Současný stav a výhledy v normalizaci ocelových konstrukcí

PŘÍPRAVA NOVÉ GENERACE EUROKÓDŮ
V roce 1989 byla po dohodě Evropské komise, EFTA a CEN příprava Eurokódů svěřena organizaci CEN s cílem učinit z Eurokódů budoucí evropské EN normy. Používání Eurokódů mělo v členských státech pomoci zajistit následující základní cíle:

• Zajistit v souladu s direktivou 89/106/EEC mechanickou odolnost konstrukcí, jejich stabilitu, bezpečnost při požáru a při užívání.
• Vytvořit tím základnu pro výstavbu a s ní spojené inženýrské činnosti.
• Vytvořit rámec pro harmonizaci technických specifikací ve výstavbě.

Základní výhodou Eurokódů by mělo být nalezení společné základny při návrhu konstrukcí mezi investory, projektanty a dodavateli konstrukcí, zjednodušení podmínek pro mezinárodní kooperaci mezi členskými státy, vytvoření společné základny pro vývoj, výzkum, přípravu pomůcek a software, to vše s cílem zvýšit konkurenceschopnost evropských firem.

První Eurokódy byly k dispozici jako předběžné normy (označované ENV), posléze přetransformovány v plnohodnotné evropské normy EN. Proces tvorby první generace EN probíhal v letech 2002-2006, jejich plná implementace do národních systémů byla plánovaná v roce 2010.

V květnu 2010 zaslala Evropská komise (EC) organizaci CEN programový mandát M/466, následovaný dalším programovým mandátem M/515 EN. Tyto mandáty se týkají konstrukčních Eurokódů a jejich budoucího rozvoje. Program daný těmito mandáty povede k vydání druhé generace EN Eurokódů. Vývoj nové generace Eurokódů má následující priority:

• Zlepšit „přátelskost“ používání Eurokódů při každodenní výpočtové činnosti, zjednodušit Eurokódy formou odstranění prakticky nepoužívaných článků a limitováním počtu alternativních pravidel.
• Zvýšit úroveň harmonizace, zejména redukcí národně volitelných parametrů.
• Soustředit pozornost na rekonstrukce a obnovu existujících konstrukcí.
• Posílit ustanovení týkající se robustnosti konstrukcí.
• Připravit systém Eurokódů na důsledky budoucích klimatických změn.

Program dále počítá se zahrnutím norem ISO pro atmosférickou námrazu a zatížení od vln a proudění vody do systému Eurokódů a vývoj nových Eurokódů pro membránové konstrukce, konstrukce z FRP polymerů a konstrukce ze skla.

V průběhu přípravy druhé generace Eurokódů se nepředpokládají podstatné změny v existujících normách, nezbytné úpravy budou řešeny formou změn a dodatků norem v současnosti existujících. Pozornost má být věnována také rozšíření Eurokódů i mimo státy Evropské unie.

Organizace CEN zastřešuje tvorbu Eurokódů prostřednictvím Technické komise TC250. Tato komise má 9 sub-komisí (SC), 6 pracovních komisí (WG) a 2 „horizontální“ komise, pokrývajících návrh konstrukcí z různých konstrukčních materiálů v různých podmínkách. Schéma uspořádání TC 250 je na obrázku 1 [2].

Předpokládá se, že příprava nové generace Eurokódů bude rozvržena do čtyř časových fází počínajících rokem 2014 a končících rokem 2019. Jednotlivé fáze se budou navzájem časově překrývat (viz harmonogram na obr. 2, [1]). Fáze 1 již byla zahájena sběrem připomínek a námětů k současným Eurokódům.

Vlastní příprava nové generace Eurokódů v oblasti ocelových konstrukcí je svěřena subkomisi SC3 technické komise TC250 (přehled všech komisí a subkomisí lze nalézt v [4]). Subkomise SC3 má 19 pracovních komisí pro jednotlivé dílčí části normy, jejich přehled je na obr. 3 [3].

Podrobný obsah plánovaných aktivit pro subkomise SC3, SC4 lze nalézt v dokumentu [1], předpokládá se revize prakticky všech částí Eurokódů 3 a 4 a vydání příslušných podkladových dokumentů.

PŘEDPOKLÁDANÉ ÚPRAVY EC3
Detailní soupis předpokládaných úprav EC3 lze nalézt v dokumentu CEN [1]. Nejdůležitější změny budou zahrnovat:

• Redukci počtu národních parametrů.
• Zlepšení a zjednodušení použitelnosti.
• Sladění přípustných výrobních tolerancí a výpočtových imperfekcí.
• Úprava pravidel pro posouzení smyku a kroucení.
• Přehodnocení hodnoty pro součinitel materiálu gM.
• Další vývoj v metodě komponent v souvislosti s robustností konstrukce.
• Změny ve výpočtu lokálního zatížení stěn, interakce smyku a ohybu při boulení.
• Boulení válcových skořepin za ohybu.
• „Rozpuštění“ obsahu EN 1993-1-12 do ostatních částí EC3.

Celkem je program změn EC3 rozpracován ve 13 hlavních úkolech. V dokumentu [1] je rozpracován na 20 stranách. Program změn pro EC4 zahrnuje 7 hlavních úkolů, detailně rozpracovaných v dokumentu [1], detailně popsaných na 7 stranách.

NORMALIZACE V ČR
Převod a začlenění evropských norem do systému norem národních ČSN zajišťuje Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví (dále Úřad). Úřad zajišťuje překlady norem evropských, případně jejich přejímání k přímému používání, tak i případnou tvorbu norem národních.

Úřad zřizuje jako své poradní orgány Technické normalizační komise (dále TNK). V oboru návrhu a výroby ocelových, spřažených a hliníkových konstrukcí je to TNK č. 35, v oboru spolehlivosti a zatížení je to TNK č. 38. TNK v rozsahu svojí působnosti navrhují a projednávají koncepci a programy normalizačních prací, posuzují náměty na vypracování norem a projednávají návrhy nových českých technických norem.

TNK č. 35 se v minulém období soustředila na vydávání tzv. konsolidovaných znění (ed. 2) jednotlivých částí EC3. V konsolidovaném znění normy jsou zapracovány do hlavního textu všechny dosud vydané změny a opravy. Byla vydána druhá verze Ed. 2 normy ČSN EN 1993-1-8 (zde se jednalo hlavně o opravy některých chyb) a Ed. 2 norem ČSN EN 1993-1-5, ČSN EN 1993-1-9, ČSN EN 1993-1-10 a ČSN EN 1993-4-1.

V gesci TNK č. 35 byla dále vydána revize normy ČSN 74 3282 „Pevné kovové žebříky pro stavby“. Revize normy z roku 1989 je v souladu s evropskou normou ČSN EN ISO 14122-4, dává nová pravidla pro volbu ochranného zařízení a legalizuje používání zachycovačů pádu.

NEJBLIŽŠÍ PŘIPRAVOVANÉ ZMĚNY A OPRAVY NOREM
Připravuje se přeřazení a úprava předpisu pro stanovení třídy provedení EXC z ČSN EN 1090+A1 do návrhové normy ČSN EN 1993-1-1. Příslušná změna (viz obr. 4) bude pravděpodobně letos vyhlášena, v české verzi vyjde na začátku příštího roku.

V přípravě je vydání českého textu změny A2 a opravy druhé normy pro návrh hliníkových konstrukcí ČSN EN 1999-1-1.

V přípravě (stadium „final draft“) je změna A1 návrhové normy pro korozivzdorné oceli EN 1993-1-4. Změna se bude týkat tabulek 2.1 a 2.2 (materiálové vlastnosti korozivzdorných ocelí), dále úpravy tabulky 5.2 (klasifikace tlačených částí průřezu), čl. 5.2.3 (stanovení efektivních šířek profilů tř. 4) aj. Nově bude zařazena příloha A s pravidly pro výběr materiálu a pro jeho trvanlivost.

Rozsáhlá změna A1 (stadium „final draft“) se připravuje pro návrhovou normu skořepin EN 1993-1-6. Změna nově definuje LS1 – plastickou únosnost, nově definuje primární napětí ve skořepině, uvádí změněné vztahy pro součinitele boulení. Nová příloha E uvádí vztahy pro boulení válcových skořepin v globálním ohybu a vztahy pro boulení kulových ploch.

Rozsáhlá změna A1 (stadium „final draft“) se připravuje pro návrhovou normu ocelových zásobníků EN 1993-4-1. Změna se bude zejména týkat kap. 4.4. – Ekvivalentní ortotropní vlastnosti zvlněných plošných profilů, dále kap. 5.3.2.4 a 5.3.2.5 – boulení válcových skořepin, kap. 5.3.3 – Izotropní stěny se svislými výztuhami, článků o vodorovně zvlněných stěnách, únosnosti kuželových výsypek a analýzy přechodového spoje.

Další připravovanou změnou (stadium „final draft“) je změna A1 normy pro ocelové nádrže EN 1993-4-2. Zde je nejpodstatnější změnou úprava čl. 2.2 – Klasifikace nádrží.

LITERATURA:
[1] CEN/TC 250 Response to Mandate M/515, Towards a second generation of EN Eurocodes; S. Denton, M. Angelino, CEN/TC250-N993, 05/2013
[2] CEN/TC 250 N1056, Business plan CEN /TC 250 Structural Eurocodes, 03/2013
[3] CEN/TC250/SC3/N2020, Evolution Groups becoming Working Groups, 08/2014
[4] České technické normy ve výstavbě, L. Kratochvílová, M. Ježek, L. Keim, ČKATIT 2002

Current State and the Prospects of Normalising Steel Structures
In 1975 the European Community has passed a program in the field of construction, based on article 95 of Rome Protocol. The goal of the program was to eliminate technical barriers to mutual trade through the harmonization of technical regulations. This resulted in issuing the first initial sets of Eurocodes in 1980.

Autor

• Ing. Háša Pavel