分类目录归档:欧洲规范讲义系列

欧洲规范翻译及比较研究出版工程-启动

© Written by J.Y. WANG

由人民交通出版社主持的国家出版基金项目“欧洲规范翻译及比较研究出版工程”,已2018年6月14日正式启动。该项目涉及欧洲规范(Eurocodes)及其附件、设计指南的翻译和中欧规范对比研究丛书的编写,专业性强、质量要求高、体量大。为实现“出版一套体系全、质量高、影响力大的欧洲规范中文版译本和中欧规范比较研究丛书”之目标,拟集中行业优秀力量,共同完成这一工作。欧洲规范翻译与比较研究出版工程包括欧洲规范(Eurocode1990-1999)、英国附件、法国附件、德国附件、欧洲规范设计指南丛书共计200余册图书的翻译出版,以及中欧规范对比研究丛书的编写出版。本项目参与单位包括全国各科研院所、高校、企业等共计国内外53家单位。参与人员包括秦顺全院士、聂建国院士、陈政清院士、岳清瑞院士、卢春房院士等共计205人。

以下是启动会上的发言:

尊敬的各位专家、各位同仁:
很高兴冶建院能参与到《欧洲规范翻译与比较研究出版工程》项目中。
欧洲规范体系完善,严谨而灵活。不但可以在欧盟使用,也可以在国际范围使用。因此在全球具有较强影响力。自2010年3月广泛实施以来,除欧盟成员国外,在非洲、中东以及东南亚等地区也普遍应用。
从国际工程上看,现在随着中国国力的增强,一带一路建设的进行,越来越多的中国企业走入国际工程建设市场。以中冶建筑研究总院为例,近些年就陆续在新加坡、阿尔及利亚、保加利亚、毛里求斯等地的建设项目中使用到欧洲规范。当前我国工程建设行业对于欧洲规范使用和研究有着实际而迫切的需求。
另外从技术交流上看,欧洲规范是一部高质量和高一致性的规范。中国有众多的不同地区,这与欧洲规范用于欧盟众多不同地区类似。作为一套统一规范在如何处理具体地区情况上对我们具有很好的借鉴意义。
此前,各单位在实际工作中,都曾翻译过部分欧洲规范。但仅是满足实际工程需要或特定科研需要。各单位的侧重点不同,因此并不系统也不全面。
2014年的时候,冶建院曾组织中国钢结构协会、国家钢结构工程技术研究中心对《欧标钢结构设计手册》第七版进行过翻译,从图书销售的情况来看,市场需求强烈。
此次人民交通出版社承揽重任,集中行业优秀力量组织出版一套完整欧洲规范丛书,包括规范正文、国家附件、设计指南、比较研究等内容。这对于工程技术人员,无疑具有极大的指导和借鉴意义。 可谓功德无量。
此项目内容庞大,任务繁重。参与单位多达50家。欧洲规范体系具有很强的关联性和一致性,因此术语库的编制尤为重要。工作前期各家会通力配合,统一共识做好术语库的建设,为后续的译审工作奠定良好的基础。
作为项目参与单位,我们将与各单位间通力配合,根据项目组的统筹安排,尽最大的努力,保质保量按时完成译审工作。
谢谢大家!
 

欧洲规范讲义5-可靠性管理与使用年限及耐久性

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可靠性管理

可靠性管理是保证达到结构可靠性要求的重要手段。可靠性管理的内容包括可靠性分级、设计监管分级和施工检查分级。

  • 可靠性分级
    在EN 1990中,可靠性分级由对建筑工程中所使用的资源通过社会经济优化的方法进行,并且考虑了所有预计到的失效后果和建筑工程的成本情况。

表5.1 – 失效后果类别

类别 失效后果 示例
CC3 严重后果:对人的生命、经济、社会损失或环境影响很大 大型公共建筑(如体育场、音乐厅)等
CC2 中等后果:对人的生命、经济、社会损失或环境影响比较大 住宅和办公楼等
CC1 不严重后果:对人的生命、经济、社会损失或环境影响比较小 人不经常进入的农用建筑(如仓库、温室)等

对应于失效后果等级CC3、CC2、CC1的可靠度等级是RC3、RC2、RC1,相应的可靠指标β的最小建议值如下表。

表5.2 – 可靠指标β的最小建议值 (承载能力极限状态)

可靠度等级 β的最小值
1年基准期 50年基准期
RC3 5.2 4.3
RC2 4.7 3.8
RC1 4.2 3.3

可靠度分级可以通过调整持久状况中基本组合的作用分项系数γF来实现。例如对于与可靠度等级具有一致的设计监管和施工检查等级时,可以将分项系数γF乘以系数KFI进行可靠度等级的区分。

  • 设计监管分级
    设计监管分级可根据结构重要性和国家要求或设计大纲来确定。

表5.3 – 设计监管分级

等级 特征 对计算、绘图和说明的最小监管要求
DSL3 (对应于RC3) 扩大监管 由非设计单位的第三方核查
DSL2 (对应于RC2) 常规监管 由项目负责人之外的其他人员按照组织程序核查
DSL1 (对应于RC1) 常规监管 由设计人员自检
  • 施工检查分级
    检查水平可以质量管理等级相联系,并考虑相应的质量管理措施。

表5.4 – 施工检查分级

等级 特征 要求
IL3 (对应于RC3) 扩大检查 由第三方核查
IL2 (对应于RC2) 常规检查 按照组织程序核查
IL1 (对应于RC1) 常规检查 由设计人员自检
  • 质量管理
    为使结构满足相应要求和设计假定,应采用适当的质量控制措施,这是措施包括:
    -可靠性要求的确定;
    -组织措施;
    -设计、施工、维修阶段的控制措施。
    -可以使用EN ISO 9001: 2000中相关的质量管理措施。

设计使用年限
设计使用年限是指设计规定的结构或结构构件不需进行大修即可按预定目的使用的时间段。工程结构设计时应规定设计使用年限。

表5.5 – 设计使用年限

类别 设计使用年限(年) 示例
1 10 临时性结构
2 10到15 可替换的结构构件
3 15到30 农用或类似结构
4 50 房屋建筑及其它一般结构
5 100 纪念性建筑、桥梁和其它结构

耐久性
结构在预期的环境和维修下,其劣化程度不应影响到结构的性能。为达到耐久性的要求以下因素需考虑:
-预期或可预见的结构的使用功能;
-要求的设计准则;
-预期的环境条件;
-材料和制品的组成、特性和性能;
-土体的性能
-结构体系的选择;
-构件形状和结构细部构造;
-加工质量和控制水平;
-特殊的防护措施;
-设计使用年限内的维修。
-在设计阶段应对环境状况进行评估,并做出保护结构所使用材料的规定。劣化程度可通过计算、试验、以往的工程经验或在综合分析的基础上进行估计。

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欧洲规范讲义4-Eurocode的体系与EN1990的一致性

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欧洲规范EN 1990 是Eurocode体系的首要规范,其它规范必须保证与其的一致性,即EN 1991 ~ EN 1999必须参考和遵守EN 1990。EN 1990为所有欧洲结构规范确立了关于结构的安全性、常规使用和耐久性的基本原则和要求,并为建筑物、土木工程的设计和校核提供了基础,还为结构可靠性的相关方面提供了指导。

虽然EC0是关于可靠度的规范,似乎在平时设计用不到的感觉。但是这里必须强调的是,可靠度的问题其实是工程设计问题的核心,因为对于一个建筑物或构筑物,其荷载、材料性能等等都是基于估计或近似的基础上取得的,而工程师就是在此基础上进行设计。那么如何控制这些不精确的数据形成一个可控的安全适用的结构呢?就是采用可靠度方法,化不可控为可控。下面这首小诗正体现出了结构设计的精髓所在。

“结构工程是这样一种艺术:
使用材料
这些材料属性只能估算
建立真实的结构
这些真实的结构只能近似分析
来承受外力
这些力不能准确得知
以满足我们对公众安全职责的要求”

另外特别提醒,关于分项系数法的荷载组合内容是属于可靠度部分的,从这个角度讲也应该重视该规范。下图是欧标的体系结构,从中可以看出主要分为四大部分:首先是可靠度,其次是荷载与作用,再次是按材料区分的各类结构,最后是土工和抗震设计。

EN1990yizhi图 – EN 1990 与其它规范的关系

基本假定
结构设计、施工和使用应满足以下假定:

  • 由具有相关资格和经验的人员进行结构体系的选择和结构设计;
  • 由具有相关技能和经验的人员进行施工;
  • 在工程实施过程中进行了适当的监督和质量控制,如在设计部门,加工厂,车间和现场;
  • 使用EN 1990或EN 1991 ~ EN1999或相关施工标准,或相关材料标准或产品规程中规定的建筑材料和产品;
  • 对结构进行适当的维护;
  • 在设计规定的条件下使用结构。

基本要求
结构的设计应达到下列主要基本要求:

  • 安全性要求 – 结构设计和建造应使其在使用期内具有一定可靠性和经济性,即能够承受施工和使用过程中可能出现的各种作用和影响。
  • 使用性要求 – 在使用过程中具有良好的使用性;
  • 防火性要求 – 当发生火灾时,在规定的时间内结构应保持适当的承载力;
  • 鲁棒性要求 – 结构应在偶然事件发生时(如爆炸、撞击和人为差错)不出现与起因不相称的破坏;

且应采取如下措施一项或多项来避免或限制潜在的破坏:

  • 避免、消除或减小结构可能受到的危险;
  • 选择对已知危险不敏感的结构形式;
  • 选择的结构形式和设计应使结构在单个构件或结构的有限部分被突然移除后仍能维持,或出现可接受的局部破坏;
  • 保持结构的整体性。

应采取下列措施满足对结构的基本要求:

  • 采用适当的材料;
  • 采用合理的设计和构造;
  • 对结构的设计、加工、施工和使用等应制定相应的控制措施。
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欧洲规范讲义3-Eurocode的特点和优势

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欧洲规范的特点
欧洲规范具有创新性、灵活性和系统性的特点:

  • 创新性
    EN 1990为结构的安全性、适用性和耐久性确立了基本原则。并且欧洲规范为传统的和新型的结构和组件均提供了统一的通用设计准则。它的整个设计流程是基于极限状态的概念并结合部分安全系数。欧洲规范同时允许基于概率方法的设计以及辅以测试的设计,并为这些方法的使用提供相应指导。欧洲规范的编写方式鼓励创新,为土木工程的研究开发提供了共同的基础。
  • 灵活性
    建筑物和其他土木工程的安全性、耐用性和经济性程度,可以通过国家附录的形式由执行欧洲规范的相应国家决定。欧洲规范“承认各成员国管理机构的责任,允许其有权确定本国与安全事项有关的数值,这些数值在各国可不同”。国家可选择欧洲规范提供的推荐数值,或由各国确定的参数代替。国家参数适用于分类、符号和替代方法。它可以考虑到不同的地理、气候状况(如风、雪)或生活方式,以及在各国、各地保护程度的不同。
  • 系统性
    欧洲规范所有的参数和属性都将只在一部标准中给出。例如设计组合结构时,需要由EC0确定分项系数和组合工况,EC1确定作用值,EC2确定混凝土参数,EC3确定钢材参数,并由EC4确定设计信息。欧洲规范倾向于给出可用于确定承载力的理论化的设计准则,而不是给出具体的计算公式。例如设计钢结构时,钢梁的侧向扭转屈曲的弹性临界弯矩,以及设计组合结构时的组合梁承载力等,标准中均没有给出计算公式。欧洲规范认为这些具体的计算公式属于“教科书”中的内容。

欧洲规范的优势
欧洲规范是涵盖所有主要的建筑材料和所有的主要结构工程领域以及种类广泛的结构和产品的一整套设计标准;欧洲规范是至今最新的实施规范;灵活的欧洲规范使得每个国家都能够通过国家指数选择适合自己的安全程度。它有助于:

  • 消除贸易壁垒
    在欧洲标准化和认证体系内,欧洲规范是建筑产品的参考性文件。它将促使生产商遵守欧洲法律;为建筑市场的公平竞争提供共有和透明的基础;有利于建筑和工程服务的交换;便于结构材料、产品、零件和建筑装备的自由流动;减少边境官僚程序并降低多次测试和认证的成本。
  • 提高公众安全
    欧洲规范凝聚了欧洲各国的经验和研究成果,提高了公众在建筑物环境下的安全性,促进了建筑安全程度在不同国家的一致性。
  • 推进科学、产业和技术合作
    执行和采用欧洲规范能够:为结构的安全性,适用性,耐久性,经济性提供共同的设计标准和设计方法;为业主、运营商、使用者、设计者、合同方和生产商提供共识;便于使用通用的设计软件;为研发工作提供一个共同的基础;鼓励建筑产品和工程的创新。

从欧洲规范的使用情况来看,欧盟成员国自2010年中期已全面使用欧洲规范,一些非欧盟国家中,欧洲规范已经被用于修改现有国家规范以及创建新的国家规范,或直接实施欧洲规范。许多参与国际性工程的工程师也正在使用欧洲规范。由于欧洲规范体系的健壮性使得其正在世界范围内流行起来。本人非常喜欢并看好欧标的前途。

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欧洲规范讲义2-欧洲规范的文本结构

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欧洲规范其中的每一本标准,都按统一的文本结构编排,主要包括六部分:国家标题页、国家前言、CEN标题页、正文、正文附录、国家附录(单独成册)。

text图 – 欧洲规范的文本结构

  • 欧洲规范的内容包括基本原则(Principles)和应用规定(Application Rules).
    -基本原则是指基本思想、定义、要求或分析模式,它是一般规定的基础,是必须遵守的。在规范中属于基本原则的条款在段首以P标识别。另外规范中每次新修订的内容会以ACi标签标识,其中i为修订次数。
    -应用规定则给出满足基本原则的指导和建议,它一般是公认的推荐方法或措施。理论上应用规定是可以替换的,甚至可以出现在国家附录中(前提是不与规范正文中的规定相冲突)。但是,如果采用了替换的应用规定,则相应的设计方案不能称之为符合欧洲规范。
  • 正文附录分为规范性的(Normative)和补充性的(Informative),其中Normative的内容必须遵守,Informative的内容应遵守。
  • 国家附录用于满足各国对欧洲规范的不同需要。但是它无权修改欧洲规范的内容,仅具有有限权利对欧洲规范所指定给它的条款进行规定,主要包括:
    -国家参数NDPs(Nationally Determined Parameters);
    -国家特定数据,如雪荷载分布图,风荷载分布图;
    -可选方法的使用过程;
    -补充性附录的指导意见;
    -无矛盾补充信息NCCI(Non-contradictory, complementary information)
  • 欧洲规范对于术语、符号、定义均同ISO标准一致。如
    -小数点以逗号表示;
    dot
    -截面的坐标系与有限元分析一致;
    xyz

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欧洲规范讲义1-什么是欧洲规范

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欧洲规范是由欧洲标准化委员会制定的一系列关于建筑设计、土木工程和建筑产品的欧洲标准。它凝聚了欧洲各国的经验和研究成果,以及欧洲标准化委员会技术委员会250(CEN/TC250)和国际科技与科学组织的专家意见,代表了具有世界水准的结构设计标准。整个欧洲规范体系由10 类结构设计的欧洲标准组成。每项欧洲规范由许多涉及特定技术领域的部分组成,例如防火、桥梁设计等。

表 – 欧洲规范的组成

EN 1990 结构设计基础
EN 1991 结构上的作用 EN 1991-1-1 一般作用-密度、自重及外加荷载
EN 1991-1-2 一般作用-火灾作用
EN 1991-1-3 一般作用-雪荷载
EN 1991-1-4 一般作用-风荷载
EN 1991-1-5 一般作用-温度作用
EN 1991-1-6 一般作用-施工荷载
EN 1991-1-7 一般作用-偶然作用
EN 1991-2 桥上的交通荷载
EN 1991-3 吊车和机器荷载
EN 1991-4 容器和筒仓荷载
EN 1992 混凝土结构设计 EN 1992-1-1 一般规定及建筑物规定
EN 1992-1-2 一般规定-结构耐火设计
EN 1992-2 混凝土桥设计及构造
EN 1992-3 液体储存及抗渗结构
EN 1993 钢结构设计 EN 1993-1-1 一般规定及建筑物规定
EN 1993-1-2 一般规定-结构耐火设计
EN 1993-1-3 一般规定-冷弯薄壁构件及薄钢板
EN 1993-1-4 一般规定-不锈钢
EN 1993-1-5 承受面内荷载作用的板件
EN 1993-1-6 壳体结构的强度及稳定
EN 1993-1-7 承受面外荷载作用的板件
EN 1993-1-8 节点设计
EN 1993-1-9 疲劳
EN 1993-1-10 断裂韧度及厚板方向性能
EN 1993-1-11 钢索
EN 1993-1-12 高强钢材的附加规定
EN 1993-2 钢桥
EN 1993-3-1 塔和桅杆
EN 1993-3-2 烟囱
EN 1993-4-1 容器
EN 1993-4-2 筒仓
EN 1993-4-3 管道
EN 1993-5 钢桩
EN 1993-6 吊车支撑结构
EN 1994 钢-混凝土组合结构设计 EN 1994-1-1 一般规定及建筑物规定
EN 1994-1-2 一般规定-结构耐火设计
EN 1994-2 组合梁桥
EN 1995 木结构设计 EN 1995-1-1 一般规定及建筑物规定
EN 1995-1-2 一般规定-结构耐火设计
EN 1995-2 木桥
EN 1996 砌体结构设计 EN 1996-1-1 配筋及非配筋砌体结构一般规定
EN 1996-1-2 一般规定-结构耐火设计
EN 1996-2 设计因素、材料选择及砌体施工
EN 1996-3 非配筋砌体的简化计算
EN 1997 土工设计 EN 1997-1 一般规定
EN 1997-2 场地勘测及试验
EN 1998 结构抗震设计 EN 1998-1 一般规定、地震作用及建筑物规定
EN 1998-2 桥梁
EN 1998-3 建筑物的加固改造
EN 1998-4 容器、筒仓及管道
EN 1998-5 基础及挡土结构
EN 1998-6 塔、桅杆及烟囱
EN 1999 铝结构设计 EN 1999-1-1 一般规定
EN 1999-1-2 结构耐火设计
EN 1999-1-3 疲劳
EN 1999-1-4 冷弯薄壁板件
EN 1999-1-5 壳体结构

 

欧洲规范全面覆盖了所有主要的建筑材料(混凝土、钢材、木材、砖石和铝),所有结构工程的主要领域(结构设计、装载、防火、岩土技术、地震等),以及广泛的结构类型(建筑物、桥梁、塔、旗杆、地窖等)。欧洲规范于2007年5月发布。根据欧洲标准化委员会的规定,至2010 年中期止,欧洲规范与国家标准同时有效,期间国家标准中有冲突的条款将被撤销。2010年中期后所有成员国将全部采用欧洲规范。

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欧洲规范讲义0-前言

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随着中国企业参与涉外项目工程项目增多,在实际工作经常需要使用到欧洲规范。但目前国内按欧洲规范进行钢结构设计的出版物几乎没有,从大家的反馈来看普遍对于欧洲规范不太熟悉。本人打算结合自身涉外工程项目的应用经验编写这个欧洲规范讲义系列的文章,作为朋友们工作中的应急之需。希望本站的有缘人能鼓励支持本人把该系列写完整,并多提意见,教学相长,共同进步。

欧洲规范是一套体系严谨的系统性的结构设计规范。它凝聚了欧洲各国的经验和研究成果,以及欧洲标准化委员会技术委员会250(CEN/TC250)和国际科学与技术组织的专家意见,代表了具有世界水准的结构设计标准。从2010年3月起,欧盟成员国的结构设计标准将全面执行欧洲规范(Eurocode)。原先并行期的各国规范均将废止。整个欧洲规范体系由10 类结构设计标准组成。它基本涵盖了所有主要的建筑材料和主要的结构工程领域。因此欧洲规范对于国内的结构设计工作亦具有重要的参考价值。

本人由于对钢结构比较熟悉,计划按欧洲规范编写的关于钢结构设计方面的资料。主要涉及EN 1990(结构设计基础)、EN 1991(结构上的一般作用)、EN 1993(钢结构设计)、EN 1994(钢-混凝土组合结构设计)以及EN 1998(结构抗震设计),其中由于EN 1993钢结构设计规范包括结构类型较多,暂仅涉及常用的建筑钢结构方面相关的主要规范(EN 1993-1-1、EN1993-1-5、EN1993-1-8、EN1993-1-10),并考虑到实际工作中的需要编入EN 1994-1-1中关于组合楼板、组合梁、钢管混凝土等方面的内容。其中关于规范的额外补充内容主要参考Eurocode的NCCI(Non-contradictory, complementary information)的相关文件。为便于读者理解规范,需要的话将结合相关典型例题给出方便设计人员运用的计算表格。并且对比探讨中欧规范在一些问题上主要区别。

对于一些中欧钢结构规范的差异大家可先看:中欧钢结构规范比较的PPT讲稿做简要了解,虽然是2010年12月的讲稿,但是内容并不过时。

本站提供了大量的参考资料,站上的宝贝很多,大家可自行寻宝。

另外需要注意本系列文章旨在帮助读者学习和理解欧洲规范,不应直接当作规范使用。

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