sierpie 2000
POLSKA NORMA
Numer: PN-B-03150:2000
Tytuł: Konstrukcje drewniane – Obliczenia statyczne i
projektowanie
Grupa ICS: 91.080.20
PRZEDMOWA
Norma obejmuje projektowanie konstrukcji budowlanych z drewna i materiałów drewnopochodnych.
Norma została opracowana w oparciu o ENV 1995-1-1 Eurocode 5 - Design of timber structures. Part 1.1 General
rules and rules for buildings.
W normie przyj to zasady oznacze , numeracji rozdziałów, wzorów i rysunków przyj te w Eurocode 5.
Norma zawiera zał czniki normatywne, których numeracja odpowiada numeracji rozdziałów, w których zostały
powołane.
Norma nie obejmuje projektowania obiektów z uwzgl dnieniem zagadnie ochrony przed ogniem.
Istotne zmiany w stosunku do
PN-81/B-03150.00
.01.02.03:
- zmieniono zasady okre lania warto ci obliczeniowych wła ciwo ci materiałów,
- zmieniono zasady oblicze elementów ciskanych i zginanych z drewna litego i klejonego warstwowo oraz
elementów zło onych na ł czniki podatne,
- zmieniono zasady obliczania no no ci i rozmieszczania ł czników trzpieniowych.
SPIS TRE CI
1 Wst p
1.1 Przedmiot normy
1.2 Zakres stosowania normy
1.3 Definicje
1.4 Jednostki miar
1.5 Symbole
1.5.1 Du e litery łaci skie
1.5.2 Małe litery łaci skie
1.5.3 Litery greckie
1.6 Normy powołane
1.7 Trwało konstrukcji
1.7.1 Postanowienia ogólne
1.7.2 Odporno na korozj biologiczn
1.7.3 Odporno ł czników na korozj
1.8 Wymagania ogólne dotycz ce wykonywania konstrukcji drewnianych
PN-B-03150:2000
Strona 1
2 Materiały
2.1 Postanowienia ogólne
2.1.1 Warto ci charakterystyczne
2.1.2 Warto ci obliczeniowe
2.2 Drewno lite
2.2.1 Gatunki drewna konstrukcyjnego
2.2.2 Klasyfikacja
2.2.3 Warto ci charakterystyczne
2.2.4 Warto ci obliczeniowe
2.2.5 Wilgotno drewna
2.3 Drewno klejone warstwowo
2.3.1 Wymagania dotycz ce wykonania
2.3.2 Klasyfikacja
2.3.3 Warto ci charakterystyczne
2.3.4 Warto ci obliczeniowe
2.4 Sklejka
2.4.1 Postanowienia ogólne
2.4.2 Warto ci charakterystyczne
2.4.3 Warto ci obliczeniowe
2.5 Płyty wiórowe
2.5.1 Postanowienia ogólne
2.5.2 Warto ci charakterystyczne
2.5.3 Warto ci obliczeniowe
2.6 Twarde płyty pil niowe
2.6.1 Postanowienia ogólne
2.6.2 Warto ci charakterystyczne
2.6.3 Warto ci obliczeniowe
2.7 Kleje
3 Zasady projektowania
3.1 Wymagania podstawowe
3.1.1 Ogólne zasady projektowania
3.1.2 Zapewnienie niezawodno ci konstrukcji
3.1.3 Obliczenia statyczne
3.1.4 Sytuacje obliczeniowe
3.1.5 Oddziaływania
3.2 Wła ciwo ci materiałów
3.2.1 Warto ci charakterystyczne
3.2.2 Warto ci obliczeniowe
3.2.3 Klasy u ytkowania konstrukcji
3.2.4 Klasy trwania obci enia
3.2.5 Współczynniki modyfikacyjne dla klas u ytkowania i czasu trwania obci enia
3.3 Obliczanie sił wewn trznych
3.4 Sprawdzanie stanów granicznych no no ci
3.5 Sprawdzenie stanów granicznych u ytkowalno ci
3.6 Minimalne przekroje elementów z drewna litego
3.7 Osłabienia przekrojów
4 Stany graniczne no no ci
4.1 Postanowienia ogólne
4.1.1 Rozci ganie równoległe do włókien
4.1.2 Rozci ganie prostopadłe do włókien
4.1.3 ciskanie równoległe do włókien
4.1.4 ciskanie prostopadłe i sko ne do włókien
4.1.5 Zginanie
4.1.6 Zginanie z osiow sił rozci gaj c
4.1.7 Zginanie z osiow sił ciskaj c
4.1.8 cinanie
4.1.9 Skr canie
4.1.10 Skr canie ze cinaniem
4.1.11 cinanie z rozci ganiem prostopadłym do włókien
PN-B-03150:2000
Strona 2
4.2 Wymagania dodatkowe
4.2.1 Słupy jednolite
4.2.2 Belki
4.2.3 D wigary jednotrapezowe
4.2.4 D wigary dwutrapezowe i d wigary o osi zakrzywionej
4.2.5 D wigary kratowe
4.2.6 Ramy i łuki płaskie
4.2.7 Usztywnienia
5 Stany graniczne u ytkowalno ci
5.1 Wymagania ogólne
5.2 Warto ci graniczne ugi
5.2.1 Belki
5.2.2 D wigary kratowe
5.2.3 Warto ci graniczne ugi
5.3 Obliczanie ugi
6 Elementy zło one
6.1 Belki klejone z cienkimi ciankami
6.2 Belki klejone z cienkimi pasami
6.3 Belki zło one z zastosowaniem ł czników mechanicznych
6.3.1 Postanowienia ogólne
6.3.2 Obliczanie no no ci belek
6.4 Słupy klejone i słupy zło one z zastosowaniem ł czników mechanicznych
6.4.1 No no słupów zło onych wielogał ziowych z zastosowaniem ł czników mechanicznych
6.4.2 Obci enie ł czników
6.4.3 Obci enie zło one
6.4.4 Słupy wielogał ziowe z przewi zkami
6.4.5 No no słupów
6.4.6 Obci enie przewi zek
6.4.7 Słupy ze skratowaniem
6.5 D wigary zło one z zastosowaniem płytek kolczastych
6.5.1 Zł cza
6.5.2 Analiza ogólna d wigarów na płytki z zastosowaniem płytek kolczastych
6.5.3 Analiza uproszczona d wigarów z zastosowaniem płytek kolczastych
6.6 Dachowe układy tarczowe
6.7 Tarczowe t niki cienne
7 Zł cza
7.1 Postanowienia ogólne
7.2 Podatno zł czy na ł czniki trzpieniowe
7.3 No no poprzeczna ł czników trzpieniowych
7.3.1 Zł cza drewno-drewno i płyta-drewno
7.3.2 Zł cza stal-drewno
7.3.3 Zł cza wieloci te
7.4 Zł cza na gwo dzie
7.4.1 Postanowienia ogólne
7.4.2 Gwo dzie obci one poprzecznie
7.4.3 Gwo dzie obci one osiowo
7.4.4 Gwo dzie obci one poprzecznie i osiowo
7.5 Zł cza na zszywki
7.6 Zł cza na ruby
7.6.1 ruby obci one poprzecznie
7.6.2 ruby obci one osiowo
7.7 Zł cza na sworznie
7.8 Zł cza na wkr ty
7.8.1 Postanowienia ogólne
7.8.2 Wkr ty obci one poprzecznie
7.8.3 Wkr ty obci one osiowo
7.8.4 Wkr ty obci one poprzecznie i osiowo
7.9 Zł cza na płytki kolczaste
7.9.1 Postanowienia ogólne
PN-B-03150:2000
Strona 3
7.9.2 Geometria płytek
7.9.3 No no płytek kolczastych
7.9.4 Sprawdzenie no no ci zł cza
7.9.5 Wymagania dodatkowe
7.10 Zł cza na pier cienie z bate
7.10.1 Postanowienia ogólne
7.11 Zł cza klejone
7.11.1 Postanowienia ogólne
7.11.2 No no zł czy klejonych
7.11.3 Podatno zł czy klejonych
Zał cznik Z-2.2.3 (normatywny) Klasy wytrzymało ci - warto ci charakterystyczne (wybrane dla krajowego drewna
iglastego) drewna litego o wilgotno ci 12 %
Zał cznik Z-2.3.3 (normatywny) Warto ci charakterystyczne drewna klejonego z drewna litego iglastego wybranych
klas najcz ciej stosowanych w kraju (drewno klejone warstwowo o wilgotno ci 12 %)
Zał cznik Z-2.4.2 (normatywny) Warto ci charakterystyczne wła ciwo ci mechanicznych sklejki bukowej produkcji
krajowej
Zał cznik Z-2.5.2 (normatywny) Warto ci charakterystyczne wła ciwo ci mechanicznych płyt wiórowych
płaskoprasowanych suchotrwałych i wodoodpornych
Zał cznik Z-2.6.2 (normatywny) Warto ci charakterystyczne wła ciwo ci mechanicznych twardych płyt pil niowych
Zał cznik Z-7.4.1 (normatywny) Wymiary gwo dzi najcz ciej stosowanych w konstrukcjach drewnianych
1 WST P
1.1 Przedmiot normy
Przedmiotem normy s zasady oblicze statycznych i projektowania konstrukcji budowlanych z drewna i
materiałów drewnopochodnych.
1.2 Zakres stosowania normy
Norm stosuje si przy projektowaniu konstrukcji drewnianych, tj. konstrukcji wykonanych z drewna litego,
klejonego warstwowo oraz z płyt drewnopochodnych ł czonych za pomoc kleju lub ł czników mechanicznych.
Norma nie obejmuje projektowania budownictwa mostowego i budowy podpór linii elektroenergetycznych, a tak e
konstrukcji na terenach poddanych eksploatacji górniczej. Norma nie obejmuje sprawdzania konstrukcji z uwagi na
zagadnienia ogniowe.
1.3 Definicje
1.3.1
drewno klejone warstwowo - element konstrukcyjny wytworzony przez sklejenie warstw drewna o równoległym
układzie włókien
1.3.2
klasa drewna - cecha jako ci drewna odpowiadaj ca warto ci wytrzymało ci charakterystycznej na zginanie (np.
C30)
1.3.3
sklejka symetryczna - płyta sklejona z nieparzystej liczby warstw forniru, w której wewn trzne i zewn trzne
warstwy s , z uwagi na grubo i rodzaj, symetryczne wzgl dem warstwy rodkowej
1.3.4
sworze - pr t o przekroju okr głym, zwykle stalowy, mieszcz cy si w ci le dopasowanych otworach i stosowany
w celu przenoszenia obci e prostopadłych do osi pr ta
1.3.5
ustabilizowana zawarto wilgoci - zawarto wilgoci, przy której drewno ani nie traci, ani nie pobiera wilgoci z
powietrza
PN-B-03150:2000
Strona 4
0000000 konstrukcje zespolone;
0000000 obliczenia statyczne.
1.3.6
wymiar nominalny - wymiar podany jako po dany przy okre lonej zawarto ci wilgoci, do którego odnosz si
odchyłki, w idealnym przypadku równe zeru
1.3.7
wilgotno bezwzgl dna - stosunek masy wody zawartej w materiale (np. w drewnie) do masy suchego materiału,
zwykle wyra ony w procentach
1.4 Jednostki miar
W obliczeniach nale y stosowa legalne jednostki miar zgodnie z mi dzynarodowym układem jednostek SI
1.5 Symbole
1.5.1. Du e litery łaci skie
A
- oddziaływanie wyj tkowe, pole przekroju
A
d
- obliczeniowe pole przekroju poprzecznego
A
ef
- efektywne pole kontaktu płytki kolczastej z drewnem elementu ł czonego
A
f
- pole przekroju jednej gał zi słupa wielogał ziowego
A
n
- pole przekroju netto,
A
tot
- całkowite pole przekroju słupa wielogał ziowego
C
- sztywno spr ysta elementu usztywniaj cego
C
d
- obliczeniowa graniczna warto efektów oddziaływa zewn trznych o warto ci charakterystycznej
D
M
- siła działaj ca na sworze wywołana momentem zginaj cym
D
N
- siła działaj ca na sworze wywołana sił podłu n
D
Q
- siła działaj ca na sworze wywołana sił poprzeczn
E
- moduł spr ysto ci
E
d
- obliczeniowy efekt oddziaływa zewn trznych o warto ci charakterystycznej
E
0,05
- 5 % kwantyl modułu spr ysto ci wzdłu włókien
E
0,mean
- warto rednia modułu spr ysto ci wzdłu włókien
E
90,mean
- warto rednia modułu spr ysto ci w poprzek włókien
F
- siła, oddziaływanie
F
c
- siła ciskaj ca
F
c,d
- siła ciskaj ca o warto ci obliczeniowej
F
M
- siła w zł czu wywołana działaniem momentu zginaj cego
F
r,d
- minimalna siła do przeniesienia w zł czu działaj ca w dowolnym kierunku
F
t
- siła rozci gaj ca
F
t,d
- siła rozci gaj ca o warto ci obliczeniowej
G
- oddziaływanie stałe
G
mean
- warto rednia modułu odkształcenia postaciowego
I
- moment bezwładno ci przekroju
I
ef
- zast pczy moment bezwładno ci przekroju zło onego
PN-B-03150:2000
Strona 5
I
f
- moment bezwładno ci przekroju jednej gał zi pr ta wielogał ziowego wzgl dem jej rodka
ci ko ci
I
tot
- całkowity moment bezwładno ci pr ta wielogał ziowego
K
- moduł podatno ci zł czy przy zastosowaniu ł czników mechanicznych
K
ser
- dora ny (chwilowy) moduł podatno ci zł czy przy zastosowaniu ł czników mechanicznych w
stanie granicznym u ytkowalno ci
K
u
- dora ny (chwilowy) moduł podatno ci zł czy przy zastosowaniu ł czników mechanicznych w
stanie granicznym no no ci
L
- rozpi to belki, wysi g wspornika
M
- moment zginaj cy
M
(x)
- moment zginaj cy o warto ci zmieniaj cej si wzdłu osi belki
M
ap,d
- moment zginaj cy w kalenicy wywołany działaniem obci enia obliczeniowego
M
d
- warto obliczeniowa momentu zginaj cego, moment zginaj cy w przewi zkach pr ta
wielogał ziowego
M
y,d
- moment uplastycznienia ł cznika wywołany działaniem obci enia obliczeniowego
N
- siła podłu na
N
d
- obliczeniowa siła podłu na
Q
- oddziaływanie zmienne
R
- no no
R
d
- obliczeniowa warto no no ci elementu lub ł cznika
S
d
- siła wewn trzna wywołana oddziaływaniem o warto ci obliczeniowej
T
d
- siła poprzeczna w przewi zkach pr ta wielogał ziowego
V
- obj to rozci ganego fragmentu konstrukcji, siła poprzeczna
V
(x)
- siła poprzeczna o warto ci zmieniaj cej si wzdłu osi belki x
V
d
- siła poprzeczna wywołana obci eniem obliczeniowym
V
0
- obj to odniesienia
X
- wła ciwo materiału
X
k
- warto charakterystyczna wła ciwo ci materiału
X
d
- warto obliczeniowa wła ciwo ci materiału
1.5.2. Małe litery łaci skie
a
- liniowa wielko geometryczna; odległo odcinka na którym przyło one jest obci enie
prostopadłe do włókien, od kraw dzi elementu; odległo mi dzy elementami usztywniaj cymi;
osiowy rozstaw gał zi słupa wielogał ziowego; rozstaw ł czników trzpieniowych wzdłu włókien
b
- szeroko
b
e
- odległo kraw dzi obci onej od ł cznika najbardziej oddalonego
b
ef
- szeroko obliczeniowa pasa płyty z ebrami podłu nymi
b
i
- szeroko arkusza "i" t nika (tarczy)
b
l
- szeroko najszerszego arkusza t nika (tarczy)
d
- rednica trzpienia ł cznika
PN-B-03150:2000
Strona 6
e
- rozstaw ł czników; mimo ród poł czenia gał zi skratowania ze słupem wielogał ziowym
e
a
- mimo ród niezamierzony (przypadkowy)
f
- wytrzymało ; strzałka łuku
f
c
,
0,d
- wytrzymało obliczeniowa na ciskanie wzdłu włókien
f
c,90,d
- wytrzymało obliczeniowa na ciskanie prostopadłe do włókien
f
c,w,d
; f
t,w,d
- wytrzymało obliczeniowa na ciskanie i rozci ganie rodnika lub cianek bocznych
przekroju zło onego
f
h,k
- wytrzymało charakterystyczna na docisk
f
h,d
- wytrzymało obliczeniowa na docisk
f
m,k
- wytrzymało charakterystyczna na zginanie
f
m,d
- wytrzymało obliczeniowa na zginanie
f
m,y,d
; f
m,z,d
- wytrzymało obliczeniowa na zginanie wzdłu osi głównych y i z
f
t,0,d
- wytrzymało obliczeniowa na rozci ganie wzdłu włókien
f
t,0,k
- wytrzymało charakterystyczna na rozci ganie wzdłu włókien
f
t,90,d
- wytrzymało obliczeniowa na rozci ganie prostopadłe do włókien
f
t,90,k
- wytrzymało charakterystyczna na rozci ganie prostopadłe do włókien
f
v,d
- wytrzymało obliczeniowa na cinanie
f
v,k
- wytrzymało charakterystyczna na cinanie
f
v,0,d
- wytrzymało obliczeniowa na cinanie równoległe do włókien rodnika lub płyty pasów
przekroju zło onego
f
v,0,k
- wytrzymało charakterystyczna na cinanie równoległe do włókien rodnika lub płyty pasów
przekroju zło onego
f
v,90,d
- wytrzymało obliczeniowa na cinanie prostopadłe do włókien rodnika lub płyty pasów
przekroju zło onego
f
v,90,k
- wytrzymało charakterystyczna na cinanie prostopadłe do włókien rodnika lub płyty pasów
przekroju zło onego
h
- wysoko przekroju
h
ap
- wysoko d wigara w kalenicy
h
e
- wysoko przekroju podci tego przy podporze
h
f
- wysoko pasa belki o przekroju zło onym
h
i
- wysoko ci elementów belek zło onych (i = 1,2,3)
h
p
- wysoko belki na podporze
h
w
- wysoko rodnika
i
- promie bezwładno ci przekroju; nachylenie skosu belki podci tej przy podporze
k
- współczynnik
k
c
- współczynnik wyboczeniowy
k
crit
- współczynnik stateczno ci gi tnej
k
c,90
- współczynnik zwi kszaj cy wytrzymało na ciskanie prostopadłe do włókien
k
def
- współczynnik uwzgl dniaj cy przyrost przemieszczenia w czasie na skutek pełzania i zmian
wilgotno ci
PN-B-03150:2000
Strona 7
k
h
- współczynnik zwi kszaj cy wytrzymało elementów z drewna litego lub klejonego warstwowo
o małym przekroju poprzecznym
k
mod
- współczynnik modyfikuj cy parametry wytrzymało ciowe z uwagi na czas trwania obci enia i
zmiany wilgotno ci materiału
k
r
- współczynnik uwzgl dniaj cy zmniejszenie no no ci na skutek zginania włókien przy
produkcji drewna klejonego warstwowo
k
v
- współczynnik uwzgl dniaj cy wpływ podci cia przy podporze na wytrzymało na cinanie
k
vol
- współczynnik uwzgl dniany przy skr caniu
l
- rozpi to ; długo płytki; długo płytki w kierunku analizowanego przekroju
l
1
- rozstaw osiowy przewi zek
l
c
- długo ciskanego pasa łuku; rozstaw st e bocznych pasa ciskanego; odległo mi dzy
przekrojami zabezpieczonymi przed obrotem i przemieszczeniem bocznym
l
w
- długo wyboczeniowa
m
- liczba prz seł
n
- liczba; liczba płaszczyzn cinania; liczba gwo dzi
q
d
- obci enie obliczeniowe równomiernie rozło one
r
- promie krzywizny
s
- rozstaw ł czników; długo połowy łuku mierzona w rozwini ciu osi
t
- grubo tarcicy
t
w
- grubo cianki w belkach zło onych
t
1
, t
2
- grubo ci elementów składowych zł cza; gł boko zakotwienia ł cznika
u
- przemieszczenie, ugi cie
u
fin
- przemieszczenie, ugi cie ko cowe
u
inst
- przemieszczenie, ugi cie chwilowe (dora ne)
u
net
- ugi cie wynikowe (poni ej prostej ł cz cej podpory belki)
u
o
- wygi cie konstrukcyjne belki
u
M
, u
V
- ugi cie belki swobodnie podpartej wywołane działaniem odpowiednio momentu zginaj cego i
siły poprzecznej
u
z
, u
y
- składowe ugi cia belek przy zginaniu uko nym odpowiednio w dwóch prostopadłych
kierunkach
u
1
- ugi cie wywołane obci eniem stałym
u
2
- ugi cie wywołane obci eniem zmiennym
x, y, z
- osie główne
1.5.3 Litery greckie
PN-B-03150:2000
Strona 8
α
- k t nachylenia przekroju, stosunek
β
- k t, stosunek
β
c
- współczynnik uwzgl dniaj cy prostoliniowo elementów ciskanych
γ
M
- cz ciowy współczynnik bezpiecze stwa wła ciwo ci materiału
λ
- smukło
λ
ef
- smukło zast pcza pr ta
λ
m
- smukło sprowadzona przy zginaniu
λ
rel
- smukło sprowadzona przy ciskaniu
λ
z
- smukło pasa elementu zło onego
ψ
i
- współczynnik kombinacji obci e
η
- współczynnik uwzgl dniaj cy rodzaj zastosowanego ł cznika przy obliczaniu słupów zło onych;
współczynnik do obliczania napr e przy skr caniu belek
η
1
- współczynnik uwzgl dniaj cy wpływ sił poprzecznych na ugi cia belek
ρ
k
- g sto charakterystyczna materiału
ρ
mean
- g sto rednia materiału
σ
- napr enie normalne
σ
c,0,d
- napr enie obliczeniowe ciskaj ce w kierunku równoległym do włókien
σ
c,90,d
- napr enie obliczeniowe ciskaj ce w kierunku prostopadłym do włókien
σ
c,
α,δ
- napr enie obliczeniowe ciskaj ce pod k tem
α
do włókien
σ
c,crit
- napr enie krytyczne przy ciskaniu
σ
f,c,d
- rednie napr enie obliczeniowe ciskaj ce w pasie elementu o przekroju zło onym
σ
f,c,max,d
- maksymalne napr enie obliczeniowe ciskaj ce w pasie elementu o przekroju zło onym
σ
f,t,d
- rednie napr enie obliczeniowe rozci gaj ce w pasie elementu o przekroju zło onym
σ
f,t,max,d
- maksymalne napr enie obliczeniowe rozci gaj ce w pasie elementu o przekroju zło onym
σ
m,crit
- napr enie krytyczne przy zginaniu
σ
m,d
- napr enie obliczeniowe od zginania
σ
m,0,d
- napr enie obliczeniowe od zginania na prostej kraw dzi d wigara trapezowego
σ
m,
α
,d
- napr enie obliczeniowe od zginania na nachylonej kraw dzi d wigara trapezowego
σ
t,0,d
- napr enie obliczeniowe przy rozci ganiu równoległym do włókien
σ
t,90,d
- napr enie obliczeniowe przy rozci ganiu prostopadłym do włókien
σ
w,c,d
- napr enie obliczeniowe ciskaj ce rodnik lub cianki boczne belek o przekroju zło onym
σ
w,t,d
- napr enie obliczeniowe rozci gaj ce rodnik lub cianki boczne belek o przekroju zło onym
τ
- napr enie styczne
τ
d
- napr enie obliczeniowe cinaj ce
τ
F
- jednostkowa no no zakotwienia płytki z uwagi na sił podłu n
τ
M
- jednostkowa no no zakotwienia płytki z uwagi na moment zginaj cy
τ
mean,d
- napr enie obliczeniowe cinaj ce wyznaczone przy zało eniu równomiernego rozkładu napr e
τ
tor,d
- napr enie obliczeniowe przy skr caniu
µ
- współczynnik wyboczeniowy elementów ciskanych
PN-B-03150:2000
Strona 9
1.6 Normy powołane
PN-82/B-02000
Obci enia budowli - Zasady ustalania warto ci
PN-82/B-02001
Obci enia budowli - Obci enia stałe
PN-82/B-02003
Obci enia budowli - Obci enia zmienne technologiczne - Podstawowe obci enia technologiczne
i monta owe
PN-86/B-02005
Obci enia budowli - Obci enia suwnicami pomostowymi, wci garkami i wci gnikami
PN-80/B-02010
Obci enia w obliczeniach statycznych - Obci enie niegiem
PN-77/B-02011
Obci enia w obliczeniach statycznych - Obci enie wiatrem
PN-87/B-02013
Obci enia budowli - Obci enia zmienne rodowiskowe - Obci enie oblodzeniem
PN-90/B-03000 Projekty budowlane - Obliczenia statyczne
PN-76/B-03001
Konstrukcje i podło a budowli - Ogólne zasady oblicze
PN-81/B-03020
Grunty budowlane - Posadowienie bezpo rednie budowli - Obliczenia statyczne i projektowanie
PN-82/D-94021 Tarcica iglasta konstrukcyjna sortowana metodami wytrzymało ciowymi
PN-EN 300:2000 Płyty o wiórach orientowanych (OSB) - Definicje, klasyfikacja i specyfikacja
PN-EN 301:1994 Kleje na bazie fenolo- i aminoplastów do drewnianych konstrukcji no nych - Klasyfikacja i
wymagania u ytkowe
PN-EN 310:1994 Płyty drewnopochodne - Oznaczanie modułu spr ysto ci przy zginaniu i wytrzymało ci na
zginanie
PN-EN 312-4:2000 Płyty wiórowe - Wymagania techniczne - Wymagania dla płyt przenosz cych obci enia,
u ytkowanych w warunkach suchych
PN-EN 312-5:2000 Płyty wiórowe - Wymagania techniczne - Wymagania dla płyt przenosz cych obci enia,
u ytkowanych w warunkach wilgotnych
PN-EN 312-6:2000 Płyty wiórowe - Wymagania techniczne - Wymagania dla płyt o podwy szonej zdolno ci do
przenoszenia obci e , u ytkowanych w warunkach suchych
PN-EN 312-7:2000 Płyty wiórowe - Wymagania techniczne - Wymagania dla płyt o podwy szonej zdolno ci do
przenoszenia obci e , u ytkowanych w warunkach wilgotnych
PN-EN 335-1:1996 Trwało drewna i materiałów drewnopochodnych - Definicja klas zagro enia ataku
biologicznego - Postanowienia ogólne
PN-EN 335-2:1996 Trwało drewna i materiałów drewnopochodnych - Definicja klas zagro enia ataku
biologicznego - Zastosowanie do drewna litego
PN-EN 338:1999 Drewno konstrukcyjne - Klasy wytrzymało ci
PN-EN 350-2:2000 Trwało drewna i materiałów drewnopochodnych - Naturalna trwało drewna litego -
Wytyczne dotycz ce naturalnej trwało ci i podatno ci na nasycanie wybranych gatunków drewna maj cych
znaczenie w Europie
PN-EN 351-1:1999 Trwało drewna i materiałów drewnopochodnych - Drewno lite zabezpieczone rodkiem
ochrony - Klasyfikacja wnikania i retencji rodka ochrony
PN-EN 383:1998 Konstrukcje drewniane - Metody bada . Okre lanie wytrzymało ci na docisk do podło a dla
ł czników trzpieniowych
PN-EN 384:1999 Drewno konstrukcyjne - Oznaczanie warto ci charakterystycznych wła ciwo ci mechanicznych i
g sto ci
PN-EN 386:1999 Drewno klejone warstwowo - Wymagania eksploatacyjne i minimalne wymagania produkcyjne
PN-EN 408:1998 Konstrukcje drewniane - Drewno konstrukcyjne lite i klejone warstwowo. Oznaczanie niektórych
wła ciwo ci fizycznych i mechanicznych
PN-EN 409:1998 Konstrukcje drewniane - Metody bada . Okre lanie momentu uplastycznienia gwo dzi
PN-EN 460:1997 Trwało drewna i materiałów drewnopochodnych - Naturalna trwało drewna litego - Wytyczne
dotycz ce wymaga w zakresie trwało ci drewna stosowanego w klasach zagro enia
PN-EN 518:2000 Drewno konstrukcyjne - Sortowanie. Wymagania w odniesieniu do norm dotycz cych sortowania
wytrzymało ciowego metod wizualn
PN-EN 519:2000 Drewno konstrukcyjne - Sortowanie. Wymagania dla tarcicy sortowanej wytrzymało ciowo
metod maszynow oraz dla maszyn sortuj cych
PN-EN 594:1998 Konstrukcje drewniane - Metody bada . Badanie sztywno ci i no no ci płyt ciennych o szkielecie
drewnianym
PN-EN 622-2:2000 Płyty pil niowe - Wymagania techniczne - Wymagania dla płyt twardych
PN-EN 622-3:2000 Płyty pil niowe - Wymagania techniczne - Wymagania dla płyt półtwardych
PN-EN 622-5:2000 Płyty pil niowe - Wymagania techniczne - Wymagania dla płyt formowanych na sucho (MDF)
PN-EN 1058:1999 Płyty drewnopochodne - Okre lanie warto ci charakterystycznych wła ciwo ci mechanicznych i
g sto ci
PN-EN 1075:2000 Konstrukcje drewniane - Metody bada - Poł czenia na metalowe płytki kolczaste
PN-B-03150:2000
Strona 10
PN-EN 1193:1999 Konstrukcje drewniane - Drewno konstrukcyjne i drewno klejone warstwowo - Oznaczanie
wytrzymało ci na cinanie i wła ciwo ci mechanicznych w poprzek włókien
PN-EN 1194:2000 Konstrukcje drewniane - Drewno klejone warstwowo - Klasy wytrzymało ci i okre lanie warto ci
charakterystycznych
PN-EN 26891:1997 Konstrukcje drewniane - Zł cza na ł czniki mechaniczne - Ogólne zasady okre lania
wytrzymało ci i odkształcalno ci
PN-82/H-97018 Ochrona przed korozj - Konwersyjne powłoki chromianowe na cynku i kadmie
PN-85/M-82101 ruby ze łbem sze ciok tnym
PN-88/M-82121 ruby ze łbem kwadratowym
PN-85/M-82501 Wkr ty do drewna ze łbem sze ciok tnym
PN-85/M-82503 Wkr ty do drewna ze łbem sto kowym
PN-85/M-82504 Wkr ty do drewna ze łbem sto kowym soczewkowym
PN-85/M-82505 Wkr ty do drewna ze łbem kulistym
PrPN-EN 335-3 Trwało drewna i materiałów drewnopochodnych - Definicja klas zagro enia ataku biologicznego -
Zastosowanie do płyt drewnopochodnych
PrPN-EN 636-1 Sklejka - Wymagania techniczne - Wymagania dla sklejki u ytkowanej w warunkach suchych
PrPN-EN 636-2 Sklejka - Wymagania techniczne - Wymagania dla sklejki u ytkowanej w warunkach wilgotnych
PrPN-EN 636-3 Sklejka - Wymagania techniczne - Wymagania dla sklejki u ytkowanej w warunkach zewn trznych
PrPN-EN 12369 Płyty z materiałów drewnopochodnych - Warto ci charakterystyczne okre lonych wyrobów
1.7 Trwało konstrukcji
1.7.1 Postanowienia ogólne
W celu zapewnienia wła ciwej trwało ci konstrukcji nale y uwzgl dnia nast puj ce czynniki:
- warunki u ytkowania konstrukcji w trakcie wymaganego okresu przydatno ci u ytkowej,
- kryteria wymaganego zachowania si konstrukcji,
- oczekiwane warunki rodowiskowe,
- skład, wła ciwo ci i zachowanie si materiałów,
- kształt elementów i ich szczegóły konstrukcyjne,
- jako wykonania i poziom kontroli,
- rodki ochrony.
Warunki u ytkowania, w tym tak e i rodowiskowe, nale y oszacowa ju na etapie projektowania, aby umo liwi
ocen ich wpływu na trwało konstrukcji oraz podj cie odpowiednich rodków dla ochrony materiałów.
Drewno i materiały drewnopochodne nale y zabezpiecza przed korozj chemiczn , je li konstrukcje te
przeznaczone s do pracy w rodowisku chemicznie agresywnym.
Konstrukcje drewniane nale y projektowa i zabezpiecza rodkami przeciwogniowymi, opó niaj cymi czas
zapłonu, odpowiednio do wymaga ochrony przeciwpo arowej.
1.7.2 Odporno na korozj biologiczn
Drewno i materiały drewnopochodne powinny albo mie naturaln trwało zgodnie z PN-EN 350-2 dla
poszczególnych klas zagro enia (okre lonych w PN-EN 335-1 i PN-EN 335-2 oraz PrPN-EN 335-3), albo by
poddane ochronie wybranej zgodnie z PN-EN 351-1 i PN-EN 460.
1)
Sposób i zakres zabezpieczenia powinien by podany na rysunkach roboczych i w opisie technicznym
1.7.3. Odporno ł czników na korozj
Ł czniki metalowe i inne ł czniki konstrukcyjne powinny by , tam gdzie jest to niezb dne, wykonane z materiałów
odpornych na korozj albo by zabezpieczone przed korozj zgodnie z wymaganiami obj tymi odpowiednimi
przepisami.
Przykłady minimalnego zabezpieczenia przed korozj oraz wymaga materiałowych dla ró nych klas u ytkowania
podano w tablicy 1.7.3.
Tablica 1.7.3 - Przykłady minimalnych wymaga dotycz cych materiału ł czników oraz ich zabezpieczenia
przed korozj
PN-B-03150:2000
Strona 11
Ł cznik
Klasa u ytkowania
1
2
3
Gwo dzie, sworznie, wkr ty
ruby
Zszywki
Płytki kolczaste i płytki stalowe grubo ci do 3 mm
Płytki stalowe grubo ci od 3 mm do 5 mm
Płytki stalowe grubo ci powy ej 5 mm
nie ma
nie ma
Fe/Zn 12c
Fe/Zn 12c
nie ma
nie ma
nie ma
Fe/Zn 12c
Fe/Zn 12c
Fe/Zn 12c
Fe/Zn 12c
nie ma
stal nierdzewna
stal nierdzewna
stal nierdzewna
stal nierdzewna
stal nierdzewna
stal nierdzewna
Fe/Zn12c - Zgodnie z norm PN-82/H-97018
1.8 Wymagania ogólne dotycz ce wykonywania konstrukcji drewnianych
Konstrukcje drewniane klejone powinny by wykonywane w wyspecjalizowanych wytwórniach, maj cych
odpowiednie wyposa enie, wykwalifikowany personel oraz zorganizowan kontrol techniczn . Kontrola powinna
dotyczy rodzaju i jako ci stosowanych materiałów oraz wła ciwego przebiegu procesu technologicznego.
W przypadku konstrukcji drewnianych klejonych ł czenie elementów na klej powinno by wykonywane wzdłu
włókien. Poł czenia klejone pod k tem mo na stosowa pod warunkiem spełnienia wymaga podanych w p.7
normy.
2. MATERIAŁY
2.1 Postanowienia ogólne
2.1.1 Warto ci charakterystyczne
(1) Wła ciwo materiału reprezentowana jest przez warto charakterystyczn
X
k
, która odpowiada kwantylowi
zało onego rozkładu statystycznego danej wła ciwo ci, okre lonej przez stosowane normy i badanej w ustalonych
warunkach. W niektórych przypadkach za warto charakterystyczn przyjmowana jest warto nominalna
(minimalna, okre lona np. przez producenta itp). Oznaczenia wła ciwo ci charakterystycznych przedstawiono na
rys. 2.1.1.
PN-B-03150:2000
Strona 12
Rys. 2.1.1 - Oznaczenia wła ciwo ci charakterystycznych
(2) Warto ci charakterystyczne wytrzymało ci okre la si jako kwantyle 5-procentowe, otrzymane z bada
trwaj cych przez 300 s z zastosowaniem próbek o wilgotno ci równowagowej odpowiadaj cej temperaturze i
wilgotno ci wzgl dnej powietrza, odpowiednio: 20 °C i 65 %.
(3) Warto ci charakterystyczne modułu spr ysto ci okre la si jako kwantyle 5-procentowe (
E
0,05
) otrzymane z
bada przeprowadzonych w warunkach wg 2.1.1(2). Zgodnie z PN-EN 384 p.3.1 warto ci rednie modułu
spr ysto ci (
E
0,mean
) nazywane s równie warto ciami charakterystycznymi.
(4) Warto ci charakterystyczne modułu odkształcenia postaciowego okre la si jako kwantyle 5- lub 50-procentowe
otrzymane z bada w warunkach wg 2.1.1.(2).
(5) Warto ci charakterystyczne g sto ci okre la si jako kwantyle 5-procentowe dla masy i obj to ci materiałów
odpowiadaj cych ustabilizowanej wilgotno ci, przy temperaturze i wilgotno ci wzgl dnej powietrza odpowiednio: 20
°C i 65 %.
2.1.2 Warto ci obliczeniowe
Warto obliczeniow wła ciwo ci mechanicznych materiałów
X
d
okre la si wg p. 3.2.2.
2.2 Drewno lite
2.2.1 Gatunki drewna konstrukcyjnego
(1) W konstrukcjach drewnianych nale y stosowa drewno iglaste zgodnie z PN-EN 338. W uzasadnionych
przypadkach dopuszcza si stosowanie innych gatunków drewna.
(2) Wkładki, klocki itp. drobne elementy konstrukcyjne nale y wykonywa z drewna d bowego, grochodrzewiowego
(akacjowego) lub innego, podobnie twardego.
2.2.2 Klasyfikacja
(1) Drewno powinno by klasyfikowane wytrzymało ciowo.
(2) Zasady klasyfikacji powinny by oparte na ocenie wizualnej, na nieniszcz cych metodach pomiaru jednej lub
wi cej wła ciwo ci lub na kombinacji obu metod.
(3) Klasyfikacja wizualna powinna spełnia minimum wymaga podanych w PN-EN 518 lub w PN-82/D-94021.
(4) Klasyfikacja metodami maszynowymi powinna spełnia minimum wymaga podanych w PN-EN 519 lub w PN-
82/D-94021.
(5) Klasy drewna litego podano w PN-EN 338;
PN-B-03150:2000
Strona 13
2.2.3 Warto ci charakterystyczne
(1) Warto ci charakterystyczne wytrzymało ci i spr ysto ci oraz g sto ci wyznacza nale y wg PN-EN 384.
(2) Warto ci charakterystyczne wytrzymało ci odnosi nale y do elementów zginanych o wysoko ci 150 mm oraz
do elementów rozci ganych o szeroko ci 150 mm, do próbek o wymiarach 45 mm × 180 mm × 70 mm w
przypadku wytrzymało ci na rozci ganie prostopadłe do włókien i do elementów o obj to ci 0,0005 m
3
,
równomiernie napr onych w przypadku wytrzymało ci na cinanie.
(3) Dla zginanych lub rozci ganych elementów z drewna litego, o wysoko ci lub szeroko ci mniejszej ni 150 mm,
warto ci charakterystyczne
f
m,k
f
t,0,k
mo na zwi kszy , mno c przez współczynnik k
h
, jako mniejsz z warto ci
obliczonych ze wzoru 2.2.3.
(2.2.3)
gdzie:
h - wysoko przekroju przy zginaniu lub szeroko przy rozci ganiu w mm.
(4) Warto ci charakterystyczne wła ciwo ci mechanicznych dla drewna litego o wilgotno ci 12 % przyjmowa
nale y wg PN-EN 338. Wybrane warto ci dla drewna litego klas stosowanych w kraju podano w zał czniku Z-2.2.3-
1.
2.2.4 Warto ci obliczeniowe
Warto ci obliczeniowe okre la si wg p. 3.2.2.
2.2.5 Wilgotno drewna
(1) Wilgotno drewna stosowanego na elementy konstrukcyjne zale na jest od warunków eksploatacji i od
przyj tej technologii wytwarzania. Nie powinna ona przekracza :
a) 18 % - w konstrukcjach chronionych przed zawilgoceniem,
b) 23 % - w konstrukcjach pracuj cych na otwartym powietrzu,
2.3 Drewno klejone warstwowo
2.3.1 Wymagania dotycz ce wykonania
(1) Drewno klejone warstwowo powinno spełnia wymagania PN-EN 386.
(2) Wilgotno drewna stosowanego na elementy klejone warstwowo powinna by zgodna z wymaganiami
technologii klejenia i nie przekracza 15 %.
2.3.2 Klasyfikacja
Klasy drewna klejonego warstwowo podano w PN-EN 1194.
2.3.3 Warto ci charakterystyczne
(1) Warto ci charakterystyczne wytrzymało ci i spr ysto ci nale y wyznacza na podstawie bada
przeprowadzonych wg PN-EN 408 i PN-EN 1193 lub oblicza na podstawie wła ciwo ci materiału warstw i
poł cze zgodnie z PN-EN 1194.
(2) Dla klas drewna klejonego warstwowo wg p. 2.3.2 warto ci charakterystyczne wytrzymało ci i spr ysto ci
podano w PN-EN 1194. Wybrane warto ci dla drewna klejonego warstwowo klas stosowanych w kraju
przedstawiono w zał czniku Z-2.3.3-1.
(3) Warto ci charakterystyczne wytrzymało ci odnosi nale y do:
- elementów zginanych o wysoko ci 600 mm;
- elementów rozci ganych wzdłu włókien o szeroko ci 600 mm;
- elementów rozci ganych prostopadle do włókien o obj to ci 0,01 m
3
;
- elementów równomiernie napr onych w przypadku wytrzymało ci na cinanie o obj to ci 0,0005 m
3
4) Dla zginanych lub rozci ganych elementów z drewna klejonego warstwowo o wysoko ci przekroju lub szeroko ci
mniejszej ni 600 mm, warto ci charakterystyczne dla
f
m,k
oraz
f
t,0,k
mo na zwi kszy mno c przez współczynnik
k
h
, jako mniejsz warto otrzyman ze wzoru 2.3.3.
PN-B-03150:2000
Strona 14
(2.3.3)
gdzie:
h - wysoko przekroju przy zginaniu lub szeroko przy rozci ganiu, w mm.
2.3.4 Warto ci obliczeniowe
Warto ci obliczeniowe wła ciwo ci mechanicznych drewna klejonego warstwowo okre la si wg p. 3.2.2.
2.4 Sklejka
2.4.1 Postanowienia ogólne
(1) Układ warstw na grubo ci sklejki powinien by symetryczny.
(2) Sklejka stosowana w konstrukcjach powinna spełnia wymagania PrPN-EN 636-1-2-3.
(3) Grubo sklejki przeznaczonej na elementy konstrukcyjne powinna wynosi co najmniej 8 mm. Dopuszcza si
stosowanie sklejki grubo ci min. 5 mm na okładziny elementów ciennych.
(4) Wilgotno sklejki stosowanej w konstrukcjach powinna by uzale niona od miejsca i zakresu jej stosowania.
Nie powinna by wi ksza ni 10 %. W warunkach uzasadnionych, np. do elementów cian zewn trznych,
dopuszcza si stosowanie płyt o wy szej wilgotno ci.
2.4.2 Warto ci charakterystyczne
(1) Warto ci charakterystyczne wła ciwo ci mechanicznych i g sto ci dla sklejki nale y okre la wg PN-EN 1058.
(2) Warto ci charakterystyczne wła ciwo ci mechanicznych i g sto ci dla sklejki stosowanej w krajach
europejskich podano w PrPN-EN 12369. W obliczeniach statycznych mo na wykorzysta dane dla sklejki krajowej
podane w zał czniku Z-2.4.2-1 do niniejszej normy.
2.4.3 Warto ci obliczeniowe
Warto ci obliczeniowe wła ciwo ci mechanicznych sklejki okre la si wg p. 3.2.2.
2.5 Płyty wiórowe
2.5.1. Postanowienia ogólne
(1) Płyty wiórowe stosowane w konstrukcjach powinny spełnia wymagania PN-EN 312-4-5-6-7.
(2) Płyty wiórowe o włóknach orientowanych (OSB) powinny spełnia wymagania PN-EN 300.
(3) Wilgotno płyt wiórowych stosowanych w konstrukcjach powinna by uzale niona od miejsca i zakresu ich
stosowania. Nie powinna by wi ksza ni 10 %. W warunkach uzasadnionych, np. na elementy cian
zewn trznych, dopuszcza si stosowanie płyt o wy szej wilgotno ci.
2.5.2 Warto ci charakterystyczne
(1) Warto ci charakterystyczne wła ciwo ci mechanicznych, spr ystych i g sto ci dla płyt wiórowych nale y
okre li wg PN-EN 1058.
(2) Warto ci charakterystyczne wła ciwo ci mechanicznych i g sto ci dla płyt wiórowych stosowanych w krajach
europejskich podano w PrPN-EN 12369. W obliczeniach statycznych mo na wykorzysta dane dla płyt wiórowych
płasko prasowanych produkcji krajowej podane w zał czniku Z-2.5.2-1.
2.5.3 Warto ci obliczeniowe
Warto ci obliczeniowe wła ciwo ci mechanicznych płyt wiórowych okre la si wg p. 3.2.2.
2.6 Twarde płyty pil niowe
2.6.1 Postanowienia ogólne
(1) Twarde płyty pil niowe stosowane w konstrukcjach powinny spełnia wymagania PN-EN 622-2-3-5.
(2) Wilgotno twardych płyt pil niowych stosowanych w konstrukcjach powinna by uzale niona od miejsca i
zakresu ich stosowania. Nie powinna by wi ksza ni 10 %. W warunkach uzasadnionych, np. na elementy cian
zewn trznych, dopuszcza si stosowanie płyt o wy szej wilgotno ci.
PN-B-03150:2000
Strona 15
2.6.2 Warto ci charakterystyczne
(1) Warto ci charakterystyczne wła ciwo ci mechanicznych, spr ystych i g sto ci dla twardych płyt pil niowych
nale y okre la wg normy PN-EN 1058.
(2) Warto ci charakterystyczne wła ciwo ci mechanicznych i g sto ci dla twardych płyt pi niowych stosowanych w
krajach europejskich podano w PrPN-EN 12369. W obliczeniach statycznych mo na wykorzysta dane dla
twardych płyt pil niowych produkcji krajowej podane w zał czniku Z-2.6.2-1.
2.6.3 Warto ci obliczeniowe
Warto ci obliczeniowe wła ciwo ci mechanicznych twardych płyt pil niowych okre la si wg p. 3.2.2.
2.7 Kleje
Kleje do konstrukcji drewnianych powinny spełnia wymagania normy PN-EN 301.
3 ZASADY PROJEKTOWANIA
3.1 Wymagania podstawowe
3.1.1 Ogólne zasady projektowania
Obliczenia konstrukcji nale y wykonywa według metody stanów granicznych:
- stanu granicznego no no ci,
- stanu granicznego u ytkowalno ci.
3.1.2 Zapewnienie niezawodno ci konstrukcji
(1) Konstrukcj nale y tak zaprojektowa i wykona , aby mogła by uznana za niezawodn , to jest aby w
przewidzianym okresie u ytkowania i przy odpowiedniej konserwacji, bez nadmiernych kosztów i z nale ytym
prawdopodobie stwem:
- nie nast piło przekroczenie stanów granicznych no no ci oraz u ytkowalno ci,
- oddziaływania wyj tkowe, takie jak po ar, eksplozje, uderzenia itp., na skutek których ulega zniszczeniu cz
konstrukcji, a tak e bł dy przy projektowaniu, wykonywaniu i u ytkowaniu obiektu, nie spowodowały zniszczenia
konstrukcji w zakresie nieproporcjonalnie du ym w stosunku do pocz tkowej przyczyny.
(2) Konstrukcje nale y, w sposób wła ciwy dla danego obiektu i zgodny z obowi zuj cymi przepisami,
zabezpieczy przed ujemnym wpływem wilgoci, korozji biologicznej oraz innych czynników destrukcyjnych zgodnie
z p.1.7, a tak e zapewni nale yt ochron przeciwpo arow .
(3) Podane wy ej wymagania powinny by spełnione przez odpowiednie zwymiarowanie elementów konstrukcji,
opracowanie szczegółów konstrukcyjnych oraz przez okre lenie, wła ciwych dla danego obiektu, zasad kontroli
produkcji elementów, monta u oraz u ytkowania.
3.1.3 Obliczenia statyczne
(1) Obliczenia statyczne nale y wykonywa według ogólnych zasad podanych w
PN-76/B-03001
.
(2) Zakres, układ i forma oblicze powinny by zgodne z PN-90/B-03000.
3.1.4 Sytuacje obliczeniowe
W projektowaniu nale y uwzgl dnia nast puj ce sytuacje obliczeniowe:
- sytuacje stałe, odpowiadaj ce zwykłym warunkom u ytkowania konstrukcji,
- sytuacje przej ciowe, np. w czasie budowy,
- sytuacje wyj tkowe.
3.1.5 Oddziaływania
3.1.5.1. Rodzaje i podział oddziaływa
(1) Rozró nia si nast puj ce rodzaje oddziaływa :
- siła (obci enie) przyło ona do konstrukcji (oddziaływanie bezpo rednie),
- odkształcenie wymuszone (oddziaływanie po rednie), np. wpływ temperatury, osiadanie.
(2) Oddziaływania dziel si :
a) zale nie od ich zmienno ci w czasie na:
- oddziaływania stałe (
G
), np. ci ar własny,
- oddziaływania zmienne (
Q
),
PN-B-03150:2000
Strona 16
- oddziaływania długotrwałe, np. obci enie składowanymi materiałami,
- oddziaływania redniotrwałe, np. obci enie u ytkowe,
- oddziaływania krótkotrwałe, np. nieg lub wiatr ( nieg na niektórych obszarach kraju mo e by przyjmowany jako
oddziaływanie redniotrwałe),
- oddziaływania chwilowe,
- oddziaływania wyj tkowe (
A
), np. eksplozje lub uderzenia pojazdów.
b) zale nie od ich zmienno ci w przestrzeni na:
- oddziaływania nieruchome, np. ci ar własny,
- oddziaływania ruchome, powoduj ce ró ne układy oddziaływa , np. obci enie u ytkowe, obci enie wiatrem,
obci enie niegiem.
3.1.5.2. Warto ci i kombinacje oddziaływa
(1) Warto ci charakterystyczne oddziaływa przyjmowa nale y według
PN-82/B-02001
,
PN-82/B-02003
,
PN-82/B-
02004
,
PN-86/B-02005
,
PN-80/B-02010
,
PN-77/B-02011
,
PN-87/B-02013
,
PN-81/B-03020
.
(2) Warto ci cz ciowych współczynników bezpiecze stwa dla obci e
γ
f
nale y przyjmowa zgodnie z
PN-82/B-
02001
.
(3) Kombinacje oddziaływa nale y przyjmowa zgodnie z PN-82/B-02009.
(4) Obci enia obliczeniowe dla budowli, których zniszczenie poci gn łoby za sob katastrofalne skutki, nale y
mno y przez współczynnik konsekwencji zniszczenia
γ
n
, zgodnie z norm
PN-76/B-03001
.
3.2 Wła ciwo ci materiałów
3.2.1 Warto ci charakterystyczne
Warto ci charakterystyczne dla drewna litego i klejonego oraz materiałów drewnopochodnych
X
k
nale y
przyjmowa według p. 2.1. niniejszej normy.
3.2.2 Warto ci obliczeniowe
Warto obliczeniow
X
d
wła ciwo ci materiału okre la si według wzoru
(3.2.2)
gdzie:
γ
m
- cz ciowy współczynnik bezpiecze stwa dla wła ciwo ci materiału, w tym dla drewna i materiałów
drewnopochodnych, podany w tabl. 3.2.2.
k
mod
- cz ciowy współczynnik modyfikacyjny, uwzgl dniaj cy wpływ na wła ciwo ci wytrzymało ciowe czasu
trwania obci enia i zawarto ci wilgoci w konstrukcji, zale ny od klasy u ytkowania konstrukcji i od klasy trwania
obci enia.
Warto ci współczynników
k
mod
podane s w tablicy 3.2.5.
Tablica 3.2.2 - Cz ciowe współczynniki bezpiecze stwa dla wła ciwo ci materiałów
γγγγ
M
Okre lenia
γ
M
Stany graniczne no no ci
- kombinacje podstawowe
•
drewno i materiały drewnopochodne
•
elementy stalowe w zł czach
- sytuacje wyj tkowe
Stany graniczne u ytkowalno ci
1,3
1,1
1,0
1,0
3.2.3 Klasy u ytkowania konstrukcji
Konstrukcje nale y przypisywa do jednej z podanych poni ej klas u ytkowania:
- klasa u ytkowania 1 charakteryzuje si zawarto ci wilgoci w materiale odpowiadaj c temperaturze 20 °C i
wilgotno ci wzgl dn otaczaj cego powietrza przekraczaj c 65 % tylko przez kilka tygodni w roku.
- klasa u ytkowania 2 charakteryzuje si zawarto ci wilgoci w materiale odpowiadaj c temperaturze 20 °C i
wilgotno ci wzgl dn otaczaj cego powietrza przekraczaj c 85 % tylko przez kilka tygodni w roku.
PN-B-03150:2000
Strona 17
- klasa u ytkowania 3 odpowiada warunkom powoduj cym wilgotno drewna wy sz ni odpowiadaj c klasie
u ytkowania 2.
System klas u ytkowania ma na celu głównie okre lenie warto ci wytrzymało ciowych i obliczanie przemieszcze
w zadanych warunkach wilgotno ciowych.
W klasie u ytkowania 1 przeci tna zawarto wilgoci w wi kszo ci gatunków drewna iglastego nie przekracza
12 %.
W klasie u ytkowania 2 przeci tna zawarto wilgoci w wi kszo ci gatunków drewna iglastego nie przekracza
20 %.
Klasa u ytkowania 3 dotyczy tylko wyj tkowych przypadków konstrukcji uwa anych za przypisane do tej klasy.
3.2.4 Klasy trwania obci enia
(1) Oddziaływania przypisywa nale y, w obliczeniach no no ci i sztywno ci, do jednej z klas trwania obci enia
podanych w tabl. 3.2.4.
(2) Klasy trwania obci enia okre lone s przez efekt stałego obci enia, działaj cego przez okre lony przedział
czasu w okresie u ytkowania konstrukcji. Dla oddziaływa zmiennych wła ciw klas wyznacza nale y na
podstawie oszacowania zwi zku mi dzy typow zmienno ci obci enia w czasie i wła ciwo ciami reologicznymi
materiału.
Tablica 3.2.4 - Klasy trwania obci enia
Klasa trwania obci enia
Rz d wielko ci skumulowanego trwania
obci enia charakterystycznego
Przykłady obci enia
Stałe
Długotrwałe
redniotrwałe
Krótkotrwałe
Chwilowe
wi cej ni 10 lat
6 miesi cy -10 lat
1 tydzie - 6 miesi cy
mniej ni 1 tydzie
ci ar własny
obci enie magazynu
obci enie u ytkowe
nieg
*)
i wiatr
na skutek awarii
*)
Na terenach, gdzie znacz ce obci enie niegiem wyst puje przez dłu szy czas, obci enie to traktuje si
jako redniotrwałe.
3.2.5 Współczynniki modyfikacyjne dla klas u ytkowania i czasu trwania obci enia
(1) Nale y posługiwa si warto ciami współczynników modyfikacyjnych
k
mod
podanymi w tablicy 3.2.5.
(2) Je eli kombinacja obci e zawiera oddziaływania nale ce do ró nych klas trwania obci enia, warto
k
mod
nale y przyjmowa odpowiednio do oddziaływania o najkrótszym czasie trwania, np. dla kombinacji obci enia
stałego i obci enia krótkotrwałego przyjmuje si warto
k
mod
jak dla obci enia krótkotrwałego.
Tablica 3.2.5 - Warto ci współczynnika k
mod
PN-B-03150:2000
Strona 18
Materiał / klasa trwania obci enia
Klasa u ytkowania
1
2
3
Drewno lite i klejone warstwowo, sklejka
- stałe
- długotrwałe
- redniotrwałe
- krótkotrwałe
- chwilowe
0,60
0,70
0,80
0,90
1,10
0,60
0,70
0,80
0,90
1,10
0,50
0,55
0,65
0,70
0,90
Płyty wiórowe zgodne z PN-EN 312-6
*)
i PN-EN 312-7, płyty OSB zgodne z PN-
EN 300, klasy 3 i 4
- stałe
- długotrwałe
- redniotrwałe
- krótkotrwałe
- chwilowe
0,40
0,50
0,70
0,90
1,10
0,30
0,40
0,55
0,70
0,90
-
-
-
-
-
Płyty wiórowe zgodne z PN-EN 312-4
*)
i PN-EN 312-5, płyty OSB zgodne z PN-
EN 300, klasy 2
*)
, płyty pil niowe zgodne z PN-EN 662-2 (płyty twarde)
- stałe
- długotrwałe
- redniotrwałe
- krótkotrwałe
- chwilowe
0,30
0,45
0,65
0,85
1,10
0,20
0,30
0,45
0,60
0,80
-
-
-
-
-
Płyty pil niowe zgodne z PN-EN 622-3,5 (płyty półtwarde i twarde)
- stałe
- długotrwałe
- redniotrwałe
- krótkotrwałe
- chwilowe
0,20
0,40
0,60
0,80
1,10
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
*)
Nie stosuje si w warunkach klasy u ytkowania 2.
3.3 Obliczanie sił wewn trznych
Siły wewn trzne nale y oblicza przy zało eniu spr ystej pracy konstrukcji, przyjmuj c schematy statyczne
odpowiadaj ce jej pracy w rozpatrywanych stanach granicznych.
3.4 Sprawdzanie stanów granicznych no no ci
(1) Do stanów granicznych no no ci, sprawdzanych według zasad podanych w normie, nale :
- wyczerpanie no no ci miarodajnych przekrojów lub fragmentów konstrukcji,
- utrata stateczno ci ciskanych elementów konstrukcji no nej lub elementów usztywniaj cych konstrukcj
podstawow ,
- utrata no no ci poł cze elementów konstrukcji.
(2) Sprawdzenie stanów granicznych no no ci polega na wykazaniu, e w ka dym przekroju (elemencie) czy w le
konstrukcji, dla ka dej z kombinacji oddziaływa obliczeniowych okre lonych w
PN-82/B-02000
p. 4.2, spełniony
jest warunek:
(3.4)
w którym:
S
d
oznacza uogólnion sił wewn trzn wywołan tymi oddziaływaniami, a
R
d
odpowiedni sił graniczn
obliczon przy zało eniu, e wytrzymało ci materiałów osi gaj wytrzymało ci obliczeniowe.
3.5 Sprawdzenie stanów granicznych u ytkowalno ci
PN-B-03150:2000
Strona 19
(1) Sprawdzenie stanów granicznych u ytkowalno ci polega na wykazaniu, e dla kombinacji oddziaływa
charakterystycznych, okre lonych w
PN-82/B-02000
p. 4.3.3, spełniony jest warunek
(3.5.a)
w którym:
E
d
oznacza obliczeniowy efekt omówionych wy ej oddziaływa , a
C
d
jego warto graniczn .
(2) Dora ne przemieszczenie
u
inst
wywołane oddziaływaniami nale y oblicza posługuj c si warto ci redni
odpowiednich modułów spr ysto ci i dora nego modułu podatno ci zł czy K
ser
podanego w p.7.
(3) Ko cowe przemieszczenie
u
fin
wywołane oddziaływaniem nale y oblicza ze wzoru
(3.5.b)
w którym:
k
def
jest współczynnikiem uwzgl dniaj cym przyrost przemieszczenia w czasie na skutek ł cznego efektu pełzania i
wilgotno ci. Warto ci tego współczynnika podane s w tablicy 5.1.
3.6 Minimalne przekroje elementów z drewna litego
Najmniejszy przekrój poprzeczny netto jednolitego elementu konstrukcji no nej, z wyj tkiem łat dachowych,
powinien wynosi nie mniej ni 4 000 mm
2
, przy czym jego grubo nie powinna by mniejsza ni 38 mm. W
konstrukcjach o zł czach na gwo dzie lub ruby powierzchnia przekroju drewna nie powinna by mniejsza ni
1 400 mm
2
, a grubo pr ta nie mniejsza ni 19 mm.
3.7 Osłabienia przekrojów
(1) Minimalny wymiar przekroju poprzecznego w miejscach osłabionych powinien by nie mniejszy ni 30 mm i
stanowi nie mniej ni 0,5 grubo ci przy osłabieniach symetrycznych oraz nie mniej ni 0,6 grubo ci przy
osłabieniach niesymetrycznych.
(2) Osłabienie przekroju ł cznikami nale y uwzgl dnia według zasad podanych w p. 7.
4 STANY GRANICZNE NO NO CI
4.1 Postanowienia ogólne
*)
4.1.1 Rozci ganie równoległe do włókien
Przy rozci ganiu równoległym do włókien nale y spełni nast puj cy warunek
(4.1.1)
w którym:
A
n
- powierzchnia przekroju rozci ganego netto, w mm
2
,
f
t,0,d
- obliczeniowa wytrzymało na rozci ganie, w MPa.
4.1.2 Rozci ganie prostopadłe do włókien
Przy rozci ganiu prostopadłym do włókien nale y spełni nast puj cy warunek
- dla drewna litego:
(4.1.2.a)
- dla drewna klejonego warstwowo:
PN-B-03150:2000
Strona 20
(4.1.2.b)
w których:
f
t,90,d
- obliczeniowa wytrzymało na rozci ganie prostopadle do włókien,
V
0
- obj to odniesienia równa 0,01 m
3
,
V
- obj to rozci ganego fragmentu konstrukcji, V = bh
2
.
4.1.3 ciskanie równoległe do włókien
(1) Przy ciskaniu równoległym do włókien nale y spełni nast puj cy warunek
(4.1.3)
gdzie:
k
c
- współczynnik wyboczeniowy wg p. 4.2.1 - wzór 4.2.1.a lub 4.2.1.b.
A
d
- powierzchnia obliczeniowa przekroju poprzecznego, w mm
2
, przyjmowana odpowiednio:
A
d
=
A
n
, - je eli symetryczne osłabienia naruszaj kraw dzie pr ta,
A
d
=
A
br
, - je eli symetryczne osłabienia nie naruszaj kraw dzi pr ta i nie s wi ksze ni 25 % A
br
,
A
d
= 4
A
n
/3 - je eli osłabienia niesymetryczne nie naruszaj kraw dzi pr ta i s wi ksze ni 25 % A
br
.
f
c,0,d
- obliczeniowa wytrzymało na ciskanie.
(2) Szczegółowe zasady projektowania elementów ciskanych zostały przedstawione w p. 4.2.1.
4.1.4 ciskanie prostopadłe i sko ne do włókien
(1) Przy ciskaniu prostopadłym do włókien nale y spełni nast puj cy warunek
(4.1.4.a)
w którym:
k
c,90
- współczynnik (patrz tablica 4.1.4), który uwzgl dnia mo liwo zwi kszenia wytrzymało ci kiedy długo
obci onego odcinka, wynikaj ca z rozkładu siły, oznaczona jako
l
na rys. 4.1.4.1 jest mała,
f
c,90,d
- obliczeniowa wytrzymało na ciskanie prostopadłe do włókien.
Rysunek 4.1.4.1 - ciskanie prostopadłe do włókien
Tablica 4.1.4 - Warto ci współczynnika
k
c,90
PN-B-03150:2000
Strona 21
l
1
≤
150 mm
l
1
> 150 mm
a
≥
100 mm
a
< 100 mm
l
≥
150 mm
1
1
1
150 mm >
l
≥
15 mm
1
1 +(150 -
l
) / 170
1 + a(150 -
l
) / 17000
l
< 15 mm
1
1,8
1 +
a
/ 125
(2) Napr enie ciskaj ce sko ne do włókien (patrz rys. 4.1.4.2) powinno spełnia nast puj cy warunek
(4.1.4.b)
Rysunek 4.1.4.2 - Napr enie sko ne do włókien
4.1.5 Zginanie
(1) Nale y spełni nast puj ce warunki
(4.1.5.a)
(4.1.5.b)
gdzie:
σ
m,y,d
i
σ
m,z,d
s napr eniami obliczeniowymi od zginania w stosunku do osi głównych pokazanych na
rysunku 4.1.5,
f
m,y,d
i
f
m,z,d
s odpowiadaj cymi tym napr eniom wytrzymało ciami obliczeniowymi na zginanie.
PN-B-03150:2000
Strona 22
Rysunek 4.1.5 - Osie belki
(2) Warto ci współczynnika
k
m
nale y przyjmowa nast puj co
- dla przekrojów prostok tnych
k
m
= 0,7
- dla innych przekrojów k
m
= 1,0
(3) Sprawdzi nale y równie warunek stateczno ci (p. 4.2.2)
4.1.6 Zginanie z osiow sił rozci gaj c
Nale y spełni nast puj ce warunki
(4.1.6.a)
(4.1.6.b)
gdzie:
σ
t,0,d
- napr enie obliczeniowe na rozci ganie,
f
t,0,d
- wytrzymało obliczeniowa na rozci ganie,
k
m
- wg p. 4.1.5.
4.1.7 Zginanie z osiow sił ciskaj c
(1) Nale y spełni nast puj ce warunki
(4.1.7.a)
(4.1.7.b)
gdzie:
σ
c,0,d
- napr enie obliczeniowe na ciskanie,
f
c,0,d
- wytrzymało obliczeniowa na ciskanie,
k
m
- wg p. 4.1.5.
(2) Sprawdzi nale y równie warunek stateczno ci (p. 4.2.2)
4.1.8 cinanie
4.1.8.1. Postanowienia ogólne
(1) Nale y spełni nast puj cy warunek
PN-B-03150:2000
Strona 23
(4.1.8.1)
(2) Na ko cach belki wielko ci obci e znajduj cych si w odległo ci do 2
h
od podpory mo na zredukowa
zgodnie z rysunkiem 4.1.8.1.
Rysunek 4.1.8.1 - Zredukowana linia wpływowa sił poprzecznych przy podporze
4.1.8.2. Belki podci te na podporze
(1) Napr enia cinaj ce w belkach podci tych przy podporach (rys. 4.1.8.2) nale y oblicza przyjmuj c efektywn
(zredukowan ) wysoko przekroju elementu
h
e
.
(2) Dla belek podci tych od strony obci onej (rys. 4.1.8.2.a) nale y uwzgl dni koncentracj napr e na
sko nym odcinku belki.
Rysunek 4.1.8.2 - Belki podci te przy podporach
(3) Nale y spełni warunek
PN-B-03150:2000
Strona 24
(4.1.8.2.a)
Dla belek podci tych od kraw dzi ciskanej
(4.1.8.2.b)
Dla belek podci tych od kraw dzi rozci ganej
(4.1.8.2.c)
gdzie:
h
- wysoko belki, w mm,
i
- nachylenie skosu belki, (rys. 4.1.8.2),
x
- odległo od punktu podparcia do pocz tku skosu,
a = h
e
/
h
.
(4) Warto ci k
n
nale y przyjmowa nast puj co
- dla drewna litego k
n
= 5
- dla drewna klejonego warstwowo k
n
= 6,5
4.1.9 Skr canie
(1) Nale y spełni nast puj cy warunek
(4.1.9.a)
(2) Maksymalne napr enia przy skr caniu mo na dla belek prostok tnych sprawdza według wzoru
(4.1.9.b)
gdzie:
b, h
- wymiary przekroju poprzecznego belki, w mm,
η
- współczynnik, którego warto ci mo na przyjmowa według tabl. 4.1.9.
Tablica 4.1.9 - Współczynnik
ηηηη
h/b
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
η
1)
1,61 1,36 1,25 1,18 1,14 1,12 1,10 1,09 1,08 1,07
1)
Warto ci
η
dla po rednich stosunków
h/b
oblicza si stosuj c
interpolacj liniow
4.1.10 Skr canie ze cinaniem
Nale y spełni nast puj cy warunek
PN-B-03150:2000
Strona 25
(4.1.10)
4.1.11 cinanie z rozci ganiem prostopadłym do włókien
(1) Nale y spełni nast puj cy warunek
(4.1.11)
(2) Warto ci współczynnika
k
vol
nale y przyjmowa nast puj co
- dla drewna litego
k
vol
= 1
- dla drewna klejonego warstwowo
, gdzie
V = bh
2
i
V
0
= 0,01 m
3
.
4.2 Wymagania dodatkowe
4.2.1 Słupy jednolite
(1) W obliczeniach statycznych słupów ciskanych nale y uwzgl dni wpływ wyboczenia powodowanego przez
pocz tkow krzywizn pr ta i przypadkowe mimo rody.
(2) Przy sprawdzaniu napr e wywołanych sił ciskaj c nale y uwzgl dni współczynniki wyboczeniowe
k
c
(
k
c,y
,
k
c,z
), które nale y okre la według wzorów:
(4.2.1.a)
(4.2.1.b)
gdzie:
(4.2.1.c)
(4.2.1.d)
(4.2.1.e)
(4.2.1.f)
gdzie:
β
c
- współczynnik dotycz cy prostoliniowo ci elementów
- dla drewna litego
β
c
= 0,2
- dla drewna klejonego warstwowo
β
χ
= 0,1
PN-B-03150:2000
Strona 26
(4.2.1g)
(4.2.1h)
λ
y
=
l
c
/
i
y
- smukło wzgl dem osi
y
λ
z
=
l
c
/
i
z
- smukło wzgl dem osi
z
(3) Stan graniczny no no ci słupów osiowo ciskanych nale y sprawdza według warunków
(4.2.1.i)
(4.2.1.j)
k
m
- wg p. 4.1.5.
W przypadku gdy
λ
rel
≤
0,500 stan graniczny no no ci słupów osiowo ciskanych nale y sprawdza według
wzorów podanych w p. 4.1.7.
(4) Wpływ wyboczenia w słupach ciskanych mo na pomin , gdy ich smukło
λ
c
≤
15.
(5) Smukło ci elementów ciskanych nie powinny przekracza warto ci podanych w tablicy 4.2.1.
Tablica 4.2.1 - Graniczne smukło ci elementów ciskanych
Lp.
Elementy
smukło
λ
c
1
Pr ty jednolite
150
2
Pr ty zło one na podatnych
ł cznikach
175
3
Wiatrownice, t niki
200
(6) Długo wyboczeniow elementów ciskanych
l
c
nale y oblicza według wzorów
(4.2.1.k)
(4.2.1.l)
Warto ci współczynników długo ci wyboczeniowej µ nale y przyjmowa według zalece podanych na rysunku 4.2.1
PN-B-03150:2000
Strona 27
Rysunek 4.2.1 - Współczynniki długo ci wyboczeniowej
a) dla pr tów o ko cach sztywno zamocowanych w nieprzesuwnych podporach µ = 0,70,
b) dla pr tów z jednym ko cem sztywno zamocowanym, a drugim opartym przegubowo na podporach
nieprzesuwnych µ = 0,85,
c) dla pr tów na obu ko cach opartych przegubowo na podporach nieprzesuwnych µ = 1,00,
d) dla pr tów jednym ko cem opartych przegubowo na nieprzesuwnej podporze, a drugim zamocowanym w
podporze przesuwnej µ = 1,50,
e) dla pr tów jednym ko cem sztywno zamocowanych w nieprzesuwnej podporze, a drugim swobodnym µ = 2,00,
f) warto ci współczynników µ dla elementów kratownic podano w p. 4.2.5.
4.2.2 Belki
(1) W stanie granicznym no no ci belek zginanych nale y spełni warunek
(4.2.2.a)
(2) Warto współczynnika stateczno ci gi tnej
k
crit
zale na jest od smukło ci sprowadzonej okre lonej wzorem
(4.2.2.b)
w którym:
σ
m,crit
- napr enia krytyczne przy zginaniu, obliczone zgodnie z klasyczn teori stateczno ci.
(3) Dla przekrojów prostok tnych wzór (4.2.2.b) przyjmuje posta
(4.2.2.c)
Warto ci
k
crit
mo na oblicza ze wzorów
k
crit
= 1 dla
λ
rel,m
≤
75
k
crit
= 1,56 - 0,75
λ
rel,m
dla 0,75 <
λ
rel,m
≤
1,4
dla
λ
rel,m
> 1,4
Warto ci
l
d
- długo ci obliczeniowe belek do wzoru 4.2.2.c - okre la si w zale no ci od rzeczywistej rozpi to ci
l
i
sposobu przyło enia obci enia wg tablicy 4.2.2.
Tablica 4.2.2 - Stosunek długo ci obliczeniowej belki
l
d
do długo ci rzeczywistej
l
wg wzoru 4.2.2.c
PN-B-03150:2000
Strona 28
Rodzaj belki i obci enia
l
d
/ l
Swobodnie podparta, obci enie równomierne lub równe momenty na
ko cach
1,0
Wspornik, moment na ko cu
1,0
Swobodnie podparta, obci enie skupione w rodku belki
0,85
Wspornik, obci enie skupione na ko cu
0,85
Wspornik, obci enie równomierne
0,60
Warto ci podane w tablicy dotycz obci e , działaj cych w osi rodkowej belki. Dla
obci e pionowych, przyło onych do górnej powierzchni belki, obliczon warto
l
d
zwi ksza si o 2
h
, za dla obci e przyło onych do dolnej powierzchni redukuje si o 0,5
h
, gdzie
h
- wysoko belki.
(4) Dla belek, które w strefie ciskanej s zabezpieczone na całej swej długo ci przed przemieszczeniami bocznymi
i na podporach przed skr caniem, współczynnik
k
crit
= 1,0.
4.2.3 D wigary jednotrapezowe
(1) Napr enia kraw dziowe przy zginaniu dla d wigarów jednotrapezowych o nachyleniu górnej kraw dzi
α
≤
10°
(rys. 4.2.3) sprawdza si według wzorów (4.2.3.a) i (4.2.3.b).
Rysunek 4.2.3 - D wigar jednotrapezowy
- na dolnej kraw dzi d wigara
(4.2.3.a)
- na górnej nachylonej kraw dzi d wigara
(4.2.3.b)
(2) Je eli dolna rozci gana kraw d d wigara jest nachylona pod k tem
α
do włókien drewna to napr enia
kraw dziowe na tej kraw dzi sprawdza si według wzoru
(4.2.3.c)
PN-B-03150:2000
Strona 29
UWAGA: Dla tego przypadku ogranicza si k t pochylenia tej kraw dzi do kierunku włókien drewna według
poni szych zalece
- dla drewna klejonego warstwowo klasy GL24 i GL30: tg
α
≤
0,1
- dla drewna klejonego warstwowo klasy GL35 i GL40: tg
α
≤
0,07.
4.2.4 D wigary dwutrapezowe i d wigary o osi zakrzywionej
(1) W strefie kalenicowej (rys. 4.2.4) napr enia od zginania powinny spełnia warunek
(4.2.4.a)
gdzie:
k
r
- współczynnik uwzgl dniaj cy zmniejszenie no no ci na skutek wygi cia włókien drewna przy produkcji drewna
klejonego warstwowo.
(2) Napr enia w kalenicy nale y oblicza według wzoru
(4.2.4.b)
gdzie:
M
ap,d
- moment zginaj cy w kalenicy
h
ap
- wysoko d wigara w kalenicy
(4.2.4.c)
gdzie:
(4.2.4.d)
(4.2.4.e)
(4.2.4.f)
(4.2.4.g)
(3) Dla d wigarów dwutrapezowych
k
r
= 1.
(4) Dla d wigarów o osi zakrzywionej
(5) W strefie kalenicowej napr enia rozci gaj ce prostopadłe do włókien nale y sprawdza według warunku
(4.2.4.h)
PN-B-03150:2000
Strona 30
gdzie:
k
dis
- współczynnik uwzgl dniaj cy wpływ rozdziału napr e w strefie kalenicowej, o nast puj cych warto ciach:
- dla d wigarów dwutrapezowych oraz d wigarów o osi zakrzywionej i stałym przekroju k
dis
= 1,4
- dla d wigarów o osi zakrzywionej i zmiennej wysoko ci przekroju k
dis
= 1,7
V
o
- obj to odniesienia równa 0,01 m
3
V
- obj to strefy kalenicowej (strefa zakreskowana na rys. 4.2.4).
Nale y przyjmowa
gdzie:
V
b
- całkowita obj to d wigara.
PN-B-03150:2000
Strona 31
Rys. 4.2.4. D wigary dwutrapezowe i o osi zakrzywionej
(6) Najwi ksze napr enia rozci gaj ce prostopadłe do włókien wywołane momentem zginaj cym nale y oblicza
PN-B-03150:2000
Strona 32
według wzoru
(4.2.4.i)
gdzie:
(4.2.4.j)
(4.2.4.k)
(4.2.4.l)
(4.2.4.m)
(7) W d wigarach dwutrapezowych nachylenie górnej kraw dzi nie powinno by wi ksze ni 10° (
α
≤
10°).
UWAGA: Dla d wigarów o osi zakrzywionej i podporach nieprzesuwnych, do napr e obliczonych według wzorów
(4.2.4.b) i (4.2.4.h) dodaje si napr enia wywołane działaniem sił podłu nych.
(8) Poza stref kalenicow obowi zuj zasady podane w p. 4.2.3.
4.2.5 D wigary kratowe
4.2.5.1 Postanowienia ogólne
(1) D wigar kratowy mo na uwa a za zespół pr tów poł czonych wzajemnie w w złach (np. jak pokazano na
rys. 4.2.5.1).
(2) Osie ustroju nie powinny wychodzi poza przekrój elementów, a w przypadku elementów zewn trznych powinny
pokrywa si z ich osiami geometrycznymi.
Rysunek 4.2.5.1 - D wigar kratowy
4.2.5.2 Analiza ogólna
(1) Siły wewn trzne w d wigarach kratowych nale y oblicza z uwzgl dnieniem odkształce elementów i zł czy,
wpływu mimo rodowego podparcia oraz sztywno ci konstrukcji podpieraj cej.
(2) Je eli osie elementów wewn trznych nie pokrywaj si z osiami ustroju, to przy sprawdzaniu ich no no ci
uwzgl dni nale y wpływ mimo rodów.
(3) W obliczeniach przyjmowa nale y długo ci wyboczeniowe okre lone w p. 4.2.5.4 i warto ci po lizgu w
zł czach okre lone w p.7.
(4) Przyjmowa mo na, e elementy maj swobod obrotu w zł czach.
PN-B-03150:2000
Strona 33
4.2.5.3 Analiza uproszczona
(1) Dla d wigarów o siatce trójk tnej dopuszcza si analiz uproszczon , gdy spełnione s nast puj ce warunki
a) obwiednia ustroju nie zawiera k tów wkl słych,
b) cz
powierzchni podparcia znajduje si pod w złem podporowym (patrz rys.4.2.5.1),
c) wysoko d wigara przekracza 0,15 razy jego rozpi to i 10 razy maksymaln wysoko pasa.
(2) Siły osiowe w elementach wyznacza nale y przy zało eniu, e ka dy z w złów jest przegubowy.
(3) Momenty zginaj ce w elementach jednoprz słowych wyznacza nale y równie przy zało eniu, e w zły
ko cowe s przegubowe.
(4) Momenty zginaj ce w ci głych elementach wieloprz słowych wyznacza nale y przy zało eniu, e element jest
belk swobodnie podpart w ka dym zł czu.
(5) Wpływ przemieszcze w złów i niepełnej sztywno ci zł czy uwzgl dnia nale y przez redukcj o 10 %
momentów zginaj cych w w złach.
(6) Zredukowane momenty w złowe uwzgl dnia nale y przy obliczaniu prz słowych momentów zginaj cych.
4.2.5.4 Sprawdzenie no no ci elementów
(1) Przy sprawdzaniu elementów ciskanych ze wzgl du na wyboczenie nale y przyjmowa nast puj ce
współczynniki długo ci wyboczeniowej:
- dla pasów kratownic w przypadku wyboczenia w płaszczy nie kraty µ = 1,0
(
l
c
= 1,0
l
),
- dla pasów kratownic usztywnionych płatwiami, t nikami itp., w przypadku wyboczenia z płaszczyzny kraty
µ = 1,0 (
l
c
= 1,0
a
, gdzie
a
- rozstaw płatwi lub t ników),
- dla słupków i krzy ulców kratownic w płaszczy nie kraty:
a) w przypadku poł czenia z pasami na sworznie lub pojedyncz wi zk pier cieni µ = 1,0,
b) przy innych poł czeniach µ = 0,8,
- dla słupków i krzy ulców z płaszczyzny kraty µ = 1,0.
(2) Wpływ wyboczenia pr tów ciskanych mo na pomin , gdy smukło
λ
c
≤
15.
4.2.6 Ramy i łuki płaskie
(1) W obliczeniach ram uwzgl dni nale y napr enia wywołane przez nieprawidłowo ci geometryczne i
konstrukcyjne, tj. odchyłki mi dzy osi geometryczn a osi oboj tn przekroju, powstałe na skutek
niejednorodno ci materiału oraz przypadkowe mimo rody powstałe w trakcie produkcji, monta u itp.
(2) Napr enia te mo na uwzgl dni przy przyj ciu przybli onego kształtu wst pnego odkształcenia konstrukcji,
okre lonego przez dwa wyst puj ce jednocze nie czynniki:
a) k t
φ
nachylenia sinusoidalnie odkształconej osi konstrukcji do jej osi teoretycznej, którego warto , w radianach,
nale y przyjmowa nie mniejsz ni :
(4.2.6.a)
(4.2.6.b)
gdzie:
h
- według rys. 4.2.6.1
PN-B-03150:2000
Strona 34
Rysunek 4.2.6.1 - Przykłady zało onych ugi wst pnych dla ram i łuków (a), odpowiadaj cych ugi ciu
symetrycznemu (b) i niesymetrycznemu (c)
b) mimo rody przypadkowe wywołane niejednorodno ci materiału lub niedokładno ci produkcji i monta u.
Warto ci e tych mimo rodów nale y przyjmowa nie mniejsze ni :
(4.2.6.c)
gdzie:
l - długo elementu ramy.
(3) Ugi cia nale y oblicza , przyjmuj c warto E według wzoru
(4.2.6.d)
Przykłady zało onych odkształce wst pnych podano na rys.4.2.6.1.
(4) Długo ci wyboczeniowe l
c
słupów i rygli ram, przy wyboczeniu w płaszczy nie ramy, mo na okre la ze wzoru
(4.2.6.e)
w którym:
(4.2.6.f)
gdzie:
PN-B-03150:2000
Strona 35
I
S
- moment bezwładno ci słupa,
h - wysoko słupa,
I
r
- moment bezwładno ci rygla,
r - długo połowy rygla.
W przypadku gdy moment bezwładno ci słupa i rygla jest zmienny, we wzorze (4.2.6.f) nale y przyjmowa moment
bezwładno ci słupa dla przekroju poprzecznego znajduj cego si w odległo ci 0,65 h od przegubu podporowego
oraz moment bezwładno ci rygla dla przekroju poprzecznego znajduj cego si w odległo ci 0,65 h od kalenicy (por.
rys.4.2.6.2).
Rysunek 4.2.6.2 - Przekroje odniesienia do obliczania długo ci wyboczeniowej ram
(5) Długo wyboczeniow l
c
łuków dwu- i trójprzegubowych dla stosunku strzałki wzniesienia do rozpi to ci łuku od
f/l = 0,15 do f/l = 0,5 i przy nieznacznie zmiennym przekroju poprzecznym mo na przyjmowa (rys. 4.2.6.3):
Rysunek 4.2.6.3 - Łuk - okre lanie długo ci wyboczeniowej
a) w płaszczy nie łuku l
c
= 1,25s,
gdzie:
s - długo połowy łuku mierzona w rozwini ciu po osi
b) z płaszczyzny łuku
- dla pasa górnego ciskanego l
c
= 1,0 a,
gdzie:
a - odległo mi dzy usztywnieniami poprzecznymi
- dla pasa dolnego ciskanego l
c
= µ a, zale nie od rodzaju usztywnie :
- przy usztywnieniach w postaci d wigarów kratowych µ = 1,0,
- przy usztywnieniach w postaci mieczy opartych jednym ko cem o łuk, a drugim o płatwie µ = 1,25.
(6) Ramy o naro ach zakrzywionych
Ramy te s produkowane z drewna klejonego warstwowo, głównie w postaci połówek ram trójprzegubowych,
montowanych w cało na budowie (rys. 4.2.6.4)
PN-B-03150:2000
Strona 36
Rysunek 4.2.6.4 - Rama o naro u zakrzywionym
Dla elementów o osi zakrzywionej grubo tarcicy t zale y od stosunku promienia krzywizny r do jej grubo ci, z tym
e powinien by spełniony warunek r
min
≥
150 t oraz wymagania produkcyjne wg PN-EN 386, w tym
(4.2.6.g)
Przy kształtowaniu ramy nale y post powa tak, aby k t przyci cia tarcicy odpowiadał poni szym zaleceniom:
- dla drewna klejonego warstwowo klasy GL24 i GL30: tg
α
≤
0,1
- dla drewna klejonego warstwowo klasy GL35 i GL40 tg
α
≤
0,07
(7) Ramy o naro ach ł czonych na ł czniki mechaniczne
Ramy tego typu (rys. 4.2.6.5) produkowane s z drewna klejonego warstwowo, głównie w postaci słupów i rygli
ł czonych w naro ach na sworznie lub pier cienie.
Rysunek. 4.2.6.5 - Rama o naro u wykonanym z zastosowaniem ł czników mechanicznych
W poł czeniu naro a zaleca si rozstawienie pier cieni lub sworzni na obwodzie okr gu. Siły działaj ce na sworze
lub jedn par pier cieni mo na wyznacza w sposób nast puj cy:
- od momentu zginaj cego:
(4.2.6.h)
gdzie:
r - odległo ł cznika od rodka ci ko ci całej grupy ł czników
n - liczba sworzni lub par pier cieni
PN-B-03150:2000
Strona 37
- od siły poprzecznej:
(4.2.6.i)
- od siły podłu nej:
(4.2.6.j)
Przy sprawdzaniu no no ci poł czenia nale y bra pod uwag najbardziej niekorzystne działanie tych składowych
na ł cznik w odniesieniu do kierunku włókien drewna.
4.2.7 Usztywnienia
4.2.7.1 Postanowienia ogólne
(1) Usztywnienia nale y projektowa w celu zapewnienia stateczno ci przestrzennej konstrukcji, tj. zapewnienia
podstawowym elementom no nym płaskiej postaci zginania i zabezpieczenia ich przed nadmiernym wyboczeniem.
(2) Stateczno przestrzenna konstrukcji powinna by zapewniona przez st enia połaciowe podłu ne i poprzeczne
oraz t niki połaciowe.
(3) Przy projektowaniu usztywnie nale y przyjmowa najbardziej niekorzystn kombinacj nieprawidłowo ci
konstrukcyjnych oraz zało onych ugi wst pnych.
4.2.7.2 Pojedyncze elementy ciskane
(1) W pojedynczych elementach ciskanych wymagaj cych usztywnienia bocznego (rys. 4.2.7.2), rozstawy "a"
mi dzy elementami usztywniaj cymi nale y tak dobiera , aby ugi cia boczne elementu ciskanego nie przekraczały
warto ci:
- a /500 dla elementów klejonych warstwowo,
- a /300 dla innych elementów.
(2) Sztywno spr ysta C ka dego z elementów usztywniaj cych powinna by nie mniejsza ni :
(4.2.7.2.a)
gdzie:
(4.2.7.2.b)
(4.2.7.2.c)
m - liczba prz seł.
Rysunek 4.2.7.2 - Przykłady pojedynczych elementów ciskanych, usztywnionych przez podpory boczne
(3) Ka dy element usztywniaj cy, słu cy do zmniejszenia długo ci wyboczeniowej, powinien przejmowa
obliczeniow sił ciskaj c :
PN-B-03150:2000
Strona 38
(4.2.7.2.d)
(4.2.7.2.e)
gdzie:
N
d
- rednia warto obliczeniowej siły ciskaj cej w elemencie.
(4) Obliczeniow warto siły stabilizuj cej F
d
dla ciskanej strefy belki o przekroju prostok tnym nale y oblicza
przyjmuj c:
(4.2.7.2.f)
Warto k
crit
nale y wyznacza według p.4.2.2, jak dla belki nieusztywnionej.
M
d
- maksymalny moment obliczeniowy w belce o wysoko ci h.
4.2.7.3 Usztywnienie zespołu elementów ciskanych
(1) Usztywnienie słu ce do zmniejszenia długo ci wyboczeniowej oblicza si na sił ciskaj c , według wzorów
(4.2.7.3.a)
(4.2.7.3.b)
gdzie:
n - liczba elementów usztywnianych, według rys. 4.2.7.3
Rysunek 4.2.7.3 - Zespół belek lub d wigarów wymagaj cy usztywnienia bocznego
PN-B-03150:2000
Strona 39
(2) Sił ciskaj c w płatwiach, usztywniaj cych górne pasy ciskane wi zarów lub ram, nale y oblicza według
wzoru (4.2.7.3.a) i (4.2.7.3.b).
Napr enia wywołane t sił nale y uwzgl dni przy obliczaniu napr e całkowitych, je eli stanowi one nie mniej
ni 5 % napr e od zginania.
4.2.7.4 Usztywnienia połaciowe
(1) Usztywnienia te projektuje si w postaci kratowych wi zarów połaciowych. Wi zary te mo na oblicza na
obci enie równomiernie rozło one q
d
, działaj ce w kierunku prostopadłym do płaszczyzny st anych elementów.
Nale y uwzgl dni dwa przeciwne zwroty tego obci enia.
(4.2.7.4)
gdzie:
N
d
- rednia obliczeniowa siła ciskaj ca w st anym elemencie o rozpi to ci l,
n - liczba usztywnianych d wigarów.
l = h wg rys. 4.2.7.3.
(2) Ugi cie poziome w rodku rozpi to ci d wigara wywołane przez samo obci enie q
d
nie powinno by wi ksze
ni l/700.
(3) Ugi cie poziome, wywołane przez sum q
d
i innych obci e , nie powinno by wi ksze ni l/500.
(4) Wi zary wiatrowe, usytuowane w pasmach szczytowych lub przedskrajnych hal, obliczane na obci enie
wiatrem o warto ci "w", mog stanowi równocze nie konstrukcj st aj c , je eli obci enie q
d
obliczone według
wzoru (4.2.7.4) spełnia zale no
W przypadku gdy
, wi zary wiatrowe mog jednocze nie spełnia rol st e połaciowych tylko wtedy, gdy
zostan obliczone na przeniesienie obci enia
(5) Rozstaw osiowy wi zarów usztywniaj cych powinien by nie wi kszy ni 30 m. W budynkach o mniejszej
długo ci wi zary usztywniaj ce powinny by usytuowane w pasmach przy cianach szczytowych lub w pasmach
przedskrajnych.
4.2.7.5 T niki podłu ne
(1) W celu zmniejszenia długo ci wyboczeniowej ram i łuków, w których strefa ciskana obejmuje cały przekrój
poprzeczny lub znaczn jego cz
, nale y stosowa t niki podłu ne prostopadłe do ich płaszczyzny (rys. 4.2.7.5).
Rysunek 4.2.7.5 - T niki pionowe
(2) T niki nale y oblicza na obci enie q
d
, okre lone według wzoru 4.2.7.4, pomno one przez ich rozstaw, tj. na
PN-B-03150:2000
Strona 40
sił Q = q
d
a.
(3) T niki nale y umieszcza w rodku rozpi to ci d wigarów, łuków lub ram, gdy ich rozpi to l
≤
12 m i nie
rzadziej ni co 12,0 m gdy l > 12 m.
(4) Płatwie mog by elementami t ników, je eli ich smukło
λ
< 200.
(5) Napr enia w płatwiach nale y oblicza według wzorów 4.1.7.a i 4.1.7.b, przyjmuj c wytrzymało obliczeniow
na ciskanie f
c,d
zwi kszon o 10 %.
5 STANY GRANICZNE U YTKOWALNO CI
5.1 Wymagania ogólne
(1) Obliczanie konstrukcji według stanów granicznych u ytkowalno ci ma na celu sprawdzenie, czy
przemieszczenia konstrukcji nie ograniczaj mo liwo ci jej u ytkowania.
W szczególno ci przemieszczenia konstrukcji, spowodowane oddziaływaniami zewn trznymi, a tak e zmianami
wilgotno ci i temperatury, powinny zawiera si w odpowiednich granicach, ustalonych z uwagi na wymagania
u ytkowe, w tym np. dotycz ce wygl du, mo liwo ci zniszczenia lub uszkodzenia elementów budowlanych itp.
Obliczone ugi cia powinny by nie wi ksze ni warto ci graniczne podane w p. 5.2.
(2) Ugi cia nale y oblicza zgodnie z zasadami mechaniki budowli. Dla elementów o przekrojach zło onych nale y
wprowadzi charakterystyki zast pcze wg rozdziału 6. Przy obliczaniu ugi nie uwzgl dnia si osłabienia
przekrojów otworami na ł czniki mechaniczne.
W belkach i d wigarach pełno ciennych, których L / h
≥
20 mo na pomin wpływ sił poprzecznych.
(3) W obliczeniach konstrukcji w stanach granicznych u ytkowalno ci nale y przyjmowa obci enia
charakterystyczne przy zastosowaniu warto ci rednich wła ciwo ci spr ystych materiałów.
(4) Dora ne przemieszczenie u
inst
nale y oblicza posługuj c si warto ci redni odpowiednich modułów
spr ysto ci i dora nego modułu podatno ci zł czy dla stanu granicznego u ytkowalno ci K
ser
podanego w p. 7.2
(tablica 7.2).
(5) Ko cowe przemieszczenie u
fin
nale y oblicza ze wzoru:
(5.1)
gdzie:
k
def
- współczynnik uwzgl dniaj cy przyrost przemieszczenia w czasie na skutek ł cznego wpływu pełzania i zmian
wilgotno ci. Warto ci tego współczynnika przedstawiono w tablicy 5.1.
(6) Ko cowe przemieszczenie elementu wykonanego z materiałów o ró nych wła ciwo ciach pełzania oblicza
nale y przyjmuj c zmodyfikowane moduły spr ysto ci, które wyznacza si dziel c chwilowe warto ci modułu dla
ka dego materiału przez odpowiedni warto (1 + k
def
).
(7) Je eli kombinacja obci e składa si z oddziaływa nale cych do ró nych klas trwania obci enia, udział
ka dego z oddziaływa w całkowitym przemieszczeniu oblicza nale y oddzielnie.
Tablica 5.1 - Warto ci k
def
dla drewna, materiałów drewnopochodnych i zł czy
PN-B-03150:2000
Strona 41
Materiał
Klasa u ytkowania
Klasa trwania obci enia
1
2
3
Drewno lite i klejone warstwowo
Stałe
0,60
0,80
2,00
Długotrwałe
0,50
0,50
1,50
redniotrwałe
0,25
0,25
0,75
Krótkotrwałe
0,00
0,00
0,30
Sklejka
Stałe
0,80
1,00
2,50
Długotrwałe
0,50
0,60
1,80
redniotrwałe
0,25
0,30
0,90
Krótkotrwałe
0,00
0,00
0,40
Płyty wiórowe zgodne z PN-EN 312-6
1)
, PN-EN 312-7, płyty OSB zgodne z
PN-EN 300 klasy 3 i 4
Stałe
1,50
2,25
-
Długotrwałe
1,00
1,50
-
redniotrwałe
0,50
0,75
-
Krótkotrwałe
0,00
0,30
-
Płyty wiórowe zgodne z PN-EN 312-4
1)
, PN-EN 312-5, płyty OSB zgodne z
PN-EN 300 klasy 2, płyty pil niowe wg PN-EN 622-2
Stałe
2,25
3,00
-
Długotrwałe
1,50
2,00
-
redniotrwałe
0,75
1,00
-
Krótkotrwałe
0,30
0,40
-
Płyty pil niowe zgodne z PN-EN 622-3, PN-EN 622-5
Stałe
3,00
-
-
Długotrwałe
2,00
-
-
redniotrwałe
1,00
-
-
Krótkotrwałe
0,35
-
-
1)
Nie stosuje si w klasie u ytkowania 2.
5.2 Warto ci graniczne ugi
5.2.1 Belki
(1) Składniki ugi cia podano na rys. 5.2.1, gdzie znaczenie okre le jest nast puj ce:
u
0
- strzałka odwrotna (wygi cie wst pne), w mm
u
1
- ugi cie wywołane obci eniem stałym, w mm
u
2
- ugi cie wywołane obci eniem zmiennym, w mm
PN-B-03150:2000
Strona 42
Rysunek 5.2.1 - Oznaczenia ugi
Ugi cie wynikowe u
net
, poni ej prostej ł cz cej punkty podparcia belki, jest równe
u
net
= u
1
+ u
2
- u
0
.
(2) Dla przypadków, w których nale y ogranicza ugi cia dora ne od obci e zmiennych, zaleca si nast puj ce
warto ci graniczne, je eli nie wyst puj wymagania dodatkowe
u
2,ins
≤
L / 300
Dla wsporników: u
2,ins
≤
L / 150.
gdzie:
L - rozpi to belki lub wysi g wspornika, w mm.
(3) Dla przypadków, kiedy nale y ogranicza ugi cie ko cowe u
fin
zaleca si nast puj ce warto ci graniczne, je eli
nie wyst puj wymagania dodatkowe
u
2,fin
≤
u
net,fin
≤
L / 200
Dla wsporników: u
2,fin
≤
u
net,fin
≤
L / 100
5.2.2 D wigary kratowe
Dla d wigarów kratowych warto ci graniczne ugi całej konstrukcji oraz poszczególnych jej elementów, je eli nie
wyst puj wymagania dodatkowe, przyjmuje si wg tablicy 5.2.3.
Tablica 5.2.3 - Warto ci graniczne ugi u
net
,
fin
Rodzaj
obci -
enia
Wykonane z
wygi ciem wst pnym
Wykonane bez wygi cia wst pnego
D wi-
gary
pełno-
cien-
ne
D wigary
kratowe
D wi-
gary
pełno-
cien-
ne
D wigary
kratowe
Kons-
trukcje
cien-
ne
Płyty
dacho-
we
Elementy
stropu
Krok-
wie,
płatwie
i inne
elemen-
ty
wi za
dacho-
wych
Desko-
wania
dacho-
we
Obliczenia
Obliczenia
nie-
tynko-
wane
tynko-
wane
przybli-
one
dokład-
ne
przybli-
one
dokład-
ne
Stałe i
zmien-
ne
L/200 L/400 L/200
L/300 L/600 L/300
L/200
L/150 L/250 L/300 L/200
L/150
W obiektach starych, remontowanych dopuszcza si warto ci u
net, fin
wi ksze od podanych o 50 %
PN-B-03150:2000
Strona 43
5.2.3 Warto ci graniczne ugi
Warto ci graniczne ugi u
net,fin
, je eli nie wyst puj wymagania dodatkowe, mo na przyjmowa wg tablicy 5.2.3.
5.3 Obliczanie ugi
(1) Ugi cia belek przy zginaniu uko nym nale y oblicza wg wzoru
(5.3.a)
w którym:
u
fin,z
, u
fin,y
- składowe ugi cia w dwóch prostopadłych kierunkach, w mm
(2) Ugi cia belek ci głych, gdy stosunek rozpi to ci najwi kszego prz sła do najmniejszego nie przekracza 1:0,8,
przy jednakowym obci eniu wszystkich prz seł, lub gdy stosunek najwi kszego obci enia jednego prz sła do
najmniejszego obci enia innego nie przekracza 1:0,8, przy zachowaniu jednakowej rozpi to ci prz seł, mo na
oblicza w przybli eniu, przyjmuj c stosunek najwi kszego ugi cia belki ci głej do najwi kszego ugi cia belki
jednoprz słowej swobodnie podpartej:
a) dla prz seł skrajnych:
0,65 - przy obci eniu stałym,
0,90 - przy obci eniu zmiennym,
b) dla prz seł rodkowych:
0,25 - przy obci eniu stałym,
0,75 - przy obci eniu zmiennym.
(3) Je eli nie s prowadzone obliczenia dokładne, ugi cia belek swobodnie podpartych od obci e równomiernie
rozło onych mo na oblicza według wzorów
a) dla belek o stosunku L / h
≥
20
(5.3.b)
b) dla belek o stosunku L / h < 20 i stałym przekroju prostok tnym
(5.3.c)
c) dla belek jak w pozycji b), lecz o przekroju prostok tnym zmiennym (rys. 5.3.a)
(5.3.d)
PN-B-03150:2000
Strona 44
Rysunek 5.3 - Belki o zmiennym przekroju
d) dla belek dwuteowych lub skrzynkowych o przekroju stałym
(5.3.e)
e) dla belek dwuteowych i skrzynkowych o przekroju zmiennym (rys. 5.3.b)
(5.3.f)
w których:
I - moment bezwładno ci przekroju poprzecznego belki, przyjmowany odpowiednio jak dla belek jednolitych lub o
przekroju zło onym,
u
M
- ugi cie belki swobodnie podpartej wywołane momentem zginaj cym,
u
V
- ugi cie belki swobodnie podpartej spowodowane działaniem sił poprzecznych,
η
1
- współczynnik wg tablicy 5.3,
h, h
p
- wysoko belki odpowiednio: w rodku rozpi to ci, na podporze,
h', h'
p
- odległo mi dzy osiami pasów odpowiednio: w rodku rozpi to ci, na podporze,
(EI) - sztywno przekroju, obliczona jak dla belek jednolitych lub o przekroju zło onym.
Tablica 5.3 - Współczynniki
ηηηη
1
do uwzgl dnienia wpływu sił poprzecznych na ugi cia belek dwuteowych i
skrzynkowych
Belki z drewna
Belki z drewna i materiałów
drewnopochodnych
b
w
/ b
f
1)
1,00
0,50
0,33
0,25
0,33
0,25
0,125
η
1
19,2
30,0
40,0
51,0
33,0
48,0
90,0
1)
b
w
, b
f
- szeroko ci, odpowiednio: rodnika, pasa
PN-B-03150:2000
Strona 45
Zmiany, Poprawki, Uwagi
UWAGI
Norma obowi zuj ca w cało ci od 1 lipca 2002 r. oraz alternatywnie z norm PN-81/B-03150.00, 01, 02 i 03 do 30
czerwca 2002 r.
ZMIANY
ZMIANA PN-B-03150/Az1, luty 2001
PRZEDMOWA DO ZMIANY
Wprowadzenie zmiany jest spowodowane potrzeb uzupełnienia klasyfikacji drewna wg PN-82/D-94021 oraz
uzupełnienia warto ci charakterystycznych drewna klasy wytrzymało ci C18.
TRE
ZMIANY
Zmienia si tre tablicy zał cznika Z-2.2.3 na nast puj c :
Zał cznik Z-2.2.3
(normatywny)
Klasy wytrzymało ci - warto ci charakterystyczne (wybrane dla krajowego drewna
iglastego) drewna litego o wilgotno ci 12 % według tablicy Z-2.2.3-1
Tablica Z-2.2.3-1
PN-B-03150:2000
Strona 46
Rodzaje wła ciwo ci
Oznaczenie
Klasy drewna konstrukcyjnego litego o
wilgotno ci 12 %
C18
C24
C30
C35
C40
Wytrzymało , w N/mm
2
(MPa)
Zginanie
f
m,k
18
24
30
35
40
Rozci ganie wzdłu włókien
f
t,0,k
11
14
18
21
24
Rozci ganie w poprzek włókien
f
t,90,k
0,3
0,4
0,4
0,4
0,4
ciskanie wzdłu włókien
f
c,0,k
18
21
23
25
26
ciskanie w poprzek włókien
f
c,90,k
4,8
5,3
5,7
6,0
6,3
cinanie
f
v,k
2,0
2,5
3,0
3,4
3,8
Spr ysto , w kN/mm
2
(GPa)
redni moduł spr ysto ci wzdłu włókien
E
0,mean
9
11
12
13
14
5% kwantyl modułu spr ysto ci wzdłu włókien
E
0,05
6,0
7,4
8,0
8,7
9,4
redni moduł spr ysto ci w poprzek włókien
E
90,mean
0,30
0,37
0,40
0,43
0,47
redni moduł odkształcenia postaciowego
G
mean
0,56
0,69
0,75
0,81
0,88
G sto , w kg/m
3
Warto charakterystyczna
r
k
320
350
380
400
420
Warto rednia
r
mean
380
420
460
480
500
Odpowiadaj ca klasyfikacja według PN-82/D-94021
Drewno sosnowe i wierkowe - dla grubo ci
tarcicy, w mm
ł 38
-
-
MKG,
KG
MKS,
KS
MKW,
KW
< 38
-
KG
MKG,
KS
MKS,
KW
MKW,
-
Drewno jodłowe - dla grubo ci tarcicy, w mm
ł 38
-
MKG,
KG
MKS,
KS
MKW,
KW
-
< 38
KG
MKG,
KS
MKS,
KW
MKW,
-
-
Drewno modrzewiowe - dla grubo ci tarcicy, w
mm
ł 38
-
-
MKG,
KG
MKS,
KS
MKW,
KW
< 38
-
-
MKG,
KG
MKS,
KS
MKW,
KW
PN-B-03150:2000
Strona 47