3 — для лобового удара и 1,7 — для бокового удара. (5) В зоне порта усилия, приведенные в таблице С.3, допускается умножать на коэффициент 0,5. Таблица С.4 — Ориентировочные значения динамических усилий взаимодействия при ударе судна на морских водных путях
(2) Если не выполняется динамический анализ конструкций, подверженных удару, рекомендуется умножать ориентировочные динамические значения, указанные в таблице С.4, на соответствующий динамический коэффициент. В действительности, значения в таблице С.4 учитывают динамические эффекты в ударяющем объекте, но не в конструкции. Указания по динамическим расчетам приведены в С.4.3. Ориентировочное значение динамического коэффициента составляет 1,3 — для лобового удара и 1,7 — для бокового удара. (3) В зоне порта усилия, приведенные в таблице С.4, допускается умножать на коэффициент 0,5. (4) При боковом и кормовом ударе рекомендуется из-за меньшей скорости умножать усилия, приведенные в таблице С.4, на коэффициент 0,3. Определяющим при проектировании может стать боковой удар в узких проливах, где невозможен лобовой удар. Рисунок С.3, лист 1 — Функция зависимости нагрузки и времени при ударе судна Рисунок С.3, лист 2
(7) Если известно расчетное значение усилия удара, например из таблицы С.3, и необходимо рассчитать длительность нагрузки, то массу m* допускается рассчитывать следующим образом: — при Fdyn > 5 МН — приравнивая Edef, формула (С.9), к кинетической энергии Ea = 0,5 m*vn2; — при Fdyn £ 5 МН — непосредственно по формуле m* = (Fdyn/vn)2 * (1/c), МН · с2/м. (8) Если расчетная скорость не указана в проекте, то рекомендуется использовать значение Приложение D (справочное) Взрывы внутри помещений
D .1 Взрывы пыли внутри помещений, в резервуарах и бункерах (1) Тип пыли обычно представляют параметром материала KSt, который характеризует поведение при взрыве в замкнутом объеме. Значение KSt можно определить экспериментально стандартными методами для каждого типа пыли. Примечание 1 — Более высокие значения KSt приводят к большему давлению и к более короткому времени нарастания давления взрыва. Значения KSt зависят от таких факторов, как изменение химического состава, размера частиц и влагосодержания. Ориентировочные значения KSt указаны в таблице D.1. Таблица D .1 — Значения KSt для пыли
Примечание 2 — При взрыве пыли давление достигает своего максимального значения через 20–50 мс. Падение до нормальных значений сильно зависит от легкосбрасываемых элементов и геометрии помещения. Примечание 3 — См. также ISO 1684-а Explosion protection systems. Part 1: Determination of explosion indices of combustible dusts in air (Системы защиты от взрыва. Часть 1. Определение индексов взрыва горючей пыли в воздухе). (2) Площадь сбрасываемых элементов в кубических и вытянутых помещениях, резервуарах (D.1) где А — площадь сбрасываемых элементов («клапанов»), м2; pmax — максимальное давление пыли, кН/м2; KSt — индекс дефлаграции облака пыли, кН/м2 · м · с-1, см. таблицу D.1; pred,max — ожидаемое максимально пониженное давление в резервуаре с открытыми «клапанами», кН/м2; pstat — статическое давление активации «клапанов» с учетом размера существующей площади сбрасываемых элементов, кН/м2; V — объем помещения, резервуара или бункера, м3. Формула (D.1) применима со следующими ограничениями: — 0,1 м3 £ V £ 10 000 м3; — H/D £ 2, где Н — высота и D — диаметр вытянутого помещения, резервуара или бункера; — 10 кН/м2 £ pstat £ 100 кН/м2, разрушение панелей и дисков с малой массой, поддающихся практически без инерции; — 10 кН/м2 £ pred,max £ 200 кН/м2; — 500 кН/м2 £ pmax £ 1000 кН/м2 для 1000 кН/м2 · м · с–1 £ KSt £ 30 000 кН/м2 · м · с–1; — 500 кН/м2 £ pmax £ 1200 кН/м2 для 30 000 кН/м2 · м · с–1 £ KSt £ 80 000 кН/м2 · м · с–1. (3) Площадь легкосбрасываемых элементов в прямоугольных замкнутых помещениях можно определить по формуле (D.2) (D.2) где А — площадь сбрасываемых элементов («клапанов»), м2; pmax — максимальное давление пыли, кН/м2; KSt — индекс дефлаграции облака пыли, кН/м2 · м · с–1, см. таблицу D.1; pBem — давление, соответствующее расчетной прочности конструкции, кН/м2; pstat — статическое давление активации «клапанов» с учетом размера существующей площади сбрасываемых элементов, кН/м2; V — объем прямоугольного замкнутого помещения, м3. Формула (D.2) применима со следующими ограничениями: — 0,1 м3 £ V £ 10 000 м3; — L3/DE £ 2, где L3 — максимальный размер помещения; DE = 2 · (L1 · L2/p)0,5; L1, L2 — другие размеры помещения; — 10 кН/м2 £ pstat £ 100 кН/м2, разрушение панелей и дисков с малой массой, поддающихся практически без инерции; — 10 кН/м2 £ pBem £ 200 кН/м2; — 500 кН/м2 £ pmax £ 1000 кН/м2 для 1000 кН/м2 · м · с-1 £ KSt £ 30 000 кН/м2 · м · с–1; — 500 кН/м2 £ pmax £ 1200 кН/м2 для 30 000 кН/м2 · м · с–1 £ KSt £ 80 000 кН/м2 · м · с–1. (4) Для вытянутых помещений при L3/DE ³ 2 следует учитывать следующее увеличение площади сбрасываемых элементов: ∆АН = А · (–4,305 · logpBem + 9,368) · logL3/DE, (D.3) где ∆АН — увеличение площади сбрасываемых элементов, м2. D .2 Взрывы природного газа (1) В зданиях с подключением природного газа конструкции допускается рассчитывать на взрыв природного газа внутри помещений, используя эквивалентное статическое номинальное давление, определяемое по формулам (D.4) и (D.5), при этом определяющим является большее значение: pd = 3 + pstat (D.4) или pd = 3 + pstat/2 + 0,04/(Av/V)2, (D.5) где pstat — равномерно распределенное статическое давление, при котором происходит срабатывание легкосбрасываемых элементов, кН/м2; Av — площадь легкосбрасываемых элементов, м2; V — объем прямоугольного помещения, м3. Формулы (D.4) и (D.5) распространяются на помещения объемом до 1000 м3. Примечание — Давление дефлаграции эффективно действует одновременно на все ограждающие поверхности помещения. (2) В тех случаях, когда легкосбрасываемые строительные элементы помещения характеризуются различными значениями pstat, следует использовать максимальное значение pstat. Значения pd > 50 кН/м2 не учитывают. (3) Отношение площади легкосбрасываемых элементов к объему должно удовлетворять условию (D.6) 0,05 · (1/m) £ Av/V £ 0,15. (D.6) Приложение Д.А (справочное)
Сведения о соответствии государственных стандартов Таблица Д.А.1
Национальное приложение ТКП Е N 1991-1-7-2009 Еврокод 1 Воздействия на конструкции Предисловие Preface
Настоящее национальное приложение следует применять совместно с ТКП ЕN 1991-1-7-2009. This National Annex is used with standard TCP EN 1991-1-7-2009. Настоящее национальное приложение содержит: а) национальные параметры для следующих элементов ЕN 1991-1-7, национальный выбор которых разрешен: — 2(2); — 3.1(2); — 3.2(1); — 3.3(2); — 3.3(2); — 3.3(2); — 3.4(1); — 3.4(2); — 4.1(1); — 4.1(1); — 4.3.1(1); — 4.3.1(1); — 4.3.1(1); — 4.3.1(2); — 4.3.1(3); — 4.3.2(1); — 4.3.2(1); — 4.3.2(1); — 4.3.2(2); — 4.3.2(3); — 4.4(1); — 4.5(1); — 4.5.1.2(1); — 4.5.1.2(1); — 4.5.1.4(1); — 4.5.1.4(2); — 4.5.1.4(3); — 4.5.1.4(4); — 4.5.1.4(5); — 4.5.1.5(1); — 4.5.2(1); — 4.5.2(4); — 4.6.1(3); — 4.6.2(1); — 4.6.2(2); — 4.6.2(3); — 4.6.2(4); — 4.6.3(1); — 4.6.3(3); — 4.6.3(4); — 4.6.3(5); — 5.3(1)P; — А.4(1); б) рекомендации по использованию справочных приложений А, B, C и D. а) the national parameters for the following paragraphs in standard EN 1991-1-7 where national selection is permitted: — 2(2); — 3.1(2); — 3.2(1); — 3.3(2); — 3.3(2); — 3.3(2); — 3.4(1); — 3.4(2); — 4.1(1); — 4.1(1); — 4.3.1(1); — 4.3.1(1); — 4.3.1(1); — 4.3.1(2); — 4.3.1(3); — 4.3.2(1); — 4.3.2(1); — 4.3.2(1); — 4.3.2(2); — 4.3.2(3); — 4.4(1); — 4.5(1); — 4.5.1.2(1); — 4.5.1.2(1); — 4.5.1.4(1); — 4.5.1.4(2); — 4.5.1.4(3); — 4.5.1.4(4); — 4.5.1.4(5); — 4.5.1.5(1); — 4.5.2(1); — 4.5.2(4); — 4.6.1(3); — 4.6.2(1); — 4.6.2(2); — 4.6.2(3); — 4.6.2(4); — 4.6.3(1); — 4.6.3(3); — 4.6.3(4); — 4.6.3(5); — 5.3(1)P; — А.4(1); b) guidance for the use of the informative annexes A, B, C and D. Требования и параметры, установленные на национальном уровне,
Продолжение таблицы
Продолжение таблицы
Продолжение таблицы
Продолжение таблицы
Продолжение таблицы
Продолжение таблицы
Продолжение таблицы
Окончание таблицы
ТЕХНИЧЕСКИЙ КОДЕКС ТКП EN 1991-1-7-2009 (02250) |
Последнее изменение этой страницы: 2019-03-20; Просмотров: 299; Нарушение авторского права страницы