ehituskonstruktsioonide projekteerimise...

EHITUSKONSTRUKTSIOONIDE PROJEKTEERIMISE ALUSED

Kalju Loorits Ivar Talvik

Tallinn 2007

Projekteerimise alused. Koormused Käesolev tekst on õppematerjal ning ei sobi muuks otstarbeks (projekteerimine vms.)

2

Eurokoodeksite programmi tagapõhi

1975 aastal alustas Euroopa Ühenduse Komisjon, toetudes riikide vahelisele

lepingule ehitusalase tegevusprogrammiga, mille eesmärgiks oli tehniliste

takistuste kõrvaldamine kaubavahetuses ja tehniliste tingimuste ühtlustamine.

Selle tegevusprogrammi raames otsustati rajada ehitiste kandekonstruktsioonide

projekteerimiseks ühtlustatud tehniliste reeglite süsteem, mis esialgu oleks

kasutatav liikmesriikides rahvuslike reeglite alternatiivina ja lõpuks asendaks

need.

Liikmesriikide esindajatega Juhtkomitee abiga juhtis Komisjon viieteist aasta

jooksul programmi, mis viis Eurokoodeksite esimese põlvkonna tekkele 1980-

ndatel aastatel.

Komisjon, EÜ ja EFTA liikmesriigid otsustasid 1989. a. anda Eurokoodeksite

ettevalmistamise ja avaldamise üle CEN-le, et need edaspidi saaksid Euroopa

standardi (EN) staatuse. See ühendab de facto Eurokoodeksid kõikide Nõukogu

direktiivide ettekirjutustega ja/või Euroopa standarditega tegeleva komisjoni

otsustega.

1994 – 1998 koostatakse Eurokoodeksite ENV-versioonid. Just nendel

eelstandarditel põhinevad Eestis praegu kasutatavad EPN-id.

Alates 2002. aastast koostatakse lõplikke Eurokoodekseid (EN), mis vahetavad

ENV-versioonid välja.

Ehitiste kandekonstruktsioonide Eurokoodeksite programm hõlmab järgmisi

standardeid, mis tavaliselt koosnevad reast osadest:

EN 1990 Eurokoodeks 0 Ehituskonstruktsioonide projekteerimise alused;

EN 1991 Eurokoodeks 1 Ehituskonstruktsioonide koormused;


3

EN 1992 Eurokoodeks 2 Raudbetoonkonstruktsioonide projekteerimine;

EN 1993 Eurokoodeks 3 Teraskonstruktsioonide projekteerimine;

EN 1994 Eurokoodeks 4 Terasest ja betoonist komposiitkonstruktsioonide

projekteerimine;

EN 1995 Eurokoodeks 5 Puitkonstruktsioonide projekteerimine;

EN 1996 Eurokoodeks 6 Kivikonstruktsioonide projekteerimine;

EN 1997 Eurokoodeks 7 Geotehniline projekteerimine;

EN 1998 Eurokoodeks 8 Ehitiste projekteerimine maavärinat taluvaks;

EN 1999 Eurokoodeks 9 Alumiiniumkonstruktsioonide projekteerimine.

Euroopa standardid tunnustavad iga liikmesriigi pädeva ametkonna vastutust ja

tagavad nende õiguse määrata rahvuslikul tasandil varutegureid, kui need jäävad

riigiti erinevateks.

CEN/TC250 on vastutav kõikide ehitiste kandekonstruktsioonide Eurokoodeksite eest. CEN/CENELEC siseeeskirjade kohaselt on järgmiste maade (s.o CEN-I

täisliikmete) standardimisorganisatsioonid kohustatud Eurokoodeksid täitmiseks

võtma: Austria, Belgia, Tšehhi Vabariik, Taani, Soome, Prantsusmaa, Saksamaa,

Kreeka, Island, Itaalia, Luksemburg, Malta, Holland, Norra, Portugal, Hispaania,

Rootsi, Šveits ja Inglismaa.

Märkus. Alates 2004. a. on ka Eesti CEN-i täisliige.

• EVS-EN 1990:2002 Ehituskonstruktsioonide projekteerimise alused

• EVS-EN 1991-1-1:2002 Ehituskonstruktsioonide koormused. Osa 1-1:

Üldkoormused. Mahukaalud, omakaalud, hoonete

kasuskoormused

Põhiliselt just neid dokumente on kavas käsitleda praeguses loengus.


4

EVS-EN 1990:2002

EUROKOODEKS

Ehituskonstruktsioonide projekteerimise alused

EUROCODE

Basis of structural design

Koosneb eessõnast, kuuest peatükist ja lisadest (s.h rahvuslik lisa NA ja teatmelisa

NZ.

Eessõna on kõigil eurokoodeksitel valdavalt ühesugune – see käsitleb

eurokoodeksite programmi tagapõhja, nende staatust ja kasutusala, neid

rakendavaid rahvusstandardeid jms. Eessõna lõpuosas käsitletakse konkreetse

standardiga seotud asju.

…

Lisateave EN 1990 kohta EN 1990 kirjeldab konstruktsioonide ohutuse, kasutatavuse ja kestvusega seotud

põhimõtteid ja nõudeid. EN 1990 aluseks on piirseisundite ja osavarutegurite

meetodi samaaegne rakendamine.

Uute konstruktsioonide projekteerimisel on EN 1990 ette nähtud kasutamiseks

koos Eurokoodeksitega EN 1991 kuni 1999.

EN 1990 annab juhtnööre konstruktsioonide ohutuse, kasutatavuse ja kestvuse

hindamiseks ka arvutusolukordades, mida ei käsitle EN 1991 kuni 1999 (erinevad

koormused, konstruktsioonitüübid, materjalid).

EN 1990 on mõeldud kasutamiseks

− konstruktsioonide projekteerimise ja sellega seotud toote-, katsetamis- ning

teostusstandardeid koostavatele komiteedele;

− tellijatele (ehitiste töökindluse ja kestvuse erinõuete formuleerimiseks);


5

− projekteerijatele ja ehitajatele;

− pädevatele ametkondadele. Osavarutegurite ja muude töökindluse parameetrite arvväärtusi soovitatakse kui

baasväärtusi, mis tagavad üldtunnustatud töökindluse taseme. Need väärtused on

valitud eeldusel, et rakendatakse piisavalt kõrgetasemelist tööjõudu ja kvaliteedi

juhtimist. Teistes CEN/TC dokumentides, mille alusdokumendiks on EN 1990,

tuleb kasutada samu osavarutegurite ja muude parameetrite väärtusi.

EN 1990 rahvuslik lisa EN 1990 annab alternatiivsed protseduurid, väärtused ja soovitused koos viitega,

kus nende vahel võib teha rahvusliku valiku. Seepärast peaks EN 1990-t

rakendavas rahvuslikus standardis olema rahvuslik lisa, milles on toodud kõik

vaadeldaval maal ehitatavate hoonete ja rajatiste projekteerimisel kasutatavad

rahvuslikult määratud parameetrite väärtused.


6

PEATÜKK 1 ÜLDIST

Käsitlusala EN 1990 on ette nähtud kasutamiseks koos EN 1991 kuni EN 1999-ga hoonete ja

rajatiste konstruktsioonide projekteerimisel, hõlmates ka geotehnika aspekte,

ehituslikku tuleohutust ning maavärina, ehitamise ja ajutiste konstruktsioonidega

kaasnevaid olukordi.

EN 1990 on kasutatav ka olemasolevate konstruktsioonide ehituslikuks

hindamiseks remondi ja rekonstruktsiooni projekteerimisel või kasutusotstarbe

muutmisel.

EN 1990 üldised eeldused on:

− kandesüsteemi skeemi valib ja konstruktsiooni projekteerib

kvalifitseeritud ning kogemustega personal;

− ehitajal on tööks vastavad oskused ja kogemused;

− tööde teostamise käigus, s.t projektbüroos, tehases ning ehitusplatsil

tagatakse nõuetele vastav järelevalve ja kvaliteediohje;

− kasutatakse EN 1990 või EN 1991 … EN 1999 või vastavates

teostusstandardites või viidatud dokumentides või tootekirjeldustes

spetsifitseeritud ehitusmaterjale ja -tooteid;

− konstruktsioone hooldatakse nõuetele vastavalt;

− konstruktsioone kasutatakse vastavalt projektis aluseks võetud

eeldustele.


7

Terminid ja määratlused

(1) Ehitamisega seotud terminid

• ehitamine: ehituse või ehitustehnilise töö teostamiseks vajalik tegevus. See termin hõlmab tööd ehituskohal; see vōib tähendada ka detailide valmistamist väljaspool ehitusplatsi ja seejärel toimuvat montaaži ehitusplatsil;

• ehitise liik: termin, mis viitab ehitise või ehitustehnilise töö funktsioonile -

näiteks tööstusehitis, elamu, maanteesild jne.; • ehitusmaterjal: ehitustöödel kasutatav materjal, näiteks betoon, teras, puit, kivi

jne.; • ehitusobjekt (ehitis): kõik, mida ehitatakse või mis on ehitustegevuse tulemus.

Siia alla kuuluvad nii hooned, rajatised kui ka ehitustööd. See viitab nii kandekonstruktsioonidele, ehitiste geotehnilistele osadele kui ka mittekandekonstruktsioonidele;

• ehitusviis: ehitustööde tegemise viis, näiteks ehitamine monteeritavatest

detailidest, konstruktsioonide valamine monoliitsest betoonist jne.; • kandekonstruktsioon (kandetarind): organiseeritud kogum ühendatavaid

elemente, mis on projekteeritud tagama teatud lõpliku jäikuse; • konstruktiivne skeem (arvutusskeem): konstruktiivse süsteemi lihtsustatud

skeem, arvutusmudel; • konstruktiivne süsteem: hoone vōi rajatise kandeelemendid ja viis, kuidas neid

eeldatakse üheskoos toimivat; • konstruktsiooni liik: konstruktsiooni (kande-)funktsiooni iseloomustav termin,

näiteks tala, post, kaar, rippsild jne.; • konstruktsiooni tüüp: viide konstruktsiooni põhimaterjalile - näiteks

raudbetoonkonstruktsioon, teraskonstruktsioon jne. (2) Projekteerimisel kasutatavad tähtsamad terminid:


8

• projekteeritud kasutusiga: oletatav ajavahemik, mille kestel konstruktsiooni kavatsetakse kasutada etteantud hooldamise tingimustes, kuid ilma oluliste vältimatute remontideta;

• arvutusolukord: teatud ajavahemikus esinevad füüsikalised tingimused, mille

puhul tuleb tagada, et piirseisundeid ei ületata; • ajutine arvutusolukord: olukord, mille kestus on lühike võrreldes

konstruktsiooni projekteeritud kasutuseaga ja milline võib teatud tõenäosusega esineda näiteks ehitamise vōi remondi ajal;

• alaline arvutusolukord: olukord,mille kestus on sama suurusjärku

konstruktsiooni projekteeritud kasutuseaga. See vastab enamasti tavalistele kasutustingimustele;

• arvutuskriteeriumid: iga piirseisundi tingimuste täitmist kirjeldavad

kvantitatiivsed suurused; • erakorraline olukord: olukord, millega kaasnevad erandlikud tingimused

konstruktsioonidele, näiteks tulekahju, plahvatus, kokkupõrge või kohalik vigastu;

• hooldamine: tegevuste kogum konstruktsiooni kasutusea kestel

konstruktsiooni kasutusomaduste ja toimivuse säilitamiseks; • piirseisund: seisund, mille ületamisel konstruktsioon enam ei täida talle

ettenähtud funktsioone; • kandepiirseisund: konstruktsiooni purunemise või oluliste kahjustustega

kaasnev seisund, mis tavaliselt vastab konstruktsiooni või selle osa suurimale kandevõimele;

• kasutuspiirseisund: seisund, mille ületamisel konstruktsioon või tema osa ei

ole enam suuteline täitma talle esitatud ekspluatatsiooni-nõudeid. See vastab normaalse kasutatavuse kriteeriumidele;

• kandevõime: elemendi, ristlõike või konstruktsiooni mehhaaniline omadus,

mida mõõdetakse enamasti jõu või momendi ühikutes, näiteks paindekandevõime, tõmbekandevõime, nõtkekandevõime jne.;

• tugevus: materjali mehaaniline omadus, mida mõõdetakse tavaliselt pinge

ühikutes.


9

(4) Koormustega seotud terminid: • koormus: konstruktsioonile mõjuv jõud (otsene koormus) või välistingimustest

põhjustatud deformatsioon (kaudne koormus, mõjur). Kaudseteks koormusteks on näiteks temperatuuri muutused, niiskuse mõju, vajumised jne.;

• alaline koormus (G): koormus, mis mõjub tõenäoliselt konstruktsiooni kogu

arvutusolukorra vältel ja mille suuruse muutumine ajas on tühine või toimub kogu aeg kindlas suunas, kuni koormuse suurus saavutab teatud piirväärtuse;

• arvutuskoormus (Fd): suurus, mis on saadud normikoormuse korrutamisel

osavaruteguriga γF; • erakorraline koormus (A): reeglina kestuselt lühiajaline koormus, mille

esinemise tõenäosus projekteeritud kasutusea vältel on väike. Avarii-koormus võib põhjustada paljudel juhtudel raskeid tagajärgi, kui ei võeta kasutusele eriabinõusid;

• staatilised koormused: koormused, mis ei tekita konstruktsioonile vōi tema

osadele olulist kiirendust; • dünaamilised koormused: koormused, mis põhjustavad konstrukt-sioonile või

tema osadele märgatava kiirenduse; • kinniskoormus: koormus, mille paiknemine konstruktsiooni ulatuses on püsiv

ning mille suurus ja suund on määratud kogu konstruktsiooni ulatuses. • koormuse esindusväärtus: üksikkoormuse suurus koormus-kombinatsioonis,

mis võtab arvesse üksteisest sõltumatute koormuste ebasoodsaimate väärtuste samaaegse esinemise väikese tõenäosuse;

• koormusvariant (ingl.k. load arrangement): liikuva koormuse asendi, suuruse ja

suuna fikseering; • koormusjuhtum (ingl.k. load case): kokkusobivad koormusvariandid,

deformatsioonid ja ebatäpsused, mis võetakse arvutustes vaadeldaval juhul (kvalitatiivselt) arvesse;

• koormuskombinatsioon (ingl.k. combination of actions): arvutuskoormuste

kogum, mida kasutatakse konstruktsiooni arvutamisel piirseisundis mitme


10

koormuse üheaegsel mõjumisel; • koormustulem: koormuste mõju konstruktsioonielementide seisundile, näit.

sisejõud, momendid, pinged, pikenemised jne.; • liikuv koormus: koormus, mille paiknemine ja suurus võivad suvaliselt

muutuda konstruktsiooni ulatuses;

• muutuv koormus (Q): koormus, mis tõenäoliselt ei mõju kogu arvutusolukorra vältel, või mille suurus võib ajas oluliselt muutuda;

• normikoormus: koormuse nn. "omaväärtus". Juhul, kui normikoormus

määratakse statistiliste meetoditega,siis selle suurus võetakse selline, et seda etteantud tõenäosusega ei ületataks konstruktsiooni projekteeritud kasutusea või arvutusolukorra kestel. Normikoormusi kasutatakse piirseisundite meetodi puhul;

• muutuva koormuse tavaline väärtus: koormuse suurus, mis on määratud nii, et

vaadeldava ajavahemikuga võrreldes aeg, mille jooksul see väärtus ületatakse, on tühine, või mille ületamise esinemis-sagedus on piiratud;

• muutuva koormuse tõenäoline väärtus (...quasi permanent value ): koormuse

suurus, mis on määratud nii, et vaadeldava ajavahemikuga võrreldes aeg, mille jooksul see väärtus ületatakse, on märkimis-väärne; ≈ muutuva koormuse matemaatiline ootus (keskmine suurus);

• tavaline koormuskombinatsioon: kombinatsioon, mida arvestatakse

konstruktsiooni arvutamisel (taastuvas) kasutuspiirseisundis mingi koormustulemi (näiteks läbipainde v.m.s.) leidmisel ja mida võidakse vaadeldava perioodi vältel korduvalt ületada;

• töökindlus: üldmõiste, mis hõlmab ohutuse, kasutuskõlblikkuse ja

konstruktsiooni kestvuse mõisted. (5) Materjalide omadustele viitavad terminid: • materjali omaduse arvutuslik väärtus (arvutusväärtus) Xd: suurus, mis

saadakse normatiivse väärtuse jagamisel osavaruteguriga γM; • materjali omaduse normatiivne väärtus (normiväärtus) Xk: materjali omaduse

väärtuse alumine (ülemine) piir, mida teatud tõenäosusega ei saavutata oletatavas lõpmatus katsete seerias. See vastab tavaliselt konstruktsiooni


11

materjali teatud omaduse statistilise jaotusega määratud fraktiilile. Teatud tingimustes kasutatakse normiväärtusena nimiväärtust.

(6) Geomeetriliste mõõtmetega seotud terminid: • normatiivne väärtus: suurus, mis tavaliselt vastab projekteerija poolt määratud

mōōtmetele; • arvutusväärtus: tavaliselt nimiväärtus.


12

PEATÜKK 2 NÕUDED

Põhinõuded Konstruktsioon tuleb projekteerida ja ehitada nii, et see ettenähtud kasutusea

jooksul, nõutava töökindluse astmega ning säästlikult talub kõiki ehituse ja

kasutusea jooksul esineda võivaid koormusi ja mõjureid ning püsib ettenähtud

otstarbeks kasutuskõlblikuna.

Tulekahju korral peab konstruktsiooni kandevõime säilima nõutud ajavahemiku

jooksul.

Konstruktsioon tuleb projekteerida ja ehitada nii, et tema kahjustus plahvatuse,

löögi, inimlike vigade v.m.s tagajärjel poleks kohatult suur võrreldes põhjusega.

Projekteeritud kasutusiga Tabel 2.1 - Näitlik projekteeritud kasutusea liigitus

Projekteeritud kasutusea kategooria

Projekteeritud kasutusiga (aastad)

Näited

1 10 Ajutised konstruktsioonid (1)

2 10 - 25 Asendatavad konstruktsiooniosad, nt kraanatalad, toed

3 15 - 30 Põllumajanduslikud jms konstruktsioonid

4 50 Hoonete ja muu sarnase kandekonstruktsioonid

5 100 Monumentaalsed hooned, sillad jm ehitustehnilised rajatised

(1) Konstruktsioone või nende osi, mida saab lahti monteerida uuesti kasutamise eesmärgiga, ei tohiks lugeda ajutiseks konstruktsiooniks.

Konstruktsioon tuleb projekteerida nii, et sellel on nõuetekohane kandevõime,

kasutuskõlblikkus ja kestvus.


13

Kestvus Konstruktsioon tuleb projekteerida nii, et tema seisundi halvenemine

projekteeritud kasutusea jooksul ei kahjustaks konstruktsiooni käitumist rohkem

kui eeldatud, arvestades keskkonnatingimusi ja ettenähtud hooldustaset.

Kvaliteedijuhtimine Nõuetele ja projekteerimisel tehtud eeldustele vastava konstruktsiooni

valmistamiseks tuleks järgida sobivaid kvaliteedijuhtimise abinõusid. Need

hõlmavad

- töökindlusnõuete määratlusi,

- organisatoorseid abinõusid,

- kontrolli projekteerimise, valmistamise, kasutamise ja hooldamise ajal.

PEATÜKK 3 PIIRSEISUNDITE MEETODI PÕHIMÕTTED

Üldist

Vahet tuleb teha kandepiirseisundite ja kasutuspiirseisundite vahel.

Arvutusolukorrad tuleks liigitada alaliseks, ajutiseks või erakordseks olukorraks.

Ajast sõltuvate mõjudega piirseisundite (nt väsimus) kontroll tuleks siduda

konstruktsiooni projekteeritud kasutuseaga.

Arvutusolukorrad

Arvutusolukorrad tuleb valida arvestades tingimusi, milles konstruktsioon peab

oma otstarvet täitma.


14

Arvutusolukorrad tuleb liigitada järgmiselt:

− alaline arvutusolukord, mis vastab konstruktsiooni normaalsetele kasutus-

tingimustele;

− ajutine arvutusolukord, mis vastab konstruktsiooni ajutistele

kasutustingimustele, näiteks ehituse või remondi ajal;

− erakordne arvutusolukord, mis vastab konstruktsiooni erandlikele kasutus-

või keskkonnatingimustele, nt tulekahju, löögi või lokaalse purunemise

tagajärjed (varem – avariiolukord);

− maavärina arvutusolukord, mis vastab konstruktsioonile maavärina tagajärjel mõjuvatele tingimustele .

Valitud arvutusolukorrad peavad olema küllalt ranged ja mitmekesised,

hõlmamaks kõiki tingimusi, mille esinemist konstruktsiooni ehitus- ja kasutusajal

võib põhjendatult ette näha.

Kandepiirseisundid Piirseisundid, mis on seotud inimeste ohutusega ja/või konstruktsiooni ohutusega,

tuleb liigitada kandepiirseisundeiks.

Mõningatel juhtudel tuleks ka piirseisundit, mis on seotud ehitise sisustuse (näit.

kallid seadmed vms) kaitsega, liigitada kandepiirseisundiks.

Märkus. Iga konkreetse projekti puhul kooskõlastatakse need tingimused tellija ja vastava ametkonnaga. Tuleb kontrollida järgmisi kandepiirseisundeid, kui need on asjakohased:

− konstruktsiooni kui terviku või selle mis tahes osa staatilise tasakaalu kaotus

jäiga keha eeldusel;

− konstruktsiooni purunemine ülemäärase deformeerumise või mehhanismiks

muutumise tõttu, habras purunemine, konstruktsiooni või selle mis tahes osa

(kaasa arvatud toed ja vundamendid) stabiilsuse kaotus;


15

− purunemine väsimuse või mingi muu ajast sõltuva mõjuri tagajärjel.

Kasutuspiirseisundid Piirseisundid, mis on seotud konstruktsiooni või konstruktsioonielementide

töötamisega normaalsetes tingimustes, inimeste mugavusega või ehitise

välimusega, tuleb liigitada kasutuspiirseisundeiks.

Märkus 1. Kasutuskõlblikkusest rääkides mõeldakse "välimuse" all selliseid nähtusi, nagu suur läbipaine ja/või ulatuslik pragunemine, mitte esteetilisi kategooriaid. Tuleb eristada taastuvat ja taastumatut kasutuspiirseisundit. Kasutuspiirseisundi kontrolli aluseks tuleks võtta järgmised kriteeriumid:

a) deformatsioonid, mis mõjutavad välimust, kasutajate mugavust või

konstruktsiooni funktsioneerimist (kaasa arvatud masinate ja

kommunikatsioonide funktsioneerimine), või mis kahjustavad viimistlust või

mittekandvaid elemente;

b) vibratsioon, mis põhjustab inimestel ebamugavustunnet või piirab

konstruktsiooni normaalset funktsioneerimist;

c) kahjustused, mis mõjuvad ebasoodsalt välimusele, kestvusele või

konstruktsiooni funktsioneerimisele.

Arvutus piirseisundite järgi

Tuleb kontrollida, et mingit piirseisundit ei ületataks koormuste, materjali- või

tooteomaduste ja geomeetriliste parameetrite arvutusväärtuste puhul.

Kontrollida tuleb kõiki võimalikke arvutusolukordi ja koormusjuhtumeid. Valitud arvutusolukordade jaoks tuleb välja selgitada kriitilised koormus-

juhtumid.


16

Konkreetse kontrolli jaoks tuleks valida koormusjuhtumid, mis arvestavad

koormuste (võimalikult ebasoodsat) asetust, deformatsioone ning alghälbeid ja

mõjuvad samaaegselt fikseeritud muutuvkoormuste ja alaliskoormustega.

Võimalikud kõrvalekalded koormuste eeldatud asendist ja suunast tuleb arvesse

võtta.

PEATÜKK 4 PÕHIMUUTUJAD Koormused ja keskkonnamõjud Koormuste liigitus Koormused tuleb liigitada nende ajas muutumise järgi:

− alaliskoormused (G) – nt konstruktsioonide omakaal, kohakindlate

seadmete ja teekatendi kaal, mahukahanemise ja ebaühtlase vajumise

põhjustatud kaudne koormus;

− muutuvkoormused (Q) – nt hoone vahelagedele, taladele ja katusele

mõjuv kasuskoormus, tuule- või lumekoormus;

− erakordsed koormused (A) - nt plahvatus, sõiduki põrge (varem -

avariikoormused).

Märkus. Sunddeformatsioonidest tingitud kaudsed koormused võivad olla kas alalised või muutuvad.

Sõltuvalt ehitise asukohast võivad teatud koormused, nagu näiteks

maavärinakoormus ja lumekoormus olla kas erakordne ja/või muutuvkoormus, vt

EN 1991 ja EN 1998.

Vee põhjustatud koormust võib lugeda alaliseks ja/või muutuvaks olenevalt selle

suuruse muutumisest ajas.

Koormusi tuleb liigitada ka


17

• nende rakendusviisi järgi: otsene või kaudne (nt sunddeformatsioonid);

• asukoha iseloomu järgi: fikseeritud koormus (kinniskoormus) või vabakoormus

(liikuvkoormus);

• mõjumise iseloomu ja/või konstruktsiooni reageeringu järgi: staatiline või

dünaamiline.

Koormuste normväärtused Koormuse normväärtus Fk on selle peamine esindussuurus. See tuleb määrata

− keskmise, ülemise, alumise või nimiväärtusena (ilma viiteta kindlale

statistilisele jaotusele) – vt EN 1991;

− projektdokumentatsioonis kooskõlas EN 1991-s esitatud meetoditega.

Alaliskoormuse normväärtus tuleb määrata järgmiselt:

− kui alaliskoormuse G varieeruvus on väike, võib kasutada ühte ja

ainukest väärtust Gk,

− kui alaliskoormuse G varieeruvus ei ole väike, peab kasutama kahte

erinevat väärtust: ülemist väärtust Gk,sup ja alumist väärtust Gk,inf.

Konstruktsiooni omakaalu võib väljendada ühe normväärtusega, mis on arvutatud

nimimõõtmete ja keskmise mahukaalu põhjal vastavalt EN 1991-1-1-le.

Eelpingekoormus (P) tuleks lugeda alaliskoormuseks, mille on põhjustanud kas

konstruktsioonile rakendatud kontrollitud jõud või sunddeformatsioonid. Neid

kahte eelpingestustüüpi tuleks vajaduse korral teineteisest eristada (eel- või

järeltõmmatud pingearmatuuriga).

Märkus. Eelpingestusjõu normväärtus ajahetkel t võib olla kas suurim väärtus Pk,sup(t) või vähim väärtus Pk,inf(t). Kandepiirseisundis võib kasutada keskmist väärtust Pm(t). Detailne info on esitatud EN 1992 kuni EN 1996 ja EN 1999-s. Muutuvkoormuste normväärtus (Qk) tuleb määrata järgmiselt:


18

− suurim väärtus, mida valitud tõenäosusega ei ületata või vähim väärtus, mis

valitud tõenäosusega saavutatakse teatud aja jooksul;

− nimiväärtus sel juhul, kui ei ole teada väärtuse statistilist jaotust.

Märkus 1. Väärtused on esitatud EN 1991 eri osades. Märkus 2. Ilmastikukoormuste normväärtused määratakse nii, et nende ajas muutuva osa ületamise tõenäosus ühe aasta jooksul on 0,02. See on samaväärne keskmise kordumissagedusega üks kord 50 aasta jooksul. Siiski võib mõningatel juhtudel koormuse ja/või arvutusolukorra iseärasustest tingituna olla sobivam võtta aluseks mõni teistsugune tõenäosuse näitaja. Erakordsete koormuste arvutusväärtus Ad määratakse iga projekti jaoks eraldi.

Muud muutuvkoormuste esindusväärtused Muud muutuvkoormuste esindusväärtused on:

a) kombinatsiooniväärtus − korrutis ψ0Qk, mida kasutatakse kandepiir-

seisundi ja taastumatu kasutuspiirseisundi kontrollimiseks;

b) tavaväärtus − korrutis ψ1Qk, mida kasutatakse erakordset koormust

sisaldava kandepiirseisundi ja taastuva kasutuspiirseisundi kontrollimisel

Märkus 1. Hoonete puhul on tavaväärtus valitud nii, et selle ületamise aeg on keskmiselt 1% vaadeldavast arvutusperioodist; sildade liikluskoormuse puhul on tavaväärtuse esinemissageduseks keskmiselt 1 kord nädalas. . . .

c) korrutisena ψ2Qk esitatud tõenäolist väärtust kasutatakse kande-

piirseisundi erakordse arvutusolukorra ja taastuva kasutuspiirseisundi

kontrollimiseks, aga ka koormuse pikaajalise mõju hindamisel.

Märkus. Hoone vahelagede koormuse tõenäoline väärtus on valitud nii, et see ületatakse poole arvutusperioodi jooksul. Tõenäolist väärtust võib määrata ka keskmise väärtusena valitud perioodi jooksul. Tuule- või liikluskoormuse puhul võetakse tõenäoline koormus üldjuhul võrdseks nulliga. Väsimuskoormuste esitamine . . .


19

Dünaamiliste koormuste esitamine . . . Geotehnilised koormused Geotehnilised koormused tuleb määrata kooskõlas EN 1997-1-ga. Keskkonnamõjud Keskkonnamõjud, mis võivad mõjutada konstruktsiooni kestvust, tuleb arvesse

võtta konstruktsiooni materjali ja konstruktiivse skeemi valikul ning detailide

konstrueerimisel.

Märkus. Vastavad juhised on antud EN 1992 kuni EN 1999-s. Keskkonnamõjusid tuleks võimaluse korral ka kvantitatiivselt kirjeldada.

PEATÜKK 5 KONSTRUKTSIOONI ARVUTUS JA PROJEK-

TEERIMINE KATSETE ABIL . . . PEATÜKK 6 KONTROLL OSAVARUTEGURITE MEETODI

ABIL Üldist Osavarutegurite meetodi kasutamisel tuleb kontrollida, et üheski võimalikus

arvutusolukorras ei ületataks ühtegi võimalikku piirseisundit juhul, kui

arvutusmudelis rakendatakse koormuse või selle mõju ning materjali tugevuse

arvutusväärtusi.

Valitud arvutusolukorra ja vastava piirseisundi puhul tuleks kriitilise

koormusjuhtumi jaoks üksikkoormused rakendada kombinatsioonidena nii, nagu

on ette nähtud käesolevas peatükis. Ühte kombinatsiooni ei tohi kuuluda


20

koormused, mis ei saa samaaegselt esineda näiteks füüsikalistel põhjustel.

Arvutusväärtused tuleks saada normväärtustest või muudest esindusväärtustest

osavarutegurite ja muude tegurite abil nii nagu on kirjeldatud käesolevas peatükis

ja EN 1991 kuni EN 1999.

. . .

Piirangud (1) EN 1990-s esitatud rakendusjuhiste kasutamine piirdub konstruktsiooni kande-

ja kasutuspiirseisundi kontrolliga staatiliste koormuste puhul, kaasa arvatud juhud,

kus koormuse dünaamilist mõju hinnatakse kasutades ekvivalentseid kvaasi-

staatilisi koormusi ja dünaamikategureid, näiteks tuule- või liikluskoormuse

puhul. Mittelineaarse arvutuse ja väsimusarvutuse puhul tuleks kasutada EN 1991

kuni 1999 eri osades esitatud erijuhiseid.

Arvutusväärtused Koormuste arvutusväärtused (1) Koormuse F arvutusväärtuse Fd võib esitada üldkujul:

Fd = γfFrep (6.1a)

Frep=ψFk, (6.1b) kus Fk − koormuse normväärtus;

Frep − koormuse esindusväärtus;

γf − koormuse osavarutegur, mis võtab arvesse koormuse võimalikku kõrvalekallet esindusväärtusest ebasoodsas suunas;

ψ − kas 1,00 või ψ0, ψ1 või ψ2.

. . . Koormustulemite arvutusväärtused (1) Konkreetse koormusjuhtumi koormustulemite arvutusväärtused (Ed) võib

üldjuhul väljendada kujul:


21

Ed = γSdE (γf,iFrep,i; ad); i ≥ 1, (6.2) kus ad − geomeetrilise parameetri arvutusväärtus (vt 6.3.4);

γSd − osavarutegur, mis võtab arvesse koormustulemi mudeli (mõnel juhul

ka koormuse mudeli) ebatäpsused (2) Enamikel juhtudel võib teha järgmise lihtsustuse: Ed = E (γF,iFrep,i; ad); i ≥ 1 (6.2a) kus γF,i = γSd×γf,i (6.2b) Märkus. Vajaduse korral, näiteks geotehniliste koormuste korral, võib osavarutegureid γF,i rakendada üksikkoormuste koormustulemitele või ainult üht osavarutegurit γF kogu koormuskombinatsiooni koormustulemile. (3)P Kui on vajalik teha vahet alaliskoormuse soodsal ja ebasoodsal mõjul, siis

tuleb kasutada kaht erinevat osavarutegurit (γG,inf ja γG,sup).

. . . Materjali- ja tooteomaduste arvutusväärtused (1) Materjali või toote omaduse arvutusväärtuse võib esitada üldkujul: Xd = ηXk/γm , (6.3) kus Xk − materjali- või tooteomaduse normväärtus [vt 4.2(3)];

η − üleminekuteguri keskmine väärtus, mis võtab arvesse mahu, mõõt-

kava, niiskuse ja temperatuuri mõju jms võimalikke parameetreid;

γm − materjali- või tooteomaduse osavarutegur, mis võtab arvesse

materjali- või tooteomaduse võimalikku kõrvalekallet normväärtu-

sest ebasoodsas suunas, üleminekuteguri η juhuslikku osa.

(2) Alternatiivina võib üleminekutegur η sobivatel juhtudel sisalduda:

− ilmutamata kujul normväärtuses endas või


22

− teguris γM , mida kasutatakse γm asemel [vt avaldis (6.6b)].

Geomeetriliste parameetrite arvutusväärtused (1) Nende geomeetriliste parameetrite arvutusväärtused, mida kasutatakse

koormustulemite ja/või kandevõime arvutamisel, näiteks elementide mõõtmed,

võib esitada nimiväärtustena:

ad = anom . (6.4) (2)P Kui geomeetriliste parameetrite kõrvalekalde mõju konstruktsiooni

töökindlusele on märkimisväärne (nt koormuse või tugede asukoha ebatäpsus),

põhjustades nn teist järku nähtusi, tuleks geomeetriliste parameetrite

arvutusväärtused määrata järgmiselt:

ad = anom ± ∆a, (6.5) kus ∆a võtab arvesse

− võimalikke norm- või nimiväärtuse kõrvalekaldeid ebasoodsas suunas;

− mitme geomeetrilise kõrvalekalde samaaegse esinemise liituvat mõju.

(3) Muude kõrvalekallete mõjud tuleks arvesse võtta koormuse (γF ) ja/või kandevõime (γM ) osavaruteguritega.

Arvutuslik kandevõime

(1) Arvutuslikku kandevõimet Rd võib väljendada avaldisega:

( ) 1;1

;1

,

,, ≥

== ia

XRaXRR d

im

iki

Rddid

Rdd γ

ηγγ

, (6.6)

kus γRd − osavarutegur, mis arvestab kandevõime arvutusmudeli võimalikku

ebatäpsust, ja lisaks sellele geomeetrilisi kõrvalekaldeid, kui neid ei ole otseselt arvutusmudelis määratud [vt 6.3.4(2)];

Xd,i − materjali omaduse i arvutusväärtus.


23

(2) Võib kasutada avaldise (6.6) lihtsustatud kuju:

1;,

, ≥

= ia

XRR d

iM

ikid γ

η , (6.6a)

kus γM,i = γRd × γm,i. (6.6b) Märkus. ηi võib sisalduda teguris γM,i , vt 6.3.3(2). (3) Alternatiivina avaldisele (6.6a), võib arvutusliku kandevõime saada otse

materjali või toote omaduse normväärtusest ilma üksikute põhimuutujate arvutus-

väärtuste määramiseta, kasutades seost:

Rd = Rk /γM . (6.6c) Märkus. Niisugust lähenemist kasutatakse ühest materjalist tehtud toodete või elementide puhul (nt teraskonstruktsioonid) ja projekteerimisel katsete põhjal. (4) Alternatiivina avaldistele (6.6a) ja (6.6c) võib kasutada järgnevat avaldist konstruktsioonide ja konstruktsioonielementide jaoks, mida arvutatakse mittelineaarsete meetoditega ja koosnevad mitmest koostöötavast materjalist, või kui pinnase omadused on otseselt kaasatud konstruktsiooni kandevõime arvutusse:

= > d

im

miikik

Md aXXRR ;;

1

,

1,)1(,1,1

1, γ

γηη

γ (6.6d)

Märkus. Mõnel juhul võib arvutuslikku kandevõimet väljendada rakendades osavarutegureid γM otseselt üksikutele materjali omadustega määratud kandevõime väärtustele. Kandepiirseisundid Üldist (1)P Järgmisi kandepiirseisundeid tuleb kontrollida: a) EQU − konstruktsiooni või selle mingi jäiga kehana käsitletava osa staatikalise

tasakaalu kaotus, kus


24

- on olulised ka väiksed muutused üksiku koormuse väärtuses või asendis ja

- konstruktsioonimaterjalide ning pinnase tugevus ei ole üldjuhul määravad;

b) STR − konstruktsiooni või konstruktsioonielemendi purunemine või suur

deformatsioon sellistes konstruktsioonides (vundamendid, vaiad, keldriseinad

jne), kus määravaks saab üldjuhul konstruktsioonimaterjali tugevus (siia kuulub

ka nt varraskonstruktsioonide stabiilsuse kaotus);

c) GEO − pinnase kandevõime kaotus või ülemäärane deformatsioon juhtudel, kus

määravaks saab pinnase tugevus;

d) FAT − konstruktsiooni või konstruktsioonielemendi väsimuspurunemine. (2)P Koormuste arvutusväärtused peavad olema kooskõlas lisa A juhistega.

Staatilise tasakaalu ja kandevõime kontroll (1)P Konstruktsiooni staatilise tasakaalu piirseisundi (EQU) käsitlemisel tuleb

kontrollida, et

Ed,dst ≤ Ed,stb , (6.7) kus Ed,dst − stabiilsust vähendavate koormuste koormustulemi arvutusväärtus,

Ed,stb − stabiilsust suurendavate koormuste koormustulemi arvutusväärtus. (2) Vajaduse korral lisanduvad staatilise tasakaalu piirseisundi kontrolli

tingimusse lisaliikmed, näiteks jäikade kehade vaheline hõõrdetegur.

(3)P Käsitledes ristlõike, konstruktsioonielemendi või liite purunemise või suurte

deformatsioonide piirseisundit (STR ja/või GEO), tuleb kontrollida, et

Ed ≤ Rd , (6.8) kus Ed − koormustulemite, nagu sisejõud, moment või mitut jõudu või momenti asendav vektor, arvutusväärtus,


25

Rd − vastava kandevõime arvutusväärtus.

Märkus 1. STR ja GEO arvutuse üksikasjalikud juhised on esitatud lisas A.

Koormuskombinatsioonid (v. a. väsimuskontroll)

Üldist

(1)P Iga kriitilise koormusjuhtumi jaoks tuleb koormustulemi arvutusväärtus (Ed )

määrata üheaegselt mõjuvate koormuste väärtuste kombineerimise teel.

(2) Igas koormuskombinatsioonis peaks olema kas domineeriv muutuvkoormus

või erakordne koormus (s.o avariikoormus).

. . . (4)P Kui kontrolli tulemused on väga tundlikud alaliskoormuse suuruse erinevuse

suhtes konstruktsiooni eri piirkondades, siis tuleb koormuse soodsat ja ebasoodsat

osa arvesse võtta eraldi koormustena.

(5) Kui ühe ja sama koormuse erinevate koormustulemite (nt paindemoment ja

pikijõud omakaalust) ebasoodsamate väärtuste esinemine ei ole täielikus

korrelatsioonis, tuleks iga soodsalt mõjuva komponendi osavarutegurit vähendada.

. . . Alalise või ajutise arvutusolukorra koormuskombinatsioonid

(põhikombinatsioonid) (1) Koormustulemi üldkuju peaks olema: ( ) 1;1;;;; ,,0,1,1,,, >≥= ijQQPGEE ikiiqkqpjkjgSdd ψγγγγγ (6.9a)

(2) Arvutustes kasutatava koormustulemite kombinatsiooni aluseks tuleks võtta

− domineeriva muutuvkoormuse arvutusväärtus ja

− mittedomineerivate muutuvkoormuste kombinatsiooniväärtused:

( ) 1;;;; ,,0,1,1,,, ≥= jQQPGEE ikiiQkQPjkjGd ψγγγγ ; i > 1 (6.9b)


26

(2) Avaldises (6.9b) sulgudes esitatud koormuskombinatsiooni võib esitada kujul

∑++∑ +>≥ 1

,,0,1,1,1

,,i

ikiiQkQPj

jkjG QQPG ψγγγγ (6.10)

või alternatiivina valides STR ja GEO piirseisundite jaoks ebasoodsaima kahest

järgnevast (siin on EVS-EN-s ülemises valemis viga!):

∑++∑ +

∑++∑ +

>≥

>≥

)10.6(

)10.6(,

1,,0,1,1,

1,,

1,,0,1,1,01,

1,,

b

a

QQPG

QQPG

iikiiQkQP

jjkjGj

iikiiQkQP

jjkjG

ψγγγγξ

ψγψγγγ

kus + tähendab "mõjuvad samaaegselt ühes kombinatsioonis",

Σ tähendab "kombinatsiooni koormustulem",

ξ – ebasoodsa alaliskoormuse G vähendustegur.

Märkus. Täpsemad juhised selle võimaluse kohta on toodud lisas A. (4) Kui koormuste ja koormustulemite vaheline seos ei ole lineaarne, tuleks

rakendada avaldist (6.9a), kui koormustulem suureneb vähem kui koormus ja

avaldist (6.9b), kui koormustulem suureneb rohkem kui koormus [vt ka 6.3.2.(4)].

Erakordse arvutusolukorra koormuskombinatsioonid (1) Koormustulemi üldkuju peaks olema: [ ] 1;1;;)(;;; ,,21,1,21,1, >≥= ijQQvõiAPGEE ikikdjkd ψψψ . (6.11a)

(2) Sulgudes oleva koormuskombinatsiooni võib esitada kujul: , 1,1 2,1 ,1 2, ,

1 1

( )k j d k i k ij i

G P A või Q Qψ ψ ψ≥ >

+ + + +∑ ∑ . (6.11b)

(3) Valik ψ1,1Q k,1 või ψ2,1Q k,1 vahel sõltub erakordse arvutusolukorra iseloomust

(löök, tulekahju jne.)

(4) Erakordsete olukordade koormuskombinatsioonid peavad kas

− sisaldama otseselt erakordset koormust A (tuli või löök) või


27

− viitama olukorrale pärast erakordset juhtu (A = 0).

Tulekahjuolukorra puhul peaks Ad väljendama (lahus temperatuuri mõjust

materjaliomadustele) tulekahjust tingitud kaudset termokoormuse arvutusväärtust.

. . .

Kasutuspiirseisundid Kontroll

(1)P On vaja kontrollida, et Ed ≤ Cd , (6.13) kus Cd − vastava kasutuskriteeriumi lubatav piir-arvutusväärtus,

Ed − kasutuskriteeriumis määratud koormustulemite arvutusväärtus, mis

on määratud vastava kombinatsiooniga.

Kasutuskriteeriumid (1) Kasutusnõuetes arvesse võetavad deformatsioonid tuleks määrata kas vastavalt

lisa A juhistele kooskõlas ehitise tüübiga või kokkuleppel tellija ja rahvusliku

ametkonnaga.

Märkus. Teiste kasutuskriteeriumide kohta nagu prao laius, pinge ja suhtelise deformatsiooni piirangud, libisemiskindlus vt juhised EN 1991 kuni EN 1999. Koormuskombinatsioonid . . .

(2) Kasutuspiirseisundi koormuskombinatsioonid on määratletud järgmiste

avaldistega.

Märkus. Nendes avaldistes eeldatakse, et kõik osavarutegurid on võrdsed 1,0-ga. a) Normkombinatsioon (varem – harv e. normatiivne kombinatsioon):

( ) 1;1;;; ,,01,, ≥≥= ijQQPGEE ikikjkd ψ , (6.14a)

kus sulgudes oleva koormuskombinatsiooni võib esitada kujul


28

∑++∑ +>≥ 1

,,01,1

,i

ikikj

jk QQPG ψ . (6.14b)

Märkus. Normkombinatsiooni kasutatakse üldjuhul taastumatute kasutus-piirseisundite puhul.

b) Tavaline kombinatsioon (varem – harilik kombinatsioon): ( ) 1;1;;; ,,21,1,1, ≥≥= ijQQPGEE ikikjkd ψψ , (6.15a)

kus sulgudes oleva koormuskombinatsiooni võib esitada kujul

∑++∑ +

>≥ 1,,21,1,1

1,

iikik

jjk QQPG ψψ . (6.15b)

Märkus. Tavalist kombinatsiooni kasutatakse üldjuhul taastuvate kasutus-piirseisundite puhul. c) Tõenäoline kombinatsioon: ( ) 1;1;; ,,2, ≥≥= ijQPGEE ikijkd ψ , (6.16a) kus sulgudes oleva koormuskombinatsiooni võib esitada kujul ∑+∑ +

>≥ 1,,2

1,

iiki

jjk QPG ψ , (6.16b)

Märkus. Tõenäolist kombinatsiooni kasutatakse üldjuhul koormuse pikaajalise toime ja konstruktsiooni välimusega seotud piirseisundite puhul. (3) Eelpingestuskoormuse esindusväärtuste puhul (s.o Pk või Pm) peaks lähtuma

vastavat eelpingestust käsitlevas Eurokoodeksi nõuetest.

Materjalide osavarutegurid (kasutuspiirseisundis!) (1) Kasutuspiirseisundites tuleks materjalide omaduste osavarutegur γM võtta

võrdseks 1,0-ga juhul, kui EN 1992 kuni EN 1999 pole teisiti määratud.


29

Standardi EVS-EN 1990: 2002 lisad LISA A.1 (normatiivlisa) RAKENDAMINE HOONETE PUHUL A.1.1 Kasutusala (1) Lisa A.1 esitab hoonetele mõjuvate koormuskombinatsioonide määramise

reeglid ja meetodid. Samuti esitatakse hoonete projekteerimisel soovitatavad

alaliste, muutuvate ja erakordsete koormuste arvutusväärtused ning teguri ψ

väärtused.

A.1.2 Koormuskombinatsioonid A.1.2.1 Üldist (1) Koormuskombinatsioonides ei tohiks koos arvestada koormustulemeid, mis

füüsikalistel või funktsionaalsetel põhjustel ei saa samaaegselt esineda.

. . .

A.1.2.2 Teguri ψψψψ väärtused (1) Teguri ψ väärtused peaksid olema kindlaks määratud rahvuslikus lisas.

Tabel A.1.1 – Hoonetele soovitatavad teguri ψψψψ väärtused

Koormus ψψψψ0 ψψψψ1 ψψψψ2

Hoone kasuskoormus vastavalt klassile:

Klass A: elamispinnad Klass B: ametipinnad Klass C: pinnad rahva kogunemisteks Klass D: äripinnad Klass E: laopinnad

Klass F: liikluspinnad sõiduki kaal ≤ 30 kN Klass G: liikluspinnad 30 kN < sõiduki kaal ≤ 160 kN

0,7 0,7 0,7 0,7 1,0

0,7

0,7

0

0,5 0,5 0,7 0,7 0,9

0,7

0,5

0

0,3 0,3 0,6 0,6 0,8

0,6

0,3

0


30

Klass H: katused

Lumekoormus (vt EN 1991-1-3)*:

Soome, Island, Norra, Rootsi Ülejäänud CEN liikmesriigid kohtades kõrgusega merepinnast H > 1000 m Ülejäänud CEN liikmesriigid kohtades kõrgusega merepinnast H ≤ 1000 m

0,70

0,70

0,50

0,50

0,50

0,20

0,20

0,20 0

Tuulekoormus (vt EN 1991-1-4) 0,6 0,2 0

Temperatuur (mitte tule) hoones (vt EN 1991-1-5)

0,6 0,5 0

Märkus. ψ väärtused võib seada rahvusliku lisaga. * Mittemärgitud riikide kohta vaata vastavaid kohalikke tingimusi.

NA.1.2.2 Teguri ψψψψ väärtused

Tabel NA.1.1 −−−− Hoonetele kasutatavad teguri ψψψψ väärtused Eestis

Koormus ψψψψ0000 ψψψψ1111 ψψψψ2222

Hoone kasuskoormus vastavalt klassile

Klass A: elamispinnad Klass B: ametipinnad Klass C: pinnad rahva kogunemiseks Klass D: äripinnad Klass E: laopinnad

Klass F: liikluspinnad sõiduki kaal < 30 kN Klass G: liikluspinnad 30 kN < sõiduki kaal < 160 kN

Klass H: katused

0,7 0,7 0,7 0,7 1,0

0,7

0,7

0

0,5 0,5 0,7 0,7 0,9

0,7

0,5

0

0,3 0,3 0,6 0,6 0,8

0,6

0,3

0

Lumekoormus (vt EN 1991-1-3) 0,5 0,2 0

Tuulekoormus (vt EN 1991-1-4) 0,6 0,2 0

Temperatuur hoones (vt EN 1991-1-5) 0,6 0,5 0

A.1.3 Kandepiirseisund A.1.3.1 Alalise ja ajutise arvutusolukorra arvutuskoormused


31

(1) Kasutuspiirseisundi arvutuskoormused alalises ja ajutises arvutusolukorras

[avaldised (6.9a) ja (6.10b)] peaksid vastama tabelitele A.1.2(A) kuni A.1.2(C)

[Eestis – tabelitele NA.1.2(A) kuni NA.1.2(C)].

(2) Kui kandepiiseisund on väga tundlik alaliskoormuse suuruse muutumise

suhtes, tuleks kasutada tabelites A.1.2(A) kuni A.1.2(C) toodud ülemisi ja alumisi

normväärtusi 4.1.2(2)P kohaselt.

(3) Ehituskonstruktsioonide staatilist tasakaalu (EQU, vt 6.4.1) tuleks kontrollida

tabelis A.1.2(A) toodud arvutuskoormustega.

(4) Geotehnilise koormuseta konstruktsioonielementide tugevuskontrolliks (STR,

vt 6.4.1) tuleks kasutada tabelis A.1.2(B) toodud koormuse arvutusväärtusi.

(5) Geotehnilistest koormustest ja pinnase kandevõimest (GEO, vt 6.4.1)

olenevate konstruktsioonielementide (vundamendid, vaiad, keldriseinad jne)

kontrollarvutusel (STR) tuleks kasutada ühte kolmest alltoodud variandist,

geotehniliste koormuste ja kandevõime puhul lähtuda standardist EN 1997.

− 1. variant: kasutada geotehniliste koormuste jaoks tabelitest A.1.2(C) ja

A.1.2(B) samu arvutusväärtusi, mida kasutatakse muude

mittedomineerivate koormuste puhul. Üldjuhul toimub vundamentide

mõõtmete ja kandevõime määramine tabelite A.1.2(C) ja A.1.2(B) alusel;

− 2. variant: kasutad geotehniliste koormuste jaoks arvutusväärtusi tabelist

A.1.2(B) nagu muude mittedomineerivate koormuste puhul;

− 3. variant: kasutad geotehniliste koormuste jaoks arvutusväärtusi tabelist

A.1.2(C),

− rakendades muudele koormustele osavarutegurid tabelist A.1.2(B).

Märkus. Kasutatava variandi otsustab rahvuslik lisa. (6) Ehituskonstruktsioonide üldist püsivust (näiteks nõlvale toetuva hoone

püsivus) tuleks kontrollida EN 1997 kohaselt.


32

(7) Hüdraulilist ja üleslükke toimel purunemist (näiteks hoone süvendi põhjas)

tuleks kontrollida EN 1997 kohaselt.

Tabel A.1.2(A) – Koormuste arvutusväärtused (EQU)(kogum A)

Alaliskoormused Kaasnevad

muutuvkoormused Alaline ja ajutine

arvutusolukord Ebasoodne

mõju Soodne mõju

Domineeriv muutuv-

koormus (*) Peamine

(kui leidub) Muud

Valem (6.10) γGj,supGkj,sup γGj,infGkj,inf γQ,1Q k,1 γQ,i ψ0,i Q k,i (*) Need muutuvkoormused, mis on esitatud tabelis A.1.1 Märkus 1. Teguri γ väärtused võivad olla määratud rahvusliku lisaga. Teguri γ soovitatavad väärtused on: γGj,sup = 1,10 γGj,inf = 0,90 γQ,1 = 1,50, kui koormus on ebasoodne (soodsa koormuse korral 0) γQ,i = 1,50, kui koormus on ebasoodne (soodsa koormuse korral 0) Märkus 2. Kui staatilise tasakaalu kontroll sisaldab ka konstruktsioonielementide kandevõimet, võib tabelite A.1.2(A) ja A.1.2(B) alusel tehtava kahe eraldi kontrolli asemel kasutada alternatiivina kombineeritud kontrolli tabeli A.1.2(A) alusel (kui seda lubab rahvuslik lisa) järgmiste teguri γ soovitatavate väärtuste abil. Soovitatavad teguri γ väärtused võivad olla muudetud rahvusliku lisaga. γGj,sup = 1,35 γGj,inf = 1,15 γQ,1 = 1,50, kui koormus on ebasoodne (soodsa koormuse korral 0) γQ,i = 1,50, kui koormus on ebasoodne (soodsa koormuse korral 0), eeldusel, et nii alaliskoormuse soodsale kui ka ebasoodsale osale rakendatav γGj,inf = 1,00 ei tekita ebasoodsamat mõju.


33

Vastav tabel Rahvuslikus Lisas NA Tabel NA.1.2(A) −−−− Koormuste arvutusväärtused (EQU – staatikaline tasakaal)

Alaliskoormused Alaline ja ajutine arvutusolukord Ebasoodne

mõju Soodne mõju

Domineeriv muutuv-

koormus (*)

Muud muutuv-

koormused Valem (6.10) sup,sup, kjGj Gγ inf,inf, kjGj Gγ

11, kQ Qγ ikiiQ Q ,,0,ψγ

(*) Need muutuvkoormused, mis on esitatud tabelis A.1.1

,supGjγ = 1,10

,infGjγ = 0,90

1,Qγ = 1,50, kui koormus on ebasoodne, koormuse soodsa mõju korral 1,Qγ = 0

iQ,γ = 1,50, kui koormus on ebasoodne, koormuse soodsa mõju korral iQ,γ = 0


34

Vt. eraldi leht, mis on pööratud teistpidi


35

Vastav tabel Rahvuslikus Lisas NA

Tabel NA.1.2(B) −−−− Koormuste arvutusväärtused (STR / GEO – konstruktsiooni või -elemendi purunemine, stabiilsuskadu jms, kus määrav on materjali tugevus; pinnase kandevõime kaotus jms, kus on määrav pinnase tugevus)

Alaliskoormused Alaline ja ajutine arvutusolukord Ebasoodne

mõju Soodne mõju

Domineeriv muutuv-koormus

Muud muutuv-koormused (*)

Valem (6.10) sup,sup, kjGj Gγ inf,inf, kjGj Gγ

11, kQ Qγ ikiiQ Q ,,0,ψγ


,supGjγ = 1,20 (GEO arvutustes ,supGjγ = 1,15)

,infGjγ = 1,00



Lisaks sellele tuleb konstruktsiooni või -elementi kontrollida ainult alaliskoormuse ebasoodsast mõjust lähtudes, rakendades osavarutegurit ,supGjγ = 1,35


36

Tabel A.1.2(C) – Koormuste arvutusväärtused (STR/GEO)(kogum C)


muutuvkoormused (*) Alaline ja ajutine arvutus-olukord

Ebasoodne mõju

Soodne mõju

Domineeriv muutuv-

koormus (*) Peamine (kui leidub mõni)

Muud

Valem (6.10) γGj,supGkj,sup γGj,infGkj,inf γQ,1Q k,1 γQ,i ψ0,i Q k,i

(*) Need muutuvkoormused, mis on esitatud tabelis A.1.1 Märkus. Teguri γ väärtused võivad olla määratud rahvusliku lisaga. Teguri γ soovitatavad väärtused on: γGj,sup = 1,00 γGj,inf = 1,00 γQ,1 = 1,30, kui koormus on ebasoodne (soodsa koormuse korral 0) γQ,i = 1,30, kui koormus on ebasoodne (soodsa koormuse korral 0)

Vastav tabel Rahvuslikus Lisas NA

Tabel NA.1.2(C) −−−− Koormuste arvutusväärtused (STR / GEO − vundamendid ja muud pinnasega seonduvad konstruktsioonielemendid, kui määravaks saab nende vajumine)

Alaliskoormused Alaline ja

ajutine arvutus-olukord

Ebasoodne mõju

Soodne mõju

Domineeriv muutuv-

koormus (*)

Muud muutuv-koormused (*)

Valem (6.10) sup,sup, kjGj Gγ inf,inf, kjGj Gγ 11, kQ Qγ ikiiQ Q ,,0,ψγ


,supGjγ = 1,00

,infGjγ = 1,00




37

A.1.3.2 Koormuste arvutussuurused erakordses ja maavärina- arvutusolukorras

(1) Erakordses ja maavärina-arvutusolukorras tuleks kandepiirseisundi koormuste

[avaldised (6.11a) kuni (6.12b)] osavaruteguriks võtta 1,0. Teguri ψ väärtused on

toodud tabelis A.1.1 (vaata ka EN 1998).

Tabel A.1.3 – Koormuste arvutusväärtused erakordsetes ja maavärina-

koormuskombinatsioonides


muutuvkoormused (**) Arvutus-olukord Ebasoodne

mõju Soodne mõju

Domineeriv erakordne või maavärina-koormus

Peamine (kui leidub)

Muud

Erakordne koormus (*)

Valem (6.11a/b)

Gkj,sup

Gkj,inf

Ad

ψ1,1 Qk1 või

ψ2,1Qk1

ψ2,iQk,i

Maavärina-koormus Valem (6.12a/b)

Gkj,sup

Gkj,inf

γI AEk või AEd

ψ2,iQk,i

(*) Erakordses arvutusolukorras võib peamiseks muutuvkoormuseks võtta tema tavalise või (maavärina koormuskombinatsioonides) tõenäolise väärtuse. Valiku määrab rahvuslik lisa olenevalt erakordse koormuse olemusest. (**) Need muutuvkoormused, mis on esitatud tabelis A.1.1.

Vastav tabel Rahvuslikus Lisas NA:

Tabel NA.1.3 −−−− Koormuste arvutusväärtused erakordsetes ja maavärina- koormuskombinatsioonides

Alaliskoormused Teised muutuvkoormused (*)

Arvutusolukord Ebasoodne mõju

Soodne mõju

Domineeriv erakordne

või maavärina-koormus

Peamine (kui leidub)

Muud

Erakordne olukord Valem (6.11a/b)

sup,kjG inf,kjG Ad 11,1 kQψ ikiQ ,,2ψ

Maavärina olukord Valem (6.12a/b)

sup,kjG inf,kjG AEd ikiQ ,,2ψ

(*) Need muutuvkoormused, mis on esitatud tabelis A.1.1 A.1.4 Kasutuspiirseisund


38

A.1.4.1 Koormuste osavarutegurid (1) Kasutuspiirseisundi arvutustes tuleks koormuste osavaruteguriks võtta 1,0,

välja arvatud EN 1991 kuni EN 1999 eraldi määratud juhtudel.

Tabel A.1.4 – Koormuskombinatsioonides kasutatavad koormuste arvutus-

väärtused

Alaliskoormused Gd Muutuvkoormused Qd Koormuskombi-natsioon Ebasoodne mõju Soodne mõju Domineeriv Muud

Normatiivne Gkj,sup Gkj,inf Q k,1 ψ 0,i Q k,i

Tavaline Gkj,sup Gkj,inf ψ 1,1 Q k,1 ψ 2,i Q k,i

Tõenäoline Gkj,sup Gkj,inf ψ 2,1 Q k,1 ψ 2,i Q k,i

A.1.4.2 Kasutuskriteeriumid (1) Hoonete kasutuspiirseisundite puhul tuleks arvestada kriteeriume, mis on

seotud näiteks vahelae jäikuse, vahelae kõrgusmärkide erinevuse, korruse või/ja

hoone jäikussidemetega ja katuse jäikusega. Jäikuskriteeriumid võivad olla

esitatud vertikaalse läbipainde ja vibratsiooni ning jäikussidemete

horisontaalsiirde piirsuurustena.

(2) Kasutuskriteeriumid tuleks iga projekti jaoks eraldi kindlaks määrata ja

kooskõlastada tellijaga.

Märkus. Kasutuskriteeriumid võivad olla kindlaks määratud rahvuslikus lisas. (3)P Kasutuskriteeriumid deformatsioonidele ja vibratsioonile peab kindlaks

määrama:

− olenevalt kavandatud kasutusest;

− olenevalt kasutusnõuetest vastavalt jaotisele 3.4;

− olenevalt kandekonstruktsioonis kasutada kavatsetavatest materjalidest. A.1.4.3 Deformatsioonid ja horisontaalsiirded


39

(1) Vertikaalsed ja horisontaalsed deformatsioonid tuleks arvutada kooskõlas

EN 1992 kuni EN 1999, kasutades sobivaid koormuskombinatsioone vastavalt

valemitele (6.14a) kuni (6.16b) ja arvestades 3.4(1) toodud kasutusnõudeid. Eraldi

tähelepanu tuleks pöörata taastuvate ja mittetaastuvate deformatsioonide

eristamisele.

(2) Vertikaalsed läbipainded on skeemina esitatud joonisel A.1.1.

Joonis A.1.1 – Läbipainde määratlus

Tähised: wc − koormamata konstruktsioonielemendi eeltõus; w1 − läbipainde algosa, mille tekitavad vaadeldava koormuskombinatsiooni

alaliskoormused avaldiste (6.14a) kuni (6.16b) kohaselt; w2 − läbipainde juurdekasv alaliskoormuste pikaajalisest mõjust (näit. roome); w3 − läbipainde lisaosa, mille tekitavad vaadeldava koormuskombinatsiooni

muutuvkoormused avaldiste (6.14a) kuni (6.16b) kohaselt; wtot − koguläbipaine w1, w2 ja w3 summana; wmax − näiv koguläbipaine, arvestades eeltõusu. (3) Kui on vaja arvestada läbipainde põhjustatud konstruktsiooni, viimistluse või

mittekandvate konstruktsioonide (näiteks vaheseinad, vooderdis) kahjustusi või

talitlushäireid, tuleks läbipainde kontrollimisel arvesse võtta need alalis- ja

muutuvkoormused, mis rakenduvad pärast konstruktsiooni valmimist.

Märkus. Juhised, millist avaldist (6.14a) kuni (6.16b) kasutada, on toodud 6.5.3 ja EN 1992 kuni EN 1999.

(4) Konstruktsiooni välimuse arvestamise vajaduse korral tuleks kasutada

tõenäolist koormuskombinatsiooni [avaldis (6.16b)].


40

(5) Kui on oluline kasutaja mugavuse või seadmete talitluse arvessevõtt, peaks

kontroll arvestama vastavate muutuvkoormuste mõju.

(6) Mahukahanemisest, relaksatsioonist ja roomest tingitud pikaajalised

deformatsioonid tuleks vajaduse korral arvesse võtta ja need arvutada

alaliskoormuste ning muutuvkoormuste tõenäoliste väärtuste alusel.

(7) Horisontaalsiirete skeem on esitatud joonisel A.1.2.

Joonis A.1.2 – Horisontaalsiirde määratlus

Tähised: u − üldine horisontaalsiire hoone kogukõrguses H,

ui − horisontaalsiire ühe korruse kõrguse Hi ulatuses.

A.1.4.4 Võnkumine

(1) Hoone ja selle konstruktsioonide rahuldavate võnkumisnähete hindamiseks

tuleks kasutustingimustes teiste seas arvestada järgmisi aspekte:

a) kasutaja mugavus,

b) konstruktsiooni või konstruktsioonielementide talitlus (näiteks praod

vaheseintes, viimistluse kahjustus, hoone sisustuse vibratsioonitundlikkus).

. . .

(4) Võimalikud arvestatavad võnkeallikad on inimeste kõndimine,

sünkroonliikumine, mehhanismid, pinnase kaudu leviv liiklusvibratsioon ja tuul.


41

Need ja muud võnkeallikad tuleks iga projekti jaoks kindlaks määrata ja tellijaga

kooskõlastada.

LISA B (teatmelisa)

EHITISTE KONSTRUKTSIOONIDE TÖÖKINDLUSE TAGAMINE

LISA C (teatmelisa)

OSAVARUTEGURITE KASUTAMISE JA TÖÖKINDLUSE ANALÜÜSI

ALUSED

LISA D (teatmelisa)

PROJEKTEERIMINE KATSETE ALUSEL

(RAHVUSLIK LISA NA) - vt. Lisa A

ehituskonstruktsioonide projekteerimise...

Documents