POLSKI KOMITET Normalizacji i MiaR	POLSKA NORMA	PN-76/B-03001
		Konstrukcje i podłoża budowli	Zamiast PN-64/B-03001
				Grupa katalogowa 0702
		Ogólne zasady obliczeń
Building structures and soils Design principles	Constructions et sols de fondation Principes de calcul

KD 624.04:69.001.2

Zgłoszona przez Ministerstwo Budownictwa i Przemysłu Materiałów Budowlanych

Ustanowiona przez Polski Komitet Normalizacji i Miar dnia 8 września 1976 r., jako norma obowiązująca w zakresie opracowywania dokumentacji technicznej od dnia 1 stycznia 1977 r. (Dz. Norm. i Miar nr 24/1976, poz. 97)

SPIS TREŚCI

1. WSTĘP

1.1. Przedmiot normy.

1.2. Zakres stosowania normy.

1.3. Określenia

2. METODA OBLICZEŃ

3. STANY GRANICZNE

3.1. Rodzaje stanów granicznych.

3.2. Stany graniczne nośności.

3.3. Stany graniczne użytkowania

3.4. Sprawdzanie stanów granicznych

4. WARTOŚCI CHARAKTERYSTYCZNE

4.1. Obciążenia.

4.2. Wytrzymałości materiałów.

4.3. Inne cechy mechaniczne materiałów oraz parametry geofizyczne podłoża gruntowego.

5. WARTOŚCI CZĘŚCIOWYCH WSPÓŁCZYNNIKÓW BEZPIECZEŃSTWA

5.1. Wartości współczynników obciążenia,

5.2. Wartości współczynników materiałowych,

5.3. Wartości częściowych współczynników bezpieczeństwa dla innych cech mechanicznych materiałów i dla parametrów geofizycznych podłoża gruntowego

5.4. Wartość współczynnika konsekwencji zniszczenia konstrukcji

INFORMACJE DODATKOWE

1. WSTĘP

1.1. Przedmiot normy.

Przedmiotem normy są ogólne zasady obliczeń statycznych i wytrzymałościowych, mających na celu zapewnienie lub ocenę bezpieczeństwa konstrukcji budowlanych oraz możliwość użytkowania tych konstrukcji zgodnie z przeznaczeniem w założonym czasie eksploatacji.

1.2. Zakres stosowania normy.

Normę stosować należy przy opracowywaniu norm obliczania i projektowania konstrukcji budowlanych według metody stanów granicznych. Postanowienia normy dotyczą wszystkich konstrukcji budowlanych niezależnie od ich przeznaczenia i rodzaju stosowanych materiałów.

1.3. Określenia

1.3.1. Stan graniczny

- stan, po osiągnięciu którego uważa się, że konstrukcja lub jej element zagraża bezpieczeństwu lub przestaje spełniać określone wymagania użytkowe.

1.3.2. Obciążenie charakterystyczne (normowe)

- obciążenie w postaci czynnych sił zewnętrznych lub oddziaływań wywołanych wpływami temperatury, skurczu, osiadania podpór itp., ustalane na podstawie danych statystycznych i odpowiadające określonemu prawdopodobieństwu nieprzekroczenia w założonym czasie eksploatacji; przy braku danych statystycznych, za obciążenie charakterystyczne przyjmować można obciążenie nominalne, ustalane deterministycznie odpowiednio do przewidywanego sposobu użytkowania konstrukcji.

1.3.3. Obciążenie obliczeniowe

- obciążenie o wartości niekorzystniejszej od obciążenia charakterystycznego, równe iloczynowi obciążenia charakterystycznego i współczynnika obciążenia.

1.3.4. Wytrzymałość charakterystyczna (normowa)

- wytrzymałość materiału ustalana na podstawie danych statystycznych i odpowiadająca określonemu prawdopodobieństwu występowania wytrzymałości nie mniejszych od niej.

Wartości charakterystyczne ustalane są również dla innych cech mechanicznych materiałów oraz dla parametrów geofizycznych podłoża gruntowego.

1.3.5. Wytrzymałość obliczeniowa

- wytrzymałość niższa od wytrzymałości charakterystycznej, równa ilorazowi wytrzymałości charakterystycznej i współczynnika materiałowego.

Wartości obliczeniowe innych cech mechanicznych materiałów oraz parametrów geofizycznych podłoża gruntowego otrzymywane są również drogą dzielenia wartości charakterystycznych przed odpowiednie, częściowe współczynniki bezpieczeństwa dla materiałów i gruntów.

1.3.6. Współczynnik obciążenia (γ_f)

- częściowy współczynnik bezpieczeństwa uwzględniający prawdopodobieństwo występowania wielkości obciążeń o wartościach niekorzystniejszych od obciążeń charakterystycznych.

1.3.7. Współczynnik materiałowy (γ_m)

- częściowy współczynnik bezpieczeństwa uwzględniający prawdopodobieństwo występowania wytrzymałości materiałów niższych od wartości charakterystycznych, a także rodzaj zniszczenia konstrukcji (bez lub z ostrzeżeniem); częściowe współczynniki bezpieczeństwa ustalane są również dla innych cech mechanicznych materiałów oraz dla parametrów geotechnicznych podłoża gruntowego.

1.3.8. Współczynnik konsekwencji zniszczenia konstrukcji (γ_n)

- częściowy współczynnik bezpieczeństwa przyjmowany w celu dodatkowego zwiększenia lub zmniejszenia bezpieczeństwa konstrukcji w zależności od stopnia zagrożenia życia ludzkiego i wielkości strat gospodarczych.

1.3.9. Współczynnik korekcyjny (m)

- współczynnik zmniejszający lub zwiększający obliczeniowe wytrzymałości materiałów, oraz inne cechy mechaniczne materiałów, a także parametry geofizyczne podłoża gruntowego z uwagi na specyficzne cechy konstrukcji lub podłoża oraz na sposób ich obciążania.

2. METODA OBLICZEŃ

Obliczenia konstrukcji i podłoży przeprowadzać należy według metody stanów granicznych, przyjmując do obliczeń charakterystyczne i obliczeniowe wartości obciążeń i wytrzymałości materiałów oraz innych cech mechanicznych materiałów i parametrów geofizycznych podłoży gruntowych.

3. STANY GRANICZNE

3.1. Rodzaje stanów granicznych.

Konstrukcje i elementy konstrukcji należy sprawdzać z uwagi na możliwość wystąpienia dwóch grup stanów granicznych:

- grupy stanów granicznych nośności,

- grupy stanów granicznych użytkowania.

W obliczeniach należy uwzględnić warunki występujące w poszczególnych stadiach realizacji oraz w stadium eksploatacji konstrukcji.

3.2. Stany graniczne nośności.

Do stanów granicznych nośności zalicza się:

- utratę stateczności części lub całości konstrukcji traktowanej jako ciało sztywne,

- zniszczenie najbardziej wytężonych przekrojów konstrukcji,

- zniszczenie części lub postępujące zniszczenie całości konstrukcji (np. w efekcie eksplozji gazu itp.),

- przekształcenie się konstrukcji w mechanizm w wyniku uplastycznienia lub zarysowania (pęknięcia) materiału w niektórych przekrojach lub utraty stateczności kształtu niektórych elementów konstrukcji,

- stany powstałe w wyniku uplastycznienia materiału lub podłoża oraz nadmiernego rozwarcia się rys (spękania) prowadzące do zniszczenia lub niedopuszczalnej zmiany kształtu konstrukcji.

3.3. Stany graniczne użytkowania

Do stanów granicznych użytkowania zalicza się:

- nadmierne odkształcenia konstrukcji lub podłoża,

- nadmierne zarysowanie konstrukcji,

- nadmierne drgania konstrukcji.

3.4. Sprawdzanie stanów granicznych

3.4.1. Sprawdzanie stanów granicznych nośności

polega na wykazaniu, że wartości sił wewnętrznych wywołanych działaniem obciążeń obliczeniowych są nie większe od nośności konstrukcji lub podłoża wyznaczonej dla obliczeniowych wytrzymałości lub innych obliczeniowych cech mechanicznych materiałów i obliczeniowych parametrów geofizycznych podłoża gruntowego.

Przy występowaniu dwóch lub większej liczby obciążeń zmiennych siły wewnętrzne określać należy z uwzględnieniem mniejszego prawdopodobieństwa jednoczesnego wystąpienia tych obciążeń o pełnych wartościach obliczeniowych.

W przypadku gdy konstrukcję sprawdza się na działanie obciążenia wyjątkowego o dużej intensywności, można korzystać z założenia, że obciążenie to powoduje zniszczenie jednego lub kilku elementów najbardziej narażonych na działanie tego obciążenia i sprawdzanie stanu granicznego nośności przeprowadzać dla wtórnego (zastępczego) schematu statycznego, otrzymanego po usunięciu najbardziej narażonego elementu (lub elementów). W obliczeniach należy wtedy przyjmować charakterystyczne wartości obciążeń i wytrzymałości materiałów.

3.4.2. Sprawdzenie stanów granicznych użytkowania

polega na wykazaniu, że wielkości odkształceń konstrukcji, szerokości rozwarcia rys itp., wywołanych działaniem obciążeń charakterystycznych przy założeniu charakterystycznych wartości cech mechanicznych materiałów i charakterystycznych wartości parametrów geofizycznych są nie większe od wielkości uznanych za graniczne. Wartości graniczne odkształceń, szerokości rozwarcia rys itp. powinny być uzależnione od skutków gospodarczych i ujemnych reakcji użytkowników.

4. WARTOŚCI CHARAKTERYSTYCZNE

4.1. Obciążenia.

Wartości charakterystyczne obciążeń należy ustalać na podstawie danych statystycznych przyjmując:

- dla obciążeń stałych - wartości równe ich wartościom średnim,

- dla obciążeń zmiennych - wartości, których oczekiwany okres powrotu jest co najmniej równy zakładanemu czasowi eksploatacji konstrukcji.

Dla wszystkich konstrukcji, z wyjątkiem konstrukcji prowizorycznych i monumentalnych, zakładać należy czas eksploatacji wynoszący 50 lat. Dla konstrukcji prowizorycznych zakładać należy czas eksploatacji równy 5 lat, a dla konstrukcji monumentalnych - 200 lat.

Wartości charakterystyczne obciążeń zmiennych dla stadium realizacji przyjmować należy jak dla konstrukcji prowizorycznych.

4.2. Wytrzymałości materiałów.

Wartości charakterystyczne wytrzymałości materiałów należy ustalać na podstawie danych statystycznych przy założeniu, że prawdopodobieństwo występowania wartości nie mniejszych od nich jest co najmniej równe 0,95.

W przypadku gdy wyniki uzyskiwane na próbkach stosowanych do kontroli wytrzymałości materiałów mogą być utożsamiane z wytrzymałością materiału w elementach konstrukcji - za wytrzymałość charakterystyczną przyjmować należy wytrzymałość ustaloną bezpośrednio na podstawie statystycznego rozkładu wyników badań próbek. W przeciwnym razie tj. gdy wymiary, kształt lub sposób badania próbek powodują, że wyniki uzyskiwane przy kontroli wytrzymałości materiału nie mogą być utożsamiane z wytrzymałością materiału w elementach konstrukcji - wytrzymałość charakterystyczną ustalać należy również na podstawie statystycznego rozkładu wyników badań próbek lecz z wprowadzeniem odpowiedniej korekty, uwzględniającej systematyczne różnice między wytrzymałością mierzoną na próbkach i wytrzymałością w elementach konstrukcji, spowodowaną wymiarami, kształtem lub sposobem badania próbek.

4.3. Inne cechy mechaniczne materiałów oraz parametry geofizyczne podłoża gruntowego.

Wartości charakterystyczne tych cech oraz parametrów geofizycznych podłoża powinny odpowiadać wartościom średnim.

5. WARTOŚCI CZĘŚCIOWYCH WSPÓŁCZYNNIKÓW BEZPIECZEŃSTWA

5.1. Wartości współczynników obciążenia,

podawane w normach obciążeń, powinny być dobierane z uwzględnieniem rozrzutów poszczególnych rodzajów obciążeń.

Wartości współczynników obciążenia mogą być dodatkowo zwiększane z uwagi na niedokładności modelu obliczeniowego, stosowanego do wyznaczania sił wewnętrznych.

5.2. Wartości współczynników materiałowych,

podawane w normach obliczania i projektowania poszczególnych rodzajów konstrukcji, powinny być dobierane z uwzględnieniem rozrzutów wytrzymałości poszczególnych rodzajów materiałów (lub innych cech mechanicznych materiałów i parametrów geofizycznych podłoża) oraz różnicowane w zależności od rodzaju zniszczenia konstrukcji.

Dla konstrukcji, których zniszczenie następuje bez ostrzeżenia (np. beton niezbrojony), powinny one być wyższe niż dla konstrukcji okazujących wyraźne oznaki zbliżającego się zniszczenia w postaci dużych odkształceń lub zarysowania (np. stale posiadające wytrzymałość na zerwanie wyższa od przyjmowanej do obliczeń granicy plastyczności).

Wartości współczynników materiałowych mogą być dodatkowo zwiększane z uwagi na niedokładność modelu obliczeniowego, przyjmowanego przy wyznaczaniu nośności konstrukcji.

5.3. Wartości częściowych współczynników bezpieczeństwa dla innych cech mechanicznych materiałów i dla parametrów geofizycznych podłoża gruntowego

powinny być wyznaczane według podobnych zasad jak wartości współczynników materiałowych (p. 5.2).

5.4. Wartość współczynnika konsekwencji zniszczenia konstrukcji

różną od jedności przyjmować należy

- dla budowli, których zniszczenie pociągnęłoby za sobą katastrofalne skutki materialne i społeczne (np. wieżowce na terenie gęsto zabudowanym, osłony reaktorów atomowych, duże zapory wodne) oraz dla budowli o charakterze monumentalnym; w przypadkach tych należy przyjmować γ_n > 1,0,

- dla budowli, nie przeznaczonych na stały pobyt ludzi (np. magazyny, budynki rolnicze, konstrukcje wsporcze linii elektroenergetycznych); w przypadkach tych należy przyjmować γ_n <, 1,0.

Dla wszystkich pozostałych budowli należy przyjmować γ_n = 1,0,

Wartości współczynnika konsekwencji zniszczenia konstrukcji dla obu wyżej wymienionych grup budowli ustalać należy indywidualnie, na podstawie specjalnej analizy probabilistycznej.

Współczynnik γ_n należy stosować w postaci mnożnika do obciążeń.

KONIEC

INFORMACJE DODATKOWE

1. Instytucja opracowująca normę

- Centralny Ośrodek Badawczo-Projektowy Budownictwa Ogólnego.

2. Istotne zmiany w stosunku do PN-64/B-03001

Uściślono i uporządkowano podstawowe pojęcia z zakresu bezpieczeństwa konstrukcji w nawiązaniu do ustaleń międzynarodowych (RWPG, ISO).

3. Normy międzynarodowe

ISO 2394-73 General principles for the verification of the safety of structures

RWPG CT 384-76

4. Autorzy projektu normy

- doc. dr inż. Wojciech Kukulski, doc. dr inż. Jan Pawlikowski.

5. Wydanie 5

- stan aktualny, grudzień 1993 - bez zmian.

Początek formularza

Dół formularza

---