Ehituskonstruktsioonise projekteerimise alused (1)

EHITUSKONSTRUKTSIOONIDE PROJEKTEERIMISE ALUSED
EET3680
EHITUSPROJEKTEERIMISE ERIALA DIPLOMIÕPE
2,0 ap
Lektor: prof . K. Loorits
Kestus: 8 õppenädalat
Lõpeb arvestusega
1999/2000 kevadsemester Projekteerimise alused 2
PROJEKTEERIMISE ALUSED
Eesti ehituskonstruktsioonide projekteerimisnormid (EPN)
Üldist
(1) Eesti projekteerimisnormid koosnevad reast juhendeist, mida kasutatakse:
a) ehituskonstruktsioonide, ehitiste ja ehitustööde ehituslikul ja geotehnilisel projekteerimisel;
b) ehituskonstruktsioonide valmistamisel;
c) ehitustööde teostamisel ja järelvalvel.
(2) Eesti projekteerimisnormide eesmärgiks on:
a) tagada ehituskonstruktsioonide ja ehitutsööde kvaliteedi vastavus Euroopa standardite ja ehitustoodete direktiivi olulisemate nõuetega;
b) olla aluseks ehitiste ja ehitustoodete tehnilisele spetsifitseerimisele lähtudes Euroopas aksepteeritud kvaliteedi tasemest.
(3) EPN-des antakse tööde teostamise ja kvaliteedikontrolli osas ettekirjutusi ainult sedavõrd, kui see on vajalik projekteerimiseelduste täitmiseks ning ehitustoodete ja -tööde nõuetekohase kvaliteedi tagamiseks.
EPN-de koostamine ja kasutuselevõtmine
(1) EPN-de koostamist alustati 1992. a. suvel vastavate Eurocode 'de alusel.
(2) Kuni EPN-de (järkjärgulise) valmimiseni jäävad kasutusele N. Liidu Projekteerimise alused 3
ehitusnormid ( SNiP ). Vastavaid SNiP-e vib (kokkuleppel tellijaga) paralleelselt EPN-de eelnõudega (tähistatakse EPN-ENV) kasutada kuni EPN-i kehtestamist normieelnõust normiks. Paralleelselt SNiP-iga võib kokkuleppel tellijaga kasutada ka muude maade (näiteks Soome, Rootsi, Saksa jne) projekteerimisnorme. Pärast normiks kehtestamist jäävad ainukehtivaks EPN-d.
(3) EPN-d on koostatud selliselt, et neid oleks võimalik üksteisest sõltumatult kasutusele võtta. Täielik üleminek kigi konstruktsiooniliikide ja -tüüpide osas EPN-dele on pikaajaline protsess, mille kestus sõltub vastavate Eurocode'de valmimise kiirusest, samuti EPN-de koostamiseks eraldatavate materiaalsete ressursside suurusest .
(4) Ülaltoodust lähtudes võetakse EPN-d (või EPN-ENV-d) kasutusele üksteisest sõltumatult, vastavalt nende valmimisele ja kehtestamisele EV Keskkonnaministeeriumi (Majandusministeeriumi?) poolt. Kasutamise esimese 3 (?) aasta jooksul (nn. eelnõu- staadiumis ) võidakse normidesse sisse viia vastavalt kasutajate ettepanekutele muudatusi ja täiendusi (näiteks eestikeelse terminoloogia osas, kasutatavuse parandamiseks jne.), niivõrd kui need pole vastuolus Euroopa normidega (Eurocode'id ehk EC-d).
(5) EPN-d on koostatud lähtudes Eurocode'idest ja nendega sedavrd vastavuses, et on tagatud:
· EPN-de kohaselt projekteeritud ja valmistatud ehitustoodete vastavus Euroopa standardite ja ehitustoodete direktiivi nõuetele;
· vajaduse korral sujuv üleminek Euroopa normidele ilma, et sellega kaasneks põhimõttelisi muudatusi ehituskonstruktsioonide projekteeri- mise ja valmistamise ning ehitustööde teostamise nuete osas.
EPN-de koosseis
(1) EPN-de koosseis on kavandatud põhimõttelises vastavuses Eurocode- ide programmiga järgmisena:
- EPN 1. Projekteerimise alused. Koormused. - EPN 2. Betoon - ja raudbetoonkonstruktsioonid. - EPN 3. Teraskonstruktsioonid . - EPN 4. Komposiitkonstruktsioonid . Projekteerimise alused 4
- EPN 5. Puitkonstruktsioonid . - EPN 6. Kivikonstruktsioonid . - EPN 7. Geotehnika . - EPN 8. Projekteerimine seismiliselt aktiivsetel aladel. - EPN 9. Alumiiniumkonstruktsioonid.
(2) Vastavalt vajadusele võib esitatud loetelu edaspidi täiendada.
(3) Iga ülaltoodud EPN koosneb omakorda osadest. Näiteks EPN 3 "Teraskonstruktsioonid" koosseis on järgmine:
- osa 1.1: Hoonete teraskonstruktsioonide projekteerimiseeskirjad - osa 1.2: Teraskonstruktsioonid. Tulepüsivus - osa 1.3: Teraskonstruktsioonid. Külmpainutatud profiilid ja profiilplekk - osa 1.4: Roostevabast terasest konstruktsioonide projekteerimine - osa 1.5: Teraskonstruktsioonid. Lisanõuded põiksuunas koormamata tasapinnaliste plaatkonstruktsioonide projekteerimiseks - osa 1.6: Lisanõuded teraskoorikute projekteerimiseks - osa 1.7: Lisanõuded põiksuunas koormatud tasapinnaliste terasest plaatkonstruktsioonide projekteerimiseks
- osa 2: Terassillad
- osa 3.1: Tornid ja mastid (valmib 2000. a.) - osa 3.2: Teraskorstnad
- osa 4.1: Terassilod ja -punkrid - osa 4.2: Reservuaarid ja mahutid - osa 4.3: Terastorustikud
- osa 5: Terasvaiad
- osa 6: Kraanade tugikonstruktsioonid (kraanatalad?)
- osa 7: Mereehitiste teraskonstruktsioonid
- osa 8: Põllumajandusehitiste teraskonstruktsioonid
Kursiivkirkas toodud normid ei ole veel avaldatud. Püstkirjas toodud normi(eelnõu)d on praeguseks avaldatud ja kasutusel. Projekteerimise alused 5
Seni avaldamata normide asemel tuleb kasutada kas N. Liidu aegset SNiP-i või mõne muu maa norme. EPN-ENV 1: Projekteerimise alused. Koormused
EPN-ENV 1 koosseis
(1) EPN 1 koosseis on kavandatud põhimõtteliselt samasugusena nagu Eurogode 1-l. Kuna viimase kõik osad ei ole veel valminud, ei ole välistatud ka muudatused EPN 1 lõplikus koosseisus.
(2) EPN 1 esialgselt kavandatud koosseis on järgmine:
- osa 1: Projekteerimise alused
- osa 2: Hoonete konstruktsioonide koormused: - 2.1: Sissejuhatus - 2.3: Omakaalukoormused - 2.4: Kasuskoormused - 2.5: Lumekoormus - 2.6: Tuulekoormus - 2.7: Tulekahjukoormused
- osa 3: Sildade liikluskoormused
- osa 4: Mahutite koormused
- osa 5: Kraanakoormused (?)
Märkus: Eurocode 1 nummeratsioon on praeguseks mõnevõrra muutunud.
(3) Vastavalt EC 1 koosseisu muutumisele võib esitatud loetelu täieneda või muutuda.
EPN-ENV 1 osa 1 kasutusala
Tehnilised eesmärgid
(1) EPN 1 käesolevas osas 1 on toodud konstruktsioonide ohutuse, kasutuskõlblikkuse ja kestvuse tagamise põhimtted ja nõuded. Normid Projekteerimise alused 6
põhinevad piirseisundite meetodil ja osavarutegurite süsteemil. Samas see ei välista teiste meetodite kasutamist.
(2) Uute konstruktsioonide projekteerimisel tuleb EPN 1 käesolevat osa kasutada koos EPN 1 muude osade ja teiste projekteerimisnormidega (EPN 2...7).
Eeldatavad kasutajad
(1) Seoses ülaltoodud tehniliste eesmärkidega on EPN-ENV 1 osa 1 ette nähtud kasutamiseks:
· EPN-de ülejäänud osade koostajatele; · ehitiste tellijatele, ehitusettevõtjatele ja projekteerijatele; · ametiisikutele,
samuti nagu EPN-ENV 1 teised osad ning teised EPN-d.
EPN-ENV 1.1: PROJEKTEERIMISE ALUSED
1. SISSEJUHATUS
1.1. Eesmärgid
(1) EPN 1 osa 1 määratleb ehituskonstruktsioonide ohutuse ja kasutus- kõlblikkuse põhimõtted ja nõuded ning annab konstruktsioonide arvutuse alused.
1.2. Kasutusvaldkond
(1) EPN 1.1 annab alused ja üldpõhimõtted ehitiste projekteerimiseks, kaasaarvatud ka geotehniline projekteerimine ja seda kasutatakse koos teiste projekteerimis-normidega (EPN 1 muud osad ning EPN 2...7).
(2) EPN 1.1 kasutatakse ka selliste ehituskonstruktsioonide projekteeri- Projekteerimise alused 7
mise alusena, mille kohta otsesed projekteerimisnormid puuduvad.
1.3. Eeldused
(1) Nii käesolevate normides kui ka EPN 2...7-s lähtutakse järgmistest eeldustest:
· konstruktsioone projekteerivad piisava kvalifikatsiooni ja kogemustega isikud;
· konstruktsioone valmistavates tehastes ja ehitusplatsidel on tagatud küllaldane kvaliteedikontroll;
· ehitustöid teostavatel isikutel on küllaldased ametioskused ja töökogemus;
· kasutatakse ehitusmaterjale ja tooteid, mille omadused on määratletud nõuetekohaste standardite ja spetsifikatsiooniga (või Eurocode'ga);
· konstruktsioone hooldatakse piisavalt;
· konstruktsioone kasutatakse eesmärgipäraselt. (2) EPN-des toodud projekteerimismeetodid kehtivad eeldusel , et konstruktsioonid valmistatakse ja ehitustööd tehakse EV ehitusnormide nõuete kohaselt.
1.4. Määratlused ja terminid
(1) Juhul, kui vastupidine pole eraldi äramärgitud, kasutatakse rahvusvahelisele standardile ISO 8930 vastavat terminoloogiat.
(2) Kasutatakse kigile EV projekteerimisnormidele (ja kigile Eurocode'idele) ühiseid termineid, millel on järgmine tähendus:
· ehitamine: ehituse või ehitustehnilise töö teostamiseks vajalik tegevus. See termin hõlmab tööd ehituskohal; see vib tähendada ka detailide valmistamist väljaspool ehitusplatsi ja seejärel toimuvat montaai ehitusplatsil;
· ehitise liik: termin, mis viitab ehitise või ehitustehnilise töö Projekteerimise alused 8
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 ühendata- vaid elemente, mis on projekteeritud tagama teatud lõpliku jäikuse;
· konstruktiivne skeem (arvutusskeem): konstruktiivse süsteemi lihtsustatud skeem, arvutusmudel;
· konstruktiivne süsteem: hoone vi 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.
Olulisemate terminite inglise-, saksa- ja soomekeelsed vasted on toodud tabelis 1.
(2) Projekteerimisel kasutatavad tähtsamad terminid:
· ajutine arvutusolukord : olukord, mille kestus on lühike võrreldes konstruktsiooni projekteeritud kasutuseaga ja milline võib teatud tõenäosusega esineda näiteks ehitamise vi remondi ajal;
· alaline arvutusolukord: olukord,mille kestus on sama suurusjärku konstruktsiooni projekteeritud kasutuseaga. See vastab enamasti Projekteerimise alused 9
tavalistele kasutustingimustele;
· arvutuskriteeriumid: iga piirseisundi tingimuste täitmist kirjeldavad kvantitatiivsed suurused;
· arvutusolukord: teatud ajavahemikus esinevad füüsikalised tingimused, mille puhul tuleb tagada, et piirseisundeid ei ületata;
· avariifaktor: erandlik ja tugeva mõjuga sündmus, mis võib esile kutsuda avariiolukorra - näit. mingi erandlik koormus või ülemäärane kõrvalekalle projekteeritud mõõtmetest;
· avariiolukord: olukord, millega kaasnevad erandlikud tingimused konstruktsioonidele, näiteks tulekahju, plahvatus , kokkupõrge või kohalik vigastu;
· hooldamine: tegevuste kogum konstruktsiooni kasutusea kestel konstruktsiooni kasutusomaduste ja toimivuse säilitamiseks;
· kandepiirseisund: konstruktsiooni purunemise või oluliste kahjustustega kaasnev seisund, mis tavaliselt vastab konstruktsiooni või selle osa suurimale kandevõimele;
· kandevõime: elemendi, ristlõike või konstruktsiooni mehhaaniline omadus, mida mõõdetakse enamasti jõu või momendi ühikutes, näiteks paindekandevõime, tõmbekandevõime, nõtkekandevõime jne.;
· kasutuspiirseisund: seisund, mille ületamisel konstruktsioon või tema osa ei ole enam suuteline täitma talle esitatud ekspluatatsiooni- nõudeid. See vastab normaalse kasutatavuse kriteeriumidele;
· koormusjuhtum (ingl.k. load case): kokkusobivad koormusvariandid, deformatsioonid ja ebatäpsused, mis võetakse arvutustes vaadeldaval juhul ( kvalitatiivselt ) arvesse;
· koormuskombinatsioon (ingl.k. combination of actions): arvutus- koormuste kogum, mida kasutatakse konstruktsiooni arvutamisel piirseisundis mitme koormuse üheaegsel mõjumisel;
· koormusvariant (ingl.k. load arrangement): liikuva koormuse asendi, suuruse ja suuna fikseering; Projekteerimise alused 10
· piirseisund: seisund, mille ületamisel konstruktsioon enam ei täida talle ettenähtud funktsioone;
· projekteeritud kasutusiga : oletatav ajavahemik , mille kestel konst - ruktsiooni kavatsetakse kasutada etteantud hooldamise tingimustes, kuid ilma oluliste vältimatute remontideta;
· tugevus: materjali mehaaniline omadus,mida mõõdetakse tavaliselt pinge ühikutes.
(4) Koormustega seotud terminid:
· 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 F;
· avariikoormus (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;
· 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.
· koormus: konstruktsioonile mõjuv jõud (otsene koormus) või välistingimustest põhjustatud deformatsioon (kaudne koormus, mõjur). Kaudseteks koormusteks on näiteks temperatuuri muutused, niiskuse mõju, vajumised jne.;
· koormuse esindusväärtus: üksikkoormuse suurus koormus- kombinatsioonis, mis võtab arvesse üksteisest sõltumatute koormuste Projekteerimise alused 11
ebasoodsaimate väärtuste samaaegse esinemise väikese tõenäosuse;
· koormuskombinatsioon: arvutuskoormuste kogum, mida kasutatakse konstruktsiooni arvutamisel piirseisundis mitme 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;
· 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);
· 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;
· staatilised koormused: koormused, mis ei tekita konstruktsioonile vi tema osadele olulist kiirendust;
· 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. Projekteerimise alused 12
(5) Materjalide omadustele viitavad terminid:
· materjali omaduse arvutuslik väärtus (arvutusväärtus) Xd: suurus, mis saadakse normatiivse väärtuse jagamisel osavaruteguriga M;
· 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 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 mtmetele;
· arvutusväärtus: tavaliselt nimiväärtus.
Tabel 1. Olulisemate terminite vasted erinevates keeltes Eesti Inglise Saksa Soome Ehitamine Execution Bauausführung Toteutus Ehitise liik Type of building Art des Bau- Rakennuksen verks tyyppi Ehitusmaterjal Construktion Baustoff, Rakennus - Werkstoff materiaali Ehitis (ehitus- Construction Bauwerk Rakennuskohde objekt) works Ehitusviis Method of Bauverfahren Rakennustapa construction Kande- Structure Tragwerk Rakenne konstruktsioon Konstruktiivne Structural Tragsystem Rakenne- süsteem system järjestelmä Konstruktsiooni Form of Art des Trag - Rakennetyyppi liik structure werks Konstruktsiooni Type of Bautyp Rakenteen Projekteerimise alused 13
(ehitise) tüüp construction materiaali (!?)
2 PROJEKTEERIMISE PÕHIMÕTTED
2.1. Põhinõuded
(1) Konstruktsiooni projekteerimisel ja ehitamisel tuleb silmas pidada järgmisi põhinõudeid:
· konstruktsioon peab vastuvõetava tõenäosusega täitma talle esitatud nõudeid kogu projekteeritud kasutusea vältel ja tagama ekspluatatsioonikulude jäämise kavandatud piiridesse ;
· konstruktsioon peab nõuetekohase usaldusväärsusega olema võimeline vastuvõtma ja kandma kõiki ehituse- ja ekspluatatsiooni ajal tõenäoliselt esinevaid koormusi ning tal peab olema normaalsete hoolduskulude juures küllaldane kestvus (ajaline säilivus). ·
(2) Kandekonstruktsioonid peavad olema projekteeritud nii, et nad sellistel põhjustel nagu plahvatused, kokkupõrked või inimlike vigade tulemused ei kahjustuks võrreldes põhjuse tõsidusega kohatult palju.
(3) Võimalikke kahjustusi tuleks vältida või piirata, kasutades järgmisi põhimõtteid:
· välditakse või vähendatakse neid võimalikke ohte, mis on konstruktsiooni seisukohalt riskantsemad;
· valitakse selline konstruktsiooni liik, mis ei ole tundlik võimaliku ohu suhtes;
· konstruktsioonid seotakse omavahel, so. tagatakse nende koostöö.
(4) Eeltoodud nõuded tuleb täita sobiva ehitusmaterjalide valiku ja otstarbeka projekteerimisega ning konstruktsioonide valmistamise, montaazi ja ekspluatatsiooni jaoks kohaste järelvalvemeetodite detailse määratlemisega igaks konkreetseks juhtumiks. Projekteerimise alused 14
2.2. Töökindluse taseme tagamise põhimõtted
(1) Suurema osa konstruktsioonide puhul saavutatakse nõutav töökindluse tase kasutades nende dimensioneerimiseks EPN 1...7 (vi vastavalt EC 1...7) antud arvutusmeetode ja nudeid ning kohast kvaliteedikontrolli süsteemi. Nõutav töökindluse tase võib sõltuda:
· purunemise (varisemise) põhjustest ja viisist;
· varisemise võimalikest tagajärgedest, võttes arvesse nende elu- ja vigastusohtlikkuse, majanduslikud kahjud jne.;
· varisemisriski vähendamiseks vajalikest kulutustest;
· rahvuslikest, piirkondlikest ja kohalikest töökindlustaseme nõuetest.
(2) EPN 1...7 sisaldavad rea töökindluse tagamise abinõusid, millest olulisemad on:
· kasutuskõlblikkuse nõuded;
· koormuste õiged normiväärtused;
· nõutava kestvuse (konstruktsioonide ajalise säilivuse) arvesse võtmine;
· konstruktiivse usaldusväärsuse astme arvestamine ;
· pinnase- ja võimalike keskkonna mõjude uuringute küllaldane maht ja tase;
· kasutatavate mehaaniliste või matemaatiliste mudelite täpsus;
· detailprojekteerimise reeglite täpsus;
· jämedate inimlike vigade ning riskantsete projektlahenduste ja väärade ehitusmeetodite avastamine (välistamine) kvaliteedikontrolli käigus. Projekteerimise alused 15
2.3. Arvutusolukorrad
(1) Arvutusolukorra valikul tuleb arvestada tingimusi, millistesse konstruktsioon võib sattuda oma funktsioone täites. Valitud arvutusolukorrad peavad olema niivõrd ranged ja mitmekesised , et kõik võimalikud olukorrad ja tingimused, mille esinemist konstruktsiooni püstitamise ja kasutusea vältel võib ette näha, oleksid arvesse võetud.
(2) Arvutusolukorrad on järgmised:
· alalised olukorrad, mis kajastavad tavalisi ekspluatatsioonitingimusi;
· ajutised olukorrad, mis kajastavad konstruktsiooni ajutisi töötamistingimusi näiteks püstituse või remonttööde ajal;
· avariiolukorrad, mis arvestavad konstruktsiooni töötamistingimusi erandolukordades, näiteks tulekahju, plahvatuse, kokkupõrke v.m.s. tingimustes.
2.4. Projekteeritud kasutusiga
(1) Projekteeritud kasutusiga on oletatav ajavahemik, mille kestel konstruktsiooni kasutatakse planeeritud otstarbel ettenähtud hooldusabinõusid rakendades, ilma olulise vältimatu remondita.
2.5. Kestvus
(1) Konstruktsiooni või selle osa kestvus (ajaline säilivus) tema keskkonnas peab olema selline, et konstruktsioon oleks kasutuskõlblik kogu projekteeritud kasutusea kestel, kui teda kohaselt hooldatakse.
(2) Piisava kestvusega konstruktsiooni valmistamiseks tuleb arvesse vtta järgmisi üksteisega seotud tegureid:
· konstruktsiooni eeldatavaid kasutamistingimusi ja nõutavaid töötamiskriteeriume; Projekteerimise alused 16
· eeldatavaid keskkonnatingimusi;
· materjalide kokkusobivust, nende omadusi ja töökindlust;
· konstruktiivse süsteemi valikut;
· konstruktsioonielementide kuju ja detailide projekteerimist;
· nende valmistamise kvaliteeti ja kontrolli taset;
· hooldamist projekteeritud kasutusea vältel.
(3) Keskkonnatingimusi tuleb arvesse võtta juba projekteerimise ajal, et oleks võimalik ennetada nende (negatiivset) mõju kestvusele ja võtta kasutusele vajalikud abinõud materjalide ja toodete kaitseks.
3. PIIRSEISUNDID
3.1. Üldmõisteid
(1) Piirseisund on seisund, mille ületamisel konstruktsioon lakkab täitmast talle esitatud nõudeid.
(2) Tehakse vahet kandepiirseisundite ja kasutuspiirseisundite vahel.
(3) Piirseisundid võivad seostuda pikaajaliste, ajutiste või avarii- arvutusolukordadega.
3.2. Kandepiirseisundid
(1) Kandepiirseisundid on seotud konstruktsiooni purunemise või muude kandevõime kaotusega seotud kahjustustega.
(2) Konstruktsiooni vahetult purunemisele eelnevaid olukordi (mida lihtsuse mõttes samastatakse purunemisega) käsitletakse samuti kandepiirseisunditena. Projekteerimise alused 17
(3) Konstruktsioonide arvutamisel võib osutuda vajalikuks kontrollimine järgmiste kandepiirseisundite seisukohalt: · konstruktsiooni kui terviku või selle mistahes osa staatilise tasakaalu kaotus;
· konstruktsiooni purunemine liigsete plastsete deformatsioonide või mehhanismiks muutumise tulemusena, habras purunemine, konstruktsiooni või selle mistahes osa (kaasaarvatud toed ja alused) stabiilsuse kadu;
· väsimuspurunemine* või mingi muu ajalistest mõjutustest põhjustatud kandevõime kaotus.
*) - väsimust võib käsitleda ka eraldi piirseisundina.
3.3. Kasutuspiirseisundid
(1) Kasutuspiirseisundi ületamisel konstruktsioon vi mõni selle osa lakkab täitmast talle esitatavaid ekspluatatsiooninõudeid.
(2) Ekspluatatsiooninõuded peavad tagama - ehitise ja selle osade funktsioneerimise; - inimeste mugavuse; - ehitise vastuvõetava välimuse säilimise.
(3) Ekspluatatsiooninõuded määratakse tavaliselt projekteerimis- normidega ning tellija ja projekteerija vaheliste kokkulepetega.
(4) Konstruktsiooni arvutusel kasutuspiirseisundi järgi võivad määravaks osutuda järgmised asjaolud :
· deformatsioonid ja siirded , mis kahjustavad konstruktsioonide välimust ja efektiivset kasutamist (kaasaarvatud masinate ja seadmete töötamist) või kahjustavad viimistlust või mittekandekonstruktsioone; viimasel juhul on tegemist nn. taastumatu kasutuspiirseisundiga.
· vibratsioon , mis põhjustab inimestele ebamugavusi , kahjustab konstruktsioone või nende läheduses olevaid materjale või vähendab konstruktsiooni funktsionaalset efektiivsust ; Projekteerimise alused 18
· väsimusest või muudest ajalistest mõjutustest tingitud kahjustused.
3.4. Arvutus piirseisundite järgi.
(1) Arvutus piirseisundite järgi seisneb:
· konstruktsiooni- ja koormusmudelite koostamises uuritavatele piirseisunditele eri arvutusolukordade ja koormusjuhtude jaoks;
· tõestamises, et juhul, kui koormuste arvutussuurused, materjalide omadused ja konstruktsiooni geomeetrilised mõõtmed jäävad arvutus- mudelites etteantud piiridesse, piirseisundeid ei ületata.
(2) Nõuete täitmise tõestamise põhimõtted ja rakendusreeglid on toodud EPN-ENV 1.1 9. peatükis.
(3) Peatükkides 4...7 käsitletakse vastavalt koormusi, materjalide omadusi, geomeetrilisi mtmeid ja arvutusmudeleid.
4. KOORMUSED JA KESKKONNA MÕJUD
4.1. Määratlused ja phimtteline liigitus
(1) Koormusteks (F) võivad olla:
· otsesed koormused so. konstruktsioonile otseselt mõjuvad jõud;
· kaudsed koormused so. sunddeformatsioonid - näiteks temperatuuri mõjud, tugede vajumised jms.. Kaudseid koormusi nimetatakse ka mõjuriteks.
(2) Koormusi liigitatakse järgmiselt:
(i) nende ajalise muutumise seisukohalt:
· alalised koormused (G) - näiteks konstruktsioonide omakaal , sisseseade, abikonstruktsioonide ja statsionaarsete seadmete kaal; Projekteerimise alused 19
· muutuvad koormused (Q) - näiteks kasuskoormused, tuule- ja lumekoormus; · avariikoormused (A) - näiteks plahvatused, transpordivahendite kokkuprked konstruktsioonidega jms.;
(ii) nende liikuvuse järgi:
· kinniskoormused - näiteks omakaal;
· liikuvad koormused - koormused, mille puhul on võimalikud erinevad koormusjuhtumid - näiteks liikuvad kasuskoormused, tuulekoormus, lumekoormus;
(iii) nende mjumisviisi järgi:
· staatilised koormused, mis ei põhjusta konstruktsioonis või selle osades nimetamisväärseid kiirendusi:
· dünaamilised koormused, mis põhjustavad konstruktsioonis või selle osades arvestatavaid kiirendusi.
(3) Mõningail juhtudel võib dünaamilisi koormusi käsitleda staatiliste koormustena, viimaseid vastavalt suurendades.
(4) Mõningaid koormusi, nagu maavärisemise- ja lumekoormusi võib käsitleda kas avariikoormuste või muutuvate koormustena.
(5) Eelpingestusjud (P) on alaline koormus, kuid otstarbekohasusest tingituna seda käsitletakse eraldi. Täpsemad andmed eelpingestusjõu kohta on toodud vastavates konstruktsioonide projekteerimisnormides.
(6) Kaudsed koormused (mõjurid) võivad olla nii alalised Gind (näiteks tugede vajumine ) kui ka muutuvad Qind (näiteks temperatuuri mõjud) ja neid käsitletakse sellele vastavalt.
4.2. Normikoormused (normatiivsed koormused)
(1) Koormuste suurused antakse tavaliselt normisuurustena. Projekteerimise alused 20
(2) Koormuste normisuurused (Fk) määratletakse:
· EPN 1 vastavates osades kas keskväärtustena, nimiväärtustena või siis ülemise või alumise piiri kaudu;
· tellija poolt või tellija ja projekteerija vahelisel kokkuleppel, eeldades, et EPN 1-s toodud miinimumnõuded ja eriaktidega antud piirnõuded on seejuures arvesse võetud.
(3)Alalistele koormustele, millel on suur variatsioonitegur (V > 0,1), või mille suurus konstruktsiooni kasutusea vältel tõenäoliselt vaheldub (näiteks alalised kasuskoormused), kasutatakse kahte normisuurust - ülemist (Gk.sup) ja alumist (Gk.inf). Muudel juhtudel piisab ühest normisuurusest (Gk). Alaliskoormuste normisuurusi on käsitletud EPN 1 osas 3.
(4) Tavaliselt, kui variatsioonitegur V = 0,1 , Gk.sup ja Gk.inf erinevad vastavast keskmisest väärtusest ~ 30 % võrra.
(5) Enamikel juhtudel võib konstruktsiooni omakaalu väljendada ühe normikoormusena, mis leitakse nimimõõtmete ja keskmise tiheduse kaudu.
(6) Muutuvate koormuste normisuuruseks (Qk) võib olla:
· koormuse suuruse ülemine piir, mida etteantud tõenäosusega ei ületata või alumine piir, mida etteantud tõenäosusega ekspluatatsiooni ajal ei saavutata;
· koormuse etteantud suurus (nimisuurus).
Muutuvate koormuste normsuurusi on toodud EPN 1 osades 4...6.
(7) Vee kaalust tingitud koormused leitakse vee nivoo kaudu, võttes arvesse nivoo võimalikke kõikumisi.
4.3 Muutuvate koormuste esindussuurused
(1) Muutuvatel koormustel on järgmised esindussuurused: Projekteerimise alused 21
· normisuurus (omaväärtus) Qk;
· kombinatsioonisuurus 0 Qk;
· nn. tavaline esindussuurus 1 Qk;
· nn. tõenäoline esindussuurus 2 Qk.
(2) Kordajate 0 , 1 ja 2 abil saadavaid suurusi ja koormuse normisuurust Qk kasutatakse koormuste ja koormuskombinatsioonide väljendamiseks nagu on toodud käesolevate normide p.-s 9.
Kombinatsioonisuurusi 0Qk kasutatakse kandepiirseisundi ja taastumatu kasutuspiirseisundi kontrollimisel.
Muutuva koormuse tavalisi esindussuurusi 1Qk ja tõenäolisi esindus- suurusi 2Qk kasutatakse avariikoormustega seotud kandepiirseisundite ja taastuvate kasutuspiirseisundite kontrollimisel.
Tõenäolisi esindussuurusi kasutatakse ka kasutuspiirseisundi pikaajalise mõju (näiteks roomamise) arvutamisel.
(3) Mningate konstruktsioonide puhul võib osutuda vajalikuks muude esindussuuruste või teist tüüpi koormuste arvestamine - näiteks väsimusarvutustes on määravaks hoopis väsimuspurunemist põhjustav koormustsüklite arv.
(4) Avariikoormuse esindussuuruseks on tavaliselt tema normisuurus Ak.
4.4. Keskkonna mõjud
(1) Keskkonna ebasoodsad mõjud, mis võivad vähendada näiteks konstruktsiooni kestvust, tuleb konstruktsioonide valikul ja sobivate konstruktiivsete lahenduste projekteerimisel arvesse võtta. Projekteerimise alused 22
5. MATERJALIDE OMADUSED
(1) Materjalide (kaasaarvatud pinnas) ja toodete omadused määratakse normisuurustena, mis vastavad vaadeldava omaduse alampiiri sellisele väärtusele, mida oletatavates lõpmatutes katseseeriates etteantud tõenäosusega ei saavutata (või ülempiiri väärtusele, mida ei ületata).
(2) Materjalide omadused määratakse tavaliselt kindlates tingimustes tehtud standardkatsete põhjal. Juhul kui katsete põhjal tuleb anda materjali omaduse vastav normisuurus (mis eeldatavasti võib sõltuda materjali vi pinnase käitumisest), kasutatakse variatsioonikordajat.
(3) Materjali tugevusel võib olla kaks normisuurust - ülemine ja alumine, mida kasutatakse sõltuvalt uuritava probleemi tüübist.
(4) Kui materjali omaduse statistilise jaotuse kohta andmed puuduvad, võib normisuuruse asemel kasutada nimisuurust või keskväärtust.
(5) Materjalide omaduste väärtused on toodud vastavate konstruktsioonide projekteerimisnormides (EPN 2...7).
6. MÕÕTMED
(1) Kõik mõõtmed antakse tavaliselt normatiivsete suurustena, mis reeglina vastavad projekteerija poolt määratud mõõtmetele.
(2) Konstruktsioonielementide dimensioneerimisel arvesse võetavad mõõtmete ebatäpsused ja tolerantsid on toodud vastavate konstruktsioonide projekteerimisnormides (EPN 2...7).
7. ARVUTUSMUDELID JA -SKEEMID
(1) Arvutuste tegemisel tuleb kasutada kohaseid arvutusmudeleid. Mudelid peavad olema piisavalt korrektsed konstruktsiooni käitumise ja uuritava piirseisundi prognoosimiseks.
(2) Võimaluse korral peaksid arvutusmudelid põhinema kvantitatiivsetel Projekteerimise alused 23
katselistel uuringutel. 8. DIMENSIOONIMINE KATSETE PÕHJAL
(1) Osa dimensioonimisprotsessist võib läbi viia füüsiliste mudelitega tehtud katsete phjal. Katsete korraldus ja katsetulemuste analüüs peavad olema sellisel tasemel, et nende alusel dimensioneeritud konstruktsioonid oleksid kõigis piirseisundites ja koormustingimustes sama töökindlad kui EPN 2...7-le vastavate arvutuste põhjal dimensioonitud konstruktsioonid.
9. OSAVARUTEGURITE MEETODI KASUTAMINE
9.1 Sissejuhatus
9.1.1 Osavarutegurite meetodi olemus
(1) Eesti ehituskonstruktsioonide projekteerimisnormides EPN 1...7 tagatakse konstruktsioonide piirseisunditel põhinev töökindlus nn. osavarutegurite meetodi (ingl.k partial safety factor method) abil. Osavarutegurite meetodiga tuleb tõestada, et kasutades arvutusmudelites koormuste, matejalide omaduste ja geomeetriliste mtmete arvutuslikke väärtusi, jäävad kõik piirolukorrad saavutamata.
(2) Eriti tuleb tõestada, et
a) arvutuslikud koormustulemid (sisejõud, pinged jne.) ei ületa arvutuslikku kandevõimet kandepiirseisundis;
b) arvutuslikud koormustulemid (läbipainded, siirded, praod jne.) ei ületa kasutuspiirseisundi kriteeriume.
Eri piirseisundite puhul kasutatavad arvutuskoormused erinevad üksteisest ja need määratletakse käesolevas peatükis.
(Teatud konstruktsioonide puhul võib osutuda vajalikuks käsitleda veel muidki piirseisundeid - näiteks väsimust.)
(3) Kõik võimalikud arvutusolukorrad tuleb võtta arvesse ja selgitada Projekteerimise alused 24
kriitilised koormusjuhtumid. Iga kriitilise koormusjuhtumi jaoks tuleb määrata koormustulemite arvutuslikud suurused (s.o. arvutuslikud sisejud, pinged jne.).
(4) Koormusjuhtum hõlmab omavahel sobivaid koormusvariante, deformatsioone, hälbeid ja ebatäpsusi, mida tuleb arvestada konstruktsiooni kontrollimisel. Neid koormusi, mis füüsilistel põhjustel ei saa mõjuda samaaegselt, koormusjuhtumit väljendavas koormus- kombinatsioonis ei arvestata.
(5) Koormusvariant määratleb liikuva koormuse asukoha, suuruse ja suuna.
(6) Vimalikud hälbed koormuste oletatud asukohtadest ja suundadest tuleb vtta arvesse.
9.2 Piiranguid ja lihtsustusi
(1) EPN 1 käesolevas osas toodud rakendusreeglid piirduvad staatiliselt koormatud konstruktsioonide kande- ja kasutuspiirseisunditega. Mõningail juhtudel, näiteks tuule dünaamilise mõju arvestamisel, võib dünaamilist koormust tinglikult käsitleda ekvivalentsete staatiliste koormustena, kasutades seejuures dünaamilisi suurendustegureid (dünaamikategureid).
(2) Lihtsustatud arvutusi võib kasutada järgmistel juhtudel:
· kui on ilmne, et kandepiirseisund ei ole otsustav , võib konstruktsiooni dimensioneerida lihtsustatud kande- ja/või kasutuspiirseisundi arvutustega või piirduda ainult kasutuspiirseisundiga;
· mõningate lihtsate konstruktsioonide puhul võib nende sobivust tuvastada ilma arvutusteta, kasutades vastavaid konstruktiivseid reegleid või küllaldastele kogemustele tuginevad ettekirjutusi.
(st. "lahtisest uksest" ei ole vaja sisse murda!) Projekteerimise alused 25
9.3 Arvutussuurused (arvutuslikud suurused)
9.3.1 Arvutuskoormused
(1) Koormuse arvutussuurus Fd väljendatakse üldkujul avaldisega
Rd=R(ad1,ad2,...,Xd1,Xd2,..), (1)
kus F - koormuse osavarutegur , mille abil võetakse arvesse koormuse võimalikke ebasoodsaid kõrvalekaldeid, koormuse ebatäpse modelleerimise võimalusi, koormustulemite hindamise ebatäpsusi, samuti uuritava piirseisundi hindamise ebatäpsusi.
(2) Erinevate koormusliikide arvutussuurused väljendatakse järgmiselt:
Gd = G Gk ;
Qd = Q Qk või Qd = Q i Qk ;
Ad = A Ak ; (enamasti on Ad kohe antud!)
Pd = p Pk . (2)
(3) Juhul, kui tuleb teha vahet alaliste koormuste soodsate ja ebasoodsate mõjude vahel, kasutatakse kahte erinevat osavarutegurit.
9.3.2 Koormustulemite arvutussuurused
(1) Koormustulemid E on konstruktsiooni vasted (korrelaadid) koormustele - näiteks sisejõud ja momendid, pinged, pikenemised ja paigutused. Teatud koormusvariandile vastava koormustulemi arvutussuurus leitakse arvutuskoormuste ning mõõtmete ja materjaliomaduste arvutussuuruste põhjal, s.t.
E d = E (ad 1 , ad 2 ,..., Fd 1 , Fd 2 ,...) (3)
kus: ad 1 , ad 2 , jne. on määratletud EPN-ENV 1.1 jaotises 9.3.4 ja Projekteerimise alused 26
Fd 1 , Fd 2 , jne. - jaotises 9.3.1.
(2) Mõningail juhtudel, eriti mittelineaarse analüüsi puhul, tuleb kasutada veel täiendavat osavarutegurit, mis kajastab arvutusmudeli ebatäpsusi. Seda tegurit võib rakendada kas koormustele või sisejõududele, sõltuvalt sellest, kummal juhul see tagab suurema turvalisuse.
(3) Mittelineaarse analüüsi puhul, s.t., kui koormustulemid ei ole koormusest lineaarses sõltuvuses, võib kasutada järgmisi lihtsustatud reegleid:
(a) kui koormustulemid kasvavad koormustest kiiremini, osavarutegureid rakendatakse koormuste normisuurustele (enamasti tehakse nii!);
(b) kui koormustulemid kasvavad koormustest aeglasemalt, rakendatakse osavarutegureid koormustulemite normisuurustele (praktikas harva).
9.3.3 Materjalide omaduste arvutusväärtused
(1) Materjali või toote mingi omaduse arvutusväärtus leitakse tavaliselt valemiga X Xd = k (4) m
kus M on materjali või toote vastava omaduse osavarutegur, mille suurus on toodud vastavas projekteerimisnormis (EPN-ENV 2...7) ja mis katab võimalikud ebasoodsad hälbed normisuurustest, geomeetriast ja materjali käitumise mudelist.
9.3.4 Geomeetriliste mõõtmete arvutussuurused
(1) Geomeetriliste mõõtmete arvutussuurustena kasutatakse tavaliselt vastavaid nimi-mõõtmeid
ad = anom (5)
(2) Juhul, kui geomeetriliste mõõtmete hälvetel on oluline mõju konstruktsiooni töökindlusele, võetakse arvutussuuruseks Projekteerimise alused 27
ad = anom + a (6)
kus a - võimalik ebasoodne hälve nimimõõtmest.
Hälve a vetakse arvesse ainult sel juhul, kui hälbe mõju võib osutuda kriitiliseks, näiteks nõtkearvutustes. a suurused erinevate konstruktsioonide jaoks on toodud EPN 2...7.
9.3.5 Arvutuslik kandevõime
(1) Materjali omaduste, geomeetriliste mõõtmete ja koormustulemite arvutussuurusi kasutatakse konstruktsiooni arvutusliku kandevõime määramiseks järgmiselt:
Rd = R(ad 1 , ad 2 ,..., X d 1 , X d 2 ,...) (7)
kus ad 1 , ad 2 ,... on määratletud EPN-ENV 1.1 jaotises 9.3.4; X d 1 , X d 2 ,... jaotises 9.3.3.
(2) Arvutusliku kandevõime võib leida ka otse toote või konstruktsiooni normatiivsest kandevõimest Rk ilma eelpooltoodud põhisuuruste arvutusväärtusi leidmata :
Rk Rd = (8) R
kus R on kandevõime osavarutegur.
Sellist lähenemist kasutatakse näiteks vaiade arvutamisel.
9.4 Kandepiirseisund
9.4.1 Staatilise tasakaalu ja tugevuse kontroll
(1) Kui uuritakse konstruktsiooni staatilist tasakaalu või jäiga elemendina toimiva konstruktsiooni brutosiirete piirolukorda, tuleb Projekteerimise alused 28
tõestada, et
E d , dst E d , stb (9)
kus: E d , dst - stabiilsust vähendavate koormuste arvutuslike tulemite suurus;
E d , stb - stabiilsust parandavate koormuste arvutuslike tulemite suurus.
(2) Analüüsides konstruktsioonielemendi või liite purunemisega, stabiilsuskao või lubamatute deformatsioonidega kaasnevat piirolukorda, tuleb tagada, et
E d Rd , (9a)
kus: Ed - arvutusliku koormustulemi (nagu sisejõud või mitme sise- jõu ja momendi vektorsumma) väärtus;
Rd - arvutuslik kandevõime.
9.4.2 Koormuskombinatsioonid
(1) Iga koormusjuhtumi jaoks tuleb leida arvutuslikud koormustulemid Ed, võttes arvesse üheaegselt mõjuvate koormuste suurused järgmiselt:
· Alalised ja ajutised arvutusolukorrad: alaliste koormuste arvutussuurused koos domineeriva muutuva koormuse arvutussuuruse ja muude koormuste esindussuurustega;
· Avariiolukorrad: alaliste koormuste arvutussuurused koos domineeriva muutuva koormuse tavalise väärtuse, muude muutuvate koormuste tõenäoliste väärtuste ja avariikoormuste arvutussuurustega.
(2) Kui ei ole ilmne, milline muutuvatest koormustest on domineeriv, tuleb vaadelda erinevaid variante nii, et iga muutuvat koormust käsitletakse kui domineerivat. Projekteerimise alused 29
Tabel 2 Kandepiirseisundi koormuskombinatsioonides kasutatavad arvutuskoormused Arvutusolukord Alalis- Muutuvad koormused Avarii- koormused Qd koormused Gd Domineeriv Muud Ad Alaline ja ajutine G Gk ( P Pk ) Q1Qk 1 Qi 0i Qki -
Avariiolukord GA Gk ( P Pk ) 11Qk 1 2i Qki A Ak või Ad
(3) Punktides (1) ja (2) toodud arvutuskoormuste kombinatsioonid võib esitada valemite kujul järgmiselt:
· Alalised ja ajutised arvutussolukorrad kandepiirseisundi kontrollimisel (v.a.väsimusarvutuste ja eelpinge puhul):
Gj Gkj "+" Q1Qk 1 "+" Qi 0i Qki ; (10) j 1 i 2
· Avariiolukorra koormuskombinatsioonid (juhul kui konkreetsel juhul pole teisiti määratud):
GAj Gkj "+" Ad "+" 11Qk 1 "+" 2i Qki , (11) j 1 i 2
kus: "+" - "koosmõjus..., samas kogumis..."; - "koosmõju"; Gkj - normatiivsed alalised koormused; Qk1 - domineeriva muutuva koormuse normisuurus; Qki - muude muutuvate koormuste normisuurused; Ad - arvutuslik avariikoormus ; Gj - j-nda alaliskoormuse osavarutegur ; GAj - j-nda alaliskoormuse osavarutegur avariiolukorras ; Qi - i-nda muutuva koormuse osavarutegur ; 0 ,1 ,2 - kombinatsioonitegurid (antud tabelis 4).
(4) Avariiolukorra koormuskombinatsioonid sisaldavad kas ühe võimaliku avariikoormuse A (näiteks tulekahju vi kokkupõrge) või viitavad avariijärgsele olukorrale (A=0). Tulekahjuolukorras Ad on Projekteerimise alused 30
kaudse koormuse arvutussuurus. Märkus: Paljudel juhtudel, kus tulekahjust tingitud konstruktsiooni pikenemine ei mängi rolli, võetakse tulekahjuolukorra arvutustes Ad = 0.
(5) Vajaduse korral tuleb konstruktsiooni kaudsete koormuste (sunddeformatsioonide) mõju arvesse võtta. Tegurid ja rakendatakse sel juhul koormustulemitele.
9.4.3 Osavarutegurid
(1) Kandekonstruktsioonide arvutustes kasutatavad osavarutegurid alaliste-, ajutiste- ja avariiolukordade jaoks on toodud EPN-ENV 1.1 tabelis 3. Nende suurused põhinevad kogemustel ja realiseeritud ehitusprojektide kontrollarvutusel. (Eesti projekteerimisnormides on nad võetud Eurocode 1.1 pakutud suurustega ühesuuruseks.)
(2) Nende koormusjuhtumite puhul, kui alaliskoormus suurendab muutuvate koormuste mõju (s.t. alaliskoormuse mõju on konstruktsiooni kandevõime seisukohalt ebasoodne), tuleb kasutada arvutussuuruse ülemist väärtust Gd,sup; kui alaliskoormus vähendab muutuvate koormuste mõju - alumist väärtust Gd,inf.
(3) Kui arvutustulemused võivad osutuda väga "tundlikeks" alalise koormuse muutustele konstruktsiooni eri osades, siis sellise alalise koormuse soodsaid ja ebasoodsaid osi tuleks käsitleda erinevate koormustena. Sellist meetodit kasutatakse eriti sageli staatilise tasakaalu arvutustes.
9.4.4 Kombinatsioonitegurid
(1) Koormuskombinatsioonide koostamisel kasutatavate kombinatsiooni - tegurite väärtused on on toodud EPN-ENV 1.1 tabelis 4. Projekteerimise alused 31
Tabel 3 Koormuse osavarutegurite suurus kandepiirseisundis Koormuse liik Osavaruteguri Avutusolukord tähis Alaline ja Avarii ajutine Alaliskoormused konstrukt- sioonide omakaalust, pinnasest ja pinnaseveest:
· asenditasakaalu kaotus (ei sõltu materjali tugevusest): - ebasoodne mõju G,sup 1,10 1,00 - soodne mõju G,inf 0,90 1,00
· kandevõime kaotus, mis sõltub materjali tugevusest: G,sup - ebasoodne mõju 1,35 1,00 - soodne mõju G,inf 1,00 1,00
· pinnase või pinnasevee survest tingitud kandevõime kaotus; pinnase tugevusest sõltuv kandevõime kaotus G 1,00(1) 1,00(1)
Muutuvad koormused (ebasoodne mõju)
· kõik juhtumid , va pinnase tugevusest sõltuv kande- võime kaotus Q 1,50 1,00
· Pinnase tugevusest sõltuv kandevõime kaotus Q 1,30 1,00
Avariikoormus A - 1,00 (1) Märkus: Pinnase horisontaalsurve arvutamisel rakendatakse osa varutegureid pinnase omadustele ja pinnasele mõjuvatele koormustele. Pinnase arvutussurvet ei tohi määrata pinnase normsurve koruutamise teel osavaruteguriga Projekteerimise alused 32
Tabel 4 Kombinatsiooniteguri Koormuse liik 0 1 2 Kasuskoormus · klass A ( eluruumid jms.) 0,7 0,5 0,3 · klass B (bürooruumid jms.) 0,7 0,5 0,3 · klass C (ruumid, kus on võimalik inimeste kogunemine) 0,7 0,7 0,6 · klass D (kauplused, kaubamajad) 0,7 0,7 0,6 · klass E (laod) 1,0 0,9 0,8
Liikluskoormus hoonetes · klass F (autoparklad kergetele sõidukitele · klass H (katused) 0 0 0
Looduskoormused 2) · lumekoormus*) 0,6 (0,2) 0,5 0 · tuulekoormus*) 0,6 0,5 0
Temperatuur*) 0,6 0,2 0 *) Märkus Teatud geograafilistel aladel võivad kehtida ka teistsugused suurused
2) Normis on antud lumekoormuse kombinatsiooniteguri 1 suuruseks 0,2. Arvestades Eesti lumeolude erinevust Kesk- ja Lääne-Euroopa maadega võrreldes, on õigem kasutada 1 = 0,5.
9.4.6 Materjalide osavarutegurid
(1) Materjalide ja toodete omaduste osavarutegurid on toodud vastavate ehituskonstruktsioonide projekteerimisnormides EPN 2...7. Projekteerimise alused 33
9.5 Kasutuspiirseisund
9.5.1 Kasutuskõlblikkuse hindamine
(1) Konstruktsiooni kasutuskõlblikkuse tagamiseks peab olema täidetud tingimus
Ed kus Cd - materjali teatud arvutusliku omaduse nimiväärtus või selle funktsioon arvutuslikest koormustulemitest;
Ed - arvutuslik koormustulem ( siire , läbipaine, kiirendus jne.) - vt. ka p.9.3.2.
(2) Kasutuspiirseisundi nõuete täitmist kontrollitakse tavaliselt deformatsioonide, vibratsioonide või pingete osas.
9.5.2 Koormuskombinatsioonid
(1) Kasutuspiirseisundis arvesse võetavad koormuskombinatsioonid sõltuvad vaadeldavate koormustulemite iseloomust, st. kas on tegemist taastumatute, taastuvate või pikaajaliste kasutuspiirseisunditega. Neile piirseisunditele vastavad koormuskombinatsioonid on vastavalt normatiivne (harv), tavaline ja tõenäoline koormuskombinatsioon. Kandepiirseisundite koormuskombinatsioonides kasutatavad koormuste arvutusväärtused on toodud EPN-ENV 1.1 tabelis 5.
Tabel 5 Kasutuspiirseisundi koormuskombinatsioonides kasutatavad arvutuskoormused Kombinatsioon Alaliskoormused Muutuvad koormused Domineeriv Muud Normatiivne (harv) Gk (Pk) Qk1 0i Qki Tavaline Gk (Pk) 11Qk 1 2i Qki Tõenäoline Gk (Pk) 21Qk 1 2i Qki
(2) Ülaltoodud kolm koormuskombinatsiooni väljendatakse järgmiste valemitega: Projekteerimise alused 34
· normikoormuste harva esinev kombinatsioon (taastumatu kasutus- piirseisundi korral):
Gkj "+" ( P )"+" Qk 1"+" 0i Qki ; (15) j 1 i2
· tavaline koormuskombinatsioon (kasutatakse tavalistel juhtudel, taastuva kasutuspiirseisundi korral):
Gkj "+" ( P )"+" 11Qk 1"+" 2i Qki ; (16) j 1 i2
· tõenäoline koormuskombinatsioon (kasutatakse materjali roome ja muude pikaajaliste protsesside hindamisel):
Gkj "+" ( P )"+" 2i Qki . (17) j 1 i 1
Valemites kasutatud tähised on toodud eespool , jaot. 9.3.1. ja 1.5.2.
(3) Kaudsed koormused (sunddeformatsioonid) tuleb samuti arvesse võtta, kusjuures tegurid ja rakenduvad sel juhul vastavatele koormustulemitele.
9.5.3 Osavarutegurid
(1) Kasutuspiirseisundis võetakse osavarutegurite suuruseks reeglina 1,0, väljaarvatud EPN-ENV-s 2...7 määratud erijuhtudel.
9.5.4 Kombinatsioonitegurid
(1) Kandepiirseisundis kasutatakse samu kombinatsioonitegureid, mis kandepiirseisundis - vt. tabel 4. ...
9.5.6 Materjalide osavarutegurid
(1) Materjalide ja toodete osavarutegurid on antud vastavate ehituskonstruktsioonide projekteerimisnormides EPN-ENV 2...7. Projekteerimise alused 35
EPN-ENV 1.2: PROJEKTEERIMISE ALUSED. KOORMUSED JA MÕJURID
EPN-ENV 1.2.1: SISSEJUHATUS
(2) EPN-ENV 1.2 võib kasutada ka selliste konstruktsioonide projekteerimiseks, mille jaoks Eesti projekteerimisnormid puuduvad.
(3) EPN-ENV 1.2 on kohaldatav ka ajutiste ehitiste ja konstruktsioonide arvutamisel ning konstruktsioonide ehitusaegse olukorra kontrollimisel.
(4) EPN-ENV 1.2 ei ole mõeldud (enne selle normi kehtestamist) olemasolevate ehitiste konstruktsioonide kandevõime hindamiseks nende remondil, rekonstrueerimisel või nende uute kasutusfunktsioonide planeerimisel.
(5) EPN-ENV 1.2 ei ole mõeldud kasutamiseks erandlikult kõrgete turvalisusnõuetega ehitiste (näit. aatomielektrijaamade jms.) projekteerimisel. Selliste ehitiste puhul tuleb kasutada erijuhiseid ja -meetodeid. Projekteerimise alused 36
EPN-ENV 1.2: PROJEKTEERIMISE ALUSED. KOORMUSED JA MÕJURID
EPN-ENV 1.2.3: OMAKAALUKOORMUSED
1.1 Üldeeskirjad
(1) Käesolevas osas käsitletakse koormust kandvate ja mittekandvate osade omakaalu, neile kinnitatud statsionaarsete seadmete kaalu, samuti pinnase (sh. täitepinnase) omakaalu.
(2) Mittekandvad konstruktsioonielemendid on · katusekate; · pinnakatted ja viimistusmaterjalid; · mittekandvad vaheseinad ; · käsipuud, ohutusbarjäärid, rinnatised ja äärekivid; · seina välisvooder; · ripplaed ; · isolatsioonikihid.
(3) Statsionaarsed seadmed on · liftid ja eskalaatorid; · kütte-, ventilatsiooni-, konditsioneerimisseadmed ja - torustikud ; · elektriseadmed; · toru(stik)ud - tühjalt (!); · magistraalkaablid ja juhtmed .
(4) Konstruktsioonielementide omakaalu käsitletakse alaliskoormusena.
(5) Liigutatavate vaheseinte kaalu käsitletakse kasuskoormusena (vt. EPN-ENV 1.2.4).
(6) Pinnase omakaalukoormust arvestatakse EPN-ENV 7 reeglite kohaselt.
(7) Üldjuhul loetakse seadmete kaal muutuvaks koormuseks. Alaliskoormusena käsitletakse ainult konstrukrsiooni külge statsionaarselt kinnitatud seadmete omakaalu. Projekteerimise alused 37
(8) Kui ekspluatatsiooni käigus on ette nähtud (on võimalik) insenertehniliste seadmete ümberpaigutamine konstruktsiooni gabariidi piires, arvestatakse vastavat koormust kasuskoormusena (vt. EPN-ENV 1.2.4).
1.3 Koormuste määramine
1.3.1 Üldsätted
(1) Kõik arvesse tulevad omakaalukoormused määratakse igale koormuskombinatsioonile EPN-ENV 1.1 reeglite alusel.
(2) Konstruktsiooni omakaalu määramisel lähtutakse konstruktsiooni nimimõõtmetest ja materjali(de) mahukaalust.
(3) EPN-ENV 1.1 kohaselt tuleb arvestada nii suurimat kui vähimat võimalikku omakaalu (näit. kui omakaalu täpne määramine on raskendatud, õhukeste betoonikohtide puhul või kui konstruktsiooni mõõtmed ja/või materjalid jäävad projekteerimisel lahtiseks.
(4) Üldjuhul, kui õhukese viimistluskihi kaal on võrreldes konstruktsioonielemendi omakaaluga väike, ei ole viimistluskihi paksuse võimalikku kõikumist vaja arvestada. Viimistluskihi muutuvat paksust tuleb arvestada siis, kui see on tingitud konstruktsioonielemendi deformatsioonist või kui konstruktsiooni hooldamine võib nõuda täiendavate viimistluskihtide lisamist.
(5) Sildade omakaalu määramisel tuleb kindlaks määrata teekatte, ühendusdetailide ning teetarvete ja -seadmete kaalu suurim väärtus, arvestades nende võimalikku algset kõrvalekallet projektist ja muutumist aja jooksul, mis on põhjustatud · vajadusest viia silla kattekihid ja sillale viiva tee kattekihid ühele kõrgusele (et ei oleks astet); · sõidutee pealmiste kihtide paksuse erinevusest projekteeritud paksusega võrreldes; · uute kattekihtide ja/või kommunikatsioonide lisamisest eksplua- tatsiooni käigus. Projekteerimise alused 38
1.3.2 Kandepiirseisund
Insenertehnilised seadmed
(1) Tsiviilhoone ruumides, kus insenertehnilistest seadmetest põhjustatud koormus on väiksem kui EPN-ENV 1.2.4 "Kasuskoormused" kohane koondatud koormus, tuleb see koormus lisada kasuskoormusele. Kui selline koormus avaldab mõnele elemendile olulist mõju (näit. veepaak katusel), siis tuleb see määrata eraldi.
Pinnasekoormus
(2) Pinnase survet keldriseintele käsitletakse alaliskoormusena. Ka pinnasevee surve loetakse alaliskoormuseks. Veetaseme kõikumise korral kasutatakse konstruktsioonile kõige ebasoodsamat pinnasevee taset.
(3) Pinnase koormust garaazi või terrassi katusel käsitletakse muutuva koormusena. Sellega võetakse arvesse pinnase mahukaalu muutumine ja projekteeritud pinnasekihi paksuse võimalik ületamine.
(4) Juhul, kui konstruktsiooni kavandatud kasutusea kestel ei ole pinnasekoormuse muutumist ette näha, võib seda käsitleda alaliskoormusena.
1.4 Koormuste suurus
1.4.1 Omakaalu määramine
(1) Konstruktsioonielemendi omakaalu määramisel tuleb kasurada otseseid andmeid nimikaalu kohta (tootja andmeid, valmistamis- standardeid, usaldusväärseid teabeandmeid jne.). Kande- ja mittekande- konstruktsioonide kaal määratakse nende üksikute elementide kaalude alusel. Tavaliselt kasutatakse joonistel antud mõõtusid.
(2) Täpsemate andmete puudumisel võib lähtuda EPN-ENV 1.2.3 (so. käesoleva normi) lisas A "Ehitusmaterjalide ja ladustatavate materjalide mahukaalud " toodud mahukaaludest. Projekteerimise alused 39
(3) Kui materjali mahukaal võib oluliselt erineda etteantud väärtusest, tuleb seda arvesse võtta.
(4) Mõne materjali mahukaal sõltub oluliselt niiskusesisaldusest. Selliste materjalide jaoks on lisas A antud normatiivsete suuruste muutumise piirid sõltuvalt niiskusesisaldusest.
1.4.2 Ehituskonstruktsiooni omakaal
Põrandad, seinad, vaheseinad
(1) Vaheseinte omakaalu võib arvestada ühtlaselt jaotatud koormusena.
(2) Soojakao või konstruktsiooni omakaalu vähendamiseks mõeldud tühimikke konstruktsioonis võib võtta arvesse.
(3) Tehases valmistatavate monteeritavate vahelaedetailide (talad, paneelid ) omakaal määratakse tootja andmete põhjal. Kui betoonplaadi paksus kõigub võrreldes nimipaksusega üle ± 5% , tuleb seda alaliskoormuse määramisel arvesse võtta (vt. EPN-ENV 1.1).
(4) Müüritise kaalu arvestamisel tuleb arvestada ka mördi kaalu.
Katusekonstruktsioon
(5) Katuse omakaalu määramisel lähtutakse lähtutakse komponent- materjalide kaalust ja geomeetriast (andmed tavaliselt tootjalt). ...
Välisvooder, viimistlus
(7) Välisvoodri hulka loetakse ka selle kinnitusdetailid ja isolatsioonikihid. Ka katusekatet käsitletakse välisvoodrina.
(8) Konstruktsioonielemendi projekteerimisel arvatakse tema omakaalu hulka ka vooderdise ja viimistlusmaterjalide kaal (kui pole lähtutud teistsugustest eeldustest). Viimistluse hulka loetakse nii ehituskohal tehtud viimistlus (krohv, betoontasanduskihid jms.) kui ka eelviimistletud vaheseinte kattekihid ja põrandakatted. Projekteerimise alused 40
1.4.3 Sildade omakaal
(1) Kui kinnitus - ja ühenduselementide omakaal pole otseselt määratud, tuleb teraskonstruktsioonide omakaalu leidmisel korrutada üksikelementide kaalude summa teguriga 1,1 (mis arvestab kinnituselementide kaalu).
(2) Kui enne projekteerimist on tehtud üksikasjalik uuring silla ekspluateerimiseks vajalike seadmete kaalu määramiseks, tuleb seda kaalu arvestada hälbega ± 20% uuringul saadud suurimast väärtusest. Sellise uuringu puudumisel tuleb kõnealune suurim väärtus hinnata arvestades silla asukohta ja võimalikke tuleviku vajadusi.
(3) Kui konkreetsel juhul pole teisiti määratud, võetakse hüdroisolatsiooni ja kattekihtide kogupaksuse hälbeks nimipaksusest ± 20% . Seda juhul, kui nimipaksusse on arvestatud ka hilisema täiendava katte paksus. Kui seda pole tehtud, võetakse nimipaksuse hälbeks +40% ja -20%.
(4) Muude silla detailide kaalu hälvete määramisel tuleb arvestada ekspluateerimise käigus tehtavaid võimalikke täiendusi ja ümberehitusi.
1.4.2 Raudteesildade omakaal
(1) Kui vastav pädev ametkond pole määranud teisiti võib ballastikihi paksuseks võtta · nimipaksus 0,5 m; · suurim paksus 0,5×1,33 = 0,67 m; · vähim paksus 0,5/1,33 = 0,38 m.
(2) Raudteesilla omakaalu normatiivseks suuruseks võetakse omakaalu keskmine väärtus. Projekteerimise alused 41
LISA A Ehitusmaterjalide ja ladustatavate materjalide mahukaalud
A1. Üldsätted
(1) Mahukaal on normaalse pooride ja tühimike jaotusega materjali mahuühiku kaal (kN/m3).
(2)Varisemisnurk (varikaldenurk) on puistematerjali kuhja külje puutuja - tasandi ja horisontaaltasandi vahele jääv maksimaalne teravnurk. ...
Tabel A.1 Konstruktsioonimaterjalid Materjal Mahukaal (kN/m3) betoon kergbetoon: · tihedusklass 1,0 9...10 · tihedusklass 1,2 10...12 · tihedusklass 1,4 12...14 ... · tihedusklass 2,0 18...20 normaalbetoon 24 ± 4 raudbetoon ja pingbetoon 25 ± 4 kivinemata betoon 25 ± 4 mört · tsementmört 19...23 · lubimört 12...18 ... looduskivi · basalt, graniit, gneiss 27...31 · lubjakivi 24...26 · marmor 28 · liivakivi 21...27 tehiskivid · savitellis 16...19 · silikaattellis 17...20 · õõnestellis 13...15 · tuhkplokid 4,0...7,5 metallid · alumiinium . . . jne. Projekteerimise alused 42
( Tabel A.2 Sildade materjalid - analoogne tabelile A.1)
Tabel A.3 Ladustatud ehitusmaterjalid Materjal Mahukaal Varisemisnurk (kN/m3) (0) betooni täitematerjalid (ENV 206) · kerged 20 30 · keskmised 20...30 30 · rasked > 30 30 kruus, jämeliiv (puistemahukaal) 15...20 35 paekillustik (puistemahukaal) 13...16 35 liiv (puistemahukaal) 14...19 30 kõrgahju räbu · tükid, kamakad 17 40 · graanulid 12 30 tellisepuru 15 35 ... tsement · lahtine 13...16 28 · kottides 15 - mineraal - ja räbuvatt 1...3 - . . . jne
(Tabel A.4 Ladustatud põllumajandussaadused - anal. tabelile A.3)
(Tabel A.5 Ladustatud toiduained - analoogne tabelile A.3)
Tabel A.6 Ladustatud vedelikud Vedelik Mahukaal (kN/m3) joogid · õlu 10,3 · piim 10,1 · joogivesi 10 · vein 10 looduslikud õlid · kastoorõli 9,3 · glütseriin 12,3 · oliivõli 8,8 · linaseemneõli 9,2 Projekteerimise alused 43
Tabel A.6 (järg) orgaanilised vedelikud ja happed · etüül- ja metüülpiiritus 7,8 · eeter 7,4 · ... · väävelhape (87%-line kaalu järgi) 17,7 · tärpentiin, lakibensiin 8,3 süsivesinikud · aniliin 9,8 · ... · bensiin 6,9...7,4 · petrooleum 9,8...12,8 · diiselkütus 8,3 · ... 5,7 · butaan (vedelgaas) 5,0 · propaan (vedelgaas) muud vedelikud · elavhõbe 133 · tinamennik 59 · tinavalge (pliivalge) 39 · muda (üle 50% veesisaldusega) 10,8
(Tabel A.7 Ladustatud tahked kütused - analoogne tabelile A.3)
(Tabel A.8 Ladustatud tööstus- ja muud kaubad - anal. tabelile A.3) Projekteerimise alused 44
EPN-ENV 1.2: PROJEKTEERIMISE ALUSED. KOORMUSED JA MÕJURID
EPN-ENV 1.2.4: KASUSKOORMUSED
1.1 Üldsätted
(1) Ehitise kasuskoormus on tema ekspluatatsiooniga seotud koormus. Kasuskoormuse võib põhjustada · inimeste kaal; · mööbli, teisaldatavate vaheseinte, ladustatud kaupade jms. kaal; · seadmete, masinate ja liiklusvahendite kaal; · erandlik olukord, nagu mööbli või muude esemete kuhjumine remondi, kolimise vms. tõttu.
(2) Konstruktsioonide omakaal, statsionaarsete seadmete jms. kaal loetakse alaliseks koormuseks, mida selles osas ei käsitleta (vt. EPN- ENV 1.2.3).
(3) Kasuskoormusi modelleeritakse ühtlaselt jaotatud vi koondatud koormustena või nende kombinatsioonidena.
(4) Koormuste normatiivsed suurused (normsuurused) määratakse lähtudes 50 aastasest vaadeldavast ajavahemikust.
(5) Koormuste normatiivsed suurused koosnevad pikaajalistest, keskmise kestusega ja lühiajalistest osadest, mille mõju koormuse kestuse suhtes tundlikele materjalidele võib olla erinev.
2. Kasutusvaldkond
(1) EPN-ENV 1 käesolevas osas 2.4 liigitatakse põranda-, vahelae - ja katusepinnad sõltuvalt nende koormamisest ja kasutamisest 4 gruppi:
· elamute , büroohoonete jms. ruumide pinnad; · garaazhid ja muud sõidukitele mõeldud pinnad (nn. liikluspinnad); · lao- ja tootmispinnad; · katused. Projekteerimise alused 45
(2) Käesolevates normides on antakse vahelae- ja katusekoormuste arvväärtused, mida tuleb käsitleda kui statistilisi suurusi. Need sisaldavad ka vastavate koormuste selliseid dünaamilisi mõjusid, mis ei põhjusta resonantsi.
(3) Lao- ja tootmispindade osas antakse vaid juhiseid koormuste arvväärtuste määramiseks.
(4) Liikluspindade koormuste osas käsitletakse EPN-ENV 1 käesolevas osas ainult koormusi sõidukitest, mille brutokaal ei ületa 160 kN.
(5) Inimeste põhjustatud horisontaalkoormusi vaadeldakse ainult käsipuude ja neile analoogsete vaheseinte puhul.
(6) Avariikoormusi käesolev osa ei käsitle.
3. Arvutusolukorrad
3.1 Üldpõhimõtted
(1) Kasuskoormused tuleb reeglina määrata kigile EPN 1 osas 1 toodud arvutusolukordadele. Kasuskoormuste grupeerimine koormusjuhtumiteks on toodud allpool.
3.2 Kandepiirseisundi koormusjuhtumid
Horisontaalsed konstruktsioonielemendid
(1) Vahelae kandekonstruktsiooni projekteerimisel käsitletakse kasuskoormusi liikuvate koormustena (ingl. k. free action ), mis paiknevad vahelael konstruktsiooni seisukohalt kõige ebasoodsamas asendis. Juhul, kui tuleb arvestada ka teiste korruste koormusi, võib neid käsitleda ühtlaselt jaotatud liikumatute koormustena.
(2) Ühelaadseid kasuskoormusi võib konstruktsiooni küllalt suure koormuspinna puhul vähendada teguriga A vastavalt käesoleva osa jaotistes 4.2 ja 5.2 toodud juhistele. Projekteerimise alused 46
(3) Vahelae konstruktsioonielementide kohaliku miinimumkandevõime tagamiseks tuleb neid eraldi kontrollida koondatud koormuste suhtes, arvestamata samal ajal jaotatud koormusi ja teisi muutuvaid koormusi (juhul kui konkreetses olukorras pole teisiti nõutud). (Näiteks, et klaveri jalg põrandasse auku ei vajuta !)
Vertikaalsed konstruktsioonielemendid
(4) Mitmekorruseliste hoonete postide ja kandeseinte projekteerimisel käsitletakse vahelagede koormusi ühtlaselt jaotatud koormustena.
(5) Juhul kui konstruktsioon võtab vastu koormusi mitmelt korruselt, võib koormusi vähendada teguriga n käesoleva osa jaotistes 4.2 ja 5.2 toodud juhiste kohaselt.
Kombinatsioonid muude koormustega
(6) Kui koormuskombinatsioonis on lisaks kasuskoormustele teisi muutuvkoormusi (näiteks tuule- ja/või lumekoormus), siis kõiki kasuskoormusi käsitletakse ühe koormusena.
(7) Juhul, kui koormuskombinatsioonis kasutatakse kombinatsiooni- teguriga vähendatud kasuskoormuse esindussuurusi, siis tuleb kõigi korruste kasuskoormused arvesse võtta ilma vähendustegurita n.
3.3 Kasutuspiirseisundi koormusjuhtumid
(1) Arvutuslike läbipainete ja vigastuste (kaasa arvatud praod) määramisel tuleb kasutada normatiivseid (harvu), tavalisi või tõenäolisi koormuskombinatsioone, sõltuvalt konstruktsiooni käitumisele esitatavatest nõuetest ja sellest, kas on tegemist taastuva või taastumatu kasutuspiirseisundiga.
(2) Roome ja muude pikaajaliste protsesside mõju hindamisel kasutatakse tõenäolisi koormuskombinatsioone.
(3) Vibratsiooniohtlikud konstruktsioonid tuleb projekteerida nii, et vibratsioon ei häiriks ehitise eesmärgipärast kasutamist. Projekteerimise alused 47
3.4 Väsimus
(1) Käesolevas osas materjali väsimust põhjustavaid koormusi ei käsitleta.
4. Elamute, büroo- ja ühiskondlike hoonete ruumide kasuskoormused
4.1 Ruumide liigitus
(1) Elamute, ühiskondlike ja büroohoonete ruumid jagatakse sõltuvalt nende kasutamise iseloomust viide gruppi:
- grupp A - eluruumid. Siia kuuluvad näiteks · elamute toad; · haiglate palatid; · hotellide numbritoad, · köögid, WC-d jms. ruumid.
- grupp B - bürooruumid;
- grupp C - ruumid, kus võib esineda inimeste kogunemist (va. gruppidesse A, B, D ja E kuuluvad vastavad ruumid):
· C1: Laudadega ruumid (näiteks klassiruumid , kohvikute ja restoranide saalid, lugemissaalid, vastuvõturuumid);
· C2: Statsionaarsete istmetega ruumid (kirikud, kino- ja teatrisaalid, konverentsi- ja loenguruumid, ootesaalid);
· C3: Ruumid, kus inimesed võivad vabalt liikuda ( muuseumid , näituseruumid, ühiskondlike hoonete, hotellide jms. vestubüülid ja koridorid);
· C4:Ruumid füüsilise tegevuse jaoks (tantsusaalid, võimlad, näitelavad jne.);
· C5: Rahvakogunemisteks ette nähtud ruumid (kontserdisaalid, tribüünidega spordisaalid, katuseterrassid, ühendusteed jne); Projekteerimise alused 48
- grupp D - kauplused:
· D1: Väikekaupluste ruumid;
· D2: Kaubamajade ruumid (sh. näiteks nende laoruumid, paberi- ja kontorikaupade kauplused jne.);
- grupp E - ruumid, kuhu on võimalik suurte kauba- või materjali- koguste kuhjumine, kaasa arvatud nende ühendusteed (laopinnad, arhiivid , raamatukogude hoidlaruumid jne.).
4.2 Koormuste suurus
(1) Erinevatesse gruppidesse kuuluvate ruumide põranda ühtlaselt jaotatud koormuse q k ja koondatud koormuse Qk normväärtused on toodud tabelis 1. Neid kasutatakse kui kasuskoormuse minimaalseid suurusi juhul, kui tegeliku koormuse kohta täpsemad andmd puuduvad (vaata ka jaot. 4.6).
Tabel 1 Elamute, ühiskondlike ja büroohoonete ruumide põranda kasuskoormus Ruum qk (kN/m2) Qk (kN) Grupp A (eluruumid) · üldiselt 2,0 2,0 · trepikojad 3,0 2,0 · rõdud 4,0 2,0 Grupp B (bürooruumid) 3,0 2,0 Grupp C (rahvakogunemise ruumid) · C1 3,0 4,0 · C2 4,0 4,0 · C3 5,0 4,0 · C4 5,0 7,0 · C5 5,0 4,0 Drupp D (kauplused) · D1 5,0 4,0 · D2 5,0 7,0 Grupp E (laoruumid) 6,0 7,0 Projekteerimise alused 49
(2) Konstruktsioonielemendi minimaalse kohaliku kandevõime määramisel (vt. p. 3.2(3)) võetakse arvesse ainult koondatud koormus Qk. Juhul, kui on ette näha koondatud koormusi laoriiulitest, tõstukitest vms, tuleb Qk suurus määrata sellele vastavalt, kuid mitte väiksem kui on antud tabelis 1. Koondatud koormus võib mõjuda ruumi mistahes kohas, mõjumispinnaks võetakse ruut küljepikkusega 50 mm.
(3) Pinna suurusest tulenev vähendustegur A leitakse gruppidele A - E valemiga:
A0 A = c0 + 1,0 , (4.1) A
kus c = 5/7; A0 = 10,0 m2; 0 - kombinatsioonitegur , vt. EPN-ENV 1.1 tabel 4.
(4) Korruste arvust tulenev vähendustegur an leitakse gruppidele A - E järgmiselt:
2 + (n - 2)0 n = 1,0 , (4.2) n
kus n > 2 - vaadeldavast konstruktsioonist kõrgemal olevate korruste arv, 0 - vt. p. (3).
5. Garaaid, parkimismajad ja muud liikluspinnad
5.1 Liigitus
(1) Pinnad, kus võivad paikneda või sõita sõidukid (edaspidi - liikluspinnad), jagatakse sõltuvalt nende funktsioonist ja iseloomust kahte gruppi:
- grupp F - kergete sõidukite (brutokaal parkimis - ja liikluspinnad - näiteks sõiduautode garaazid, parkimisplatsid ja -majad jne; Projekteerimise alused 50
- grupp G - keskmise kaaluga sõidukite ( kaheteljelised sõidukid bruto - kaaluga 30 - 160 kN) parkimis- ja liikluspinnad - näit. juurdesõiduteed, laadimisalad, alad, kuhu peab pääsema tuletõrjeauto ( (2) Raskemate sõidukite pääs gruppi F kuuluvatele pindadele peab olema konstruktiivselt (füüsiliselt) takistatud.
(3) Gruppidesse G ja F kuuluvad alad peavad olema varustatud vastavate hoiatustahvlitega.
5.2 Koormuste suurus
(1) Sõiduki ühe telje normatiivse koondatud koormuse paiknemise skeem on toodud joonisel 1. Koondatud koormuse Qk ja ühtlaselt jaotatud koormuse qk suurused on toodud tabelis 2.
Tabel 2 Liikluspindade kasuskoormus Ruum qk (kN/m2) Qk (kN) Grupp F 2,0 10 Grupp G 5,0 45
Joon. 1 Sõiduki teljekoormuse skeem
(2) Liikluspindade puhul arvestatakse, et koondatud koormus Qk ja lauskoormus qk mõjuvad üheaegselt. Projekteerimise alused 51
(3) Koondatud koormuse mõjumispinnaks vetakse ruut külje pikkusega 200 mm (vt. joon. 1) ja ruutude asend - kõige ebasoodsam kande- konstruktsioonile.
(4) Pinna suurusest tulenev vähendustegur gruppidele F ja G võetakse:
A = 1,0 (5.1)
(5) Korruste arvust tulenev vähenddustegur gruppidele F ja G võetakse:
n = 1,0 (5.2)
6. Lao- ja tootmispinnad
(1) Kasuskoormuse normatiivseks suuruseks võetakse reaalselt võimalik maksimum. Koormusvariandid (liikuvad või liikumatud koormused) määratakse arvestades ka võimalikku dünaamikat nii, et nende mõju konstruktsioonide kandevõimele oleks ebasoodsaim. Pinna erinevatele piirkondadele lubatavad maksimaalsed koormused tuleb näidata vastavatel hoiatustahvlitel.
(2) Laopindade vertikaalkoormus määratakse lähtudes ladustatavate materjalide ja toodete kaalust (kasutades selle võimalikku ülempiiri) ja maksimaalsest ladustamiskõrgusest. Juhul, kui ladustatav materjal põhjustab horisontaalkoormust, leitakse see kasutates mahutite horisontaalkoormuste määramise juhiseid*). Kõik ladude täitmise ja tühjendamisega seotud mõjud tuleb võtta arvesse.
(3) Tootmispindade koormus koosneb masinate, seadmete ja muude tootmiseks vajalike vahendite kaalust, samuti kraanade ja kindlaksmääratud sõiduradadel liikuvate raskete mootorveokite jms. kaalust. Tõste- ja transpordimasinate kaalu ei tohi modelleerida ühtlaselt jaotatud koormusena, vaid tuleb määrata täpsemalt.
(4) Koormused kasutuspiirseisundi arvurusteks määratakse lähtudes ekspluatatsioonitingimustest ja konstruktsioonidele esitatavatest nõuetest. Projekteerimise alused 52
7. Katused
7.1 Liigitus
(1) Katused jagatakse sõltuvalt nende võimalikust kasuskoormusest järgmistesse gruppidesse:
· grupp H - katused, kuhu pääseb ainult hoolduseks, remondiks ja puhastustöödeks (näiteks värvimine, katusekatte remont jne; katusekatte vahetamist jms., suuremaid remonttöid käsitletakse eraldi kui ajutist koormusolukorda);
· grupp I - katused, mille kasutamise iseloom ja koormused on samasugused kui gruppidesse A - G kuuluvatel vahelagedel;
· grupp K - eriliste funktsioonidega katused, näiteks helikopterite maandumisväljakud jms..
(2) Käesolevas peatükis käsitletakse ainult gruppi H kuuluvate katuste kasuskoormust. Gruppi I kuuluvate katuste kasuskoormus määratakse punktide 4.2 või 5.2 kohaselt. Grupi K puhul leitakse kasuskoormus lähtudes konkreetsetest tingimustest.
(3) Katuste lume- ja tuulekoormust EPN 1 käesolevas osas ei käsitleta.
7.2 Koormuste suurus
(1) Gruppi H kuuluvate katuste vertikaalkoormuse normatiivsed suurused on toodud tabelis 3. Ühtlaselt jaotatud koormuse qk suurus on antud katuse pinna horisontaalprojektsioonile.
Tabel 3 Katuste normatiivne kasuskoormus Katus qk (kN/m2) Qk (kN) Grupp H · kalle 40 0 0 1,5 0 0 Kalde 20 ...40 puhul qk väärtus interpoleeritakse
(2) Üksteisest sõltumatute koondatud koormuste Qk ja ühtlaselt jaotatud koormuse qk mõju vaadeldakse eraldi. Projekteerimise alused 53
(3) Tabelis 3 antud koondatud koormuse mõjumispinnaks võetakse ruut küljepikkusega 50 mm.
(4) Pinna suurusest tuleneva vähendusteguri suuruseks võetakse:
A = 1 (7.1)
(5) Redelite, käiguteede jms koormused võetakse tabelist 3 kaldele qk = 3,0 kN/m2 (7.2)
(6) Võimalik vee kogunemine katusele tuleb koormusena arvesse võtta.
(7) Kasutuspiirseisundi järgi arvutamisel kasutatakse kasuskoormuse normatiivseid suurusi.
8. Käsipuude ja vaheseinte horisontaalkoormus
(1) Inimeste põhjustatud horisontaalse joonkoormuse normatiivsed suurused käsipuudele ja vaheseintele on toodud tabelis 4. Vaheseinte puhul loetakse horisontaalkoormus rakendatuks samale kõrgusele käsipuudega, kuid mitte kõrgemale kui 1,20 m.
Tabel 4. Vaheseinte ja käsipuude horisontaalkoormus Vaadeldava ala koormusgrupp qk (kN/m) Grupp A 0,5 Grupid B ja C1 1,0 Grupid C2...C4 ja D 1,5 Grupp C5 3,0
(2) Kasutuspiirseisundi arvutustes kasutatakse kasuskoormuse normi- väärtusi.
(3) Rahvakogunemiseks ettenähtud kohtades (staadionid, tribüünid, konverentsi- ja peosaalid jne) võetakse käsipuude ja vaheseinte horisontaalkoormus grupi C5 kohaselt. Projekteerimise alused 54
EPN-ENV 1.2: PROJEKTEERIMISE ALUSED. KOORMUSED JA MÕJURID
EPN-ENV 1.2.5: LUMEKOORMUS
1.1 Üldsätted
(1) Käesoloev EPN-ENV 1 osa 2.5 annab ehitiste projekteerimiseks vajalikku teavet lumekoormuse ja selle kujutegurite kohta.
(2) Lumekoormus kuulub liikuvkoormuste hulka - vt. EPN-ENV 1.1 p. 4.1(2).
(3) Lumi võib kuhjuda katusele mitmel eri viisil sõltuvalt katuse kujust, termilistest omadustest, pinna karedusest, katuse alla kogunevast soojushulgast, naaberehitiste lähedusest, ümbritseva maastiku iseloomust ja kohalikust ilmastikust - eriti selle tuulisusest, temperatuuri vaheldustest ja sademete esinemise tõenäosusest (nii vihma kui ka lumena). Ehituskonstruktsioonide projekteerimisel tavaliselt kõiki neid asjaolusid ei arvestata. Lumekoormuse määramisel arvestatakse katuse kuju, lume võimalikku paiknemist katusel tuulevaiksete ja tuuliste ilmastikutingimuste korral, so. tingimusi mis põhjustavad katusele kõige ebasoodsama lumekoormuse. Samu põhimõtteid kasutatakse ka muude konstruktsioonide lumekoormuse määramisel.
2. Kasutusvaldkond
(1) Käesolevas normieelnõus ontakse juhised ehitiste lumekoormuse määramiseks.
(2) Juhised antakse nii vaikse kui ka tuulise ilmaga sadanud lumest põhjustatud koormuse määramiseks. Kaldkatuselt allalibiseva lume koormus libisemisteele jäävatele tõketele on toodud käesoleva normieelnõu 9. peatükis. Katuseräästalt alla rippuva lume koormus on toodud 8. peatükis. Projekteerimise alused 55
(3) Käesolevas normieelnõus ei käsitleta · kõrgemalt katuseosalt madalamale libiseva või kukkuva lume löökkoormust; · vee äravoolusüsteemide ummustumisest tingitud koormust; · jääkoormust, kui see ei kuulu lume hulka; · lume (näit. lumehange) põhjustatud horisontaalkoormust; · lume peale sadava paduvihma põhjustatud lisakoormust.
Nimetatud juhtumite käsitlemiseks annab vajaduse korral erijuhiseid EV Keskkonnaministeerium (või muu selleks volitatud päsev ametkond).
3. Arvutusolukorrad
3.1 Üldsätted
(1) Igale arvutusolukorrale vastav lumekoormus määratakse kooskõlas EPN-ENV 1.1-ga.
Katused
(2) Lumekoormuse kujutegurid põhiliste variantide jaoks on toodud käesoleva normieelnõu 7. peatükis.
Sillad
(3) Sildade puhul tavaliselt liikluskoormuse ja lumekoormuse koosmõju ei arvestata.
(4) Ühe ehitusaegse koormusvariandina tuleb silda kontrollida ebasümmeetrilise lumekoormuse kõige ebasoodsamast jagunemisest lähtudes. Selle kontrolli puhul võetakse lumekoormuse suuruseks 25 % lumekoormuse normväärtusest maapinnal.
3.2 Kandepiirseisundi koormusjuhtumid
(1) Kandepiirseisundis arvesse tulevad koormusjuhtumid saadakse tavaliselt alalistest või ajutistest koormusolukordadest (vt. EPN-ENV 1.1 jaot. 1.2 ja 9.4.2). Projekteerimise alused 56
(2) Käesolevas normieelnõus p. 2(3) toodud eriolukordades võib lumekoormust käsitleda avariikoormusena.
3.3 Kasutuspiirseisundi koormusjuhtumid
(1) Konstruktsiooni läbipainde ja teiste kasutuspiirseisundiga seotud ilmingute (kaasa arvatud pragude avanemine) kontrollimisel lähtutakse konstruktsiooni toimivusnõuetest sõltuvalt normatiivsetest (harvadest), tavalistest või tõenäolistest koormuskombinatsioonidest (EPN-ENV 1.1 jaot. 9.5.2).
(2) Konstruktsiooni roome mõju hindamisel kasutatakse tõenäolist koormuskombinatsiooni.
4. Lumekoormus maapinnal
(1) Lumekoormus maapinnal sõltub geograafilisest asukohast ja kõrgusest merepinnast. Maapinna lumekoormuse normisuurus määratakse kohalike andmete alusel nii, et selle iga-aastane ületamise tõenäosus on 2 % - see tähendab, et seda võidakse ületada keskmiselt üks kord 50 aasta jooksul.
Märkus. Erijuhtudel võib maapinna normatiivse lumekoormuse suuruse sk määrata ehituskoha lähedal paiknevalt hästi kaitstud (varjatud) alalt pika aja vältel võetudlumekoormuse andmete statistilise analüüsi abil. Kuna lumekoormuse statistilised maksimaalväärtused on muuruvad, siis alla 20 aasta jooksul kogutud andmete kasutamine ei ole reeglina usaldusväärne. Statistiline analüüs peaks andma lumekoormuse normiväärtuse, mis on kooskõlas käesoleva normieelnõu p. 4(1)-ga.
(2) Lumekoormuse määramisel tuleb arvestada konkreetse koha iseärasusi, mis tõenäoliselt ei kajastu riiklikult kehtestatud lumekoormuse normsuurustes. Eriti oluline on arvesse võtta kohalike pinnavormide ja valitseva tuulesuuna mõju. Kui on alust kahelda, et riiklikult kehtestatud lumekoormuse normsuurus on liiga madal, tuleb sellest informeerida EV Keskkonnaministeeriumi. Ühelgi juhul ei tohi kasutada riiklikult kehtestatust madalamaid lumekoormuse normsuurusi.
(3) Lumekoormuse hulka kuulub ka lume sees või all olev vesi ja jäide. Projekteerimise alused 57
(4) Kui puuduvad täpsemad statistiliselt põhjendatud andmed lumekoormuse suuruse kohta, võib EV Keskkonnaministeeriumi ettepanekul võtta maapinna lumekoormuse normsuuruseks võtta
a) kõikjal Eestis, väljaarvatud lõigetes b ja c toodud aladel
sk = 1,5 kN/m2;
b) Pandivere , Otepää ja Haanja kõrgustikul
sk = 2,0 kN/m2;
c) Lääne-Eesti saartel
sk = 1,0 kN/m2.
Märkus. Ajutiste ehitoste, kasvuhoonete, laohoonete, milles inimesi tavaliselt ei viibi ja muude selliste ehitiste projekteeimisel võib tellija nõusolekul lähtuda ka väiksemast maapinna lumekoormusest, kuid mitte alla 1,0 kN/m2. Sel juhul peab olema projektis nõue, et ülemäärane lumi tuleb katuselt maha ajada.
5. Katuse lumekoormus
(1) Katuse lumekoormuse normsuurus määratakse järgmiselt:
s = µi sk , (1)
kus µi - lumekoormuse kujutegur (vt. pt. 7); sk - lumekoormuse normsuurus maapinnal.
(2) Lumekoormus loetakse mõjuvaks katuse horisontaalprojektsioonile jaotatud vertikaalkoormusena.
(3) Lumekoormuse puhul lähtutakse lume looduslikest kuhjumis- mudelitest ja ei arvestata rookimisest või ümbertõstmisest tingitud lume paiknemist katusel. Sellistel juhtumitel tuleb vajaduse korral lumekoormuse tegelik jagunemine katusel arvesse võtta.
... Projekteerimise alused 58
7. Lumekoormuse kujutegurid
7.1 Üldsätted
(1) Käesolevas peatükis antakse lumekoormuse kujutegurid enam levinud katusetüüpidele.
(2) Eristatakse kolme põhilist koormusvarianti ja need võetakse arvesse vastavate kujuteguritega: · üle kogu katuse pinna ühtlase kihina jaotunud lumekoormus, mis tekib nõrga tuulega või tuulevaikse ilmaga sadavast lumest; · koormus, mis tekib lume ebaühtlsest jagunemisest tuule toimel - näiteks viilkatuse tuulepoolselt küljelt tuuleakusele küljele tuisuga kandunud lumi või takistuste juurde kuhjunud lumi; · koormus katuse kõrgemalt osalt madalamale libisenud lumest.
7.2 Kaldkatused
(1) Kaldkatuste lumekoormuse kujutegurite suurus on toodud joonisel 1.
Joon. 1. Kaldkatuste lumekoormuse kujutegurid
Ühekaldelised katused Projekteerimise alused 59
(2) Ühekaldelise katuse lumekoormuse kujutegurid on toodud tabelis 1, kusjuures on oletatud, et lume katuselt allalibisemine ei ole takistatud. Juhul kui katuse madalam serv lõpeb parapeti, lumetara või mingi muu takistusega, ei tohi kasutada väiksemat kujutegurit kui 0,8.
(3) Lisaks lumekoormuse ühtlasele jaotusele tuleb (vajaduse korral) arvestada ka teist koormusvarianti, kus pool lumekoormusest mõjub silde ebasoodsamal poolel - vt. joon. 2.
Tabel 1 Ühekaldelise katuse lumekoormuse kujutegurid Katuse kaldenurk 0 600 600 - Kujuregur µ1 0,8 0,8 × 0 300
Joon. 2 Ühekaldelise katuse lumekoormuse kujutegurid
Viilkatused (kahekaldelised katused)
(4) Viilkatuste lumekoormuse kujutegurid on on antud tabelis 2, kusjuures on oletatud, et lume allalibisemine katuselt ei ole takistatud. Kui katuse madalam serv lõpeb parapeti, lumetara või mingi muu takistusega, ei tohi kasutada väiksemat kujutegurit kui 0,8. Projekteerimise alused 60
Tabel 2 Viilkatuse lumekoormuse kujutegurid Katuse 0 600 kaldenurk 600 - Kujutegur µ1 0,8 0,8 0,8 × 0 300 - 150 600 - Kujutegur µ2 0,8 0,8 + 0,6 × , × 11 0 300 30
(5) Joonisel 3 toodud variantidest tuleb võtta arvesse kõige ebasoodsam.
Joon. 3 Viilkatuse lumekoormuse kujutegurid
Saagkatused
(6) Saagkatuseid tuleb arvutada punktide 7.2.(4) ja (5) kohase lume- koormuse jaotusega ja lisaks veel joon. 4 kohase hangekoormusega, valides neist kandekonstrukltsioonide seisukohalt ebasoodsaima.
(7) Kui saagkatuse ühe või mitme tahu kaldenurk on üle 600, määratakse kujutegurid sõltuvalt konkreetsest olukorrast - vt jaot. 7.4 ja 7.5. Projekteerimise alused 61
Tabel 3 Saagkatuse lumekoormuse kujutegurid Katuse kaldenurk 0 Joon. 4 Saagkatuse lumekoormuse kujutegurid
7.3 Kumerkatused
(1) Kumerkatuseid tuleb kontrollida joon. 5 toodud ühtlaselt jaotunud või ebasümmeetrilise lumekoormusega, sõltuvalt kumma mõju on ebasoodsam. Lumekoormuse kujutegurite suurus on antud joonisel 6. Seejuures oletatakse, et lume mahalibisemine katuselt ei ole takistatud.
(2) Lumekoormuse kujutegurid määratakse järgmiselt:
Kui Kui > 600, siis µ1 = µ 2 = µ 3 = 0 . (5) Projekteerimise alused 62
Joon. 5 Kumerkatuse lumekoormuse kujutegurid
Joon. 6 Kumerkatuse lumekoormuse kujutegurid sõltuvalt kõrguse ja silde suhtest Projekteerimise alused 63
7.4 Katuse kõrguse järsud muutused
(1) Katuse kõrguse järskude muutuste korral tuleb lähtuda p. 7.2 kohasest ühtlaselt jaotunud või ebasümmeetrilisest lumekoormusest või joonisele 7 vastavast hangekoormusest - sõltuvalt sellest mille mõju neist on ebasoodsaim.
(2) Lume kuhjumine katuse kõrguse järsu muutuse puhul on tingitud tuulest kantud või kõrgemal paiknevalt katuseosalt allavarisenud lumest. Lumekoormuse kujutegur määratakse järgmiselt:
µ1 = 0,8 (eeldusel, et allpool paiknev katuseosa on tasane ); (6) µ2 = µs + µw , (7)
kus µs - kõrgemalt katuseosalt allalibisemisest tekkinud lumehange kujutegur;
µw - tuulest kantud lumehange kujutegur.
Joon. 7 Lumekoormuse kujutegurid katuse kõrguse järsu muutuse kohal Projekteerimise alused 64
(3) Allalibisemisest tekkinud hange kujutegur määratakse järgmiselt:
kui 150 , siis µs = 0;
kui > 150, siis µs arvutatakse lisakoormusest, mille suuruseks võetakse 50 % ülemise katuseosa astmepoolse tahu jaot. 7.2 kohasest suurimast lumekoormusest.
(4) Tuulest kantud lumehange kujutegur määratakse järgmiselt:
b1 + b2 h µw = ; kusjuures 0,8 µw 4,0 , (8) 2h sk
kus - lume mahukaal (võetakse siin 2,0 kN/m3).
(5) Hange pikkus ls määratakse järgmiselt:
ls = 2h; kusjuures 5 m Märkus. Kui b2 alumisel serval leitakse kujuteguri suurus nagu joon. 7 toodud pikemal katuselgi, lõigates astmest kaugusel b2 lumekoormuse jagunemise epüüri "ülejäägi" maha, so.
ls - b2 µ = µ1 + (µ2 - µ1 ) . ls
7.5 Lume kuhjumine eendite ja takistuste ümbruses
(1) Tuulistes oludes võib katusel esinevate takistuste ümbrusse tekkida lumehangesid. Takistused tekitavad aerodünaamiliselt varjatud alasid, kuhu lumi koguneb - vt. joon 8.
(2) Lumekoormuse kujutegurid ja hangede pikkused leitakse järgmiselt:
µ2 = 0,8 (eeldusel et takistuse ümbruses on tasane katus); (10)
h µ2 = , kusjuures 0,8 kus - lume mahukaal (võetakse siin 2,0 kN/m3).
(3) Hange pikkus ls =2h, kusjuures 5 m Joon. 8 Lumekoormuse kujutegurid eendite ja takistuste ümbruses
8. Katuseräästalt allarippuv lumi
(1) Katuseräästa projekteerimisel tuleb lisaks katuse muule lumekoormusele võtta arvesse ka katuseräästalr allarippuva lume koormus. See rakendatakse räästa äärele ja selle suurus leitakse valemiga
µi2 sk2 sc = k , (13)
kus sc - rippuva lume koormus (kN/m); µi - katusele mõjuva lumekoormuse kujutegur; sk - lumekoormuse normatiivne suurus maapinnal; Projekteerimise alused 66
Joon.9. Katuseräästalt allarippuv lumi
9. Lumetõkete koormus
(1) Allalibiseva lumemassi liikumise suunas mõjuva jõu arvutamisel loetakse katusepinna ja lume vaheline hõõrdetegur nulliks. Sel eeldusel on libiseva lumemassi põhjustatud liikumissuunaline normatiivne jõud laiusühiku kohta järgmine:
Fs = sb sin (14)
kus s = µi si - katuse normatiivne lumekoormus (kN/m2); b - tõkke ja katuseharja vahekauguse horisontaalprojektsioon (m); - katuse kaldenurk horisontaaltasandi suhtes; µi - katusele mõjuva lumekoormuse kujutegur.
(2) Katuse lumekoormus leitakse p. 5(1) järgi lähtudes lumekoormuse kõige ebasoodsamast jaotusest. Projekteerimise alused 67
LISA D. Maapinna normatiivse lumekoormuse määramine
(1) Lumekoormuse normsuuruseks maapinnal on selline koormus, mida võidakse ületada keskmiselt üks kord 50 aasta jooksul. Usaldusväärse normkoormuse saamiseks peaks lumekoormuse aegrea pikkus olema vähemalt kaks korda suurem, so. 100 aastat. Seda aegrida tuleb maapinna lumekoormuse normsuuruse saamiseks statistiliselt töödelda standardi ISO 4355-1981 lisa A järgi. Saadud normkoormuse suurus ümardatakse ülespoole koormuste reas 0,5 - 0,7 - 1,0 - 1,5 - 2,0 - 2,5 kN/m2.
(2) juhul kui usaldusväärseid vaatlusandmeid on vähem kui p. (1) nõutud, võib maapinna lumekoormuse normsuuruse lihikaudseks hindamiseks kasutada ENV 1991-2-3 (Eurocode 1 osa 2.3) lisas D toodud metoodikat.
LISA E. Lume mahukaal
Lume mahukaal on muutuv suurus. See sõltub lumekatte kestusest, paiknemisest, kliimast ja kõrgusest merepinnast. Lume keskmine mahukaal (välja arvatud käesolevate normide jaotistes 7.4 ja 7.5 käsitletud juhtudel) on toodud tabelis E1.
Tabel E1. Lume keskmine mahukaal Lume tüüp Mahukaal [kN/m3] Värske 1,0 Seisnud (tunde või päevi pärast sadamist) 2,0 Seisnud (nädalaid või kuid pärast sadamist) 2,5...3,5 Märg 4,0 Projekteerimise alused 68
EPN-ENV 1.2: PROJEKTEERIMISE ALUSED. KOORMUSED JA MÕJURID
EPN-ENV 1.2.6: TUULEKOORMUS
Kuna tuulekoormuse norm on mahukas ja keeruline, on siin toodud väljavõtted olulisemast.
1. Kasutusvaldkond
(1) Käesolevas normieelnõus antakse juhiseid hoonetele, tornidele, korstendele, sildadele jt. ehitistele ja nende osadele mõjuva tuule- koormuse määramiseks. Eriehitiste (ehitised kõrgusega > 200 m, sillad pikkusega > 200 m; vant- ja rippsillad, sõrestiktornid, vantidega mastid, korstnad jne.) puhul tuleb järgida vastava konstruktsiooni projekteerimisnormides toodud erinõudeid ja teha vajalikud lisauuringud. Piirangud käesoleva normieelnõu rakendamiseks on toodud tekstis.
(2) Tuulekoormus tuleb arvutada igale koormatud objektile eraldi. Koormatud objektiks võivad olla · ehitis tervikuna ; · osa ehitisest; · ehitise üksikelemendid (sh. katteelemendid) ja nende kinnitused.
(3) Tuulekoormus on muutuv liikuv koormus. ...
3. Arvutusolukorrad
(1) Tuulekoormus tuleb määrata iga EPN-ENV 1.1-s toodud arvutus- olukorra jaoks.
(2) Teiste koormuste nõju (lumi, jää, transport) võetakse arvesse siis, kui see mõjutab arvutuslikku pindala või mõnda arvutusliku tuulekoormuse määramiseks vajaliku teguri väärtust. (Tegelikkuses - harva. K. L.)
(3) Tuule dünaamilise mõju arvutamisel peab konstruktsiooni dünaamiliste karakteristikute (omavõnkesagedus, võnkevormid jne.) määramisel arvestama ka teiste mõjuvate koormustega seotud masse . Projekteerimise alused 69
(4) Tuule dünaamilisele mõjule tundlikele konstruktsioonidele tuleb teha ka väsimusarvutus.
(5) Tuule dünaamilisele mõjule tundlikud konstruktsioonid tuleb projekteerida nii, et vibratsioon ei häiriks nende kasutamist.
4. Tuulekoormuse olemus
4.1 Üldsätted
(1) Tuulekoormus on dünaamiline koormus, mis mõjub otseselt suletud konstruktsiooni välispinnale ja välispinnal olevate avade kaudu kaudselt konstruktsiooni sisepindadele. Tuulekoormus võib koormata otseselt ka avatud konstruktsioonide sisepindu. Kui konkreetses kohas ei ole määratud teisiti, loetakse tuulerõhust tingitud jõud konstruktsiooni pinnaga risti mõjuvaks. Lisaks võivad teatud juhtudel mõjuda konstruktsiooni pinna puutuja sihilised hõõrdejõud. Üldjuhul on tuule ja konstruktsiooni vastastikuse mõju tulemuseks · turbulentse tuule otsene mõju konstruktsioonile; · õhukeeriste eraldumisest tulenev pulseeriv koormus konstruktsioonile; · konstruktsiooni võnkumisest põhjustatud pulseeriv koormus konstruktsioonile.
(2) Kogu konstruktsiooni käitumise tuulekoormuse mõjul võib jagada kaheks: · taustkomponent, mis loetakse kvaasistaatiliseks; · resonantskomponent, mille põhjustab konstruktsiooni omavõnke- sagedusele lähedase sagedusega dünaamiline koormus. Enamike ehituskonstruktsioonide jaoks on resonantskomponent väike ja tuulekoormuse mõju võib lihtsustatult asendada kvaasistaatilise taustkomponendiga.
(3) Käesolevas normieelnõus esitatakse tuulekoormus staatiliste rõhkude või jõudude kombinatsioonina, mille mõju loetakse ekvivalentseks võimaliku äärmusliku tuuletoimega. Suhteliselt saledate ja väikese jäikusega konstruktsioonide (korstnad, vaatlustornid, raamide ja sõrestike elemendid, mõningal juhul sillad ja kõrghooned jne.) projekteerimisel tuleb arvestada tuulekoormuse dünaamilist mõju Projekteerimise alused 70
täpsemalt. Normieelnõu 9. peatükis on esitatud kriteeriumid, mis määravad kasutatava meetodi kehtivuspiirid.
(4) Lisaks käesolevale dokumendile võib kasutada alternatiivseid meetodeid ja tuulekoormust täpsustavaid uurimusi. Need tuleb teha tunnustatud analüütiliste, numbriliste või eksperimentaalsete meetoditega, sh. mõõtmised ehitusplatsil või tuulekanalis. Nõuded sellistele katsetele on esitatud jaotises 4.3.
4.2 Tuulekoormuse määratlus
(1) Tuulekoormus esitatakse üldjuhul tuulerõhuna. Tuulerõhk loetakse mõjuvana risti konstruktsiooni pinnaga, kui konkreetses kohas ei ole määratud teisiti (näit. võimalik puutujasihiline hõõrdejõud). Mõne konstruktsiooni või konstruktsioonielemendi jaoks on sobiv esitada tuulekoormus resultandina - tuulejõuna või -momendina.
(2) Tähistusi: · w - tuulerõhk pinnale; · Fw - tuule resultant; · M e = Fw e - väändemoment, kus · e - tuulerõhu ekstsentrilisus; · Ffr - hõõrdejõud; · qref - keskmise tuulerõhu baasväärtus (määratakse tuule kiiruse baasväärtuse alusel; · ce(z) - asukohategur, mis arvestab maastiku tüübi ja reljeefi mõju turbulentsile ja tuule kiirusele kõrgusel z; · z - konkreetsele tuulerõhutegurile vastav arvutus- kõrgus; · cd - dünaamikategur, mis arvestab tuulekoormuse dünaamilist iseloomu ja rõhu pulsatsiooni konstruktsiooni pinnal.
4.3 Nõuded katsetele
... Projekteerimise alused 71
5. Tuulerõhk pindadele
5.1 Rakendusvaldkond
(1) Allpool esitatud metoodika on rakendatav ehitistele, mille katte- konstruktsioon on sedavõrd jäik, et seal tuulest tingitud resonants - võnkumisi ei teki. Enamasti on see eeldus täidetud. Kui siiski ehitise kattekonstruktsiooni omavõnkesagedus on madal (alla 5 Hz) peab neid võnkumisi arvestama. Käesolevas normieelnõus selliseid jhte ei käsitleta.
5.2 Välisrõhk
(1) Konstruktsiooni välispindadele mõjuva rõhu normatiivne väärtus leitakse valemiga
we = qref ce ( ze ) c pe , (5.1)
kus c pe - välisrõhutegur (vt. pt. 10).
5.3 Siserõhk
(1) Konstruktsiooni sisepindadele mõjuva rõhu normatiivne väärtus leitakse valemiga
wi = qref ce ( zi ) c pi , (5.2)
kus c pi - siserõhutegur (pt. 10).
5.4 Netorõhk
(1) Tuule netorõhuks konstruktsioonielemendile loetakse selle vastaspindadel mõjuvate rõhkude vahe, arvestades märki. Positiivseks loetakse pinna poole suunatud rõhku (tuule surve), negatiivseks - pinnast eemale suunatud rõhku (tuule imemine) - vt. joon. 5.1. Projekteerimise alused 72
Joon. 5.1 Tuulerõhk pindadel
6. Tuulejõud
6.1 Konstruktsiooni pinnaga risti mõjuv tuulejõud
(1) Konstruktsioonile või selle osale mõjuv arvutuslik tuulejõud määratakse sõltuvalt konstruktsiooni tüübist kas · integraaljõuna (kogujõuna) või · üksikutele pinnaosadele mõjuvate rõhkude resultandina (kui konstruktsioon või selle osa ei ole tundlik dünaamilistele mõjudele)
(2) Integraaljõud määratakse avaldisest
Fw = qref ce (ze ) c f Aref cd , (6.1)
kus cf - tuulejõutegur (vt. 10. pt.);
Aref - arvutuspindala teguri cf määramisel (üldjuhul konstruktsi- ooni pindala projektsioon tuule risttasandile - vt. 10. pt.).
(3) Sõrestikkonstruktsioonidele ja vertikaalsetele konsoolsetele Projekteerimise alused 73
konstruktsioonidele nagu kõrghooned, korstnad, tornid jne, millel on ligikaudu ühesugune ristlõige ja saledus = h/b > 2 (h - kõrgus, b - laius tuule rist (?)tasandis), määratakse igale osalõigule mõjuv jõud Fwj avaldisega
( ) Fwj = qref ce z j c fj A j cd , (6.2)
kus zj - osalõigu raskuskeskme kõrgus maapinnast ;
cfj - tuulejõu tegur osalõigule (vt. 10. pt.);
Aj - osalõigu pindala.
(4) Kui konkreetsel juhul ei ole määratud teisiti, eeldatakse, et mittesilindrilisele konstruktsioonile (hoonele) mõjub tuule resultantjõud ekstsentrilisusega b e= , (6.3) 10
kus b - konstruktsiooni (hoone) laius tuule risttasandis - vt. joon. 6.1.
Ekstsentrilisust ei rakendata silindrilistele konstruktsioonidele ja sõrestikkonstruktsioonidele.
6.2 Hõõrdejõud
(1) Hõõrdehõud Ffr võib olla oluline suurte tuultele avatud katusepindade puhul. Hõõrdehõud leitakse valemiga
F fr = qref ce (ze ) c fr A fr , (6.4)
kus cfr - hõõrdetegur - vt. jaot. 10.13;
Afr - vaadeldava tuulele avatud pinna pindala.
7. Tuule põhikarakteristikud Projekteerimise alused 74
7.1 Tuulerõhu baasväärtus
(1) Keskmise tuulerõhu baasväärtus määratakse avaldisega
2 vref qref = , (7.1) 2
kus vref - tuulekiiruse vaasväärtus;
= 1,25 kg/m3 - õhu tihedus.
7.2 Tuulekiiruse baasväärtus
(1) Tuulekiiruse baasväärtuseks vref võetakse II kategooria maastikul maapinnast 10 m kõrgusel mõõdetud 10 minuti keskmine tuulekiiruse väärtus, mida ületatakse aasta jooksul tõenäosusega 0,02 (üketatakse üks kord 50 aasta jooksul).
(2) Tuulekiiruse baasväärtust võib vähendada ajutiste konstruktsioonide projekteerimisel. Ajutisteks konstruktsioonideks loetakse · ehitusaegsed abilokstruktsioonid; · konstruktsioonid. mille kohta on teada, et nende iga ei ületa 1 aastat.
(3) Teisaldatavad konstruktsioonid, mida võib püstitada ja maha võtta igal aastaajal, projekteeritakse täieliku arvutusliku tuulekoormusega. ...
7.4 Tuulekiiruse baasväärtuse valimine
Siin on EPN-ENV 1.2.6 -s toodud ekslikud suurused (absoluutselt suurimad registreeritud tuule kiirused).
Eesti Vabariigi territooriumil tuleks kasutada järgmisi tuulekiiruse baasväärtusi:
a) kõikjal Eesti territooriumil, va lõikes (b) toodud juhtudel - vref = 21 m/s Projekteerimise alused 75
b) vahetult mererannal, sadamakaidel või avamere laidudel paiknevate ehitiste puhul vref = 23 m/s
Nimetatud tuule baaskiiruse suurused on saadud Soome Riikliku tehnikauuringute keskuse (VTT) poolt teostatud mõõtmiste alusel.
8. Maastikutüübi mõju
8.1 Asukohategur
(1) Asukohategur ce(z) võtab arvesse tuule kiiruse ja turbulentsi sõltuvust maastikutüübist, maapinna ebatasasusest ning kõrgusest maapinna kohal ja arvutatakse valemiga
ce (z ) = cr2 + 7 Kr cr , (8.1)
kus Kr - maastikutüübi tegur (vt. jaot. 8.2);
cr(z) - ebatasasustegur (vt. jaot. 8.3).
(2) Joon. 8.1 on toodud ce väärtused kõigi nelja maastikutüübi jaoks
Joon.8.1 Teguri ce(z) sõltuvus maastikutüübist ja kõrgusest maapinna kohal
8.2 Maastikutüübid Projekteerimise alused 76
(1) Maastikutüübid on määratud tabelis 8.1. Parameetrite Kr, z0 ja zmin väärtusi kasutatakse jaotises 8.3.
Tabel 8.1 Maastikutüübid ja neile vastavad parameetrid Maastiku- Kirjeldus Kr z0 zmin tüüp (m) (m) I Mere- ja järvekaldad või tasane maastik , 0,17 0,01 2 mis on vähemalt 5 km ulatuses avatud takistuseta tuulele II Linnaväline maastik madalate piiretega, 0,19 0,05 4 hajali asuvate taluhoonete ja puudega III Linnalähi- ja tööstuspiirkonnad 0,22 0,3 8 IV Linnaalad, mille pindalast vähemalt 0,24 1 16 15% on hoonestatud ja hoonete kesk- mine kõrgus ületab 15 m
(3) Kui maastikutüübi valikul on kahtlusi , valitakse vä'iksemale Kr-le vastav maastik.
8.3 Ebatasasustegur
(1) Ebatasasustegur cr(z) võtab arvesse keskmise tuulekiiruse muutumist ehituskohas sõltuvalt maapinna ebatasasusest ja kõrgusest.
(2) Ebatasasustegur kõrgusel z:
z - kui z min z , siis cr (z) = Kr ln ; z0 zmin - kui z (3) Üle 200 m kõrguste ehitiste puhul tuleb käesolevatele normidele lisaks kasutada täiendavaid uuringuid .
9. Dünaamikategur Projekteerimise alused 77
(1) Käesolevas normieelnõus käsitletakse dünaamilist tuulekoormust kvaasistaatilisena. Tuulekoormuse dünaamilist mõju väljendatakse dünaamikateguriga cd, mille suurus sõltub konstruktsiooni materjalist ja mõõtmetest. ... (2) Käesolevas normieelnõus vaadeldakse ainult dünaamikateguri määramise lihtsustatud meetodit (täpsustatud meetod on antud vastava euronormi - ENV 1991-2-4 lisas B).
Lihtsustatud meetodiga võib dünaamikategurit hinnata · hoonetele ja korstendele kõrgusega kuni 200 m kui cd maantee ja raudteesildadele maks. avaga alla 200 m kui cd Meie vaatleme ainult hoonete dünaamikateguri hindamist. (Normieelnõus on toodud ka mõningaid andmeid korstende ja sildade jaoks. Mastide tuulekoormuse dünaamikateguri arvutuseeskirjad on toodud mastide projekteerimisnormis jne.)
Lihtsustatud meetoodi kasutuspiirid on toodud joonisel 9.1. Kui hoone mõõtmed jäävad allapoole joon. 9.1 toodud kõverat, võetakse veaga tagavara kasuks dünaamikategur cd = 1.
Joon. 9.1 Lihtsustatud meetoodi kasutuspiirid ja tegur cd hoonetel 10. Aerodünaamikategurid Projekteerimise alused 78
10.1 Üldsätted
(1) EPN-ENV 1.2.6 käesolevas peatükis on toodud tuulerõhu ja -jõu tegurid · hoonetele (10.2), · varikatustele (10.3), · eraldiseisvatele piiretele (seinad, tarad) ja teabetahvlitele (10.4), · jne. samuti on toodud siin pindade hõõrdetegurid (tuule suhtes) ja saleduse redutseerimistegurid.
(2) Kui konstruktsioonil esineb arvestatav lume- või jääkoormus, suurendatakse arvutuslikku pindala lume- või jääkihi paksuse arvel.
10.2 Hooned
10.2.1 Üldsätted
(1) Hoonete välishõhutegurid cpe sõltuvad tuule mõjule avatud pinna suurusest. Tabelis 10.2.1 antakse standardväärtused cpe,10 ja cpe,1 vastavalt pindadele 10 m2 ja 1 m2.
Tabel 10.2.1 Hoone välisrõhutegur sõltuvalt tuule mõjulele avatud pinna suurusest 2 A 10 m2 c pe = c pe,10
(2) Tegurite cpe,10 ja cpe,1 väärtused tuule suundade = 00, 900 ja 1800 puhul vastavad maksimumväärtustele suunavahemikus ± 450 .
10.2.2 Ristkülikulise põhiplaaniga hoonete püstseinad
(1) Ristkülikulise ristlõikega hoone arvutuskõrguse zc määramist selgitab joonis 10.2.1 ja alljärgnevad punktid (2)...(4). Projekteerimise alused 79
Joon. 10.2.1 Arvutuskõrgus zc sõltuvalt hoone kõrgusest h ja laiusest b
(2) Kui hoone kõrgus h on väiksem laiusest b, tuleb tuulekoormuse määramisel võtta kogu hoone ulatuses üks arvutuskõrgus ze = h.
(3) Kui hoone kõrgus h on suurem laiusest b, kuid väiksem kui 2b, tuleb hoone alumisel osal kõrguseni b võtta ze = b ja sealt kõrgemal ze = h.
(4) Kui hoone kõrgus h ületab 2b, tuleb kasutada järgmisi arvutuskõrgusi: · alumisel osal kõrguseni b => ze = b; · ülemisel osal, hoone ülemisest servast b võrra allpool => ze = h; · vahepease osa võib jagada suvaliseks arvuks tsoonideks, mille arvutuskõrgus võetakse võrdseks vastava tsooni ülemise serva kõrgusega maapinnast - ze = z.
(5) Välisrõhutegurite cpe,10 ja cpe,1 väärtused joon. 10.2.2 näidatud tsoonide A, B, C, D ja E jaoks on antud tabelis 10.2.2
Tabel 10.2.2 Välisrõhutegurid hoone püstseintele d/h 4 Tsoon cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 A - 1,0 - 1,3 - 1,0 - 1,3 B - 0,8 - 1,0 - 0,8 - 1,0 C - 0,5 - 0,6 D + 0,8 + 1,0 + 0,6 + 1,0 E - 0,3 - 0,3 Projekteerimise alused 80
d/h vahepealsete väärtuste puhul välisrõhutegurite väärtus leitakse interpoleerimise teel.
Joon. 10.2.2 Ristkülikulise põhiplaaniga hoone seinte koormustsoonid
10.2.3 Lamekatused
(1) Koormustsoonide ja arvutuskõrguse määramist selgitab joonis 10.2.3.
(2) Rõhutegurid on toodud tabelis 10.2.3. Projekteerimise alused 81
Joon. 10.2.3 Lamekatuste koormistsoonid ja arvutuskõrgus
Tabel 10.2.3 Lamekatuste välisrõhutegurid Tsoon F G H I cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 Täisnurkne räästas - 1,8 - 2,5 - 1,2 - 2,0 - 0,7 - 1,2 ±0,2 Parapetiga hp/h = 0,025 - 1,6 - 2,2 - 1,1 - 1,8 - 0,7 - 1,2 ±0,2 räästas hp/h = 0,05 - 1,4 - 2,0 - 0,9 - 1,6 - 0,7 - 1,2 ±0,2 hp/h = 0,10 - 1,2 - 1,8 - 0,8 - 1,4 - 0,7 - 1,2 ±0,2 Kumer r/h = 0,05 - 1,0 - 1,5 - 1,2 - 1,8 - 0,4 ±0,2 räästas r/h = 0,10 - 0,7 - 1,2 - 0,8 - 1,4 - 0,3 ±0,2 r/h = 0,2 - 0,5 - 0,8 - 0,5 - 0,8 - 0,3 ±0,2 Mansard = 300 - 1,0 - 1,5 - 1,0 - 1,5 - 0,3 ±0,2 räästas - 1,2 - 1,8 - 1,3 - 1,9 - 0,4 ±0,2 = 450 = 600 - 1,3 - 1,9 - 1,3 - 1,9 - 0,5 ±0,2
... Projekteerimise alused 82
10.2.5 Kahekaldelised katused
(1) Koormustsoonid ja arvutuskõrgused on toodud joonisel 10.2.5.
(2) Rõhutegurid on toodud tabelites 10.2.5a ja 10.2.5b
Joon. 10.2.5 Kahekaldelise katuse koormustsoonid ja arvutuskõrgused Projekteerimise alused 83
Tabel 10.2.5.a Kahekaldelise katuse välisrõhutegurid tuule suuna = 0 puhul (joon. 10.2.5) Katuse F G H I J kaldenurk cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 - 450 - 0,6 - 0,6 - 0,6 - 0,6 - 0,8 - 0,8 - 0,7 - 1,0 - 1,5 - 300 - 1,1 - 2,0 - 0,8 - 1,5 - 0,8 - 0,8 - 0,6 - 0,8 - 1,4 - 150 - 2,5 - 2,8 - 1,3 - 2,0 - 0,9 - 1,2 - 0,5 - 0,7 - 1,2 - 50 - 2,3 - 2,5 - 1,2 - 1,5 - 0,8 - 1,2 - 0,3 - 0,3 - 0,3 50 - 1,7 - 2,5 - 1,2 - 2,0 - 0,6 - 1,2 - 0,3 - 0,3 150 - 0,9 - 2,0 - 0,8 - 1,5 - 0,3 - 0,4 - 1,0 - 1,5 + 0,2 +0,2 +0,2 +0,2 + 0,2 300 - 0,5 - 1,5 - 0,5 - 1,5 - 0,2 - 0,4 - 0,5 + 0,7 +0,7 +0,7 +0,7 + 0,4 450 + 0,7 +0,7 +0,7 +0,7 + 0,6 - 0,2 - 0,3 600 + 0,7 +0,7 +0,7 +0,7 + 0,7 - 0,2 - 0,3 750 + 0,8 +0,8 +0,8 +0,8 + 0,8 - 0,2 - 0,3
Märkused. 1. Kui katusekalle jääb + 50 ja - 50 vahele, tuleb kasutada lamekatuse kujutegureid. Muudel juhtudel - interpoleerida.
2. Kaldenurkade = 150 ja 300 puhul on võimalikud teguri mõlemad väärtused (nii negatiivne kui ka positiivne).
Tabel 10.2.5b Kahekaldelise katuse välisrõhutegurid tuule suuna = 900 puhul (joon. 10.2.5) Katuse F G H I kaldenurk cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 - 450 - 1,4 - 2,0 - 1,2 - 2,0 - 1,0 - 1,3 - 0,9 - 1,2 - 300 - 1,5 - 2,1 - 1,2 - 2,0 - 1,0 - 1,3 - 0,9 - 1,2 - 150 - 1,9 - 2,5 - 1,2 - 2,0 - 0,8 - 1,2 - 0,8 - 1,2 - 50 - 1,8 - 2,5 - 1,2 - 2,0 - 0,7 - 1,2 - 0,6 - 1,2 50 - 1,6 - 2,2 - 1,3 - 2,0 - 0,7 - 1,2 - 0,5 150 - 1,3 - 2,0 - 1,3 - 2,0 - 0,7 - 1,2 - 0,5 300 - 1,1 - 1,5 - 1,4 - 2,0 - 0,8 - 1,2 - 0,5 450 - 1,1 - 1,5 - 1,4 - 2,0 - 0,9 - 1,2 - 0,5 600 - 1,1 - 1,5 - 1,2 - 2,0 - 0,8 - 1,0 - 0,5 750 - 1,1 - 1,5 - 1,2 - 2,0 - 0,8 - 1,0 - 0,5 Projekteerimise alused 84
10.2.9 Siserõhk
Siserõhku (vt. ka jaot. 5.3) vaadeldakse juhtudel, kui hoone seintes on (statsionaarselt lahti olevad) avad.
Siserõhutegur cpi sõltub tegurist µ (vt. joon. 10.2.9), mis võrdub: (summaarne avade pindala tuulealusel ja tuulega paralleelsetel külgedel) jagatud (avade summaarse pindalaga hoone kõigil külgedel).
Joon. 10.2.9 Siserõhutegur cpi hoonetel, mille seintes on avad
Arvutuskõrguseks zi võetakse sisemiste vaheseinteta hoonetel · ühekorruselisel hoonel - avade keskmine kõrgus maapinnast; · mitmekorruselisel hoonel - vastava korruse (keskmine) kõrgus.
Siserõhku on täpsemalt käsitletud EPN-ENV 1.2.6 jaotises 10.2.9.
Sisemiste vaheseinte ja avadega hoonete puhul võib (veaga tagavara kasuks) kasutada siserõhuteguri ekstremaalväärtusi:
cpi = + 0,8 või cpi = - 0,5.
Eeldatakse, et sise- ja välisrõhk mõjuvad samaaegselt. 10.3 Varikatused Projekteerimise alused 85
(1) Varikatuseks nimetatakse ehitist, millel on katus, kuid puuduvad püsivad seinad (näit. tanklates, laoplatsidel jne.)
(2) Varikatuse aluse tuuletakistust iseloomustatakse teguriga , mis võrdub katuse all olevate võimalike tuuletakistuste pindala ja katusealuse pindala jagatisega (mõlemad pindalad võetakse projekteerituna tuule risttasandisse). Tühja katusealuse puhul = 0; allatuule poolsest küljest täielikult suletud katusealusel = 1.
Joon. 10.3.1 Õhuvool ümber varikatuse ...
Joon. 10.3.2 Kahekaldelise varikatuse koormusolukorrad
Tabel 10.3.2 Kahekaldelise varikatuse netorõhuteguri cp.net väärtused Projekteerimise alused 86
Katuse Üld- Kohalikud tegurid kaldenurk tegur (0 ) max + 0,7 + 0,8 + 1,6 + 0,6 + 1,7 - 20 min, = 0 - 0,7 - 0,9 - 1,3 - 1,6 - 0,6 min, = 1 - 1,3 - 1,5 - 2,4 - 2,4 - 0,6 max + 0,5 + 0,6 + 1,5 + 0,7 + 1,4 - 15 min, = 0 - 0,6 - 0,8 - 1,3 - 1,6 - 0,6 min, = 1 - 1,4 - 1,6 - 2,7 - 2,6 - 0,6 max + 0,4 + 0,6 + 1,4 + 0,8 + 1,1 - 10 min, = 0 - 0,6 - 0,8 - 1,3 - 1,5 - 0,6 min, = 1 - 1,4 - 1,6 - 2,7 - 2,6 - 0,6 max + 0,3 + 0,5 + 1,5 + 0,8 + 0,8 -5 min, = 0 - 0,5 - 0,7 - 1,3 - 1,6 - 0,6 min, = 1 - 1.3 - 1,5 - 2,4 - 2,4 - 0,6 max + 0,3 + 0,6 + 1,8 + 1,3 + 0,4 +5 min, = 0 - 0,6 - 0,6 - 1,4 - 1,4 - 1,1 min, = 1 - 1,3 - 1,3 - 2,0 - 1,8 - 1,5 max + 0,4 + 0,7 + 1,8 + 1,4 + 0,4 + 10 min, = 0 - 0,7 - 0,7 - 1,5 - 1,4 - 1,4 min, = 1 - 1,3 - 1,3 - 2,0 - 1,8 - 1,8 max + 0,4 + 0,9 + 1,9 + 1,4 + 0,4 + 15 min, = 0 - 0,8 - 0,9 - 1,7 - 1,4 - 1,8 min, = 1 - 1,3 - 1,3 - 2,2 - 1,6 - 2,1 max + 0,6 + 1,1 + 1,9 + 1,5 + 0,4 + 20 min, = 0 - 0,9 - 1,2 - 1,8 - 1,4 - 2,0 min, = 1 - 1,3 - 1,4 - 2,2 - 1,6 - 2,1 max + 0,7 + 1,2 + 1,9 + 1,6 + 0,5 + 25 min, = 0 - 1,0 - 1,4 - 1,9 - 1,4 - 2,0 min, = 1 - 1,3 - 1,4 - 2,0 - 1,5 - 2,0 max + 0,9 + 1,3 + 1,9 + 1,6 + 0,7 + 30 min, = 0 - 1,0 - 1,4 - 1,9 - 1,4 - 2,0 min, = 1 - 1,3 - 1,4 - 1,8 - 1,4 - 2,0
Samas jaotises on antud ka andmed ühekaldeliste ja saagvarikatuste netorõhutegurite cp.net leidmiseks.