Еврокод 1. Воздействия на конструкции. Часть 1-4

НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ

ЄВРОКОД 1: ДІЇ НА КОНСТРУКЦІЇ

Частина 1-4. Загальні дії. Вітрові навантаження
(EN 1991-1-4:2005, IDТ)

ДСТУ-Н Б EN 1991-1-4:2010

Видання офіційне

Київ

Міністерство регіонального розвитку, будівництва та житлово-комунального господарства України

2011

ЗМІСТ

 

 

С

ВСТУП

FOREWORD

VIII

Основи програми Єврокоду

Background of the Eurocode programme

1

Статус та галузь застосування Єврокодів

Status and field of application of eurocodes

3

Національні стандарти, що впроваджують Єврокоди

National Standards implementing Eurocodes

4

Зв’язки між Єврокодами та гармонізовани­ми технічними специфікаціями (ENs та ETAs) для виробів

Links between Eurocodes and harmonised technical specifications (ENs and ETAs) for

products

5

Додаткова інформація щодо EN 1991-1-4

Additional information specific for EN 1991-1-4

5

Національний додаток до EN 1991-1-4

National annex for EN 1991-1-4

5

1          Загальні положення

1          General

7

1.1       Галузь застосування

1.1       Scope

7

1.2       Нормативні посилання

1.2       Normative references

8

1.3       Припущення

1.3       Assumptions

9

1.4       Відмінність між принципами і правилами застосування

1.4       Distinction between Principles and Application Rules

9

1.5       Проектування за допомогою випробувань і вимірювань

1.5       Design assisted by testing and measurements

9

1.6       Визначення

1.6       Definitions

9

1.7       Позначення

1.7       Symbols

11

2          Розрахункові ситуації

2          Design situations

15

3          Моделювання вітрового навантаження

3          Modelling of wind actions

16

3.1       Загальні положення

3.1       Nature

16

3.2       Представлення вітрового навантаження

3.2       Representations of wind actions

16

3.3       Класифікація вітрового навантаження

3.3       Classification of wind actions

16

3.4       Характеристичні значення

3.4       Characteristic values

16

3.5       Моделі

3.5       Models

17

4          Швидкість вітру і швидкісний напір

4          Wind velocity and velocity pressure

17

4.1       Основа для розрахунку

4.1       Basis for calculation

17

4.2       Базові значення

4.2       Basic values

18

4.3       Середня швидкість вітру

4.3       Mean wind

19

4.3.1    Залежність від висоти

4.3.1    Variation with height

19

4.3.2    Нерівності місцевості

4.3.2    Terrain roughness

20

4.3.3    Рельєф місцевості

4.3.3    Terrain orography

22

4.3.4    Більші та значно вищі сусідні будівлі

4.3.4    Large and considerably higher neighbouring structures

22

4.3.5    Щільно розміщенні будівлі та перешкоди

4.3.5    Closely spaced buildings and obstacles

23

4.4       Турбулентність вітру

4.4       Wind turbulence

23

4.5       Максимальний швидкістний напір

4.5       Peak velocity pressure

24

5          Вітрове навантаження

5          Wind actions

25

5.1       Загальні положення

5.1       General

25

5.2       Вітрове навантаження на поверхнях

5.2       Wind pressure on surfaces

25

5.3       Сили вітру

 

5.3       Wind forces

26

6          Конструктивний коефіцієнт CsCd

6          Structural factor CsCd

29

6.1       Загальні положення

6.1       General

29

6.2       Визначення cscd

6.2       Determination of cscd

29

6.3       Детальна методика

6.3       Detailed procedure

30

6.3.1    Конструктивний коефіцієнт cscd

6.3.1    Structural factor cscd

30

6.3.2    Оцінка експлуатаційної надійності

6.3.2    Serviceability assessments

31

6.3.3    Бафтинг у супутньому потоці

6.3.3    Wake buffeting

32

7          Коефіцієнти тиску та сили

7          Pressure and force coefficients

33

7.1       Загальні положення

7.1       General

33

7.1.1    Вибір аеродинамічного коефіцієнта

7.1.1    Choice of aerodynamic coefficient

33

7.1.2    Асиметричні та зрівноважувальні тиски та сили

7.1.2    Asymmetric and counteracting pressures and forces

34

7.1.3    Вплив льоду та снігу

7.1.3    Effects of ice and snow

35

7.2       Коефіцієнти тиску для будівель

7.2       Pressure coefficients for buildings

35

7.2.1    Загальні положення

7.2.1    General

35

7.2.2    Вертикальні стіни прямокутних будівель

7.2.2    Vertical walls of rectangular plan buildings

36

7.2.3    Плоскі покриття

7.2.3    Flat roofs

39

7.2.4    Односхилі покриття

7.2.4    Monopitch roofs

41

7.2.5    Двосхилі покриття

7.2.5    Duopitch roofs

42

7.2.6    Вальмові покриття

7.2.6    Hipped roofs

44

7.2.7    Багатопрогоні покриття

7.2.7    Multispan roofs

45

7.2.8    Склепінчасті покриття та куполи

7.2.8    Vaulted roofs and domes

46

7.2.9    Внутрішній тиск

7.2.9    Internal pressure

48

7.2.10  Тиск на багатошарові стіни та покриття

7.2.10  Pressure on walls or roofs with more than one skin

50

7.3       Навісні покриття

7.3       Canopy roofs

52

7.4       Окремі стіни, парапети, огорожі та рекламні щити

7.4       Free-standing walls, parapets, fences and signboards

57

7.4.1    Окремі стіни та парапети

7.4.1    Free-standing walls and parapets

57

7.4.2    Коефіцієнти затінення для стін, огорож і парапетів

7.4.2    Shelter factors for walls and fences

58

7.4.3    Рекламні щити

7.4.3    Signboards

59

7.5       Коефіцієнти тертя

7.5       Friction coefficients

60

7.6       Конструктивні елементи з прямокутним перерізом

7.6       Structural elements with rectangular sections

61

7.7       Конструктивні елементи з гострими краями у переризі

7.7       Structural elements with sharp edged section

62

7.8       Конструктивні елементи з попереч­ним перерізом у формі правильного бага­токутника

7.8       Structural elements with regular polygonal section

63

7.9       Круговий циліндр

7.9       Circular cylinders

65

7.9.1    Коефіцієнти зовнішнього тиску

7.9.1    External pressure coefficients

65

7.9.2    Коефіцієнти сили

7.9.2    Force coefficients

67

7.9.3    Коефіцієнти сили для вертикальних циліндрів, розташованих у ряд

7.9.3    Force coefficients for vertical cylinders in a row arrangement

68

7.10     Сфери

7.10     Spheres

69

7.11     Гратчасті конструкції та підмостки

7.11     Lattice structures and scaffoldings

70

7.12     Прапори

7.12     Flags

73

7.13     Розрахункова (ефективна) гнучкість λ і коефіцієнт крайових ефектівψλ

 

7.13     Effective slenderness λand end-effect factor ψλ

73

8          Вітрові навантаження на мости

8          Wind actions on bridges

76

8.1       Загальні положення

8.1       General

76

8.2       Вибір методики розрахунку реакції

8.2       Choice of the response calculation procedure

78

8.3       Коефіцієнти сили

8.3       Force coefficients

78

8.3.1    Коефіцієнти сили в x-напрямку (загальний метод)

8.3.1    Force coefficients in x-direction (general method)

79

8.3.2    Сила в x-напрямку – спрощений метод

8.3.2    Force in x-direction . Simplified Method

82

8.3.3    Сила вітру на мостове полотно у z-напрямку

8.3.3    Wind forces on bridge decks in z-direction

82

8.3.4    Сила вітру на мостове полотно в y-напрямку

8.3.4    Wind forces on bridge decks in y-direction

84

8.4       Мостові опори

8.4       Bridge piers

84

8.4.1    Напрями вітру і розрахункові випадки

8.4.1    Wind directions and design situations

84

8.4.2    Вітрові впливи на мостові опори

8.4.2    Wind effects on piers

84

Додаток А (Обов’язковий) Вплив місце­вості

Annex A (Іnformative) Terrain effects

85

A.1      Графічне зображення максимальних нерівностей різних типів місцевості

A.1      Illustrations of the upper roughness of each terrain category

85

A.2      Перехід між нерівностями для типів 0, I, II, IIIі IV

A.2      Transition between roughness categories 0, I, II, III and IV

85

A.3      Числовий розрахунок коефіцієнтів рельєфу

A.3      Numerical calculation of orography coefficients

87

A.4      Сусідні конструкції

A.4      Neighbouring structures

91

A.5      Висота зміщення

A.5      Displacement height

92

Додаток В (Обов’язковий) Методика 1 для визначення конструктивного коіфіці­єнтаCsCd

Annex B (Іnformative) Procedure 1 for determining the structural factor CsCd

93

B.1      Турбулентність вітру

B.1      Wind turbulence

93

B.2      Конструктивний коефіцієнт

B.2      Structural factor

94

B.3      Число навантажень для динамічної характеристики

B.3      Number of loads for dynamic response

96

B.4      Переміщення і прискорення для оцінки експлуатаційної придатності вертикальних конструкцій

B.4      Service displacement and accelerations for serviceability assessments of a vertical structure

97

Додаток С (Обов’язковий) Методика 2 для визначення конструктивного коефіці­єнтаCsCd

Annex C (Іnformative) Procedure 2 for determining the structural factor CsCd

99

C.1      Турбулентність вітру

C.1      Wind turbulence

99

C.2      Конструктивний коефіцієнт

C.2      Structural factor

99

C.3      Число циклів навантажень для динамічної реакції

C.3      Number of loads for dynamic response

100

C.4      Переміщення і прискорення для оцінки експлуатаційної придатності

C.4      Service displacement and accelerations for serviceability assessments

100

Додаток D(Обов’язковий) Значення CsCdдля різних типів конструкцій

Annex D (Іnformative) CsCdvalues for different types of structures

102

Додаток E(Обов’язковий) Вихрове збудження та аеропружна нестійкість

Annex E (Іnformative) Vortex shedding and aeroelastic instabilities

107

E.1      Вихрове збудження

E.1      Vortex shedding

107

E.1.1   Загальні положення

E.1.1   General

107

E.1.2   Критерії для вихрового збудження

E.1.2   Criteria for vortex shedding

107

E.1.3   Базові параметри вітрового збудження

E.1.3   Basic parameters for vortex shedding

108

E.1.4   Вплив вихороутворення

E.1.4   Vortex shedding action

111

E.1.5   Розрахунок амплітуди, поперечної до напряму вітру

E.1.5   Calculation of the cross wind amplitude

111

E.1.6   Засоби щодо попередження виникнення вихрових збуджень

E.1.6   Measures against vortex induced vibrations

121

E.2      Галопування

E.2      Galloping

121

E.2.1   Загальні положення

E.2.1   General

121

E.2.2   Початкова швидкість вітру

E.2.2   Onset wind velocity

121

E.2.3   Класичне галопування з’єднаних циліндрів

E.2.3   Classical galloping of coupled cylinders

123

E.3      Інтерференційне галопування двох або більше окремо розташованих циліндрів

E.3      Interference galloping of two or more free standing cylinders

125

E.4      Дивергенція та флатер

E.4      Divergence and Flutter

126

E.4.1   Загальні положення

E.4.1   General

126

E.4.2   Критерії для пластинчастих конструкцій

E.4.2   Criteria for plate-like structures

126

E.4.3   Швидкість дивергенції

E.4.3   Divergency velocity

127

ДодатокF(Обов’язковий) Динамічні ха­рактеристики конструкцій

Annex F (Іnformative) Dynamic characteris­tics of structures

129

F.1       Загальні положення

F.1       General

129

F.2       Основна власна частота

F.2       Fundamental frequency

129

F.3       Основна форма коливань

F.3       Fundamental mode shape

134

F.4       Еквівалентна маса

F.4       Equivalent mass

135

F.5       Логарифмічний декремент затухання

F.5       Logarithmic decrement of damping

136

Додаток НА (Довідковий) Перелік національних стандартів України (ДСТУ), ідентичних МС, посилання на які є в EN1991-1-4:2005

 

140

Бібліографія

Bibliography

141

Технічна поправка

EN1991-1-4:2005/АС:2010

Modification

EN 1991-1-4:2005/АС:2010

142

ЗмінаEN1991-1-4:2005/А1:2010

 

Modification

EN 1991-1-4:2005/А1:2010

156

 

Вступ

 

Цей документ EN1991-1-4:2005 підго­товлений Технічним комітетом CEN/TC 250 “Будівельні Єврокоди”, секретаріат якого підтримується BSI.

 

Цьому Європейському стандарту буде на­даний статус національного з публікацією ідентичного тексту або схваленням не пізніше жовтня 2005 року і при скасуванні конфліктуючих національних стандартів не пізніше березня 2010 року.

 

У відповідності з внутрішніми постановами CEN/CENELECнаціональні органи зі стан­дартизації таких країн зобов’язані здійсни­ти імплементацію цього Європейського стандарту: Австрія, Бельгія, Велика Брита­нія, Греція, Данія, Ірландія, Ісландія, Іспа­нія, Італія, Люксембург, Мальта, Нідерлан­ди, Німеччина, Норвегія, Португалія, Фін­ляндія, Франція, Чеська Республіка, Швей­царія, Швеція.

 

 

Даний Європейський Стандарт замінює ENV 1991-2-4: 1995.

 

CEN/TC250 є відповідальним за всі Будівельні Єврокоди.

 

 

Foreword

 

This documentEN 1991-1-4:2005 has been prepared by Technical Committee CEN/TC 250 “Structural Eurocodes”, the Secretariat for which is held by BSI.

 

This European Standard shall be given the status of a national standard, either by publication of anidentical text or by endorsement, at the latest by October 2005, and conflicting national standardsshall be withdrawn at the latest by March 2010.

 

According to the CEN/CENELEC Internal Regulations, the national standards organiza­tions of thefollowing countries are bound to implement this European Standard: Austria, Belgium, Cyprus, CzechRepublic, Denmark, Estonia, Finland, France, Germany, Greece, Hungary, Iceland, Ireland, Italy,Latvia, Lithuania, Luxembourg, Malta, Netherlands, Norway, Poland, Portugal, Slovakia, Slovenia,Spain, Sweden, Switzerland and United Kingdom.

 

This European Standard supersedes ENV 1991-2-4: 1995.

 

CEN/TC 250 is responsible for all Structural Eurocodes.

 

НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ

 

Єврокод 1. Дії на конструкції

Частина 1-4: Загальні дії. вітрові навантаження

 

Еврокод 1. воздействия на конструкции

Часть 1-4: Общие воздействия. ветровыенагрузки

 

Actions on structures

Part 1-4: General actions – wind actions

 

Чинний від  __________

 

Основи програми Єврокоду

 

 

У 1975 році Комісія Європейської Спіль­ноти вирішила розпочати програму дій у галузі будівництва на підставі статті 95 Договору. Метою програми було усунення технічних перешкод для торгівлі та узгодження технічних умов.

 

 

У рамках цієї програми дій Комісія взяла на себе ініціативу встановити систему узгоджених технічних правил для проекту­вання будівель і споруд, які на першій стадії мали слугувати альтернативою чинним національним правилам держав-членів, а зрештою мали замінити їх.

 

Упродовж п’ятнадцяти років Комісія за допомогою Робочого комітету, до складу якого входили представники держав-членів, вела розробку програми Єврокодів, яка призвела до публікації комплекту першого покоління Європейських кодів у 80-х роках.

 

 

Background of the Eurocode programme

 

In 1975, the Commission of the European Community decided on an action programme in the field of construction, based on article 95 of the Treaty. The objective of the programme was the elimination of technical obstacles to trade and the harmonisation of technical specifications.

 

Within this action programme, the Commission took the initiative to establish a set of harmonised technical rules for the design of construction works which, in a first stage, would serve as an alternative to the national rules in force in the Member States and, ultimately, would replace them.

 

For fifteen years, the Commission, with the help of a Steering Committee with Represen­tatives of Member States, conducted the development of the Eurocodes programme, which led to the first generation of European codes in the 1980s.

 

У 1989 році Комісія та держави-члени EU (Європейської Спільноти) та EFTA (Євро­пейської Асоціації Вільної Торгівлі) на ос­нові угоди1 між Комісією та CEN (Європей­ським комітетом зі Стандартизації) виріши­ли передати підготовку та публікацію Євро­кодів CEN за допомогою серії мандатів, що в результаті надало б Єврокодам у майбут­ньому статусу Європейського стандарту (EN). Це пов’язує Єврокоди з положеннями Директив Ради і Рішень Комісії щодо Євро­пейських стандартів (тобто Директиви Ради 89/106/EEC щодо буді­вельних виробів – CPD – та Директив Ради 93/37/EEC, 92/50/EEC та 89/440/EEC відносно суспіль­них робіт та послуг і еквівалентних дирек­тив EFTA, започаткованих, щоб допомогти заснуванню внутрішнього ринку).

 

 

In 1989, the Commission and the Member States of the EU and EFTA decided, on the basis of an agreement1 between the Commission and CEN, to transfer the preparation and the publication of the Eurocodes to the CEN through a series of Mandates, in order to provide them with a future status of European Standard (EN). This links de facto the Eurocodes with the provisions of all the Council’s Directives and/or Commission’s Decisions dealing with European standards (e.g. the Council Directive 89/106/EEC on construction products – CPD – and Council Directives 93/37/EEC, 92/50/EEC and 89/440/EEC on public works and services and equivalent EFTA Directives initiated in pursuit of setting up the internal market).

Структурна програма Єврокодів включає стандарти, які в основному складаються з декількох частин:

 

EN 1990 Єврокод: Основи проектування конструкцій

EN 1991 Єврокод 1: Навантаження на конструкції

EN 1992 Єврокод 2: Проектування бетонних конструкцій

EN 1993 Єврокод 3: Проектування сталевих конструкцій

EN 1994 Єврокод 4: Проектування сталезалізобетонних конструкцій

EN 1995 Єврокод 5: Проектування дерев’яних конструкцій

EN 1996 Єврокод 6: Проектування конструкцій кам’яної кладки

EN 1997 Єврокод 7: Геотехнічне проектування

EN 1998 Єврокод 8: Проектування конструкцій при сейсмічному навантаженні

EN 1999 Єврокод 9: Проектування алюмінієвих конструкцій.

 

Стандарти Єврокодів визнають відпові­дальність регуляторних органів країн-чле­нів та захищають їх право на призначення величин, які пов’язані з регулюванням питань безпеки на національному рівні там, де вони відрізняються.

 

 

The Structural Eurocode programme compri­ses the following standards generally consis­ting of a number of Parts:

 

EN 1990 Eurocode: Basis of Structural Design

 

EN 1991 Eurocode 1: Actions on structures

 

EN 1992 Eurocode 2: Design of concrete structures

EN 1993 Eurocode 3: Design of steel structures

EN 1994 Eurocode 4: Design of composite steel and concrete structures

EN 1995 Eurocode 5: Design of timber structures

EN 1996 Eurocode 6: Design of masonry structures

EN 1997 Eurocode 7: Geotechnical design

 

EN 1998 Eurocode 8: Design of structures for earthquake resistance

EN 1999 Eurocode 9: Design of aluminium structures.

 

Eurocode standards recognise the responsi­bility of regulatory authorities in each Member State and have safeguarded their right to determine values related to regulatory safety matters at national level where these continue to vary from State to State.

 

1Угода між Комісією ЄвропейськихСпільнотта Європейським комітетом зі стандартизації (CEN) щодороботинад Єврокодамидляпроектуваннябудівельіспоруд(BC/CEN/03/89).

 

 

 

1Agreement between the Commission of the European Communities and the European Committee for Standardisation (CEN) concerning the work on EUROCODES for the design of building and civil engineering works (BC/CEN/03/89).

 

 

……..

Скачать полный текст: Еврокод 1. Воздействия на конструкции. Часть 1-4