Obliczanie konstrukcji
Sprawdzamy:
•
Stan graniczny nośności SGN (ULS)
Rozważamy fazę zniszczenia
Przyjmujemy
obliczeniowe wartości obciążeń
i wytrzymałości materiałów
•
Stany graniczne użytkowalności SGU (SLS)
Rozważamy fazę eksploatacji obiektu
Przyjmujemy
charakterystyczne wartości obciążeń
i wytrzymałości materiałów
PN-EN 1990: 2004
grudzień 2004r.
Podstawy projektowania
konstrukcji
Stany graniczne nośności – ULS
Stany miarodajne:
EQU – utrata równowagi statycznej konstrukcji lub jej
części
STR – zniszczenie ze względu na wytrzymałość
materiału
GEO – zniszczenie lub nadmierne odkształcenie
podłoża
FAT – zniszczenie zmęczeniowe konstrukcji lub
elementu
W stanach STR i/lub GEO
E
d
R
d
E
d
– wartość obliczeniowa efektu oddziaływań
(siła, moment)
R
d
– wartość obliczeniowa nośności
Sprawdzamy przekroje najbardziej
wytężone!
Stany graniczne użytkowalności –
SLS
E
d
C
d
E
d
– wartość obliczeniowa kryterium
wyznaczona dla
odpowiedniego działania
C
d
– graniczna wartość kryterium
użytkowalności
Zalecane kryteria
a)
ugięcia
- wygląd
- komfort użytkowników
- funkcje konstrukcji, w tym funkcjonowanie
maszyn
b)
drgania
- powodujące dyskomfort ludzi
- ograniczające przydatność użytkową konstrukcji
c)
uszkodzenia, wpływające negatywnie na
- wygląd
- trwałość
- funkcjonowanie konstrukcji
Sytuacje obliczeniowe
a
)
trwałe
– zwykłe warunki użytkowania
b)
przejściowe
– w czasie budowy lub
naprawy
c)
wyjątkowe
– pożar, wybuch, uderzenie
d)
sejsmiczne
Oddziaływania to:
-
obciążenia przykładane
bezpośrednio do konstrukcji
-
wymuszone deformacje
(nierównomierne osiadania, wpływy
termiczne)
Oddziaływania dzielimy na :
-
stałe
(zmiany w czasie są pomijalne)
-
zmienne
(zmiany w czasie nie są
pomijalne)
-
wyjątkowe
: krótki czas działania,
znaczna wartość, wystąpienie mało
prawdopodobne
Wartość charakterystyczna
oddziaływania może być określana
jako:
-
wartość średnia
, zwykle stosowana przy
oddziaływaniach stałych
-
wartość górna lub dolna
, z założonym
prawdopodobieństwem wystąpienia (np.
śnieg lub wiatr)
-
wartość nominalna
, stosowana do
niektórych obciążeń zmiennych i
oddziaływań wyjątkowych
Wartości oddziaływań podawane w
Eurokodzie 1 są przyjmowane jako
charakterystyczne.
Obliczeniowa wartość oddziaływania
to:
γ
F
ψ F
k
ψ
– współczynnik do przeliczania wartości
charakterystycznej oddziaływania na
reprezentatywną
ψ
= 1,0 dla oddziaływań stałych
ψ
o
lub ψ
1
lub ψ
2
dla oddziaływań
zmiennych działających jednocześnie
γ
F
- częściowy współczynnik pewności dla
oddziaływań
Zalecane wartości współczynników ψ dla
budynków
Wartości liczbowe oddziaływań (STR/GEO)
(zestaw B)
Wzory 6.10, 6.10a i 6.10b
Gj,sup
=1,35
Gj,inf
=1,00
Q,1
=1,50
Q,j
=1,50
=0,85
Obciążenia charakterystyczne:
stałe
6,5kN/m
2
zmienne użytkowe
5,0kN/m
2
obc.
char.
Obciążenia obliczeniowe
wg 6.10
wg 6.10a
wg 6.10b
wsp.
wartość
wsp.
wartoś
ć
wsp.
wartość
6,50
1,35
8,78
1,35
8,78
0,851,
35
7,47
5,00
1,50
7,50
1,50,7
5,25
1,5
7,50
16,28
14,03
14,9
7
Możliwość redukcji obciążenia –
Eurokod 1 Część 1-1
•
współczynnik redukcji α
A
do wartości
q
k
obciążeń użytkowych stropów i
dostępnych poddaszy
•
współczynnik redukcji α
n
do
całkowitego obciążenia użytkowego słupów
i ścian z wielu kondygnacji
n – liczba kondygnacji (>2) ponad
obciążonymi elementami konstrukcyjnymi
tej samej kategorii
n
2
n
2
0
n
Częściowe współczynniki dla
materiałów
Sytuacja
obliczeniow
a
Beton
c
Stal
zbrojeniow
a
s
SGN
– stała i
przejściowa
1,40
1,15
wyjątkowa –
bez pożaru
1,20
1,00
wyjątkowa –
pożar
1,00
1,00
SGU
1,00
1,00
Orientacyjne projektowe okresy
użytkowania
Niezawodność konstrukcji
Wskaźnik niezawodności β
w zależności
od prawdopodobieństwa zniszczenia
Definicja klas konsekwencji
Zalecane minimalne wartości wskaźnika niezawodności
(stany graniczne nośności)
Wartości docelowe wskaźnika niezawodności
dla elementów konstrukcyjnych klasy RC2
1)
E
= 0,7
R
= 0,8
E – efekt
oddziaływania
R – nośność