Embed Size (px)
Citation preview
1
1
Eurocode systemet
• Oversigt over Eurocodes• Tidsplan for implementering• Nationale annekser• Forkortede udgaver
• Eurocode 0: Projekteringsgrundlag for bærende konstruktioner. Ændringer i forhold til DS 409:?
• Eurocode 1: Last på konstruktioner. Ændringer i forhold til DS 410.
2
Oversigt over Eurocodes
antal dele• EN 1990: EC 0: Basis of Structural Design 1• EN 1991: EC 1: Actions on structures 10• EN 1992: EC 2: Design of concrete structures 4• EN 1993: EC 3: Design of steel structures 20• EN 1994: EC 4: Design of composite steel and concrete structures 3• EN 1995: EC 5: Design of timber structures 3• EN 1996: EC 6: Design of masonry structures 4• EN 1997: EC 7: Geotechnical design 2• EN 1998: EC 8: Design of structures for earthquake resistance 6• EN 1999: EC 9: Design of aluminum structures 5
Ialt 58
2
3
EN 1990 & EN 1991
Eurocode 0:• EN 1990: Basis of Structural Design
Eurocode 1: Actions on Structures:• EN 1991-1-1: Densities, self-weight, imposed loads for buildings• EN 1991-1-2: Fire• EN 1991-1-3: Snow loads• EN 1991-1-4: Wind actions• EN 1991-1-5: Thermal actions• EN 1991-1-6: Actions during execution• EN 1991-1-7: Accidental actions from impact and explosions
• EN 1991-2: Traffic loads on bridges• EN 1991-3: Actions induced by cranes and machinery• EN 1991-4: Actions in silos and tanks
4
Nationale standarder, der implementerer EurocodesNationale standarder vil indeholde:
• Eurocodens tekst
• evt. en national forside og et nationalt forord
• et nationalt anneks
3
5
Nationale annekser
• Må kun indeholde oplysninger om de parametre, for hvilke der i Eurocoden er givet mulighed for national valgfrihed, kaldet nationalt bestemte parametre (NDP): – værdier og/eller klasser, hvor Eurocoden indeholder alternativer, – værdier, der skal anvendes, hvor der kun er angivet et symbol i Eurocoden, – landespecifikke data (geografiske, klimatiske, osv.) fx snekort, – fremgangsmåder, der skal følges, hvis der er angivet alternative
fremgangsmåder i Eurocoden.
• Kan også indeholde– beslutninger om anvendelsen af informative annekser, – henvisninger til ikke - modstridende supplerende oplysninger
• Hvis der ikke i det Nationale anneks er anført valg af en blandt flere alternative metoder, er det den projekterendes ansvar at vælge metode.
6
EN 1990 & EN 1991Regningsmæssige værdier for lasterBestemmelse af regningsmæssige lasteffekter:Gd (ρ, γG) permanent lastQk (v, s, t, γQ, ψ) variabel last
Sikkerheds elementer[National beslutning]:ψ kombinations faktorerγG,γQ partialkoefficienter
Regionale klimaparametre mm.[National beslutning]:ρ densitet, geometriv vindhastigheds snelastt trafik
Wind load Snow load
Sustainedload
Transient load
Wind load Snow load
Sustainedload
Transient loadPermanent load
Wind load Snow load
Sustainedload
Transient load
Wind load Snow load
Sustainedload
Transient loadPermanent load
4
7
EN 1992, EN 1993, …Regningsmæssige værdier for bæreevnerBestemmelse af regningsmæssige materialeparametre og bæreevner:
materialeparameter
bæreevne
Sikkerheds elementer[National beslutning]:γm,γM partialkoefficienter
m
kd
XXγ
=
( )M
dkd aXRRγ1,=
8
Nationale annekser – Danmark
• Nationale annekser baseres på de reviderede konstruktionsnormer: 2006
• Sikkerhedsniveau lig sikkerhedsniveau i reviderede konstruktionsnormer
• Nationale annekser: – Høring: januar-marts 2007– Udgivelse: efterår 2007– Kan bruges: 1. januar 2008
5
9
Nationale valg i Eurocodes
antalEN 1990: Basis of Structural Design 7
EN 1991-1-1: Imposed loads,… 10EN 1991-1-2: Actions on structures exposed to fire 10EN 1991-1-3: Snow loads 23EN 1991-1-4: Wind actions 51EN 1991-1-7: Accidental actions 37
EN 1992-1-1: Design of concrete structures 120EN 1993-1-1: Design of steel structures 25EN 1994-1-1: Design of composite steel and concrete structures 19EN 1995-1-1: Design of timber structures 12EN 1996-1-1: Design of masonry structures 13EN 1997-1-1: Geotechnical design 40
10
Den Europæiske sikkerhedsnorm EN 1990 – Basis of structural designEN 1990 – Projekteringsgrundlag for konstruktioner
• Oversigt • Lastkombinationer• Partialkoefficienter• DK Nationalt anneks
6
11
Indhold EN 19901 Generelt2 Krav3 Principper for grænsetilstandsprojektering4 Grundlæggende variable5 Analyse af konstruktioner og projektering understøttet af forsøg6 Eftervisning ved partialkoefficientmetoden
6.1 Generelt6.2 Begrænsninger6.3 Regningsmæssige værdier 6.4 Brudgrænsetilstande 6.5 Anvendelsesgrænsetilstande
Anneks A1 (normative) Anvendelse for bygningskonstruktion(Anneks A2 (normative) Anvendelse for broer)(Anneks A… (normative) Anvendelse for …)Anneks B (informative) Styring af bygværkers konstruktionssikkerhedAnneks C (informative) Grundlag for fastsættelse af partialkoefficienter og
sikkerhedsanalyseAnneks D (informative) Projektering understøttet af forsøg
12
Grundlæggende krav
En konstruktion skal dimensioneres og udføres på en sådan måde, at den i løbet at den forventede levetid med rimelig pålidelighed og på økonomisk måde vil
• kunne modstå alle laster og påvirkninger, der sandsynligvis vil forekomme under opførelse og brug, og
• forblive egnet til det krævede formål.
En konstruktion skal dimensioneres således, at den har tilstrækkelig• Bæreevne• Funktionsegenskaber, og • Holdbarhed.
7
13
Principper for grænsetilstandsprojektering
Grænsetilstande:• Brud• Anvendelse
Dimensioneringstilfælde:• Vedvarende dimensioneringstilfælde - normal brug• Midlertidige dimensioneringstilfælde - f.eks. opførelse eller reparation• Ulykkesdimensioneringstilfælde - usædvanlige betingelser – f.eks.
brand, eksplosion, påkørsel,nedstyrtning eller konsekvenseraf lokal svigt
• Seismiske dimensioneringstilfælde - vandret masselast
14
Grundlæggende variable – LasterKarakteristisk værdier
Permanente laster: Gk• hvis variationen af G er lille (COV < 5-10%) anvendes en enkelt værdi Gk• hvis variationen af G er stor anvendes to værdier:
– øvre værdi Gk,sup (95% fraktil) – nedre værdi Gk,inf (5% fraktil)
8
15
Grundlæggende variable – LasterVariable laster:• Karakteristisk værdi Qk (98% fraktil i fordeling af årlig max last
– 50 år returperiode)Andre repræsentative værdier:• kombinationsværdi ψ0Qk
• hyppig værdi ψ1Qk (overskrides i 1% af referenceperioden)• kvasi-permanent værdi ψ2Qk (overskrides i 50% af referenceperioden)
16
Grundlæggende variable – Materialer
Karakteristisk værdi for styrkeparameter Xk
• 5% fraktilværdi = Xk,inf eller• 95% fraktilværdi = Xk,sup
Værdier af styrkeparametrekan bestemmes ud fra forsøg – anneks D ( = anneks A i DS409:2006)
Xk,inf μ Xk,sup
9
17
Projektering understøttet af forsøgProjektering kan baseres på en kombination af forsøg og beregninger. Forsøg kan
eksempelvis udføres under følgende omstændigheder:• hvis fyldestgørende beregningsmodeller ikke er tilgængelige• hvis der skal anvendes et stort antal lignende komponenter.
Se anneks D – bestemmelse af karakteristiske værdier ved anvendelse af Bayesiansk statistik
18
Regningsmæssige lastværdierRegningsmæssig lastværdi:
Fk karakteristiske værdiFrep repræsentative værdi af lastenγf partialkoefficient for lastenψ = ψ0 , ψ1 eller ψ2
repfd FF γ=
⎩⎨⎧
=k
krep F
FF
ψ
10
19
Regningsmæssige styrkeparametre
Xk karakteristisk værdi for materiale eller produkt egenskabη konverterings faktor
- størrelses effekter- effekter fra fugt, temperatur, mm.
γm partialkoefficient
m
kd
XXγ
η=
20
Regningsmæssig bæreevneModel 1:
γR partialkoefficient (beregningsmodel + geometriske afvigelser)R(.) beregningsmodel
Simplifikation:
hvor γM,i = γm,i γR
Model 2: (anvendes f.eks. hvor bæreevne findes på basis af forsøg)
γM partialkoefficient for bæreevneRk karakteristisk værdi af bæreevne – anneks A
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛= ,...,1
2,
2,2
1,
1,1
m
k
m
k
Rd
XXRR
γη
γη
γ
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛= ,...,
21
2,2
1,1
M
k
M
kd
XXRR
γη
γη
M
kd
RRγ
=
11
21
Konsekvensklasser – Nat. Anneks
22
Brudgrænsetilstande
EQU: tab af statisk ligevægt af konstruktionen eller dele afdenne, idet konstruktionen betragtes om et stift legeme• mindre variationer i værdien eller den rumlige fordeling af laster fra
en enkelt kilde er væsentlige, OG• styrken af konstruktionsmaterialer eller jord generelt ikke er
bestemmende
STR: indvendigt svigt eller meget store deformationer afkonstruktionen eller konstruktionsdele, herunderfundamenter, pæle, kældervægge, osv. • styrken af konstruktionsmaterialerne er bestemmende
GEO: svigt eller meget store deformationer af jorden• jordbundens styrke er væsentlig for tilvejebringelsen af bæreevnen
FAT: udmattelsessvigt af konstruktionen eller konstruktionsdele
12
23
BrudgrænsetilstandeSTR – GEO:
EQU:
24
Brudgrænsetilstande
Eftervisning af statisk ligevægt - EQU
Sd,dst ≤ Sd,stb
Sd,dst regningsmæssig værdi af virkningen af destabiliserende kræfterSd,stb regningsmæssig værdi af virkningen af stabiliserende kræfter
Eftervisning af tilstrækkelig bæreevne – STR / GEO
Sd ≤ Rd
Sd regningsmæssig værdi af lastvirkningen som fx snitkraft, moment Rd regningsmæssig værdi af den tilsvarende bæreevne
13
25
BrudgrænsetilstandeKombination af laster – Nationalt valg mellem A, B og C:A: (6.10)eller
B: (6.10a) permanent last dominerende
B: (6.10b) variabel last dominerende
ellerC: som B, men ingen
variabel last i (6.10a)
ξ Reduktionsfaktor
DK valg: C
"...""""" "" "" 3,3,02,2,01, 321++++= kQkQkQkGd QQQGS ψγψγγγ
"...""" "" "" "" 3,3,02,2,01,1,0 321++++= kQkQkQkGd QQQGS ψγψγψγγ
"...""" "" "" "" 3,3,02,2,01, 321++++= kQkQkQkGd QQQGS ψγψγγξγ
26
Brudgrænsetilstande – Nationalt AnneksKombination af laster - vedvarende eller midlertidige dimensioneringstilfældeSTR/GEO:
LK 2.A
LK 2.B
EQU:LK 2.C
"...""""""""" 3,3,02,2,01, 321++++= kQkQkQkGd QQQGS ψγψγγγ
kGd GS γ""=
"...""""""""" 3,3,02,2,01, 321++++= kQkQkQkGd QQQGS ψγψγγγ
14
27
BrudgrænsetilstandeKombination af laster - ulykkes designsituationer
(6.11b)
G permanent lastQJ variabel last nr. JAd ulykkeslastψ lastkombinationsfaktor
( ) ..."""" eller """""" 3,3,22,2,21,1,21,1 +++++= kkkdkd QQQAGS ψψψψ
28
AnvendelsesgrænsetilstandeKombination af laster
Karakteristisk kombination:• irreversible grænsetilstande
Ofte forekommende kombination• reversible grænsetilstande
Kvasi-statisk kombination• langtids effekter og udseende
..."""""""" 3,3,02,2,01, ++++= kkkkd QQQGS ψψ
..."""""""" 3,3,22,2,21,1,1 ++++= kkkkd QQQGS ψψψ
..."""""""" 3,3,22,2,21,1,2 ++++= kkkkd QQQGS ψψψ
Wind load Snow load
Sustainedload
Transient load
Wind load Snow load
Sustainedload
Transient loadPermanent load
Wind load Snow load
Sustainedload
Transient load
Wind load Snow load
Sustainedload
Transient loadPermanent load
15
29
Lastkombinationsfaktorer - anbefalede
30
Lastkombinationsfaktorer – Nat. Anneks
16
31
Partialkoefficienter EQU – Nat. Anneks
32
Brudgrænsetilstande – EQU - eksempel
EQU:
17
33
Brudgrænsetilstande – EQU - eksempel
EQU ?
34
Partialkoefficienter STR – Nat. Anneks
18
35
Partialkoefficienter STR – Nat. Anneks
36
Partialkoefficienter STR – Nat. Anneks
NOTE 3 – De karakteristiske værdier af alle permanente laster fra en enkelt kilde multipliceres med γGj,sup, hvis den samlede resulterende lastvirkning er ugunstig, og med γGj,inf, hvis den samlede resulterende lastvirkning er gunstig.
Eksempelvis kan alle laster hidrørende fra konstruktionens egenlast anses for at komme fra én kilde; dette gælder også, hvis der indgår forskellige materialer.
19
37
Partialkoefficienter FAT – Nat. AnneksRegningsmæssige værdier for udmattelseslaster
Usikkerhed på de enkelte spændingsvidder:• variationskoefficient ca. 30 %: partialkoefficient =1,3• variationskoefficienten < 10 %: partialkoefficient =1,0• 10% < variationskoefficienten < 30%: lineær interpolation
Variationskoefficienten kan være anført i forbindelse med lastspecifikationen.
38
Anvendelsesgrænsetilstande – Nat. Anneks
20
39
Anvendelsesgrænsetilstande – Nat. Anneks
40
Anvendelsesgrænsetilstande – Nat. Anneks
21
41
Anvendelsesgrænsetilstande – Nat. Anneks
42
Projekteringskontrol – Nat. AnneksProjekteringskontrol: som i DS409:2006
22
43
Inspektion under udførelse – Nat. Anneks
44
RobusthedÅrsager til svigt:• Ekstrem høj last / ekstrem lav styrke: sker meget sjældent
(sandsynlighed for svigt pr år ca. 10-5 )
• Andre årsager:– Projekteringsfejl– Udførelsesfejl– Nedbrydning af kritiske konstruktionsdele
→Robusthedskrav = krav i DS409:2006 i Nationalt Anneks
Nørresundby, DenmarkApril 2006
23
45
EN 1991-1-1: Nyttelaster –karakteristiske værdier – Nat. anneks
46
Nyttelaster - Etagereduktionsfaktor
Nationalt Anneks:
Ved undersøgelse af fleretagers bygninger, hvor nyttelasten er klassificeret i kategorierne A - D reduceres den totale nyttelast fra flere etager med reduktionsfaktoren
24
47
Nyttelaster – Eksempel
48
Nyttelaster – Eksempel
25
49
Nyttelaster – Eksempel
50
Nyttelaster – Eksempel
LK 2A: STR (6.10b)LK 2B: STR (6.10a)LK 2C: EQU
26
51
Nyttelaster – Eksempel
52
Nyttelaster – Eksempel
27
53
Nyttelaster – Eksempel
54
Nyttelaster – Eksempel
28
55
Nyttelaster – Eksempel
56
Snelast på jorden: sk
DK: sk = 0.9 kN/m2
EN 1991-1-3: Snelast
29
57
Snelast på tageFormfaktorer for tage
58
Snelast på tage - lastarrangementerPulttage
30
59
Snelast på tage - lastarrangementerSaddeltage
Case (i): ingen driver – jævnt fordeltCase (ii): driver – vind fra venstreCase (iii): driver – vind fra højre
60
Lasttilfælde – Nationalt Anneks– vridningsfølsomme konstruktionerKonstruktioner følsomme overfor variationer i snelasten, f.eks. • konstruktioner med udkragninger• vridningsfølsomme konstruktioner,
Lasttilfælde, hvor halvdelen af snelasten regnes som bunden last og den anden halvdel af snelasten regnes som fri last.
Der benyttes samme partialkoefficient for både den bundne og denfrie del af snelasten.
Dette lastarrangement undersøges også for pult tage og andre typer af tage.
31
61
Lasttilfælde – Nationalt Anneks– vridningsfølsomme konstruktionerTag med udkragninger:a)
μ = μ1
b)
62
Lasttilfælde – Nationalt Anneks– vridningsfølsomme konstruktionerVridningsfølsom konstruktion: eks. på lastsituation
μ = μ1
32
63
EN 1991-1-4: Vindlast
64
Characteristic peak wind velocities
33
65
Meteorological predictions
Where an execution stage design prescribeslimiting climatic conditions, or weatherwindow, the characteristic climatic actions should be determined taking into account:-Duration of the execution stage,-The reliability of meteorological predictions,-Time to organise protection measures.
66
Wind load on roof elements
34
67
Structural factor
2
22
2
22
)(71
)(21
)(71)(71
)(71)(21
BzI
RBzIkc
zIBzIc
zIRBzIk
cc
sv
svpd
sv
svs
sv
svpds
⋅⋅+
+⋅⋅⋅+=
⋅+⋅⋅+
=
⋅+
+⋅⋅⋅+=
68
Background factor – procedure 2
2
)()(
2
)(
2
)(2
31
12
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+++
=
szL
h
szL
b
szL
h
szL
b
B
35
69
Signboards
