łIII I BUCURE Ş Ş TI UNIVERSITATEA TEHNIC Ă DE CONSTRUC ł TI
Cod de proiectare. Bazele proiect ării structurilor în construcŃii (Revizuire CR 0-2005. Comentarii, recomand ări de proiectare şi exemple de calcul)
Nr. contract: 453/2010 Faza 1: Redactarea I a codului de proiectare. Ancheta publica si sinteza observa Ńiilor
RECTOR, Prof. dr. ing. Johan Neuner RESPONSABIL DE LUCRARE, Prof. dr. ing. Dan Lungu
Bucureşti, Decembrie 2010
1
łIII I BUCURE Ş Ş TI UNIVERSITATEA TEHNIC Ă DE CONSTRUC ł TI
Cod de proiectare. Bazele proiect ării structurilor în construcŃii (Revizuire CR 0-2005. Comentarii, recomand ări de proiectare şi exemple de calcul).
Nr. contract: 453/2010 Faza 1: Redactarea I a codului de proiectare. Ancheta publica si sinteza observa Ńiilor
Bucureşti, Decembrie 2010
2
łIII I BUCURE Ş Ş TI UNIVERSITATEA TEHNIC Ă DE CONSTRUC ł TI
Cod de proiectare. Bazele proiect ării structurilor în construcŃii (Revizuire CR 0-2005. Comentarii, recomand ări de proiectare şi exemple de calcul).
Nr. contract: 453/2010 Faza 1: Redactarea I a codului de proiectare. Ancheta publica si sinteza observa Ńiilor
Bucureşti, Decembrie 2010
2
Cod de proiectare. Bazele proiect ării structurilor în construcŃii
Responsabil de lucrare: Prof. dr. ing. Dan Lungu Colectiv de elaborare:
Prof. dr. ing. Dan Lungu Prof. dr. ing. Radu Văcăreanu S.l. dr. ing. Cristian Arion Conf. dr. ing. Alexandru Aldea Prof. dr. ing. Sorin Demetriu
3
Cod de proiectare. Bazele proiectării structurilor în construcŃii (Revizuire CR 0-2005. Comentarii, recomand ări de proiectare şi exemple de calcul)
Cuprins INTRODUCERE................................................................................................................................................... 6 1. ELEMENTE GENERALE............................................................................................................................... 6
1.1 SCOP ............................................................................................................... .............................................. 6 1.2 REFERINłE .................................................... ............................................................ .................................... 6 1.3 IPOTEZE ......................................................... ............................................................ .................................... 6 1.4 DEFINIłII ŞI TERMENI DE SPECIALITATE .......................................................... .............................................. 6 1.4.1 Termeni pentru proiectare.................... ........................................................... ..................................... 6 1.4.2 Termeni pentru ac Ń iuni ....................................................... ........................................................... ....... 7 1.4.3 Termeni pentru propriet ăŃ ile materialelor structurale ........................................................ ................. 9 1.4.4 Termeni pentru geometria structurii ...................................................... .............................................. 9 1.5 SIMBOLURI .................................................... ............................................................ .................................... 9
2. REGULI/CERIN łE DE BAZĂ ..................................................................................................................... 11
2.1 REGULI / CERINłE DE BAZĂ ........................................................... ........................................................... ..... 11 2.2 MANAGEMENTUL SIGURANłEI .................................................... ........................................................... ..... 11 2.3 DURATA DE VIAłĂ PROIECTATĂ ............................................................ ...................................................... 12 2.4 DURABILITATEA STRUCTURII / CONSTRUCłIEI ............................................................ .................................. 12 2.5 MANAGEMENTUL CALITĂłII........................................................ ........................................................... ..... 12 3. PRINCIPIILE PROIECTĂRII LA STĂRI LIMITĂ .................................................................................. 13
3.1 ELEMENTE GENERALE ....................................................... ........................................................... ............... 13 3.2 SITUAłII DE PROIECTARE.............................................................................................................. ............... 13 3.3 STĂRI LIMITĂ ULTIME ........................................................ ........................................................... ............... 13 3.4 STĂRI LIMITĂ DE SERVICIU .......................................................... ........................................................... ..... 14 3.5 PROIECTAREA LA STĂRI LIMITĂ.............................................................................................................. ..... 14 4. VARIABILE DE BAZ Ă ................................................................................................................................. 14
4.1 ACłIUNI ........................................................ ............................................................ .................................. 14 4.1.1 Clasificarea ac Ń iunilor.............................................. ........................................................... ............... 14 4.1.2 Valori caracteristice ale ac Ń iunilor ........................................................ ............................................ 15 4.1.3 Alte valori reprezentative ale ac Ń iunilor variabile............................................................... ............... 16 4.1.4 Reprezentarea ac Ń iunilor pentru structurile sensibile la oboseal ă ..................................................... 16 4.1.5 Reprezentarea ac Ń iunilor dinamice......................................................... ............................................ 16 4.1.6 Ac Ń iuni geotehnice .................................................... ........................................................... ............... 17 4.1.7 Influen Ń a mediului................................. ............................................................ .................................. 17 4.2 PROPRIETĂłILE / REZISTEN łELE MATERIALELOR ........................................................ .................................. 17 4.3 GEOMETRIA STRUCTURII .............................................................................................................. ............... 17
5. MODELAREA ANALIZEI STRUCTURALE............................................................................................. 18 6. PROIECTAREA PRIN METODA COEFICIEN łILOR PARłIALI DE SIGURANłĂ........................ 18
4
6.1 ELEMENTE GENERALE ....................................................... ........................................................... ............... 18 6.2 LIMITĂRI ....................................................... ............................................................ .................................. 19 6.3 VALORI DE PROIECTARE .................................................... ........................................................... ............... 19 6.3.1 Valori de proiectare ale ac Ń iunilor ......................................................... ............................................ 19 6.3.2 Valori de proiectare ale efectelor ac Ń iunilor .................................................... .................................. 19 6.3.3 Valori de proiectare ale propriet ăŃ ilor/rezisten Ń elor materialelor ..................................................... 20 6.3.4 Valori de proiectare pentru rezisten Ń ele elementelor structurale .................................................. ..... 20 6.3.5 Valori de proiectare pentru datele geometrice................... ........................................................... ..... 21 6.4 STĂRI LIMITĂ ULTIME ........................................................ ........................................................... ............... 21 6.4.1 Elemente generale .................................................... ........................................................... ............... 21 6.4.2 Verificarea rezisten Ń ei structurii şi a echilibrului static ...................................................... ............... 21 6.4.3 Combinarea sau gruparea (efectelor) ac Ń iunilor.................................... ............................................ 22 Ń iali de siguran Ńă pentru ac Ń iuni şi combinarea efectelor ac Ń iunilor ................................. 23 6.4.4 Coeficien Ń i par 6.4.5 Coeficien Ń i par Ń iali de siguran Ńă pentru materiale .................................................... ......................... 23 6.5 STĂRI LIMITĂ DE SERVICIU ......................................................... ........................................................... ..... 23 6.5.1 Verificări ........................................................ ........................................................... ......................... 23 6.5.2 Criterii de serviciu.......................................... ........................................................... ......................... 24 6.5.3 Combinarea (efectelor) ac Ń iunilor .......................................................... ............................................ 24 6.5.4 Coeficien Ń i par Ń iali (de siguran Ńă) pentru materiale în starea limit ă de serviciu............................... 24
7. COMBINAREA EFECTELOR AC łIUNILOR PENTRU PROIECTAREA CL ĂDIRILOR ŞI STRUCTURILOR............................................................................................................................................... 24
7.1 DOMENIU DE APLICARE ..................................................... ........................................................... ............... 24 7.2 COMBINAREA (EFECTELOR ) ACłIUNILOR ........................................................ ............................................ 25 7.2.1 Elemente generale .................................................... ........................................................... ............... 25 7.3 STĂRI LIMITĂ ULTIME ........................................................ ........................................................... ............... 25 7.3.1 Valori de proiectare ale (efectelor) ac Ń iunilor pentru situa Ń iile de proiectare persistent ă şi tranzitorie ................................................... ............................................................ ...................................................... 25 7.3.2 Valori de proiectare ale (efectelor) ac Ń iunilor pentru situa Ń iile de proiectare accidentale şi seismice ................................................... ............................................................ ...................................................... 26 7.4 STĂRI LIMITĂ DE SERVICIU .......................................................... ........................................................... ..... 27 7.4.1 Coeficien Ń ii par Ń iali de siguran Ńă pentru ac Ń iuni ....................................................... ......................... 27 7.4.2 Criterii de serviciu.......................................... ........................................................... ......................... 28
REFERINłE ......................................................... ............................................................ .................................. 29 Anexa B1. Managementul siguran Ńei structurilor pentru lucr ări de construcŃii (informativă)................... 30
B1.1 SCOP ........................................................... ............................................................ .................................. 30 B1.2 CLASE DE CONSECINTE .............................................................................................................. ............... 30 B1.3 DIFERENłIEREA NIVELULUI DE SIGURANłEI ........................................................... .................................. 30 B1.4 DIFERENłIEREA SUPERVIZ ĂRII PROIECT ĂRII ........................................................... .................................. 30 B1.5 INSPECłIA ÎN TIMPUL EXECUłIEI ......................................................... ...................................................... 31 Anexa B2. Baze probabilistice pentru analizele de siguran Ńă şi proiectarea cu factori de siguran Ńă parŃiali (informativă)........................................................................................................................................................ 32
B2.1 SCOP ........................................................... ............................................................ .................................. 32 B2.2 METODE DE EVALUARE A SIGURANłEI ......................................................... ............................................ 32 B2.3 COEFICIENłI PARłIALI DE SIGURANłĂ .......................................................... ............................................ 32 B2.4 FACTORII DE COMBINARE / GRUPARE A (EFECTELOR ) ACłIUNILOR Ψ0 ........................................................ 33 Anexa B3. Aplica Ńii pentru poduri .................................................................................................................... 34 Anexa B4. Proiectare asistat ă de încerc ări (informativă)................................................................................ 35
5
INTRODUCERE Codul cuprinde principiile, regulile de aplicare şi datele de baz ă necesare pentru proiectarea clădirilor şi structurilor armonizate cu şi preluate după formatul, principiile şi regulile de aplicare şi valorile cuprinse în EN 1990, Eurocode- Basis of structural design, 2006, CEN. Codul se înscrie în procesul de armonizare a legisla Ńiei tehnice româneşti pentru proiectarea construcŃiilor cu cea din Comunitatea European ă, cu scopul perfec Ńionării nivelului siguranŃei functionalităŃii şi durabilităŃii structurilor şi construcŃiilor din România.
1. ELEMENTE GENERALE 1.1 Scop
Codul este valabil pentru proiectarea şi verificarea clădirilor şi structurilor noi sau a celor existente, în vederea reabilit ării sau schimbării funcŃiunii acestora. Codul nu cuprinde prevederi referitoare la construc Ńii speciale, de exemplu construc Ńii nucleare, baraje etc.
1.2 Referin Ńe Codul poate fi aplicat împreun ă cu prevederile din Eurocodurile: EN1991÷EN1999 (Eurocode 1 ÷ Eurocode 9) sau cu cele din codurile na Ńionale armonizate cu Eurocodurile structurale. 1.3 Ipoteze
Ipotezele generale care stau la baza prevederilor codului sunt: - alegerea sistemului structural şi proiectarea structurii sunt f ăcute de personal calificat şi cu experien Ńă; - execu Ńia lucrărilor este efectuat ă de personal având experien Ńa şi cunostinŃele corespunz ătoare; - materialele de construc Ńie şi produsele utilizate respect ă specificaŃiile de material şi produs conform cerin Ńelor europene; - structura este adecvat între Ńinută în exploatare; - structura este utilizat ă în acord cu ipotezele din proiectare. 1.4 Defini Ńi i şi termeni de specialitate 1.4.1 Termeni pentru proiectare
-
Criterii de proiectare: formulări cantitative care descriu condi Ńiile ce trebuie indeplinite în diferite st ări limită; - SituaŃii de proiectare: set de condi Ńii fizice reprezentând situa Ńiile reale ce au loc într-un interval de timp considerat, pentru care proiectarea asigur ă că stările limită relevante nu sunt dep ăşite; - SituaŃie tranzitorie de proiectare: situa Ńie de proiectare care este relevant ă pe o durată de timp mai scurtă decât durata proiectat ă a vieŃii structurii şi care are o probabilitate mare de a se produce;
6
-
-
SituaŃie persistentă de proiectare: situa Ńie de proiectare ce este relevant ă pe un interval de timp de acela şi ordin cu durata vieŃii structurii (condiŃia normală de proiectare); SituaŃie accidental ă de proiectare: situaŃie ce implică condiŃii de expunere excep Ńională a structurii la foc, explozii, impact, cedare local ă; SituaŃie de proiectare seismic ă: situaŃie de proiectare excep Ńională când structura este expusă unui eveniment seismic; Proiectare la incendiu: situa Ńie de proiectare a performan Ńei necesare în caz de incendiu; Durata de utilizare proiectat ă: durata de timp considerat ă pentru care structura sau parte a acesteia trebuie utilizat ă f ără reparaŃii majore în condi Ńii normale de intretinere/mentenanŃă; Hazard: un eveniment neuzual şi sever provenind din mediul natural, o rezisten Ńă insuficientă sau abateri dimensionale excesive; Stare limită: stare dincolo de care structura nu mai indepline şte criteriile de proiectare; Stare limită ultimă: stare asociat ă cu colapsul sau cu alte forme de cedare a structurii; starea limită ultimă corespunde capacit ăŃii portante maxime a structurii sau a elementelor sale structurale; Stare limită de serviciu: stare dincolo de care cerin Ńele de serviciu specificate pentru structură şi elementele sale structurale nu mai sunt îndeplinite. În cazul în care consecinŃele acŃiunilor ce au provocat dep ăşirea cerinŃelor de serviciu r ămân şi după ce acŃiunile respective au fost îndep ărtate, starea limită de serviciu este denumit ă ireversibilă; în caz contrar este denumit ă stare limită de serviciu reversibil ă. Variabilă de bază: variabilă reprezentând m ărimi fizice ce caracterizeaz ă acŃiunile, geometria şi proprietăŃile materialelor, inclusiv propriet ăŃile terenului; Valoare nominal ă: valoare fixat ă pe baze nestatistice; ReparaŃie: activitate destinat ă a prezerva utilizarea unei structuri dup ă ce aceasta a suferit degradări structurale.
1.4.2 Termeni pentru ac Ń iuni
1.4.2.1 AcŃiuni (F ) AcŃiunile asupra construc Ńiilor se pot exprima prin: a) ForŃe/încărcări aplicate asupra structurii (ac Ńiuni directe); b) AcceleraŃii provocate de cutremure sau alte surse (ac Ńiuni indirecte); c) DeformaŃii impuse cauzate de varia Ńii de temperatură, umiditate, tasări diferenŃiate sau provocate de cutremure (ac Ńiuni indirecte). 1.4.2.2 Efect al ac Ńiunii ( E ) Efectul acŃiunii/acŃiunilor pe structur ă se poate exprima în termeni de efort sec Ńional şi/sau efort unitar în elementele structurale, precum şi în termeni de deplasare şi/sau rotire pentru elementele structurale şi structură în ansamblu. 1.4.2.3 AcŃiune permanent ă (G) AcŃiune pentru care varia Ńia în timp a parametrilor ce caracterizeaz ă acŃiunea este nul ă sau neglijabilă.
7
1.4.2.4 AcŃiune variabilă (Q) AcŃiune pentru care varia Ńia în timp a parametrilor ce caracterizeaz ă acŃiunea nu este nici monotonă nici neglijabilă. 1.4.2.5 AcŃiune accidental ă ( A) AcŃiune de durat ă scurtă dar de intensitate semnificativ ă, pentru care exist ă o probabilitate redusă de a se exercita asupra structurii în timpul duratei sale de via Ńă proiectate. De exemplu, impactul si impulsul sunt ac Ńiuni accidentale, iar zăpada şi vântul sunt acŃiuni variabile. 1.4.2.6 AcŃiune seismică ( AE) AcŃiune asupra structurii datorat ă mişcării terenului provocat ă de cutremure. 1.4.2.7 AcŃiune geotehnică AcŃiune transmisă structurii de către pământ, umplutură şi apa subterană. 1.4.2.8 AcŃiune fixă si acŃiune liberă AcŃiunea fixă are distribuŃia şi poziŃia fixe pe structură. AcŃiunea liberă poate avea diverse distribuŃii şi poziŃii pe structură. 1.4.2.9 AcŃiune statică AcŃiune ce nu provoac ă forŃe de inerŃie pe structur ă şi în elementele sale componente. 1.4.2.10 AcŃiune dinamică AcŃiune care provoacă forŃe de inerŃie semnificative pe structur ă şi în elementele sale componente. 1.4.2.11 AcŃiunea cvasistatică AcŃiune dinamică reprezentată printr-o acŃiune statică echivalent ă. 1.4.2.12 Valoare caracteristic ă a unei acŃiuni (F k) Valoarea caracteristică a unei acŃiuni (F k) reprezintă principala valoare reprezentativ ă a acŃiunii. Valoarea caracteristic ă a unei acŃiuni corespunde unei probabilit ăŃi mici de dep ăşire a acŃiunii în sensul defavorabil pentru siguran Ńa structurii în timpul unui interval de timp de referin Ńă. Valoarea caracteristic ă se determină ca fractil al repartiŃiei statistice a ac Ńiunii. 1.4.2.13 Valoare de proiectare a unei ac Ńiuni (F d) Valoare obŃinută prin multiplicarea valorii caracteristice, F k cu un coeficient par Ńial de siguranŃă, γf ce ia în considera Ńie incertitudinile nealeatoare, cu caracter defavorabil asupra siguranŃei structurale, ce caracterizează acŃiunea. 1.4.2.14 Valoare cvasipermanent ă a unei ac Ńiuni variabile (ψ 2Qk) Valoare determinată astfel încât durata total ă în care aceasta este depa şită este un procent ridicat din durata de via Ńă a structurii. Valoare exprimată ca o fracŃiune din valoarea caracteristic ă a acŃiunii printr-un coeficient ψ 2 ≤ 1. 1.4.2.15 Valoarea frecvent ă a unei ac Ńiuni variabile (ψ 1Qk)
8
Valoare determinată în mod ideal pe baze statistice astfel încât pe durata de via Ńă a structurii aceast ă valoare se întâlne şte frecvent; se exprim ă ca o fracŃiune din valoarea caracteristic ă a acŃiunii utilizând factorul ψ 1 ≤ 1. 1.4.2.16 Valoarea de combinare/grupare a unei ac Ńiuni variabile (ψ 0Qk) Valoare determinat ă în mod ideal pe baze statistice, astfel încât probabilitatea de dep ăşire a efectelor provocate de combina Ńia (gruparea) de înc ărcări din care face parte este aproximativ aceeaşi cu probabilitatea de dep ăşire a valorii sale caracteristice; se exprim ă ca o fracŃiune din valoarea caracteristic ă a acŃiunii utilizând factorul ψ 0 ≤ 1. 1.4.3 Termeni pentru propriet ăŃ ile materialelor structurale
1.4.3.1 Valoare caracteristic ă a unei proprietăŃi mecanice/rezistenŃe ( X k sau Rk) Valoarea caracteristic ă a unei proprietăŃi mecanice/rezisten Ńe a materialului structural corespunde unei probabilit ăŃi mici de valori mai mici decât valoarea caracteristic ă. Valoarea caracteristică se determină ca fractil inferior al reparti Ńiei statistice a propriet ăŃii mecanice/rezistenŃei materialului. În lipsa datelor statistice poate fi folosit ă ca valoare caracteristic ă o valoare nominal ă stabilită determinist. 1.4.3.2 Valoare de proiectare a unei propriet ăŃi mecanice/rezisten Ńe ( X d sau Rd) Valoarea de proiectare a unei propriet ăŃi mecanice/rezisten Ńe este ob Ńinută prin împărŃirea valorii caracteristice, X k sau Rk la un coeficient par Ńial de siguranŃă, γm sau γM ce ia în considerare incertitudinile nealeatoare, cu caracter defavorabil asupra siguran Ńei structurale. 1.4.3.3 Valoare nominal ă ( X nom sau Rnom) Valoarea nominal ă este valoarea din documente specifice de material sau de produs utilizat ă în lipsa datelor statistice. 1.4.4 Termeni pentru geometria structurii
1.4.4.1 Valoare caracteristic ă a unei proprietăti geometrice (ak) Valoarea caracteristic ă a unei proprietăŃi geometrice (ak) corespunde, de obicei, dimensiunilor specificate în proiect. 1.4.4.2 Valoare de proiectare a unei propriet ăŃi geometrice (ad) Valoarea de proiectare a unei propriet ăŃi geometrice este egal ă, în general, cu valoarea nominal ă. 1.5 Simboluri Litere latine majuscule A Ad AEd AEk C d
AcŃiune accidental ă Valoarea de proiectare a ac Ńiunii accidentale Valoare de proiectare a ac Ńiunii seismice Valoare caracteristică a acŃiunii seismice Valoarea limită a unui criteriu de serviciu specificat 9
Efect al acŃiunii E E d Valoare de proiectare a efectului ac Ńiunilor E d,dst Valoare de proiectare a efectului ac Ńiunilor cu efect defavorabil asupra stabilit ăŃii structurale E d,stb Valoare de proiectare a efectului ac Ńiunilor cu efect favorabil asupra stabilit ăŃii structurale F AcŃiune Valoare de proiectare a unei ac Ńiuni F d F k Valoare caracteristică a unei ac Ńiuni F rep Valoare reprezentativa a unei ac Ńiuni G Actiunea permanent ă Gd Valoare de proiectare a ac Ńiunii permanente Gd,inf Valoare inferioară de calcul a ac Ńiunii permanente Gd,sup Valoare superioara de calcul a ac Ńiunii permanente Gk Valoare caracteristică a acŃiunii permanente Gk,j Valoare caracteristică a actiunii permanente j Gkj,sup / Gkj,inf Valoare caracteristic ă superioară /inferioară a acŃiunii permanente j Valoare reprezentativ ă a acŃiunii precomprimării P Pd Valoare de proiectare a ac Ńiunii precomprimării Pk Valoare caracteristică a acŃiunii precomprimării Pm Valoare medie a ac Ńiunii precomprimare Q AcŃiune variabilă Valoare de proiectare a unei ac Ńiuni variabile Qd Qk Valoare caracteristică a unei ac Ńiuni variabile Qk,l Valoare caracteristică a principalei acŃiuni variabile, 1 Qk,i Valoare caracteristică a unei ac Ńiuni variabile asociate, i R RezistenŃa Valoare de proiectare a unei rezisten Ńe Rd Rk Valoare caracteristica a unei rezisten Ńe X Proprietate a materialului X d Valoare de proiectare a unei propriet ăŃi a materialului X k Valoare caracteristica a unei propriet ăŃi a materialului Litere latine mici ad ak anom
Valoare de proiectare a unei propriet ăŃi geometrice Valoare caracteristică a unei proprietăti geometrice Valoare nominal ă a unei proprietăŃi geometrice
Litere grecesti majuscule ∆a Abaterile, erorile nefavorabile faŃă de valorile nominale şi efectul cumulativ al
producerii simultane a mai multor abateri geometrice
Litere grecesti mici γ Coeficient parŃial de siguranŃa γ f Coeficient parŃial de siguran Ńa pentru ac Ńiuni ce tine seama de posibilitatea unor γ F γ g
10
abateri nefavorabile şi nealeatoare ale valorii ac Ńiunii de la valoarea sa caracteristic ă Coeficient parŃial de siguran Ńa pentru ac Ńiuni, care Ńine seama de incertitudinile modelului şi de variaŃiile dimensionale Coeficient parŃial de siguranŃa pentru acŃiuni permanente, ce Ńine seama de posibilitatea unor abateri nefavorabile ale valorilor ac Ńiunii de la valorile reprezentative
Coeficient parŃial pentru acŃiuni permanente, ce Ńine seama de incertitudinile model ării acŃiunii şi de variaŃiile dimensionale γ G,j Coeficient parŃial pentru acŃiunea permanent ă j γ Gj,sup / γ Gj,inf CoeficienŃi parŃiali de siguran Ńa pentru ac Ńiunea permanenta j γ I Factor de importan Ńa si expunere a construc Ńiei γ m Coeficientul parŃial de siguranŃa pentru rezisten Ńa materialului ce Ńine seama de posibilitatea unor abateri nefavorabile si nealeatoare ale rezisten Ńei materialului de la valoarea sa caracteristic ă; γ M Coeficient parŃial de siguranŃa pentru o proprietate de material, ce Ńine seama de incertitudinile modelului şi de variaŃiile dimensionale γ P Coeficient parŃial de siguran Ńa pentru ac Ńiuni de precomprimare Coeficient parŃial de siguranŃa pentru ac Ńiuni variabile, ce Ńine seama de posibilitatea γ q unor abateri nefavorabile ale valorilor ac Ńiunii de la valorile sale reprezentative γ Q Coeficient parŃial de siguranŃa pentru ac Ńiuni variabile, ce Ńine seama de incertitudinile modelului şi de variaŃii dimensionale γ Q,i Coeficient parŃial de siguranŃa pentru acŃiunea variabilă i (i = 1,2…) γ Rd Coeficient parŃial de siguranŃa ce evalueaz ă incertitudinea modelului de calcul al rezisten Ńei γ Sd Coeficient parŃial de siguranŃa ce evalueaz ă incertitudinile privind modelul de calcul al efectului in sectiune al actiunii F d si, in unele cazuri, in modelarea ac Ńiunii η Valoarea medie a factorului de conversie ce Ńine cont de efectele de volum, scara, de umiditate, temperatura, timp si de al Ńi parametrii asupra rezisten Ńei materialului testat; ψ 0 Factorul pentru valoarea de grupare a unei ac Ńiuni variabile ψ 1 Factorul pentru valoarea frecven Ńa a unei ac Ńiuni variabile ψ 2 Factorul pentru valoarea cvasipermanent ă a unei acŃiuni variabile. γ G
2. REGULI/CERINłE DE BAZĂ
de baz ă 2.1 Reguli/cerin Ńe 2.1.1 Structurile vor fi proiectate şi executate astfel încât în timpul duratei lor de via Ńă, cu un grad de siguranŃă corespunzător şi în mod economic, vor prelua toate ac Ńiunile din timpul execuŃiei si exploatării construcŃiei si vor rămâne funcŃionale pentru scopul pentru care au fost proiectate. 2.1.2 Structurile vor fi proiectate şi executate astfel încât s ă nu fie degradate intr-o m ăsură excesivă (in raport cu exploatarea acestora) de c ătre incendii, explozii, impact şi consecinŃele erorilor umane. 2.1.3 Avarierea şi degradarea poten Ńială a unei structuri trebuie evitate sau limitate prin: - eliminarea sau reducerea hazardurilor la care poate fi expus ă; - alegerea unui tip de structur ă ce este pu Ńin vulnerabilă la hazardurile considerate; - evitarea unor sisteme structurale ce pot ceda f ără avertisment; - utilizarea unor sisteme structurale unde elementele structurale conlucreaz ă în preluarea acŃiunilor.
i 2.2 Managementul siguran Ńe 2.2.1 Nivelul de siguran Ńa cerut pentru structurile proiectate în acord cu prezentul cod se poate realiza prin:
11
a) proiectarea structurilor conform reglement ărilor tehnice in construc Ńii in vigoare in România, b) execuŃie corespunzatoare si m ăsuri de management al calit ăŃii lucrărilor. 2.2.2 Nivelele de siguran Ńa pentru rezistenŃa structurală si funcŃionalitatea construcŃiei pot fi adoptate diferit. 2.2.3 Alegerea nivelelor de siguran Ńă pentru o structur ă va lua în considerare factori relevan Ńi precum: - cauzele posibile si modul de evolu Ńie a structurii spre o stare limit ă (ultimă şi/sau de serviciu); - consecin Ńele posibile ale ced ării exprimate în termeni de risc de pierdere a vie Ńii şi de pierderi economice poten Ńiale; - reacŃia publicului faŃa de cedarea structurii; - costul reducerii a riscului de cedare (a structurii). 2.2.4 Nivelul de siguran Ńă al unei structuri poate fi definit prin considerarea structurii ca ansamblu şi prin considerarea separat ă a elementelor sale componente. 2.3 Durata de via Ńă proiectat ă
Durata de viaŃă a structurii/construcŃiei trebuie specificat ă. Durata de via Ńă proiectată a structurii/construcŃiei poate fi simplificat evaluat ă ca în Tabelul 2.1. Tabelul 2.1 - Durate de via Ńă indicative pentru structuri/construc Ńii Categoria duratei vieŃii 5
Durata de viaŃă proiectată, în ani ≥ 100
Exemple
Clădiri monumentale şi structuri ingineresti importante 4 50 Clădiri si structuri curente 3 15 - 30 ConstrucŃii agricole sau similare 2 10 - 25 PărŃi de structură ce pot fi înlocuite 1 10 Structuri temporare Notă - Structurile sau p ărŃi ale structurilor ce pot fi dezmembrate pentru a fi refolosite nu vor fi considerate ca temporare 2.4 Durabilitatea structurii/construc Ńi ei
2.4.1 În faza de proiectare se vor identifica condi Ńiile de mediu şi se vor evalua influen Ńele acestora asupra durabilit ăŃii şi protecŃiei materialelor structurii. 2.4.2 Gradul de degradare poate fi estimat pe baza calculelor, a cercet ărilor experimentale şi/sau a experienŃei obŃinute de la construc Ńiile similare precedente. 2.5 Managementul calit ăŃ ii
2.5.1 În vederea realiz ării unei structuri ce corespunde regulilor şi ipotezelor considerate la proiectare trebuie luate m ăsuri de management al calit ăŃii lucrarilor privind definirea cerin Ńelor de siguranŃa precum şi măsuri organizatorice şi de control în stadiile de proiectare, execu Ńie si funcŃionare a cl ădirii. 12
3. PRINCIPIILE PROIECT ĂRII LA ST ĂRI LIMITĂ 3.1 Elemente generale
3.1.1 Trebuie facut ă distincŃia între stările limită ultime şi stările limită de serviciu. 3.1.2 Verificarea uneia dintre cele dou ă categorii de stări limită poate fi omisă dacă există suficiente informaŃii ce demonstreaz ă că una este satisfacut ă de cealaltă stare. 3.1.3 Stările limită sunt corelate cu situa Ńiile de proiectare (pct. 3.2) 3.1.4 Verificarea st ărilor limită care se referă la efecte dependente de timp trebuie asociat ă cu durata de viaŃă proiectată a structurii. Se noteaz ă că în general efectele dependente de timp sunt cumulative. 3.2 Situa Ńi i de proiectare
3.2.1 SituaŃiile de proiectare vor fi selectate pe baza circumstan Ńelor în care structura este obligată sa-şi îndeplineasca func Ńiunea. 3.2.2 SituaŃiile de proiectare vor fi clasificate dup ă cum urmează: - SituaŃii de proiectare persistente sau normale, care se refer ă la condiŃii de utilizare/funcŃionare normală; - SituaŃii de proiectare tranzitorii, care se refer ă la condiŃii temporare aplicabile structurii, de exemplu în timpul execu Ńiei sau repara Ńiilor; - SituaŃii de proiectare accidentale, care se refer ă la condiŃii excepŃionale la care este expusă structura (de exemplu foc, explozii, impact şi consecinŃele degradării locale); - SituaŃii de proiectare seismice, aplicabile structurilor expuse ac Ńiunii seismice. 3.2.3 SituaŃiile de proiectare selectate vor fi suficient de severe şi variate pentru a cuprinde toate condiŃiile care pot fi ra Ńional prevazute în timpul execu Ńiei şi utilizării construcŃiei. 3.3 St ări limit ă ultime
3.3.1 Stările limită ce implică protecŃia vieŃii oamenilor şi a siguran Ńei structurii sunt clasificate ca st ări limită ultime. 3.3.2 Stările limită ce implică protecŃia unor bunuri de valoare deosebit ă trebuie deasemenea clasificate ca st ări limită ultime. Asemenea cazuri sunt stabilite de c ătre client şi autoritatea relevant ă. 3.3.3 Stările limită anterioare colapsului structural care, pentru simplitate, sunt considerate în locul colapsului propriu zis, pot fi tratate ca st ări limită ultime. 3.3.4 Dacă sunt relevante pentru siguran Ńa structurii şi următoarele stări limită ultime vor fi verificate: - pierderea echilibrului structurii sau a unei p ărŃi a acesteia, considerate ca un corp rigid;
13
- cedarea prin deforma Ńii excesive, transformarea structurii sau a oricarei p ărŃi a acesteia într-un mecanism, pierderea stabilita Ńii structurii sau a oricărei parŃi a acesteia, incluzând reazemele şi fundaŃiile; - cedarea cauzat ă de oboseal ă şi de alte efecte dependente de timp. 3.4 St ări limit ă de serviciu
3.4.1 Stările limită ce iau în considerare (i) func Ńionarea structurii sau a elementelor structurale în condi Ńii normale de exploatare, (ii) confortul oamenilor/ocupan Ńilor construcŃiei respectiv limitarea vibra Ńiilor, deplasărilor si deformaŃiilor structurii si (iii) estetica (sau aspectul) construc Ńiei sunt clasificate ca st ări limită de serviciu. 3.4.2 Va fi f ăcută o distincŃie între stări limită de serviciu reversibile şi ireversibile. 3.4.3 Verificarea st ărilor limită de serviciu se va baza pe criterii privind urmatoarele aspecte: a) deformaŃii ce afecteaz ă aspectul structurii, confortul utilizatorilor si func Ńionarea construcŃiei sau ce cauzeaz ă degradarea finisajelor si elementelor nestructurale; b) vibraŃii ce provoac ă disconfortul ocupan Ńilor sau care limiteaz ă funcŃionarea efectivă a structurii şi/sau a aparatelor, utilajelor şi echipamentelor din clădire/structură; c) Alte degradări ce afecteaza defavorabil aspectul, durabilitatea si func Ńionalitatea clădirii/structurii. 3.5 Proiectarea la st ări limit ă
3.5.1 Proiectarea la st ări limită trebuie să se bazeze pe utilizarea unor modele de evaluare a acŃiunilor şi de calcul structural corespunz ătoare stărilor limită considerate. 3.5.2 Se va verifica nedep ăşirea stărilor limită atunci când sunt utilizate valorile relevante (pentru proiectare) ale ac Ńiunilor, proprietăŃilor materialelor şi datelor geometrice. 3.5.3 Verificările trebuie efectuate pentru toate situa Ńiile de proiectare relevante şi critice de combinare de înc ărcări/efecte ale încărcărilor. 3.5.4 CerinŃele de proiectare în raport cu starea limit ă pot fi îndeplinite utilizând coeficien Ńii de siguranŃa parŃiali enunŃaŃi în Capitolul 6 si exemplifica Ńi în Capitolul 7. 3.5.5 La proiectare trebuie s ă se Ńină seama şi de posibilele abateri de la modul de ac Ńiune presupus al unor inc ărcări precum şi de eventualele imperfec Ńiuni geometrice ale construc Ńiei. 3.5.6 Informativ, poate fi efectuat ă şi o proiectare bazat ă pe metode probabilistice atunci când se dispune de datele si modelele probabilistice necesare (vezi Anexele B1 şi B2).
4. VARIABILE DE BAZ Ă 4.1 Ac Ńi uni 4.1.1 Clasificarea ac Ń iunilor
4.1.1.1 AcŃiunile pot fi clasificate dup ă variaŃia lor în timp astfel:
14
- AcŃiuni permanente ( G), de exemplu ac Ńiuni directe precum greutatea proprie a construcŃiei, a echipamentelor fixate pe construc Ńii si acŃiuni indirecte, de exemplu datorate contracŃiei betonului si tas ărilor diferenŃiate; - AcŃiuni variabile (Q), de exemplu ac Ńiuni pe planşeele şi acoperişurile clădirilor, acŃiunea zăpezii, acŃiunea vântului, împingerea p ământului, a fluidelor şi a materialelor pulverulente; - AcŃiuni accidentale ( A), de exemplu ac Ńiuni din explozii, ac Ńiuni din impact; - AcŃiunea seismică ( AE). 4.1.1.2 AcŃiunile provocate de presiunea apei pot fi considerate fie permanente fie variabile, în funcŃie de variaŃia intensităŃii lor în timp. 4.1.1.3 AcŃiunile pot fi deasemenea clasificate - după origine, ca directe sau indirecte; - după variaŃia spaŃiala, ca fixe sau libere; - după natura şi/sau după răspunsul structurii, ca statice sau dinamice. 4.1.2 Valori caracteristice ale ac Ń iunilor
4.1.2.1 Valoarea caracteristic ă, F k a unei acŃiuni numită si valoarea sa reprezentativa poate fi determinată: - pe baze probabilistice printr-un fractil, de obicei superior (dar şi inferior în unele cazuri) al reparti Ńiei statistice a acŃiunii; - pe baze deterministe, printr-o valoare nominal ă, utilizată în documentaŃia proiectului în lipsa datelor statistice. 4.1.2.2 Valoarea caracteristic ă, a unei acŃiuni permanente, Gk va fi evaluată dupa cum urmeaz ă: - dacă variabilitatea lui G poate fi considerat ă redusă, se va utiliza o singur ă valoare Gk; - dacă variabilitatea lui G nu poate fi considerat ă redusă, vor fi utilizate dou ă valori: o valoare superioar ă, Gk,sup si o valoare inferioar ă, Gk,inf . 4.1.2.3 Variabilitatea lui G poate fi neglijat ă dacă G nu variază semnificativ în timpul duratei de viaŃă a structurii şi coeficientul său de variaŃie este mic (0,05÷ 0,1). În acest caz Gk va fi luat egal cu valoarea sa medie. 4.1.2.4 Dac ă variabilitatea statistică a acŃiunii G nu poate fi neglijat ă (coeficientul de varia Ńie al acŃiunii peste 0,10) şi/sau pentru structurile a c ăror siguranŃă este sensibilă la variaŃia lui G, în proiectare vor fi utilizate acele valori ale lui G ce au un efect defavorabil asupra siguran Ńei. Acele valori pot fi dupa caz fie Gk,inf – reprezentat de fractilul 5% al reparti Ńiei statistice a acŃiunii G, fie Gk,sup – reprezentat de fractilul 95% al reparti Ńiei statistice a ac Ńiunii G. RepartiŃia statistica a lui G poate fi considerat ă normală. 4.1.2.5 Determinist, greutatea proprie a structurii poate fi reprezentat ă de o singură valoare caracteristică, valoare calculat ă pe baza dimensiunilor nominale şi a greutăŃii specifice (unitare) medii. 4.1.2.6 Pretensionarea ( P) trebuie clasificat ă ca o acŃiune permanent ă cauzat ă de forŃe controlate şi/sau de deforma Ńii controlate impuse pe structura. Tipul de pretensionare trebuie diferenŃiat în funcŃie de soluŃia tehnologică (de exemplu pretensionare prin toroane/tendoane, pretensionarea prin deforma Ńii impuse reazemelor).
15
Valorile caracteristice ale pretension ării, la un timp t, pot fi o valoare superioar ă Pk,sup(t) şi o valoare inferioară Pk,inf (t). Pentru stările limită ultime va fi utilizată o valoare medie Pm(t). 4.1.2.7 Pentru ac Ńiunile variabile valoarea caracteristic ă Qk va corespunde: - fie unei valori superioare cu o probabilitate specificat ă de a nu fi dep ăşită într-un interval de timp precizat; - fie unei valori nominale în cazurile unde reprezentarea statistic ă nu este cunoscut ă. 4.1.2.8 În general, valoarea caracteristic ă a ac Ńiunilor din vânt si din z ăpadă se defineşte prin probabilitatea de nedep ăşire de 2% într-un an, ceea ce corespunde unui interval mediu de recurenŃă de 50 de ani a unei valori mai mari decât valoarea caracteristic ă, IMR=50 ani. În anumite cazuri valoarea caracteristic ă a acŃiunilor climatice se poate defini şi cu alte probabilitaŃi de nedep ăşire într-un an. 4.1.2.9 Pentru ac Ńiuni accidentale, valoarea de proiectare Ad trebuie specificat ă pentru fiecare proiect individual în parte. 4.1.2.10 Pentru ac Ńiuni seismice valoarea de proiectare AEd va fi determinată din valoarea caracteristică AEk din codul P100/1 in vigoare. Pentru proiecte individuale AEd poate fi specificat ă explicit şi cu valori superioare celor din P100/1, in funcŃie de intervalul mediu de recuren Ńă a unei valori mai mari dec ât AEd: de exemplu IMR = 475 ani, respectiv 10% probabilitate de dep ăşire a valorii AEd in 50 ani. 4.1.3 Alte valori reprezentative ale ac Ń iunilor variabile
4.1.3.1 Alte valori reprezentative ale unei ac Ńiuni variabile sunt: a) Valoarea de combinare/grupare a unei ac Ńiuni reprezentat ă de produsul ψ 0Qk, utilizată pentru verificari la st ări limită ultime şi stări limită de serviciu ireversibile; b) Valoarea frecvent ă, reprezentată de produsul ψ 1Qk utilizată pentru verificări la stări limită ultime ce implică acŃiuni variabile şi pentru verificări la stări limită de serviciu reversibile; c) Valoarea cvasipermanent ă, reprezentată de produsul ψ 2Qk; aceast ă valoare este utilizată pentru verificarea la st ări limită ultime ce implică acŃiuni accidentale şi pentru verificarea la st ări limită de serviciu reversibile. Valorile cvasipermanente sunt utilizate şi pentru calculul efectelor de lung ă durată. 4.1.4 Reprezentarea ac Ń iunilor pentru structurile sensibile la oboseală
4.1.4.1 Structurile sensibile la oboseala trebuie asigurate prin considerarea efectelor aplic ării repetate a acŃiunilor specifice (ex. vibra Ńii, vânt etc) conform codurilor de specialitate. 4.1.5 Reprezentarea ac Ń iunilor dinamice
4.1.5.1 Modelele pentru ac Ńiuni dinamice includ efectele accelera Ńiei structurii provocate de acŃiunile dinamice fie implicit în ac Ńiunea caracteristică fie explicit prin aplicarea unui factor dinamic la ac Ńiunea statică. 4.1.5.2 Actiunile dinamice sunt exprimate, simplificat, ca ac Ńiuni statice echivalente aplicând coeficienŃi dinamici de amplificare unei încărcări statice.
16
4.1.5.3 Atunci când ac Ńiunile dinamice produc un r ăspuns dinamic semnificativ al structurii (acceleraŃii mari), analiza structurii trebuie s ă fie o analiz ă dinamică. 4.1.6 Ac Ń iuni geotehnice
4.1.6.1 AcŃiunile geotehnice se evalueaz ă conform codului NP122/2009, Normativ privind determinarea valorilor caracteristice si de calcul ale parametrilor geotehnici. 4.1.7 Influen Ń a mediului
4.1.7.1 În alegerea materialelor, concep Ńiei structurii şi pentru proiectarea de detaliu trebuie considerat ă influenŃa factorilor de mediu ce pot afecta durabilitatea structurii. 4.1.7.2 Acolo unde este posibil efectele mediului vor fi evaluate cantitativ.
le materialelor 4.2 Propriet ăŃ ile/rezisten Ńe 4.2.1 ProprietăŃile/rezistenŃele materialelor, inclusiv ale terenului de fundare, vor fi reprezentate de valori caracteristice. 4.2.2 Pentru verific ările la stări limită sensibile la variabilitatea propriet ăŃilor/rezistenŃelor materialelor vor fi considerate valori caracteristice inferioare şi superioare. 4.2.3 Dacă valoarea inferioar ă a proprietăŃilor/rezistenŃelor unui material este nefavorabil ă pentru siguranŃa structurii, valoarea caracteristic ă va fi definită ca fiind valoarea fractilului 5% a repartiŃiei statistice. Dacă valoarea superioar ă a proprietăŃilor/rezistenŃelor unui material este nefavorabil ă pentru siguranŃa structurii, valoarea caracteristic ă va fi definită ca fiind valoarea fractilului 95% a repartiŃiei statistice. 4.2.4 Valorile propriet ăŃilor/rezistenŃelor materialelor vor fi determinate din teste standard efectuate conform codurilor de specialitate şi consultând datele informative din Anexa B4. 4.2.5 Dacă datele statistice disponibile sunt insuficiente pentru a determina valorile caracteristice ale propriet ăŃilor/rezistenŃelor materialelor şi produselor, valorile nominale vor fi adoptate ca valori caracteristice. 4.2.6 În cazurile în care este necesar ă o estimare superioar ă a rezistentei vor fi folosite acoperitor valorile medii ale propriet ăŃilor/rezistenŃelor materialelor structurale . 4.2.7 Parametrii ce descriu rigiditatea structurii (modulul de elasticitate, coeficien Ńi de curgere lentă) şi coeficienŃii de dilatare termică vor fi reprezentaŃi de valori medii. 4.3 Geometria structurii
4.3.1 Datele geometrice vor fi reprezentate de valorile specificate in proiect. 4.3.2 Dimensiunile specificate în proiect pot fi considerate ca valori caracteristice ale dimensiunilor. 4.3.3 Dacă distribuŃia statistică a mărimilor geometrice este suficient cunoscut ă valorile caracteristice pot fi reprezentate prin fractili ai distribu Ńiei statistice.
17
4.3.4 ToleranŃele pentru elementele ce se conecteaz ă trebuie să fie reciproc compatibile.
5. MODELAREA ANALIZEI STRUCTURALE 5.1 Modelele structurale trebuie alese astfel încât s ă permită evaluarea comport ării structurii cu un nivel de rigurozitate acceptabil. Modelele structurale trebuie s ă fie cele corespunz ătoare stărilor limită considerate. 5.2 Modelul structural ce trebuie folosit pentru determinarea efectelor ac Ńiunilor dinamice va fi ales luând în considerare toate elementele structurale importante, masele acestora, caracteristicile lor de rezisten Ńă, rigiditate şi amortizare precum şi elementele nestructurale relevante pentru comportarea dinamic ă a structurii (cu propriet ăŃile respective). 5.3 Atunci când ac Ńiunile dinamice sunt considerate ca ac Ńionând cvasistatic, efectele dinamice pot fi considerate fie, uzual, prin aplicarea de coeficien Ńi echivalenŃi de amplificare dinamică la acŃiunile statice, fie prin încluderea lor în valorile statice. 5.4 Pentru structuri cu geometrie regulat ă şi distribuŃie regulată a rigidităŃii şi maselor, dac ă numai modul fundamental este relevant pentru r ăspunsul structurii, analiza modal ă explicită poate fi înlocuită de o analiz ă cu acŃiuni statice echivalente. 5.5 AcŃiunile dinamice pot fi exprimate nu numai în domeniul timp ci şi în domeniul frecvenŃă iar răspunsul structurii la aceste actiuni va fi determinat, în consecin Ńă, prin metodele dinamicii stochastice. 5.6 Când acŃiunile dinamice produc vibra Ńii cu amplitudini şi frecvenŃe ce pot dep ăşi cerinŃele de exploatare, se va efectua şi verificarea la starea limit ă de serviciu a construc Ńiei. 5.7 Analiza de proiectare structural ă la incendiu trebuie s ă se bazeze pe scenarii de incendiu (vezi EN 1991-1-2). 5.8 CerinŃele structurii expuse la foc sunt verificate fie prin analiza global ă, analiza subansamblelor sau analiza elementelor, fie prin folosirea rezultatelor încerc ărilor. 5.9 Modelele de comportare fizic ă a elementelor structurale la temperaturi ridicate trebuie sa fie neliniare.
6. PROIECTAREA PRIN METODA COEFICIEN łILOR PARłIALI DE SIGURANłĂ 6.1 Elemente generale
6.1.1 Metoda coeficien Ńilor parŃiali de siguran Ńă constă în verificarea tuturor situa Ńiilor de proiectare astfel încat nici o stare limit ă să nu fie depaşită atunci când în modelele de calcul sunt utilizate (i) valorile de proiectare pentru ac Ńiuni şi efectele lor pe structur ă şi (ii) valorile de proiectare pentru rezisten Ńe. 6.1.2 Pentru situa Ńiile de proiectare selectate si st ările limită considerate, ac Ńiunile individuale vor fi grupate conform regulilor din acest capitol şi din Capitolul 7; evident ac Ńiunile care nu pot exista fizic simultan nu se iau în considerare împreun ă în grupări de acŃiuni/efecte structurale ale acŃiunilor. 18
6.1.3 Valorile de proiectare vor fi ob Ńinute din valorile caracteristice sau alte valori reprezentative utilizându-se coeficien Ńii parŃiali de siguranŃă sau alŃi factori de grupare definiŃi în acest capitol. 6.1.4 Valorile de proiectare pot fi alese şi direct atunci când se aleg valori acoperitoare. 6.2 Limit ări
6.2.1 Metoda coeficien Ńilor parŃiali de siguranŃă se referă la verificările la starea limit ă ultimă şi la starea limită de serviciu a structurilor supuse la înc ărcări statice, precum şi la cazurile în care efectele dinamice pe structur ă sunt determinate folosind înc ărcări statice echivalente (de exemplu efectele dinamice produse de vânt). Pentru calculul structurilor în domeniul neliniar de comportare şi pentru calculul structurilor la oboseală trebuie aplicate reguli specifice din codurile de specialitate. 6.3 Valori de proiectare 6.3.1 Valori de proiectare ale ac Ń iunilor
6.3.1.1 Efectele pe structur ă ale acŃiunilor pot fi exprimate fie în eforturi sec Ńionale fie în eforturi unitare. Valoarea de proiectare, F d a unei acŃiuni F se exprimă în general astfel: cu
F d = γ f F rep
(6.1.a)
F rep =ψ Fk
(6.1.b)
unde: F k este valoarea caracteristic ă a acŃiunii; F rep este o valoare reprezentativ ă a acŃiunii; coeficient parŃial de siguran Ńă pentru acŃiune ce Ńine seama de posibilitatea unor abateri γ f nefavorabile şi nealeatoare ale valorii ac Ńiunii de la valoarea sa caracteristic ă; ψ este, dupa caz, ψ 0 sau ψ 1 sau ψ 2 . 6.3.1.2 Pentru ac Ńiunea seismică valoarea de proiectare AEd va fi determinată conform codului P100-1 in vigoare. Pentru proiecte individuale AEd poate fi specificat ă explicit şi cu valori superioare celor din P100/1 (vezi pct. 4.1.2.9). 6.3.2 Valori de proiectare ale efectelor ac Ń iunilor
6.3.2.1 Valoarea de proiectare a efectului pe structur ă al unei acŃiuni, E d se calculeaz ă ca fiind efectul pe structur ă al acŃiunii, E (F d ) înmulŃit cu coeficientul par Ńial de siguranŃă γSd : E d = γ Sd ⋅ E (F d )
(6.2)
Coeficientul parŃial de siguran Ńă, γSd evalueaz ă incertitudinile din modelul de calcul al efectului pe structur ă al acŃiunii F d şi, în unele cazuri, în modelarea ac Ńiunii. 6.3.2.2 Alternativ, efectele ac Ńiunilor pe structură, E d se pot exprima simplificat şi sub forma:
19
E d = E γ Sd ⋅ γ f ⋅ F rep
= E γ F ⋅ F rep
.
(6.2.a)
unde: γ Sd ⋅ γ f
(6.2.b)
= γ F
6.3.2.3 În cazurile în care trebuie facut ă o distincŃie între efectele favorabile şi nefavorabile ale acŃiunii permanente vor fi utiliza Ńi doi factori par Ńiali de siguranŃă: γ G ,inf ,γ G ,sup . 6.3.3 Valori de proiectare ale propriet ăŃ ilor/rezisten Ń elor materialelor
6.3.3.1 Valoarile de proiectare ale propriet ăŃilor/rezistenŃelor materialelor, X d se exprimă astfel: X d = η ⋅
X k
(6.3)
γ m
unde: X k este valoarea caracteristic ă a proprieŃătii/rezistenŃei materialului (vezi pct. 4.2); γm - coeficientul par Ńial de siguran Ńă pentru proprietatea/rezistenŃa materialului ce tine seama de posibilitatea unor abateri nefavorabile şi nealeatoare ale propriet ăŃii/rezistenŃei materialului de la valoarea sa caracteristic ă; η - valoarea medie a factorului de conversie a rezultatelor încerc ărilor experimentale in rezultate pentru proiectare, ce Ńine seama de efectele de volum, scar ă, umiditate, temperatură, timp şi de alŃi parametri asupra propriet ăŃii/rezistenŃei materialului testat. 6.3.4 Valori de proiectare pentru rezisten Ń ele elementelor structurale
6.3.4.1 Rezisten Ńele elementelor structurale, Rd pot fi exprimate fie in termeni de rezisten Ńe secŃionale (sau capacit ăŃi portante sec Ńionale) fie in termeni de eforturi unitare (sau tensiuni). Valoarea de proiectare a rezisten Ńei, Rd se exprimă sub forma: Rd =
1 γ Rd
(
⋅ R X d
unde coeficientul par Ńial de siguranŃă
1 γ Rd
)
(6.4)
evalueaz ă incertitudinile privind modelul de calcul
al rezistenŃei, inclusiv abaterile geometrice dac ă acestea nu sunt modelate explicit. 6.3.4.2 Alternativ, rezisten Ńa Rd se poate exprima şi sub forma:
Rd = Rη ⋅
1
⋅
1
γ Rd γ m
unde şi coeficientul η a fost încorporat în
1 γ M
1 ⋅ X k γ M
⋅ X k = R
împreuna cu
1 γ Rd
si
(6.5.a) 1 γ m
.
6.3.4.3 Alternativ expresiei (6.5.a) Rd poate fi ob Ńinută direct din valoarea sa caracteristic ă Rk:
20
Rd =
Rk
γ M
(6.5.b)
unde Rk = R( X k )
(6.5.c)
6.3.5 Valori de proiectare pentru datele geometrice
6.3.5.1 Valorile de proiectare pentru datele geometrice, cum sunt dimensiunile elementelor structurale, pot fi reprezenate de valorile lor nominale. a d
=
(6.6)
a nom
6.3.5.2 În cazurile în care efectele abaterilor în datele geometrice (pozi Ńia reazemelor sau poziŃiile de aplicare ale ac Ńiunilor) sunt semnificative pentru siguran Ńa structurii (de exemplu provoaca momente de ordinul doi) valorile de proiectare ale datelor geometrice vor fi definite sub forma a d = anom
± ∆a
(6.6)
unde ∆a ia în considerare abaterile, erorile nefavorabile fa Ńă de valorile nominale şi efectul cumulativ al producerii simultane a mai multor abateri geometrice. 6.4 St ări limit ă ultime 6.4.1 Elemente generale
6.4.1.1 Verificarea structurilor se face la urm ătoarele stări limită ultime: a) STR: Pierderea capacit ăŃii portante a elementelor structurale şi a structurii sau deformarea excesiv ă a structurii şi elementelor sale componente; b) GEO: Pierderea capacit ăŃii portante a terenului sau deformarea excesiv ă a acestuia; c) ECH: Pierderea echilibrului static al structurii sau al unei par Ńi a acesteia, considerat ă solid rigid; d) OB: Oboseala structurii şi a elementelor structurale. Verificarea structurilor la starea limită de oboseal ă se detaliază în coduri de specialitate. 6.4.1.2 Valorile de proiectare ale ac Ńiunilor sunt conform datelor din Capitolul 7. 6.4.2 Verificarea rezisten Ń ei structurii şi a echilibrului static
6.4.2.1 Pentru verificarea la o stare limit ă ultimă a elementelor structurii şi/sau a terenului de fundare, sau de deformare excesiv ă a acestora (STR / GEO) se va folosi rela Ńia: E d ≤ Rd (6.7) unde: E d este valoarea de proiectare a efectului ac Ńiunilor reprezentat fie prin eforturi sec Ńionale fie prin eforturi unitare (în sec Ńiunea care se verific ă); Rd este valoarea de proiectare a rezisten Ńei având aceia şi natură fizică cu efectul ac Ńiunii. 21
Expresia (6.7) nu se refer ă la verificările de flambaj. 6.4.2.2 Pentru verificarea la starea limit ă de pierdere a echilibrului static (ECH) se va folosi relaŃia: E d,dst ≤ E d,stb (6.8) unde: E d,dst este valoarea de proiectare a efectului ac Ńiunilor cu efect defavorabil asupra stabilit ăŃii; E d,stb este valoarea de proiectare a efectului ac Ńiunilor cu efect favorabil asupra stabilit ăŃii. 6.4.3 Combinarea sau gruparea (efectelor) ac Ń iunilor
6.4.3.1 Elemente generale 6.4.3.1.1 Pentru fiecare caz de înc ărcare, valorile de proiectare ale efectelor ac Ńiunilor ( E d) vor fi determinate combinând valorile provenind din ac Ńiuni ce sunt considerate c ă pot exista simultan. 6.4.3.1.2 Orice combinare sau grupare de ac Ńiuni (efecte ale ac Ńiunilor) va include o ac Ńiune variabilă predominantă sau o acŃiune accidental ă. 6.4.3.1.3 În cazurile în care rezultatele verific ării sunt sensibile la varia Ńiile de intensitate ale acŃiunii permanente aplicate în diverse loca Ńii pe structură, valorile acestei ac Ńiuni vor fi luate pentru ambele cazuri: favorabil şi nefavorabil. 6.4.3.2 Combinarea (efectelor) ac Ńiunilor Combinarea (efectelor) ac Ńiunilor pentru proiectarea la st ări limită ultime poate fi clasificat ă în urmatoarele trei tipuri de grupări: Combinarea (efectelor) ac Ńiunilor pentru situaŃiile de proiectare persistent ă sau normală şi tranzitorie (Gruparea fundamentală). Combinarea efectelor ac Ńiunilor în Gruparea fundamental ă se bazeaz ă pe: (i) Valoarea de proiectare a ac Ńiunii variabile predominante ( γSd·Qk,1); (ii) Valorile de grupare ( ψ 0,i·Qk,i) ale acŃiunilor variabile ce ac Ńionează combinat cu ac Ńiunea predominant ă multiplicate cu coeficien Ńii parŃiali de siguranŃă corespunzători, respectiv (γSd· ψ 0,i·Qk,i); Combinarea (efectelor) ac Ńiunilor în Gruparea fundamentală poate fi exprimat ă astfel: E d
n
m
j =1
i =2
= ∑ γ G , j Gk , j + γ p P + γ Q ,1Qk ,1 + ∑ γ Q ,iψ 0 ,i Qk ,i
(6.9)
-
Combinarea (efectelor) ac Ńiunilor pentru situaŃia de proiectarea accidental ă (Gruparea accidental ă). Combinarea efectelor ac Ńiunilor în Gruparea accidental ă fie implică explicit o acŃiune accidentală A (foc, impact, impuls) fie se refer ă la situaŃia de dupa accident ( A=0). Combinarea (efectelor) ac Ńiunilor în Gruparea accidental ă poate fi exprimat ă după cum urmeaz ă: E d
22
n
= ∑ Gk , j j =1
+
m
P + Ad + (ψ 1 ,1 sau ψ 2 ,1 )Qk ,1 + ∑ ψ 2 ,i Qk ,i i =2
(6.10)
-
Combinarea (efectelor) ac Ńiunilor pentru situaŃia de proiectarea seismic ă (Gruparea seismică), poate fi exprimat ă după cum urmează: E d
n
= ∑ Gk , j j =1
+
m
P + A Ed + ∑ ψ 2 ,i Qk ,i i =1
(6.11)
unde semnificaŃiile simbolurilor sunt explicitate şi în Tabelele 7.1, 7.2, 7.3 şi 7.4. De exemplu: - În cazul unei structuri ac Ńionată predominant de efectele ac Ńiunii vântului, relaŃia de grupare a (efectelor) acŃiunilor din greutate proprie, din vânt şi din zăpadă se scrie: 1,35
n
∑1
Gk,j + 1,5 V k + (1,5 x 0,7) Z k
j =
şi similar, în cazul unei structuri ac Ńionată de aceleaşi acŃiuni, unde îns ă predomină efectul acŃiunii zăpezii, relaŃia de grupare se scrie:
1,35
n
∑1
Gk,j + 1,5 Z k + (1,5 x 0,7) V k
j =
unde: Gk este valoarea efectului ac Ńiunilor permanente pe structur ă, calculată cu valoarea caracteristică a acŃiunilor permanente; Z k - valoarea efectului ac Ńiunii din zăpadă pe structură, calculată cu valoarea caracteristic ă a incărcării din zăpadă; V k - valoarea efectului ac Ńiunii vântului pe structur ă, calculat cu valoarea caracteristic ă a acŃiunilor vântului; 6.4.4 Coeficien Ń i par Ń iali de siguran Ńă pentru ac Ń iuni şi combinarea efectelor ac Ń iunilor
CoeficienŃii parŃiali (de siguranŃă) pentru acŃiuni şi combinarea efectelor ac Ńiunilor sunt indicaŃi în Capitolul 7. 6.4.5 Coeficien Ń i par Ń iali de siguran Ńă pentru materiale
CoeficienŃii parŃiali (de siguranŃă) pentru materiale sunt indica Ńi în codurile de specialitate pentru proiectarea structurilor (metalice, din beton armat, compozite, de zid ărie, s.a.) şi pentru proiectarea infrastructurii. 6.5 St ări limit ă de serviciu 6.5.1 Verificări
6.5.1.1 Starea limit ă de serviciu a structurii şi elementelor sale componente se verific ă cu relaŃia: E d ≤ C d (6.12) unde: C d este valoarea limit ă a unui criteriu de serviciu specificat; E d este valoarea de proiectare a efectului combinat al ac Ńiunilor, specificat în criteriul de serviciu, determinat ă pe baza combina Ńiei de acŃiuni recomandate de cod.
23
6.5.2 Criterii de serviciu
Criteriile de serviciu pentru structuri şi elementele lor componente sunt indicate pentru clădiri în Capitolul 7. Acestea pot fi completate şi cu alte criterii conform codurilor de specialitate pentru proiectarea structurilor şi construcŃiilor. 6.5.3 Combinarea (efectelor) ac Ń iunilor
6.5.3.1 Combinarea (efectelor) ac Ńiunilor pentru proiectarea la st ări limită de serviciu poate fi clasificată în urmatoarele trei tipuri de grup ări: CombinaŃia (gruparea) caracteristic ă; n
∑ Gk , j j =1
-
∑ Gk , j j =1
n
(6.13)
+
m
P + ψ 1 ,1Qk ,1 + ∑ ψ 2 ,i Qk ,i i =2
(6.14)
CombinaŃia (gruparea) cvasipermanent ă;
∑ Gk , j
j =1
m
P + Qk ,1 + ∑ ψ 0 ,i Qk ,i i=2
CombinaŃia (gruparea) frecvent ă;
n
-
+
+
P
+
m
∑ ψ 2 ,i Qk ,i
(6.15)
i =1
De exemplu, în cazul unei structuri ac Ńionată predominant de efectele ac Ńiunii vântului, relaŃia de grupare a (efectelor) ac Ńiunilor din greutate proprie, din vânt si datorate exploat ării (birouri sau, respectiv, arii de depozitare), se scrie: n
1,0 ∑ Gk,j + 1,0 V k + (0,7 sau, respectiv,1,0) U k j =1
6.5.3.2 Efectele ac Ńiunilor datorate deformaŃiilor impuse se vor considera atunci când acestea sunt semnificative fa Ńă de celelalte efecte ale ac Ńiunilor. 6.5.4 Coeficien Ń i par Ń iali (de siguran Ńă) pentru materiale în starea limit ă de serviciu
CoeficienŃii partiali (de siguran Ńă) pentru materiale sunt indica Ńi în codurile de specialitate pentru proiectarea structurilor (metalice, din beton armat, compozite, de zidarie) şi respectiv pentru proiectarea infrastructurii.
7. COMBINAREA EFECTELOR AC łIUNILOR PENTRU PROIECTAREA CLĂDIRILOR ŞI STRUCTURILOR 7.1 Domeniu de aplicare
Capitolul 7 cuprinde reguli de combinare a efectelor ac Ńiunilor pentru proiectarea cl ădirilor şi structurilor.
24
7.2 Combinarea (efectelor) ac Ńi unilor 7.2.1 Elemente generale
7.2.1.1 Efectele ac Ńiunilor ce nu pot exista simultan nu vor fi considerate împreun ă în proiectare. 7.2.1.2 Valorile factorilor ψ 0, ψ 1 si ψ 2 pentru combinarea/gruparea (efectelor) ac Ńiunilor ce pot exista simultan sunt indicate în Tabelul 7.1, unde semnifica Ńiile simbolurilor sunt următoarele: ψ 0 – Factorul pentru valoarea de grupare a ac Ńiunii variabile ψ 1 – Factorul pentru valoarea frecventă a acŃiunii variabile ψ 2 – Factorul pentru valoarea cvasipermanent ă a acŃiunii variabile. Tabelul 7.1 Valori recomandate pentru factorii de grupare (combinare) a acŃiunilor variabile la cl ădiri AcŃiunea AcŃiuni provenind din funcŃiunea clădirii - Rezidentială - Birouri - Întrunire/Adunare - Magazine - Depozite AcŃiuni din trafic - Greutatea vehiculelor <30kN - Greutatea vehiculelor 30 ÷ 160kN Acoperişuri AcŃiuni din zăpadă AcŃiuni din vânt AcŃiuni din variaŃii de temperatură
Factori de grupare ψ 0
ψ 1
ψ 2
0,7 0,7 0,7 0,7 1,0
0,5 0,5 0,7 0,7 0,9
0,3 0,3 0,6 0,6 0,8
0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,6
0,7 0,5 0 0,5 0,2 0,5
0,6 0,3 0 0,4 0 0
7.3 St ări limit ă ultime 7.3.1 Valori de proiectare ale (efectelor) ac Ń iunilor pentru situa Ń iile de proiectare persistent ă şi tranzitorie
7.3.1.1 Coeficien Ńii parŃiali de siguranŃă pentru combinarea (efectelor) ac Ńiunilor pentru proiectarea la st ări limită ultime în situaŃiile de proiectare persistent ă şi tranzitorie sunt indicaŃi în Tabelele 7.2 şi 7.3. 7.3.1.2 La aplicarea prevederilor din Tabelele 7.2 şi 7.3, pentru cazurile în care starea limit ă ultimă este sensibil ă faŃă de variaŃiile de intensitate ale ac Ńiunilor permanente se recomand ă utilizarea în proiectare atât a valorilor caracteristice maxime cât şi a celor minime. 7.3.1.3 Proiectarea elementelor structurale va fi efectuat ă utilizând valorile de proiectare ale acŃiunilor din Tabelul 7.2.
25
Tabelul 7.2 Stări limită ultime de pierdere a capacit ăŃii portante STR/GEO. Coeficien Ńi parŃiali de siguranŃă pentru combinarea (efectelor) ac Ńiunilor în situaŃii de proiectare persistente şi tranzitorii (Gruparea fundamental ă) AcŃiuni caracteristice
AcŃiuni permanente, Gk,j Cu efect Cu efect nefavorabil favorabil asupra asupra siguranŃei siguranŃei
Coeficient γ G γ G parŃial de j ,sup j ,inf siguranŃă Valori ale coeficienŃilor 1,35 1,0 parŃiali * Pentru valorile ψ 0 ,i vezi Tabelul 7.1
AcŃiunea variabilă predominată,
Alte acŃiuni variabile, Qk,i Altele
Qk,1
Cea principală (dacă există)
γ Q ,1
-
γ Q ,i
1,5
-
1 ,5 ⋅ψ 0 ,i *
Qk,i
i≥2
În cazurile in care ac Ńiunile variabile (predominant ă sau alte ac Ńiuni) au efect favorabil asupra siguranŃei, efectele acestor ac Ńiuni se pot neglija in gruparea fundamental ă de proiectare. Pentru proiectarea structurilor, elementelor structurale componente şi fundaŃiilor pot fi folosiŃi si alŃi coeficienŃi parŃiali de siguranŃă decât cei din Tabelul 7.2 (de exemplu pentru deforma Ńii si deplăsări), coeficienŃi ce vor fi indica Ńi in codurile de specialitate. 7.3.1.4 Echilibrul static pentru structuri va fi verificat utilizând valorile de proiectare ale acŃiunilor din Tabelul 7.3. Tabelul 7.3 Starea limit ă ultimă de pierdere a echilibrului static ECH. Coeficien Ńi parŃiali de siguranŃă pentru combinarea (efectelor) ac Ńiunilor în situaŃii de proiectare persistente şi tranzitorii (Gruparea fundamental ă) AcŃiuni permanente, Gk,j AcŃiuni caracteristice
Cu efect stabilizator
Cu efect destabilizator
Coeficient γ G γ G partial de j ,sup j ,inf siguranŃă Valori ale coeficienŃilor 1,10 0,90 parŃiali * Pentru valorile ψ 0 ,i vezi Tabelul 7.1
AcŃiunea variabilă predominată, Qk,1
Alte acŃiuni variabile, Qk,i Cea Altele Qk,i principală (dacă există) i≥2
γ Q ,1
-
γ Q ,i
1,5
-
1 ,5 ⋅ψ 0 ,i *
7.3.2 Valori de proiectare ale (efectelor) ac Ń iunilor pentru situa Ń iile de proiectare accidentale şi seismice
7.3.2.1 Coeficien Ńii parŃiali de siguranŃă pentru combinarea (efectelor) ac Ńiunilor pentru proiectarea la st ări limită ultime în situaŃiile de proiectare accidental ă şi seismică sunt indicaŃi în Tabelul 7.4.
26
7.3.2.2 În cazul situa Ńiilor de proiectare accidentale, principala ac Ńiune variabilă poate fi luată cu valoarea sa frecvent ă sau ca în Gruparea seismic ă – cu valoarea sa cvasipermanent ă. Tabelul 7.4 Stări limită ultime de pierdere a capacit ăŃii portante STR/GEO. Coeficien Ńi parŃiali de siguranŃă pentru combinarea (efectelor) ac Ńiunilor în situaŃiile de proiectare accidental ă şi seismică (Gruparea accidental ă şi Gruparea seismică)
AcŃiuni caracteristice
AcŃiuni permanente Cu efect Cu efect nefavorabil favorabil asupra asupra siguranŃei, siguranŃei, Gk,sup
Gk,inf
AcŃiunea accidentală predominată Ad sau AcŃiunea seismică γ I · A E sau A E k d
Alte acŃiuni variabile* Cea principală (dacă există)
Altele Qk,i
Qk,i
CoeficienŃii acŃiunilor în ψ 1 ,1 sau ψ 2 ,1 1,0 1,0 1,0 gruparea accidentală CoeficienŃii ψ 2 ,i acŃiunilor în 1,0 1,0 1,0 gruparea i≥2 seismică * Ad - Valoarea de proiectare a acŃiunii accidentale A E - Valoarea de proiectare a acŃiunii seismice A E = γ I · A E d d k A E - Valoarea caracteristic ă a acŃiunii seismice k γ I - Factor de importanŃă şi expunere a constructiei (vezi codul P100-1)
ψ 2 ,i
i≥2
7.4 St ări limit ă de serviciu 7.4.1 Coeficien Ń ii par Ń iali de siguran Ńă pentru ac Ń iuni
7.4.1.1 Coeficien Ńii parŃiali de siguranŃă pentru stările limită de serviciu vor fi lua Ńi egali cu 1,0 cu excep Ńia altor valori indicate în Tabelul 7.5 sau în codurile de specialitate. Tabelul 7.5 Coeficien Ńi parŃiali de siguranŃă pentru combinarea (efectelor) ac Ńiunilor în verificările la stări limită de serviciu
CombinaŃia/gruparea de acŃiuni
AcŃiuni permanente Cu efect Cu efect nefavorabil favorabil asupra asupra siguranŃei, siguranŃei, Gk,sup
Caracteristică Frecvent ă Cvasi-permanentă
1,0
AcŃiuni variabile AcŃiunea Alte acŃiuni principală Qk,i sau i≥2 predominantă
Gk,inf
Qk,1
1,0
1,0 ψ 1 ,1 ·1,0 ψ 2 ,1 ·1,0
ψ 0 ,i ·1,0 ψ 2 ,i ·1,0
27
7.4.2 Criterii de serviciu
7.4.2.1 Criteriile de serviciu pentru cl ădiri vor lua în consideratie, de exemplu, rigiditatea planşeului, deplas ările relative de nivel, deplasarea lateral ă a clădirii, rigiditatea acoperi şului s.a. Criteriile pot fi exprimate ca limite ale deplas ărilor orizontale sau verticale precum şi ca limite de confort pentru vibra Ńii. 7.4.2.2 Criteriile de serviciu vor fi specificate pentru fiecare proiect şi acceptate de client. 7.4.2.3 Criteriile de serviciu depind de func Ńiunea clădirii şi pot fi independente de materialele structurale utilizate în structur ă.
28
REFERINłE ASCE/SEI 7-05, ASCE Standard: Minimum design loads for buildings and other structures, 2005. ”Eurocodes, Building codes for Europe”, June 2002, Brussels, Documents of reference of the Conference. EN 1990-2006. Eurocode – Basis of Structural Design. Adopted European Standard; CEN, Brussels. EN 1990:2002/A1:2005/AC: 2008, Eurocode - Basis of structural design, CEN 2008. EN 1991-1-2:2004. Eurocode 1. Actions on structures. General actions. Actions on structures exposed to fire. NP122/2008 Normativ privind determinarea valorilor caracteristice si de calcul ale parametrilor geotehnici. P100-1:2006. Cod de proiectare seismica. Partea I. Prevederi de proiectare pentru cladiri. SR EN 1990:2004/NA: 2006, Eurocod: Bazele proiect ării structurilor. Anexa national ă. SR EN 1990/A1/NA:2009, Eurocod: Bazele proiect ării structurilor Anexa naŃională. Gulvanessian, H., J-A Calgaro, M. Holicky, 2002. Designer’s Guide to EN1990 Eurocode : Basis of structural design. Thomas Telford, 1992pp. Lungu D., Ghiocel D., 1982. Metode probabilistice în calculul construc Ńiilor, Editura Tehnică, Bucureşti Vrouwenvelder A., 1996. Eurocode 1, Basis of design, Background Information. IABSE Colloquim, Delft 1996, Basis of design and actions on structures, Background and application of Eurocode 1. pp. 25 - 33.
29
Anexa B1. Managementul siguran Ńei structurilor pentru lucrări de construcŃii (informativă) B1.1 Scop
Anexa recomand ă criterii ce permit o diferen Ńiere moderată a coeficienŃilor parŃiali de siguranŃă pentru acŃiuni şi rezistenŃe în funcŃie de Clasele de consecinte ale pierderii siguranŃei. B1.2 Clase de consecinte
Clasele de consecin Ńe pentru diferenŃierea siguranŃei se stabilesc pe baza consecin Ńelor pierderii capacit ăŃii portante şi/sau funcŃionalităŃii construcŃiilor conform Tabelului B1.1.
Clasa de consecin Ńe CC3 CC2 CC1
Tabelul B1.1 Defini Ńia Claselor de consecin Ńe (CC) Descriere Exemple de cl ădiri şi structuri Mari pierderi de vieŃi omeneşti. Stadioane, cl ădiri Foarte mari consecin Ńe economice, sociale şi publice pentru mediul natural Pierderi moderate de vie Ńi omeneşti. Clădiri de locuit şi Considerabile consecin Ńe economice, sociale birouri şi pentru mediul natural Pierderi reduse de vie Ńi omeneşti. Clădiri agricole, Mici sau neglijabile consecin Ńe economice, depozite, sere sociale şi pentru mediul natural
B1.3 Diferen Ńi erea nivelului de siguran Ńe i
Claselor de consecin Ńe CC1, CC2 şi CC3 li se atribuie clasele de siguran Ńă CS1, CS2 şi CS3. O posibilitate de a ob Ńine diferenŃierea nivelului de siguran Ńă structurală in funcŃie de Clasele de consecin Ńe este diferen Ńierea coeficientilor par Ńiali de siguranŃă pentru acŃiuni cu ajutorul factorului K FI (aplicat la acŃiuni), factor exemplificat orientativ în Tabelul B1.2. Tabelul B1.2 Factorii K FI pentru acŃiuni
Factorul K FI
CS1 0,9
Clase de siguran Ńă CS2 1,0
CS3 1,1
Pentru rezistenŃele materialelor nu se recomand ă aplicarea unor factori suplimentari de siguranŃă de tipul celor din Tabelul B1.2 pentru ac Ńiuni. B1.4 Diferen Ńi erea superviz ării proiect ării
DiferenŃierea superviz ării/verificării lucrărilor de proiectare a construc Ńiilor se poate face pe baza diferenŃierii măsurilor de control al calit ăŃii proiectării în funcŃie de clasa de siguran Ńă a construcŃiei. Aceast ă diferenŃiere se poate face pe baza clasific ării (atestării) proiectanŃilor şi a 30
autorităŃilor ce efectueaz ă verificările în funcŃie de competen Ńa, experien Ńa şi organizaŃia din care provin. În Tabelul B1.3 sunt exemplificate trei posibile nivele de supervizare/verificare a proiectării (DSL). Tabelul B1.3 Nivele de supervizare/verificare a proiect ării (DSL) Nivelul de supervizare
Caracterizarea supervizării
DSL3, pentru CS3
Extins ă
DSL2, pentru CS2
Normală
DSL1, pentru CS1
Normală
Recomand ări minime pentru verificarea calculelor, desenelor şi specificaŃiilor de proiectare Verificarea efectuat ă de o alta organiza Ńie decât cea care a efectuat proiectarea Verificarea efectuat ă de alte persoane decât cele care au proiectat lucr ările, dar din aceea şi organizaŃie Verificarea efectuat ă de aceleaşi persoane care au proiectat lucr ările
B1.5 Inspec Ńi a în timpul execu Ńi ei
În tabelul B1.4 sunt introduse trei nivele de inspec Ńie a execu Ńiei în funcŃie de cele 3 clase de siguranŃă. Tabelul B1.4 Nivele de inspec Ńie a execuŃiei (IL) Nivelul inspecŃiei IL3, pentru CS3 IL2, pentru CS2 IL1, pentru CS1
Descrierea inspec Ńiei Extins ă Normală Normală
CerinŃe pentru efectuarea inspec Ńiei De către altă organizaŃie De organizaŃia ce execut ă lucrările Propria inspecŃie a responsabilului de lucrare
31
Anexa B2. Baze probabilistice pentru analizele de siguran Ńă proiectarea cu factori de siguranŃă parŃiali (informativă)
şi
B2.1 Scop
Anexa B2 promoveaz ă baze probabilistice pentru analizele de siguran Ńă şi calibrarea unor valori de proiectare şi a unor coeficienŃi parŃiali de siguranŃă pentru proiectarea construc Ńiilor în formatul Eurocodurilor.
i B2.2 Metode de evaluare a siguran Ńe O prezentare sintetic ă a metodelor de calibrare a siguran Ńei şi coeficienŃilor parŃiali de siguranŃă pentru proiectarea la st ări limită ultime este prezentat ă în Figura B2.1. Metode deterministe
Metode probabilistice Metode aproximative (de Nivel II)
Metode empirice Metode istorice
Metode integral probabilistice (de Nivel III)
Metode semiprobabilistice (de Nivel I) Metoda b
Metoda a
Metoda coeficienŃilor parŃiali de siguranŃă
Metoda c
Figura B2.1. Metode de analiz ă a siguranŃei Figura B2.1. explic ă geneza Metodei coeficien Ńilor parŃiali de siguran Ńă din: (i) Metodele probabilistice aproximative (de Nivel II) şi Metodele semiprobabilistice (de Nivel I) cu influenŃe din (ii) Metodele integral probabilistice (de Nivel III) precum şi din Metodele empirice şi istorice. B2.3 Coeficien Ńi par Ńi ali de siguran Ńă
RelaŃia dintre coeficienŃii parŃiali de siguranŃă din prezentul cod este schematic indicat ă în Figura B2.2.
32
Incertitudini privid valorile reprezentative ale acŃiunilor
γf γF
Incertitudini în modelarea acŃiunilor şi efectelor acŃiunilor
γsd
Incertitudini în modelarea rezistenŃei elementelor structurale
γRd γM
Incertitudini privid proprietăŃilor materialelor
γm
Figura B2.2 Rela Ńia dintre coeficien Ńii parŃiali de siguranŃă B2.4 Factorii de combinare/grupare a (efectelor) ac Ńi unilor ψ 0
În funcŃie de tipul reparti Ńiei statistice a (efectelor) ac Ńiunilor, valorile factorilor de combinare / grupare ψ 0 pot fi calibrate pe modelele probabilistice de Nivel II. Valorile de combinare / grupare a (efectelor) ac Ńiunilor din cod sunt fundamentate pe asemenea baze.
33
Anexa B3. AplicaŃii pentru poduri Conform practicii de proiectare şi execuŃie a podurilor de şosea, cale ferat ă, pasarelelor etc din România, regulile şi metodele de combinare a ac Ńiunilor pentru verificările la stările limită ultime şi de serviciu ale acestor structuri nu pot fi elaborate ca o anex ă a codului CR0 si in acest scop se recomand ă utilizarea SR EN 1990/A1, cu anexa sa na Ńională - Eurocod: Bazele proiect ării structurilor. Aplica Ń ie pentru poduri.
34