ISO 4866:1990/Amd 2:1996
(Amendment)Mechanical vibration and shock - Vibration of buildings - Guidelines for the measurement of vibrations and evaluation of their effects on buildings - Amendment 2
Mechanical vibration and shock - Vibration of buildings - Guidelines for the measurement of vibrations and evaluation of their effects on buildings - Amendment 2
Adds the annex E and changes the present annex E to annex F.
Vibrations et chocs mécaniques — Vibrations des bâtiments — Lignes directrices pour le mesurage des vibrations et évaluation de leurs effets sur les bâtiments — Amendement 2
General Information
Relations
Frequently Asked Questions
ISO 4866:1990/Amd 2:1996 is a standard published by the International Organization for Standardization (ISO). Its full title is "Mechanical vibration and shock - Vibration of buildings - Guidelines for the measurement of vibrations and evaluation of their effects on buildings - Amendment 2". This standard covers: Adds the annex E and changes the present annex E to annex F.
Adds the annex E and changes the present annex E to annex F.
ISO 4866:1990/Amd 2:1996 is classified under the following ICS (International Classification for Standards) categories: 17.160 - Vibrations, shock and vibration measurements; 91.120.25 - Seismic and vibration protection. The ICS classification helps identify the subject area and facilitates finding related standards.
ISO 4866:1990/Amd 2:1996 has the following relationships with other standards: It is inter standard links to ISO 4866:1990, ISO 4866:2010; is excused to ISO 4866:1990. Understanding these relationships helps ensure you are using the most current and applicable version of the standard.
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL IS0
STANDARD
First edition
1990-08-01
AMENDMENT 2
1996-l 2-l 5
Mechanical vibration and shock - Vibration
Guidelines for the measurement
of buildings -
of vibrations and evaluation of their effects on
buildings
AMENDMENT 2
Vibrations et chocs mkaniques - Vibrations des bgtiments - Lignes
directrices pour le mesurage des vibrations et @valuation de leurs effets
sur /es bstiments
AMENDEMENTZ
Reference number
IS0 4866: 1990/Amd.2: 1996(E)
IS0 4866: 1990/Amd.Z: 1996(E)
Foreword
IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide
federation of national standards bodies (IS0 member bodies). The work of
preparing International Standards is normally carried out through IS0
technical committees. Each member body interested in a subject for
which a technical committee has been established has the right to be
represented on that committee. International organizations, governmental
and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. IS0
collaborates closely with the International Electrotechnical Commission
(IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
Draft International Standards adopted by the technical committees are
circulated to the member bodies for voting. Publication as an International
Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting
a vote.
Amendment 2 to IS0 4866:1990 was prepared by Technical Committee
ISOnC 108, Mechanical vibration and shock, Subcommittee SC 2,
Measurement and evaluation of mechanical vibration and shock as applied
to machines, vehicles and structures.
Annex E is for information only.
0 IS0 1996
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be
reproduced or utilized in any form or by any means, electronic or mechanical, including
photocopying and microfilm, without permission in writing from the publisher.
International Orga nization for Standardi zation
Case Postale 56 l CH-121 1 Geneve 20 l Switzerland
Printed in Switzerland
ii
IS0 4866:1990/Amd.2:1996(E)
@ IS0
- Vibration of buildings -
Mechanical vibration and shock
Guidelines for the measurement of vibrations and evaluation
of their effects on buildings
AMENDMENT 2
Page iii
Change the last sentence to: Annexes A to F of this International Standard are for information only.
Page 17
Add the following annex as annex E and change the present annex E to annex F.
IS0 4866: 1990/Amd.2: 1996(E) @ IS0
Annex E
(informative)
Vibrational interaction between the foundation of a structure and the soil
E.l General
When vibration measurements cannot be made on the foundation of a structure or inside a building, IS0 4866
allows that measurements be made on the ground surface outside. It may also be necessary to predict the
response of a building not yet constructed. In both cases there is a need to understand the dynamic interaction
between a building and the ground.
first ca se, the most suitabl position outside the b uilding for measuremen t and the relationship between
In the e the
signal at that position and that on t he building foundation need to be established.
In the second case, the response of the foundation of the building may be expected to follow closely the motion of
the ground in contact with the foundation unless interaction is significant. This annex seeks to indicate the nature
of such an interaction and suggests procedures which allow it to be taken into account.
Figure E.1 illustrates the notation which will be used in this annex in terms of the peak amplitude, U, of a travelling
wave passing across a foundation (U can be the displacement, velocity or acceleration amplitude of the sinusoidal
wave). Free-field amplitude is denoted by ~0, amplitude in the base of the foundation by uF, amplitude at an
arbitrary position in the structure by ust, and on the soil surface near an existing building by UN. Far from the
structure, UN = ~0. Soil-structure interaction analysis is concerned generally with the relationship between free-field
= 1-0. The important ratio UF/UN = YN is given by
motion and structure motion, that is Us&O and, in particular, U&Q
the more sophisticated procedures which also address the problem of soil response involving the variation of
vibration amplitude with depth.
IS0 4866:199O/Amd.2:1996(E)
a
Direction of wave propagation
Distance
Symbols:
u is the displacement, velocity or acceleration amplitude of the sinusoidal wave;
u. is the free-field amplitude;
UN
is the amplitude on the soil surface near an existing building;
UF is the amplitude in the base of the foundation;
USt is the amplitude at an arbitrary position in the structure.
= uFh()
YO
= &/UN
rN
Figure E.l - Notations, illustrated at a horizontally propagating wave
IS0 4866: 1990/Amd.2: 1996(E) @ IS0
E.2 Theoretical considerations
Soil-structure interaction influences the dynamic response of all structures to some degree. Only a rigid building
bonded to rigid ground would respond in the same way as the ground. In reality, the ground does not have an
infinite rigidity and may provide a mechanism for the radiation and dissipation of energy. Hence it can be thought of
as acting as a spring and dashpot system or a series of such systems just below the foundation.
The degree to which soil-structure interaction is a significant aspect of structural response depends on the dynamic
parameters of the structure and of the ground, in particular on the natural frequencies of the structure and the
shear stiffness of the ground. When considering relatively stiff low-rise buildings (low rise = 6 m to 7 m high), the
problem may be examined as the vertical response of a rigid mass on a spring and a dashpot adjusted to match the
analytical solution with the ground as semi-infinite isotropic and homogeneous elastic halfspace. Such simple
concepts suggest that the maximum amplification to be expected in the vertical direction is not likely to exceed 2.
Rocking and sliding modes can also be explored in a similar manner and suggest that somewhat higher
magnifications can be theoretically achieved in most cases. However, vertical amplification is surely limited
because energy captured by the structure from the passing wave is reradiated into the ground thus damping the
amplitude response.
Full consideration of soil-structure interaction should take account of the layering of the soil, the variation of shear
stiffness with depth, the effects of building load on soil stiffness, the effect of shear strains on soil stiffness, the
geometry of the foundation, and foundation embedment, as well as the frequency content of the excitation.
Dynamic soil-structure interaction is one of the central problems in earthquake engineering, and over the last two
decades methods of analysis have been highly developed, mainly for the nuclear industry, giving rise to a vast
literature (see references [39] to [45]). Refined analysis has also been used for wind and man-made loading and
s
...
NORME
ISO
INTERNATIONALE
Première édition
1990-08-01
AMENDEMENT 2
1996-I 2-l 5
Vibrations et chocs mécaniques - Vibrations des
bâtiments - Lignes directrices pour le mesurage
des vibrations et évaluation de leurs effets sur les
bâtiments
AMENDEMENT 2
Mechanical vibration and shock - Vibration of buildings - Guidelines for
the measurement of vibrations and evaluation of their effects on buildings
AMENDMENTZ
Numéro de référence
ISO 4866: 1990/Amd.2:1996(F)
ISO 4866: 1990/Amd.2: 1996( F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre intéressé par une
étude a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques
sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des co-
mités membres votants.
L’Amendement 2 à I’ISO 4866:1990 a été élaboré par le comité technique
lSO/TC 108, Vibrations et chocs mécaniques, sous-comité SC 2, Mesure
et évaluation des vibrations et chocs mécaniques intéressant les
machines, les véhicules et les structures.
L’annex E est donnée uniquement à titre d’information.
0 60 1996
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette
publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun
procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans
l’accord écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 l CH-l 211 Genève 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
ii
ISO 4866: 1990/Amd.2: 1996(F)
Vibrations des
Vibrations et chocs mécaniques -
bâtiments - Lignes directrices pour le mesurage
des vibrations et évaluation de leurs effets sur
les bâtiments
AMENDEMENT 2
Page iii
Modifier la dernière phrase comme suit: Les annexes A à F de la présente Norme internationale sont données
uniquement à titre d’information.
Page 17
Ajouter l’annexe suivante en tant qu’annexe E et modifier l’actuelle annexe E en annexe F.
ISO 4866: 1990/Amd.2: 1996(F) @ ISO
Annexe E
(informative)
Interaction des vibrations entre les fondations d’une structure et le sol
E. 1 Généralités
Lorsque les mesurages des vibrations ne peuvent être effectués sur les fondations d’une structure ou à l’intérieur
d’un bâtiment, I’ISO 4866 permet d’effectuer les mesurages à l’extérieur, à la surface du sol. II peut également être
nécessaire de prévoir la réponse d’un bâtiment qui n’est pas encore construit. Dans les deux cas, il est nécessaire
de comprendre l’interaction dynamique entre un bâtiment et le sol.
Dans le premier cas, il faut fixer le meilleur emplacement à l’extérieur du bâtiment pour le mesurage et la relation
entre le signal à cet endroit et celui sur les fondations du bâtiment.
Dans le second cas, on peut s’attendre à ce que la réponse des fondations du bâtiment suive étroitement les
mouvements du sol en contact avec les fondations, à moins que l’interaction ne soit importante. La présente
annexe cherche à indiquer la nature de cette interaction et suggère des procédures permettant de la prendre
en compte.
La figure E.l présente la notation qui sera utilisée dans la présente annexe sous forme d’amplitude de crête, U,
d’une onde progressive traversant les fondations (U peut correspondre à l’amplitude du déplacement, de la vitesse
ou de l’accélération de l’onde sinusoi’dale). Une amplitude en champ libre est représentée par ~0, l’amplitude à la
base des fondations par UF, l’amplitude à un emplacement arbitraire dans la structure par ust et celle à la surface du
sol près d’un bâtiment existant par UN. Loin de la structure, UN = ~0. L’analyse de l’interaction entre le sol et la
structure s’intéresse généralement a la relation entre le mouvement en champ libre et le mouvement de
la structure, à savoir Us& et en particulier I+/UO = ~-0. Le rapport important UF/UN = QJ est donné par les méthodes
les plus sophistiquées qui traitent également du problème de la réponse du sol impliquant la variation de
l’amplitude des vibrations avec la profondeur.
ISO 4866: 1990/Amd.2: 1996(F)
Source I
Distance
Symboles:
u est le déplacement, la vitesse ou l’amplitude d’accélération de l’onde sinusoïdale;
u. est l’amplitude du champ libre;
UN est l’amplitude sur un surface du sol située à proximité d’un bâtiment;
UF est l’amplitude au pied des fondations;
USt est l’amplitude en un point arbitraire de la structure.
= uF/uO
r0
= U&N
rN
Figure E. 1 - Notations illustrées au niveau d’une onde à propagation horizontale
ISO 4866:1990/Amd.2: 1996(F) @ ISO
E.2 Considérations théoriques
L’interaction entre le sol et la structure influe dans une certaine mesure sur la réponse dynamique de toutes les
structures. Seul un bâtiment rigide fixé à un sol rigide répondrait de manière identique à ce sol. En réalité, le sol n’a
pas une raideur infinie et peut fournir un mécanisme de rayonnement de dissipation de l’énergie. On peut donc
considérer qu’il joue le rôle de système ressort et amortisseur ou d’une série de ces systèmes juste en dessous
des fondations.
Le degré selon l’interaction entre le sol et la structure constitue un aspect important de la réponse de la structure,
dépend des paramètres dynamiques de la structure et du sol, en particulier des fréquences naturelles de la
structure ainsi que de la raideur au cisaillement du sol. Si l’on considère des bâtiments de faible hauteur (faible
hauteur = 6 m à 7 m de haut) relativement rigides, le problème peut être étudié comme la réponse verticale d’une
masse rigide sur un ressort et un amortisseur réglés pour s’aligner sur la solution analytique où le sol est un espace
isotrope semi-infini d’élasticité homogène. Ces concepts simples suggèrent que l’amplification maximale
à attendre dans le sens vertical ne doit vraisemblablement pas dépasser 2. Les modes par pendulage et glissement
peuvent aussi être explorés de la même manière et laissent supposer que l’on peut théoriquement obtenir des
amplifications un peu plus élevées dans la plupart des cas. L’amplification verticale est toutefois certainement
limitée car l’énergie que la structure prend à l’onde progressive est retransmise au sol, amortissant ainsi la réponse
de l’amplitude.
L’examen complet de l’interaction de la structure du sol tient compte, en règle générale, des couches du sol, de la
variation de la raideur au cisaillement avec la profondeur, des effets de la charge du bâtiment sur la raideur du sol,
de l’effet des contraintes de cisaillement sur la raideur du sol, de la géométrie des fondations et de l’assise des
fondations ainsi que des fréquences de l’excitation.
L’interaction dynamique entre le sol et la structure constitue l’un des problèmes principaux de l’analyse des
tremblements de terre et, au cours des deux dernières décennies, des méthodes d’analyse ont été élaborées
principalement pour le nucléaire donnant lieu à de nombreuses publications (voir références [39] à [45]). Une
analyse approfondie a également porté sur la charge du ve
...
NORME
ISO
INTERNATIONALE
Première édition
1990-08-01
AMENDEMENT 2
1996-I 2-l 5
Vibrations et chocs mécaniques - Vibrations des
bâtiments - Lignes directrices pour le mesurage
des vibrations et évaluation de leurs effets sur les
bâtiments
AMENDEMENT 2
Mechanical vibration and shock - Vibration of buildings - Guidelines for
the measurement of vibrations and evaluation of their effects on buildings
AMENDMENTZ
Numéro de référence
ISO 4866: 1990/Amd.2:1996(F)
ISO 4866: 1990/Amd.2: 1996( F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre intéressé par une
étude a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques
sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des co-
mités membres votants.
L’Amendement 2 à I’ISO 4866:1990 a été élaboré par le comité technique
lSO/TC 108, Vibrations et chocs mécaniques, sous-comité SC 2, Mesure
et évaluation des vibrations et chocs mécaniques intéressant les
machines, les véhicules et les structures.
L’annex E est donnée uniquement à titre d’information.
0 60 1996
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette
publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun
procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans
l’accord écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 l CH-l 211 Genève 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
ii
ISO 4866: 1990/Amd.2: 1996(F)
Vibrations des
Vibrations et chocs mécaniques -
bâtiments - Lignes directrices pour le mesurage
des vibrations et évaluation de leurs effets sur
les bâtiments
AMENDEMENT 2
Page iii
Modifier la dernière phrase comme suit: Les annexes A à F de la présente Norme internationale sont données
uniquement à titre d’information.
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Ajouter l’annexe suivante en tant qu’annexe E et modifier l’actuelle annexe E en annexe F.
ISO 4866: 1990/Amd.2: 1996(F) @ ISO
Annexe E
(informative)
Interaction des vibrations entre les fondations d’une structure et le sol
E. 1 Généralités
Lorsque les mesurages des vibrations ne peuvent être effectués sur les fondations d’une structure ou à l’intérieur
d’un bâtiment, I’ISO 4866 permet d’effectuer les mesurages à l’extérieur, à la surface du sol. II peut également être
nécessaire de prévoir la réponse d’un bâtiment qui n’est pas encore construit. Dans les deux cas, il est nécessaire
de comprendre l’interaction dynamique entre un bâtiment et le sol.
Dans le premier cas, il faut fixer le meilleur emplacement à l’extérieur du bâtiment pour le mesurage et la relation
entre le signal à cet endroit et celui sur les fondations du bâtiment.
Dans le second cas, on peut s’attendre à ce que la réponse des fondations du bâtiment suive étroitement les
mouvements du sol en contact avec les fondations, à moins que l’interaction ne soit importante. La présente
annexe cherche à indiquer la nature de cette interaction et suggère des procédures permettant de la prendre
en compte.
La figure E.l présente la notation qui sera utilisée dans la présente annexe sous forme d’amplitude de crête, U,
d’une onde progressive traversant les fondations (U peut correspondre à l’amplitude du déplacement, de la vitesse
ou de l’accélération de l’onde sinusoi’dale). Une amplitude en champ libre est représentée par ~0, l’amplitude à la
base des fondations par UF, l’amplitude à un emplacement arbitraire dans la structure par ust et celle à la surface du
sol près d’un bâtiment existant par UN. Loin de la structure, UN = ~0. L’analyse de l’interaction entre le sol et la
structure s’intéresse généralement a la relation entre le mouvement en champ libre et le mouvement de
la structure, à savoir Us& et en particulier I+/UO = ~-0. Le rapport important UF/UN = QJ est donné par les méthodes
les plus sophistiquées qui traitent également du problème de la réponse du sol impliquant la variation de
l’amplitude des vibrations avec la profondeur.
ISO 4866: 1990/Amd.2: 1996(F)
Source I
Distance
Symboles:
u est le déplacement, la vitesse ou l’amplitude d’accélération de l’onde sinusoïdale;
u. est l’amplitude du champ libre;
UN est l’amplitude sur un surface du sol située à proximité d’un bâtiment;
UF est l’amplitude au pied des fondations;
USt est l’amplitude en un point arbitraire de la structure.
= uF/uO
r0
= U&N
rN
Figure E. 1 - Notations illustrées au niveau d’une onde à propagation horizontale
ISO 4866:1990/Amd.2: 1996(F) @ ISO
E.2 Considérations théoriques
L’interaction entre le sol et la structure influe dans une certaine mesure sur la réponse dynamique de toutes les
structures. Seul un bâtiment rigide fixé à un sol rigide répondrait de manière identique à ce sol. En réalité, le sol n’a
pas une raideur infinie et peut fournir un mécanisme de rayonnement de dissipation de l’énergie. On peut donc
considérer qu’il joue le rôle de système ressort et amortisseur ou d’une série de ces systèmes juste en dessous
des fondations.
Le degré selon l’interaction entre le sol et la structure constitue un aspect important de la réponse de la structure,
dépend des paramètres dynamiques de la structure et du sol, en particulier des fréquences naturelles de la
structure ainsi que de la raideur au cisaillement du sol. Si l’on considère des bâtiments de faible hauteur (faible
hauteur = 6 m à 7 m de haut) relativement rigides, le problème peut être étudié comme la réponse verticale d’une
masse rigide sur un ressort et un amortisseur réglés pour s’aligner sur la solution analytique où le sol est un espace
isotrope semi-infini d’élasticité homogène. Ces concepts simples suggèrent que l’amplification maximale
à attendre dans le sens vertical ne doit vraisemblablement pas dépasser 2. Les modes par pendulage et glissement
peuvent aussi être explorés de la même manière et laissent supposer que l’on peut théoriquement obtenir des
amplifications un peu plus élevées dans la plupart des cas. L’amplification verticale est toutefois certainement
limitée car l’énergie que la structure prend à l’onde progressive est retransmise au sol, amortissant ainsi la réponse
de l’amplitude.
L’examen complet de l’interaction de la structure du sol tient compte, en règle générale, des couches du sol, de la
variation de la raideur au cisaillement avec la profondeur, des effets de la charge du bâtiment sur la raideur du sol,
de l’effet des contraintes de cisaillement sur la raideur du sol, de la géométrie des fondations et de l’assise des
fondations ainsi que des fréquences de l’excitation.
L’interaction dynamique entre le sol et la structure constitue l’un des problèmes principaux de l’analyse des
tremblements de terre et, au cours des deux dernières décennies, des méthodes d’analyse ont été élaborées
principalement pour le nucléaire donnant lieu à de nombreuses publications (voir références [39] à [45]). Une
analyse approfondie a également porté sur la charge du ve
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Questions, Comments and Discussion
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