Умный поиск

Еврокод: знакомство и первые впечатления

В свое время, моя альма-матер (ДИИТ) считалась одним из лучших транспортных ВУЗов СССР. Но, как бы это удивительно не звучало, о Еврокодах я впервые услышал не от своих университетских учителей. С этой системой стандартов в начале 2000-х меня познакомили друзья, которые активно интересовались проектированием не только в СНГ, но и за рубежом (Рома, Глеб — привет и спасибо!). Это уже потом, будучи доцентом кафедры мостов, я пытался вводить в программы учебных дисциплин отдельные положения Еврокодов, разбирая и изучая их вместе со студентами. Но отставание в информационно-образовательном плане всё равно получилось колоссальным: разработка этой общеевропейской нормативной базы началась еще в середине 70-х годов прошлого века, а в 90-х Еврокод уже активно использовался во многих странах.

Виталий Артемов | Dystlab Library

Некоторые страны СНГ за последние годы осуществляли попытки интегрировать Еврокоды в собственные строительные отрасли. Однако, опыт далеко не всех таких стран можно считать эффективным. Например, Республике Беларусь по различным причинам (в том числе, политического характера) не удалось должным образом ввести Еврокоды в действие. Имеется в виду не только перевод документации на соответствующий национальный язык — точнее, с такого перевода всё только начинается. Важно, чтобы внутри каждой страны, изъявившей желание внедрить Еврокоды, развернулись серьезные образовательные и информационные инициативы, например:

  • подготовка новых высококвалифицированных инженерных кадров
  • переподготовка, повышение квалификации практикующих инженеров
  • печать различных методических материалов, пособий по Еврокодам
  • организация трансфера знаний между инженерами из разных стран
  • активное поощрение аутсорсинга и пр.

Очевидно, что представленный список не является полным, а его плановая реализация по силам только экономически и политически стабильным государствам, которые ориентированы на активную интеграцию в европейское экономическое пространство.

Формулировки в EN — повод задуматься

Интересной особенностью Еврокода является то, что его разработчики не стесняются говорить о некоторых наивных, с точки зрения советских и постсоветских стандартов, вещах. Например, в п. 1.3 EN 1990 они обращают внимание на то, что

выбор конструктивной схемы и расчет конструкции должен выполняться компетентным и опытным персоналом

Вы не найдете подобных оговорок в отечественных нормативных документах. Тем не менее, такой подход свидетельствует о глубоком психологическом и поведенческом анализе, который провели разработчики Еврокода. Они явно не рассчитывают на то, что какие-то положения Еврокода будут подразумеваться. Кстати, такой подход в оформлении документации давно является нормой для западного общества (вспомним хотя бы предупреждения о том, как следует обращаться с батарейками).

Еврокод также поднимает важный вопрос квалификации инженерных кадров. Так, среди прочих условий по обеспечению долговечности конструкции (п. 2.4 EN 1990), рекомендуется обращать внимание на уровень квалификации рабочих и уровень контроля. Тема человеческого фактора и совершаемых человеком ошибок неоднократно поднимается в EN 1990 (например, п. 2.2), EN 1991-2 (там отмечено, что динамический коэффициент зависит от качества выполнения работ по устройству верхнего строения пути).

Еврокод. Знакомство и первые впечатления | Dystlab Library

Привыкаем мыслить научными категориями

При изучении Еврокода нельзя не обратить внимания на то, что некоторые параметры рекомендуется определять с позиции теории вероятности. Например, в п. 1.5.5.1 EN 1990 сказано:

...величины геометрических размеров могут соответствовать заданным квантилям статистического распределения

Как правило, в строительных ВУЗах СНГ теорию вероятности для инженеров читают в рамках курса "Высшая математика". Я прекрасно помню, что такой курс был, и даже помню приблизительную форму кривой нормального распределения. Но увы, после пяти лет академической муштры, трех лет аспирантуры и семи лет профессиональной научной деятельности в области механики строительных конструкций я четко осознаю, что практически ничего из того, что мы два года изучали по высшей математике, мне не пригодилось. А то, в чем действительно позже была потребность, излагалось крайне неинформативным образом.

Подозреваю, что для среднестатистических выпускников наших ВУЗов многие такие положения Еврокода могут стать проблемой. В Еврокоде открытым текстом написано, что присвоить параметру численное значение из таблицы (обычная практика работы со СНиП) — самый простой, базовый подход. А уже правильнее (математически точнее) будет применить методы теории вероятности и математической статистики.

Еврокод. Знакомство и первые впечатления | Dystlab Library

Пример кривой Гаусса (нормальное распределение)

Надежность больше не абстрактное понятие

Как следует из вводной части Еврокода 0 (EN 1990), в основу расчета строительной конструкции положена концепция предельного состояния. Это обстоятельство должно порадовать отечественного инженера, потому что нормы СССР в области проектирования сооружений (и все производные от них нормы стран СНГ) также опирались на эту концепцию.

Однако, разработчики Еврокода пошли еще дальше. Они дополнили этот подход методом частичных (парциальных) коэффициентов, и придали понятию "надежность" вполне конкретный смысл. Дело в том, что, несмотря на достаточно большое количество научных работ о надежности сооружений, это понятие не было закреплено в советских нормативных документах. Управляемыми характеристиками считались, например, прочность или выносливость конструкции, поскольку они имели вполне конкретную математическую реализацию в виде проверок из того же СНиП. Инженер мог однозначно ответить на вопрос, прочна или нет проектируемая конструкция, но надежность только подразумевалась и не подкреплялась расчетом. Поэтому понятие "надежность" практически исчезло из лексикона советских инженеров, долгие годы встречаясь лишь в упоминаниях ученых-теоретиков.

Еврокод сделал надежность управляемой характеристикой сооружения. В этом и состоит его основное отличие от других нормативных документов. Непосредственно в расчете это реализуется с помощью частичных коэффициентов, применение которых должно обеспечить заданный уровень надежности сооружения.

Кто может применять Еврокод?

Как сказано в том же EN 1990, Еврокод может использоваться:

  • комитетами по подготовке стандартов для проектирования конструкций
  • заказчиками (например, для формулирования условий к проектируемой конструкции)
  • инженерами-проектировщиками
  • соответствующими органами власти

Также Еврокод можно применять как руководящий документ в специфических ситуациях (для конструкций, условия проектирования которых явно не представлены в Еврокоде), например:

  • для оценки нагрузок и воздействий
  • для моделирования работы материалов, элементов конструкций
  • для определения численных показателей надежности

Еврокод. Знакомство и первые впечатления | Dystlab Library

Структура Еврокодов. Национальные приложения

Еврокод состоит из 10 томов.

Все тома, кроме EN 1990, разделены на части. Нумерация частей Еврокода придумана таким образом, чтобы части с одинаковыми номерами имели схожую тематику. Например, вторая часть каждого тома в Еврокодах относится к проектированию мостов: EN 1991-2 — нагрузки на мосты, EN 1992-2 — проектирование железобетонных мостов, EN 1993-2 — проектирование стальных мостов и т. д.

Ясно, что проектирование строительной конструкции в каждой отдельно взятой стране имеет свои особенности: климат, геологические и гидрологические условия, сейсмическая и ветровая зональность, прочее. Разработчики Еврокода не оставили без внимания этот важный аспект и внедрили систему "параметров для национального выбора". Если в тексте Еврокода встречаются такие параметры, то их значение следует искать в соответствующем Национальном Приложении.

Национальное Приложение является неотъемлемой частью Еврокода, но разрабатывается уполномоченным комитетом конкретного государства и действует только на его территории. Однако, и "параметры для национального выбора" в Еврокодах проинициализированы. Вне зависимости от их значения в Национальном Приложении, основной текст Еврокода обычно дает их рекомендуемые значения (вроде значений "по умолчанию"). При этом неоднократно отмечается, что пользоваться значениями из Национального Приложения для таких параметров следует только в случае необходимости.

Еврокод. Знакомство и первые впечатления | Dystlab Library

Популяризация Еврокодов лабораторией Dystlab

Лаборатория Dystlab всесторонне поддерживает внедрение Еврокодов в сферу проектирования строительных конструкций, зданий и сооружений. Мы прикладываем максимум усилий для популяризации идей, служащих развитию отечественной науки и инженерии. Надеемся, что наш ресурс принесет пользу и создаст необходимые условия для коммуникации и интеграции ученых, проектировщиков, менеджеров строительной отрасли из разных стран, применяющих в своей работе Еврокод.

Под статьей | Случайные статьи по инженерии