STANY GRANICZNE UŻYTKOWALNOŚCI

• Wymagania ogólne

1. Cel obliczania konstrukcji według stanów granicznych użytkowalności:

SPRAWDZENIE, CZY PRZEMIESZCZENIA KONSTRUKCJI

NIE OGRANICZAJĄ MOŻLIWOŚCI JEJ UŻYTKOWANIA.

W szczególności przemieszczenia konstrukcji, spowodowane:

• oddziaływaniami zewnętrznymi, a także

• zmianami wilgotności i temperatury,

powinny zawierać się w odpowiednich granicach ustalonych z uwagi na wymagania użytkowe, w tym np. dotyczące wyglądu, możliwości zniszczenia lub uszkodzenia elementów budowlanych itp.

Obliczone ugięcia powinny być nie większe

niż wartości graniczne podane w p.5.2. PN

2. Metoda obliczania ugięć

• Ugięcia należy obliczać zgodnie z zasadami mechaniki budowli.

• Dla elementów o przekrojach złożonych należy wprowadzić charakterystyki zastępcze wg rozdziału 6 PN.

• Przy obliczaniu ugięć nie uwzględnia się osłabienia przekrojów otworami na łączniki mechaniczne.

• W belkach i dźwigarach pełnościennych, w których L / h ≥ 20 można pominąć wpływ sił poprzecznych.

• W obliczeniach konstrukcji w stanach granicznych użytkowalności należy przyjmować obciążenia charakterystyczne przy zastosowaniu wartości średnich właściwości sprężystych materiałów.

• Doraźne przemieszczenia u_inst należy obliczać posługując się wartością średnią odpowiednich modułów sprężystości i doraźnego modułu podatności złączy dla stanu granicznego użytkowalności K_ser podanego w p. 7.2. (tablica 7.2) PN.

• Końcowe przemieszczenie u_fin należy obliczać ze wzoru:

gdzie: k_def - współczynnik uwzględniający przyrost przemieszczenia w czasie na skutek łącznego wpływu pełzania i zmian wilgotności. Wartości tego współczynnika przedstawiono w tab. 5.1. PN.

• Końcowe przemieszczenie elementu wykonanego z materiałów o różnych właściwościach pełzania obliczać należy przyjmując zmodyfikowane moduły sprężystości, które wyznacza się dzieląc chwilowe wartości modułu dla każdego materiału przez odpowiednią wartość (1+k_def).

• Jeżeli kombinacja obciążeń składa się z oddziaływań należących do różnych klas trwania obciążenia, udział każdego z oddziaływań w całkowitym przemieszczeniu obliczać należy oddzielnie.

Wartości k_def dla drewna, materiałów drewnopochodnych i złączy

Materiał / klasa trwania obciążenia	Klasa użytkowania
		1	2	3
Drewno lite i klejone warstwowo stałe długotrwałe średniotrwałe krótkotrwałe	0,60 0,50 0,25 0,00	0,80 0,50 0,25 0,00	2,00 1,50 0,75 0,30
Sklejka stałe długotrwałe średniotrwałe krótkotrwałe	0,80 0,50 0,25 0,00	1,00 0,60 0,30 0,00	2,50 1,80 0,90 0,40
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 średniotrwałe krótkotrwałe	1,50 1,00 0,50 0,00	2,25 1,50 0,75 0,30	- - - -
Płyty pilśniowe zgodne z PN-EN 662-3, 5 (płyty półtwarde i twarde) stałe długotrwałe średniotrwałe krótkotrwałe	3,00 2,00 1,00 0,35	- - - -	- - - -
^*) Nie stosuje się w warunkach klasy-użytkowania 2.

• WARTOŚCI GRANICZNE UGIĘĆ BELEK

1. Składniki ugięcia:

u₀ - strzałka odwrotna (wygięcie wstępne),

u₁ - ugięcie wywołane obciążeniem stałym,

u₂ - ugięcie wywołane obciążeniem zmiennym,

Ugięcie wynikowe u_net belki jest równe:

2. Dla przypadków, w których należy ograniczać ugięcia doraźne od obciążeń zmiennych, zaleca się następujące wartości graniczne, jeżeli nie występują wymagania dodatkowe:

Dla wsporników:

Gdzie: L - rozpiętość belki lub wysięg wspornika

3. Dla przypadków, kiedy należy ograniczać ugięcie końcowe
zaleca się następujące wartości graniczne, jeżeli nie występują wymagania dodatkowe:

Dla wsporników:

Wartości graniczne ugięć
, jeżeli nie występują wymagania dodatkowe, można przyjmować wg tablicy:

Rodzaj obciążenia

Wykonane z wygięciem wstępnym

Wykonane bez wygięcia wstępnego

Dźwigary pełnościenne

Dźwigary kratowe

Dźwigary pełnościenne

Dźwigary kratowe

Konstrukcje ścienne

Płyty dachowe

Element stropu

Krokwie, płatwie i inne elementy wiązań dachowych

Deskowania dachowe

Obliczenia

Obliczenia

nietynkowane

tynkowane

przybliżone

dokładne

przybliżone

dokładne

Stałe i zmienne

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 się wartości większe o 50%

• OBLICZANIE UGIĘĆ

1. Ugięcia belek przy zginaniu ukośnym należy obliczać wg wzoru

w którym:
,
- składowe ugięcia w dwóch prostopadłych kierunkach.

2. Ugięcia belek ciągłych, gdy:

• stosunek rozpiętości największego przęsła do najmniejszego nie przekracza 1:0,8, przy jednakowym obciążeniu wszystkich przęseł, lub,

• gdy stosunek największego obciążenia jednego przęsła do najmniejszego obciążenia innego nie przekracza 1:0,8, przy zachowaniu jednakowej rozpiętości przęseł,

można obliczać w przybliżeniu, przyjmując stosunek największego ugięcia belki ciągłej do największego ugięcia belki jednoprzęsłowej swobodnie podpartej:

1. dla przęseł skrajnych:

0,65 - przy obciążeniu stałym

0,90 - przy obciążeniu zmiennym

2. dla przęseł środkowych:

0,25 - przy obciążeniu stałym,

0,75 - przy obciążeniu zmiennym.

3. Jeżeli nie są przeprowadzone obliczenia dokładne, ugięcia belek swobodnie podpartych od obciążeń równomiernie rozłożonych można obliczać według wzorów:

1. dla belek o stosunku
   

2. dla belek o stosunku
   i stałym przekroju prostokątnym

3. dla belek jak w poz. b) o przekroju prostokątnym zmiennym

4. dla belek dwuteowych lub skrzynkowych o przekroju stałym

5. dla belek dwuteowych lub skrzynkowych o przekroju zmiennym

w których:

I - moment bezwładności przekroju poprzecznego belki, przyjmowany                          odpowiednio jak dla belek jednolitych lub o przekroju złożonym,

- ugięcie belki swobodnie podpartej spowodowane działaniem sił                      poprzecznych,

-    ugięcie belki swobodnie podpartej spowodowane działaniem sił                      poprzecznych,

- współczynnik wg tablicy 5.3. PN do uwzględnienia wpływu sił                      poprzecznych na ugięcia belek dwuteowych i skrzynkowych,

h, h_p - wysokość belki odpowiednio: w środku rozpiętości, na podporze,

h^', h_p^' -  odległość miedzy osiami pasów odpowiednio: w środku rozpiętości, na                     podporze,

(EI)        - sztywność przekroju, obliczona jak dla belek jednolitych lub o przekroju                     złożonym.

Współczynniki
do uwzględniania wpływu sił poprzecznych

na ugięcia belek dwuteowych i skrzynkowych

Belki z drewna					Belki z drewna i materiałów drewnopochodnych
	1,00	0,50	0,33	0,25	0,33	0,25	0,125
	19,2	30,0	40,0	51,0	33,0	48,0	90,0
*^) - - szerokości, odpowiednio: środnika, pasa

2

---