POLSKI KOMITET NORMALIZACJI, MIAR I JAKOŚCI	POLSKA NORMA			PN-84/B-03230
		Lekkie ściany osłonowe i przekrycia dachowe z płyt warstwowych i żebrowych
		Obliczenia statyczne i projektowanie			Grupa katalogowa 0702
Lightweight curtain walls and roofs of sandwich - and rib panels Static calculation and design		Facades legéres et convertures en panneaux sandwiches et panneaus avec nervures Calcul statiques et étude

UKD 629.022.326:69.024:624.04

Zgłoszona przez Ministerstwo Budownictwa i Przemysłu Materiałów Budowlanych

Ustanowiona przez Polski Komitet Normalizacji, Miar i Jakości dnia 14 listopada 1984 r. jako norma obowiązująca od dnia 1 lipca 1985 r. (Dz. Norm. i Miar nr 2/1985 poz. 2)

1. WSTĘP

1.1. Przedmiot normy.

Przedmiotem normy są obliczenia statyczne i projektowanie lekkich ścian osłonowych z elementów warstwowych (sandwich) i z elementów żebrowych oraz lekkich przekryć dachowych z elementów warstwowych.

1.2. Zakres stosowania normy.

Normę należy stosować przy projektowaniu konstrukcji lekkich ścian osłonowych i lekkich przekryć dachowych w obiektach budownictwa ogólnego, przemysłowego i rolniczego.

1.3. Określenia

1.3.1. lekka ściana osłonowa

- ściana o masie jednostkowej nie przekraczającej 80 kg/m², nie przenosząca sił pionowych (z wyjątkiem ciężaru własnego) i nie stanowiąca usztywnienia budynku.

1.3.2. lekkie przekrycie dachowe

- przekrycie dachowe z elementów warstwowych o masie jednostkowej nie przekraczającej 50 kg/m².

1.3.3. lekki element warstwowy

- element, w którym siły normalne są przejmowane przez warstwy zewnętrzne (okładziny), a siły poprzeczne są całkowicie lub częściowo przejmowane przez warstwę wewnętrzną (rdzeń) o pomijalnej sztywności giętnej (
, gdzie E_r - współczynnik sprężystości materiału rdzenia, E - współczynnik sprężystości materiału okładzin).

1.3.4. krawędź niepodparta (podłużna) elementu warstwowego

może być:

a) nieusztywniona, jeżeli wzdłuż tej krawędzi siła poprzeczna jest przejmowana wyłącznie przez rdzeń (rys. 1a),

b) całkowicie usztywniona, jeżeli siła poprzeczna wzdłuż tej krawędzi jest przejmowana wyłącznie przez żebro usztywniające (rys. 1b) o pomijalnej odkształcalności postaciowej,

c) częściowo usztywniona, jeżeli siła poprzeczna wzdłuż tej krawędzi jest przejmowana przez warstwowe żebro usztywniające (rys. 1c).

Rys. 1

1.3.5. lekki element żebrowy

- element, w którym siły normalne są przejmowane przez warstwy zewnętrzne (okładziny) i przez żebra, a siły poprzeczne są przejmowane przez żebra.

1.3.6. zespolenie okładzin z żebrami elementów żebrowych

może być:

a) częściowe - przy połączeniu punktowym (bezpośrednim lub przez elastyczną przekładkę) za pomocą łączników,

b) całkowite - przy połączeniu na całej powierzchni styku za pomocą kleju.

1.3.7. okładzina dwuwarstwowa

- okładzina składająca się z dwóch warstw połączonych ze sobą za pomocą kleju lub łączników mechanicznych.

1.3.8. miejscowa utrata stateczności okładziny ściskanej elementu warstwowego

- lokalne jej wyboczenie po osiągnięciu naprężenia krytycznego.

1.3.9. stan nadkrytyczny elementu żebrowego

- stan odkształcenia i naprężenia okładzin i żeber po przekroczeniu naprężenia krytycznego w okładzinie ściskanej.

1.4. Podstawowe oznaczenia

1.4.1. Charakterystyka geometryczna

l, b - rozpiętość przęsła, szerokość elementu,

b_z - szerokość żebra,

c - odległość obciążenia równomiernego liniowego od podpory elementu warstwowego,

t, t₁, t₂ - grubość okładzin symetrycznych i niesymetrycznych,

h - grubość rdzenia, wysokość żebra,

h_o - odległość między płaszczyznami środkowymi okładzin (osiami okładzin w przekroju poprzecznym): h_o = h + t lub h_o = h + 0,5 (t₁ + t₂),

z, z₁, z₂ - odległość płaszczyzny środkowej okładzin od płaszczyzny obojętnej elementu (osi okładzin od osi obojętnej w przekroju poprzecznym),

z_o - odległość skrajnych włókien okładziny elementu warstwowego od jej osi obojętnej,

I - moment bezwładności na jednostkę szerokości przekroju poprzecznego elementu żebrowego sprowadzony do materiału żeber,

I_o - moment bezwładności na jednostkę szerokości przekroju poprzecznego okładziny elementu warstwowego,

W, W₁, W₂ - wskaźnik wytrzymałości na jednostkę szerokości przekroju poprzecznego elementu,

A_z, _zI - pole przekroju, moment bezwładności żebra,

n - liczba przęseł elementów warstwowych lub żeber w elementach żebrowych.

1.4.2. Właściwości fizyczne i mechaniczne materiałów

α_T, α_T2 - współczynnik rozszerzalności liniowej materiału okładziny, żebra

E, E₁, E₂ - współczynnik sprężystości materiału okładzin,

- współczynnik sprężystości okładziny,

v, v₁, v₂ - współczynnik Poissona materiału okładziny,

E_z - współczynnik sprężystości żebra,

G - współczynnik odkształcenia postaciowego materiału rdzenia elementu warstwowego,

v_r - współczynnik Poissona materiału rdzenia elementu warstwowego,

R_oc, R_ot - wytrzymałość obliczeniowa materiału okładziny na ściskanie, na rozciąganie,

R_zc, R_zt - wytrzymałość obliczeniowa materiału żebra na ściskanie, na rozciąganie,

R_rv - wytrzymałość obliczeniowa, materiału rdzenia na ścinanie.

1.4.3. Sztywność płytowa, okładzin, rdzenia i żeber

D - sztywność płytowa giętna na jednostkę szerokości elementu warstwowego, sztywność giętna elementu żebrowego,

D_o, D_o1,2 - sztywność giętna okładziny,

D_z - sztywność giętna żebra krawędziowego elementu warstwowego o całkowitym usztywnieniu krawędzi,

D_zs - sztywność giętna warstwowego żebra krawędziowego elementu warstwowego o częściowo usztywnionych krawędziach niepodpartych,

N - sztywność poprzeczna (przy przesuwie) rdzenia elementu warstwowego na jednostkę szerokości,

N_z - sztywność poprzeczna (przy przesuwie) krawędziowego żebra warstwowego elementu warstwowego o częściowym usztywnieniu krawędzi niepodpartych, na jednostkę szerokości,

ß - wskaźnik podatności postaciowej elementu warstwowego,

µ - wskaźnik względnej sztywności żebra krawędziowego przy całkowitym lub częściowym usztywnieniu krawędzi niepodpartych.

1.4.4. Obciążenia, oddziaływania, siły wewnętrzne, naprężenia, ugięcia

q - obciążenie równomierne powierzchniowe (obciążenie wiatrem, śniegiem),

p - obciążenie równomierne liniowe (nacisk poziomy, obciążenie liniowe przekrycia dachowego),

g - obciążenie stałe,

∆T - różnica temperatury powierzchni zewnętrznych okładzin,

∆T_z - różnica temperatury powierzchni styków żebra z okładzinami,

∆_T = α_T ∆T - różnica jednostkowych przyrostów liniowych obu okładzin przy zmianie temperatury okładziny zewnętrznej,

∆_W - różnica jednostkowych przyrostów liniowych przy zmianie wilgotności okładziny zewnętrznej,

M, M_q, M_p, M_T,_W - moment zginający, moment zginający od równomiernego obciążenia powierzchniowego, od równomiernego obciążenia liniowego, od obciążenia termicznego lub wilgotnościowego,

M_pł, M_o - momenty zginające w elemencie warstwowym od obciążenia liniowego; moment płytowy, moment w okładzinie,

Q_q, Q_p, Q_{T, W} - siła poprzeczna od równomiernego obciążenia powierzchniowego, od równomiernego obciążenia liniowego, od obciążenia termicznego lub wilgotnościowego,

R_q, R_p, R_T - reakcja na podporze pośredniej od równomiernego obciążenia powierzchniowego, od równomiernego obciążenia liniowego, od obciążenia termicznego,

σ_q, σ_p, σ_{T, W} - naprężenie w okładzinie od równomiernego obciążenia powierzchniowego, od równomiernego obciążenia liniowego, od obciążenia termicznego lub wilgotnościowego,

σ_cr - naprężenie krytyczne wywołujące miejscową utratę stateczności okładziny metalowej, naprężenie krytyczne wywołujące wyboczenie środkowej części okładziny elementu żebrowego,

σ_zq, σ_zp, σ_zTW - naprężenie w skrajnych włóknach żebra od równomiernego obciążenia powierzchniowego, od równomiernego obciążenia liniowego, od obciążenia termicznego lub wilgotnościowego,

σ_{ot max}, σ_{oc max} - naprężenie maksymalne w okładzinie rozciąganej, ściskanej przy najniekorzystniejszej kombinacji obciążeń, z uwzględnieniem współczynników jednoczesności działania obciążeń, współczynników obciążenia oraz w miarę konieczności - innych współczynników,

σ_{zt max}, σ_{zc max} - maksymalne naprężenie rozciągające, ściskające w skrajnych włóknach żebra, w zależności od naprężeń σ_{ot max}, σ_{oc max,}

_{τv max} - maksymalne naprężenie ścinające w rdzeniu elementu warstwowego przy najniekorzystniejszej kombinacji obciążeń, z uwzględnieniem współczynników jednoczesności działania obciążeń, współczynników obciążenia oraz w miarę konieczności - innych współczynników,

f - ugięcie,

f_max - ugięcie maksymalne przy najniekorzystniejszej kombinacji obciążeń, z uwzględnieniem współczynników jednoczesności działania oraz w miarę konieczności - innych współczynników,

f_dop - ugięcie dopuszczalne.

2. MATERIAŁY

2.1. Blachy i kształtowniki stalowe oraz aluminiowe

powinny spełniać wymagania norm przedmiotowych.

Wytrzymałość obliczeniową okładzin i żeber z blachy stalowej na rozciąganie, na ściskanie (R_stt, R_stc) oraz współczynnik sprężystości E_st należy przyjmować wg PN-90/B-03200, znak stali StOS.

Właściwości wytrzymałościowe i naprężenia dopuszczalne dla okładzin z blachy aluminiowej na rozciąganie i na ściskanie oraz współczynnik sprężystości stopu aluminiowego należy przyjmować wg PN-64-/B-03220.

Współczynnik Poissona dla blach stalowych i aluminiowych należy przyjmować - v = 0,3.

2.2. Drewno sosnowe lub świerkowe

powinno spełniać wymagania dla klasy K 27 wg PN-81/B-03150/01; wg tej normy należy również przyjmować wytrzymałości obliczeniowe dla żeber drewnianych na rozciąganie i ściskanie wzdłuż włókien (R_dt, R_dc) oraz współczynnik sprężystości E_d.

2.3. Materiały drewnopochodne.

Płyty pilśniowe twarde i bardzo twarde, sklejka i płyty wiórowe płasko prasowane powinny spełniać wymagania wg norm przedmiotowych. Inne, nie znormalizowane materiały drewnopochodne powinny spełniać wymagania świadectw dopuszczenia do stosowania, wydanych przez uprawnioną jednostkę naukowo-badawczą.

Wytrzymałości obliczeniowe i współczynniki sprężystości dla materiału okładzin - sklejki, płyt pilśniowych twardych i bardzo twardych oraz płyt wiórowych płasko prasowanych zwykłych należy przyjmować wg PN-81/B-03150/01, a współczynnik Poissona - v = 0,15.

2.4. Płyty azbestowo-cementowe płaskie

powinny spełniać wymagania PN-80/B-14044 oraz wymagania dodatkowe wg tabl. 1 i 2.

Współczynniki sprężystości należy przyjmować:

a) przy działaniu obciążenia poprzecznego E_ac = 2,1 x 10⁴ MPa,

b) przy działaniu obciążenia termicznego lub wilgotnościowego (dla obu stanów granicznych) E_ac = 2,7 x 10⁴ MPa.

Współczynnik Poissona należy przyjmować v = 0,22.

2.5. Płyty gipsowo-kartonowe

powinny spełniać wymagania wg BN-86/6743-02.

Wytrzymałości obliczeniowe okładzin należy przyjmować:

a) na rozciąganie w kierunku równoległym do włókien kartonu (R_ot1 = 1,3 MPa,

b) na ściskanie w kierunku równoległym do włókien kartonu R_ot2 = 1,5 MPa,

współczynnik sprężystości E_gk = 3 x 10³ MPa; współczynnik Poissona v = 0,15.

2.6. Styropian

powinien spełniać wymagania wg BN-91/6363-02 oraz wymagania wg tabl.3.

Tablica 1. Wytrzymałości charakterystyczne i współczynnik sprężystości przy rozciąganiu okładzin azbestowo-cementowych, MPa

Wytrzymałość przy zginaniu w kierunku równoległym (Rkm1) i prostopadłym (Rkm2) do kierunku formowania		Wytrzymałość na rozciąganie w kierunku równoległym (Rkt1) i prostopadłym (Rkt2) do kierunku formowania		Współczynnik sprężystości przy rozciąganiu
Rkm1	Rkm2	Rkt1	Rkt2	2,1 x 10^4 ≤ Eac ≤ 2,7 x 10^4
≥ 26	≥ 22	≥ 14	≥ 11

Tablica 2. Wytrzymałości obliczeniowe okładzin azbestowo-cementowych, MPa

Wytrzymałość przy zginaniu w kierunku równoległym (Rom1) i prostopadłym (Rom2) do kierunku formowania		Wytrzymałość na rozciąganie w kierunku równoległym (Rot1) i prostopadłym (Rot2) do kierunku formowania		Wytrzymałość na ściskanie w kierunku równoległym (Roc1) i prostopadłym (Roc2) do kierunku formowania
Rom1	Rom2	Rot1	Rot2	Roc1	Roc2
10,5	9,5	6,0	4,5	13,0	11,0

Tablica 3. Wytrzymałość charakterystyczna i obliczeniowa na ścinanie oraz obliczeniowe współczynniki odkształcenia postaciowego styropianu, MPa

Odmiana styropianu	Gęstość kg/m^3	Wytrzymałość na ścinanie			Współczynnik odkształcenia postaciowego G
				charakterystyczna			Obliczeniowa Rgv
						Ściany osłonowe	przekrycia dachowe	ściany osłonowe	przekrycia dachowe
	Styropian zwykły (P)	16-19	≥ 0,070	0,035	-	1,5	-
		20-30	≥ 0,110	0,045	0,040	3,5	2,0
		31-40	≥ 0,135	0,060	0,050	5,0	3,5
Styropian samogasnący (G)	31-40	≥ 0,110	0,035	0,030	3,0	1,5
Współczynnik Poissona należy przyjmować νr =0,3.

2.7. Pianka poliuretanowa

powinna spełniać wymagania wg tabl. 4 i 5.

Tablica 4. Charakterystyczne właściwości mechaniczne pianki poliuretanowej, MPa

Właściwości mechaniczne	Gęstość kg/m^3
		40+5%	47±5%
Wytrzymałość na ściskanie w kierunku grubości	≥ 0,18	≥ 0,23
Współczynnik sprężystości przy ściskaniu w kierunku grubości	≥ 4,40	≥ 6,00
Wytrzymałość na rozciąganie w kierunku grubości	≥ 0,24	≥ 0,26
Współczynnik sprężystości przy rozciąganiu w kierunku grubości	≥ 4,40	≥ 6,00
Wytrzymałość na ścinanie	≥ 0,16	≥ 0,19
Współczynnik odkształcenia postaciowego	≥ 2,90	≥ 3,80

Tablica 5. Wytrzymałość obliczeniowa na ścinanie, obliczeniowy współczynnik sprężystości i odkształcenia postaciowego pianki poliuretanowej, MPa

Gęstość kg/m^3	Wytrzymałość obliczeniowa na ścinanie Rpv	Obliczeniowy współczynnik sprężystości Ep	Obliczeniowy współczynnik odkształcenia postaciowego G
40	0,11	4,0	2,3
47	0,14	5,4	3,0
Współczynnik Poissona należy przyjmować vr = 0,3.

Trwałe zmiany liniowe pianki poliuretanowej pod działaniem temperatury +75°C w ciągu 24 h nie powinny być większe niż:

1,5% - w kierunku grubości rdzenia,

0,5% - w płaszczyźnie rdzenia.

2.8. Kleje

do łączenia okładzin i rdzenia oraz okładzin i żeber powinny spełniać wymagania świadectw dopuszczenia do stosowania, wydanych przez uprawnioną jednostkę naukowo-badawczą. Wytrzymałość na ścinanie spoin klejowych w elementach żebrowych powinna być nie mniejsza niż wytrzymałość na ścinanie łączonych materiałów.

2.9. Łączniki

do połączenia okładzin i żeber: blacho-wkręty, nity jednostronne, wkręty samogwintujące, gwoździe i wkręty do drewna, gwoździe specjalne typu Hilti powinny spełniać wymagania norm przedmiotowych, a w przypadku braku norm - świadectw dopuszczenia do stosowania, wydanych przez upoważnioną jednostkę naukowo-badawczą.

2.10. Materiały do ochrony przed korozją chemiczną i biologiczną

powinny być stosowane wg wymagań norm, a w przypadku braku norm - wg aktualnych instrukcji lub świadectw dopuszczenia do stosowania Instytutu Techniki Budowlanej ¹.

3. OBCIĄŻENIA

3.1. Rodzaje obciążeń i zasady ich przyjmowania w obliczeniach statycznych.

W obliczeniach statycznych ścian osłonowych należy przyjmować:

- ciężar własny - wg PN-82/B-02001 lub norm przedmiotowych; ciężar własny może być pomijany, z wyjątkiem przypadków projektowania:

elementów mocujących ścianę do konstrukcji nośnej budynku,

ścian z elementów wieloprzęsłowych o długości co najmniej 3-krotnej wysokości kondygnacji;

- obciążenie wiatrem - wg PN-77/B-02011; w obliczeniach elementów mocujących ścianę do konstrukcji nośnej budynku należy dodatkowo przyjmować współczynnik dynamiczny
= 1,4;

- nacisk poziomy - obciążenie liniowe na wysokości 120 cm od poziomu podłogi lub na wysokości parapetu o wartości wg PN-82/B-02003;

- obciążenie termiczne lub wilgotnościowe - wg 3.2.

W uzasadnionych przypadkach należy dodatkowo przyjmować różne obciążenia, np. parcie na ścianę materiałów sypkich (magazyny, chłodnie składowe) lub ciężar przedmiotów zawieszonych na ścianie.

W obliczeniach statycznych przekryć dachowych należy przyjmować:

- ciężar własny - wg PN-82/B-02001 lub norm przedmiotowych,

- obciążenie śniegiem - wg PN-80/B-02010,

- obciążenie wiatrem - wg PN-77/B-02011 z uwzględnieniem obciążenia krawędziowego; w obliczeniach elementów mocujących płyty przekrycia dachowego do konstrukcji nośnej należy dodatkowo przyjmować współczynnik
= 1,4,

- obciążenie równomierne liniowe, prostopadłe do długości elementów przekrycia w usytuowaniu najniekorzystniejszym, o wartości:

1,5 kN/m przy szerokości elementów przekrycia ≤ 1,0 m,

1,3 kN/m przy szerokości elementów przekrycia > 1,0 m.

- obciążenie termiczne - wg 3.2.

W obliczeniach nie należy uwzględniać jednoczesności działania obciążeń statycznych i obciążeń dynamicznych, udarowych oraz powodujących drgania konstrukcji.

Odporność lekkich ścian osłonowych na obciążenia udarowe powinna być sprawdzona doświadczalnie wg aktualnej instrukcji Instytutu Techniki Budowlanej ².

Badaniom sprawdzającym odporność na uderzenia powinny być poddane nowe rozwiązania przekryć dachowych.

Jeżeli przewiduje się zainstalowanie w budynku urządzeń wywołujących drgania lub jeżeli drgania mogą przekazywać się na projektowany budynek z obiektów sąsiednich, odporność lekkich przegród na obciążenia dynamiczne powinna być rozpatrywana indywidualnie.

3.2. Obciążenie termiczne lub wilgotnościowe

jest wywołane różnicą temperatury lub wilgotności okładzin i występuje w elementach, w których są ograniczone swobodne odkształcenia i przemieszczenia.

Dla ścian lub przekryć dachowych z elementów warstwowych obciążenie termiczne lub wilgotnościowe należy obliczać wg wzoru ³

(1)

w którym:

M - zewnętrzny jednostkowy moment zginający, równomiernie rozłożony wzdłuż krawędzi elementu,

∆_T = α_T ∆T - różnica jednostkowych przyrostów liniowych okładzin wywołanych różnicą temperatury,

α_T - współczynnik rozszerzalności liniowej materiału okładziny, 1/°C, o wartościach: 1,2 x 10^-5 - dla stali; 2,3 x 10⁵ - dla stopów aluminiowych; 0,35 x 10^-5 - dla drewna; 1,5 x 10^-5 - dla azbestocementu,

∆T - różnica temperatury powierzchni okładzin,

∆_W - różnica jednostkowych przyrostów liniowych okładzin wywołanych różnicą wilgotności.

Różnicę temperatury powierzchni okładzin ∆T w okresie chłodnym i ciepłym należy obliczać odpowiednio wg wzorów

(2)

(3)

w których:

T_w - temperatura powietrza w pomieszczeniu, °C, którą należy przyjmować; w okresie chłodnym ≤ 18°C; w okresie ciepłym w pomieszczeniach nieklimatyzowanych i bez wentylacji mechanicznej 25°C; w pomieszczeniach klimatyzowanych lub z wentylacją mechaniczną 20°C,

T_z - charakterystyczna temperatura powietrza zewnętrznego, °C, którą należy przyjmować w okresie chłodnym -30°C, przy czym w uzasadnionych przypadkach wartość ta ulega zmianie,

T_zs - charakterystyczna temperatura powietrza zewnętrznego, z uwzględnieniem promieniowania słonecznego, °C,

R, R_k - odpowiednio opór cieplny przegrody, opór przenikania ciepła, z uwzględnieniem oporów napływu i odpływu ciepła (izolacyjność przegrody), m² K/W.

Różnicę temperatury powierzchni okładzin elementów przekryć dachowych w okresie chłodnym, z uwzględnieniem zalegającej pokrywy śnieżnej, należy obliczać wg wzoru

(4)

w którym:

S - obciążenie śniegiem, Pa,

pozostałe oznaczenia wg wzorów (2) i (3).

Charakterystyczną temperaturę powietrza zewnętrznego z uwzględnieniem promieniowania należy obliczać wg wzorów

dla ściany

T_zs = 35 + 50 ρ

(5)

dla przekrycia dachowego

T_zs = 35 + 80 ρ

(6)

w których ρ - współczynnik absorpcji promieniowania słonecznego przez okładzinę zewnętrzną lub pokrycie dachu wg tabl. 6.

Tablica 6. Współczynniki absorpcji promieniowania słonecznego ρ

Rodzaj materiału i wykończenie powierzchni zewnętrznej	ρ
Azbestocement bez powłoki	0,85
Azbestocement z powłoką w kolorze jasnym	0,60
Azbestocement z powłoką w kolorze ciemnym	0,75
Blacha stalowa emaliowana w kolorze jasnym	0,50
Blacha stalowa emaliowana w kolorze ciemnym	0,70
Blacha aluminiowa anodowana	0,60
Blacha aluminiowa emaliowana w kolorze jasnym	0,40
Blacha aluminiowa emaliowana w kolorze ciemnym	0,55
Papa asfaltowa z folią lub taśmą aluminiową	0,60
Papa asfaltowa z posypką mineralną	0,85

Obliczeniowe wartości przyrostów jednostkowych ∆_W należy przyjmować wg tabl. 7.

Tablica 7. Jednostkowe przyrosty ∆_W

Materiał okładziny zewnętrznej i ochrona przed nadmiernym zawilgoceniem	∆W
		zgodnie z kierunkiem formowania lub kierunkiem włókien w obłogach		prostopadle do kierunku formowania lub kierunku włókien w obłogach
1	2		3
Płyty azbestowo-cementowe zabezpieczone powłoką ochronną	5 x 10^-4 wydłużenie		6-10^-4 wydłużenie
		4 x 10^-4 skurcz		5 x 10^-4 skurcz
Płyty pilśniowe twarde i bardzo twarde	twarde	bardzo twarde	twarde	bardzo twarde
a) trwale zabezpieczone powłoką ochronną	10 x 10^-4	8 x 10^-4	10 x 10^-4	8 x 10^-4
b) jw. z osłoną, np. z płyt fałdowych lub falistych	5 x 10^-4	4 x 10^-4	5 x 10^-4	4 x 10^-4
Sklejka wodoodporna
a) trwale zabezpieczona powłoką ochronną	7 x 10^-4		10 x 10^-4
b) jw. i z osłoną, np. z płyt fałdowych lub falistych	3,5 x 10^-4		5 x 10^-4

Dla materiałów nie podanych w tabl. 6 i 7, współczynniki ρ i przyrosty jednostkowe ∆_W należy przyjmować na podstawie badań.

3.3. Współczynniki obciążenia należy przyjmować w przypadku:

a) obciążenia wiatrem i śniegiem - wg PN-77/B-02011 i PN-80/B-02010,

b) obciążenia termicznego równy 1,1; dla obciążenia wilgotnościowego równy 1,0,

c) obciążenia liniowego równy 1,0.

3.4. Kombinacje obciążeń

należy ustalać w zależności od rozpatrywanego stanu granicznego, z uwzględnieniem możliwych wariantów jednoczesnego działania obciążeń zmiennych. W kombinacjach obciążeń należy sprawdzać warianty jednoczesności obciążeń wg 3.5, przyjmując za miarodajny wariant najniekorzystniejszy.

3.5. Współczynniki jednoczesności obciążeń zmiennych ścian osłonowych

należy przyjmować wg tabl. 8 i 9.

3.6. Współczynniki jednoczesności obciążeń zmiennych przekryć dachowych

należy przyjmować wg tabl. 10 i 11.

Tablica 8. Współczynniki jednoczesności obciążeń zmiennych dla ścian z elementów jednoprzęsłowych

Stan graniczny	Rodzaj obciążenia zmiennego		Warianty jednoczesności obciążeń
						okres chłodny		Okres ciepły
						I	II	III	IV
1	2		3	4	5	6
Stan graniczny nośności	Obciążenie wiatrem	parcie	0	0	1,0	0
				ssanie	1,0	0	0	0
		Obciążenie termiczne lub wilgotnościowe		0,4	1,0	0,35	1,0
						0,9	1,0	0,9	1,0
						(skurcz)	(skurcz)	(wydłużenie)	(wydłużenie)
nacisk poziomy			0	0,9	0	0
Stan graniczny użytkowania	Obciążenie wiatrem	Parcie	1,0	0	0	0
				ssanie	0	0	1,0	0
		Obciążenie termiczne lub wilgotnościowe		0,4	1,0	0,35	1,0
						0,9	1,0	0,9	1,0
						(skurcz)	(skurcz)	(wydłużenie)	(wydłużenie)
		Nacisk poziomy		0	0	0	0,9

Tablica 9. Współczynniki jednoczesności obciążeń zmiennych ścian z elementów wieloprzęsłowych (dwa stany graniczne)

Rodzaj obciążenia zmiennego		Warianty
				okres chłodny		okres ciepły
				I	II	III	IV
Obciążenie wiatrem	parcie	1,0	1,0	0	0
		ssanie	0	0	0	1,0
Obciążenie termiczne		0,4	1,0	0,35	1,0
Nacisk poziomy		0	0	0	0,9

Tablica 10. Współczynniki jednoczesności obciążeń zmiennych przekryć dachowych z elementów jednoprzęsłowych (stan graniczny nośności)

Rodzaj obciążenia zmiennego		Warianty jednoczesności obciążeń
				okres chłodny				okres ciepły
				I	II	III	IV	V	VI
Obciążenie śniegiem		1,0	0	0	0	0	0
Obciążenie wiatrem	Parcie	0,9	0	0	0	1,0	0
		ssanie	0	1,0	0	0	0	0
Obciążenie termiczne		0	0,4	1,0	0	0,35	1,0
Obciążenie liniowe		0	0	0	1,0	0	0

Tablica 11. Współczynniki jednoczesności obciążeń zmiennych przekryć dachowych z elementów wieloprzęsłowych (dwa stany graniczne) i z elementów jednoprzęsłowych (stan graniczny użytkowania)

Rodzaj obciążenia zmiennego		Warianty jednoczesności obciążeń
				okres chłodny				okres ciepły
				I	II	III	IV	V	VI
Obciążenie śniegiem		1,0	0	0	0	0	0
Obciążenie wiatrem	parcie	0,9	1,0	0	0	0	0
		ssanie	0	0	0	0	0	1,0
Obciążenie termiczne		1,0	0,4	1,0	0,4	0,35	1,0
Obciążenie liniowe		0	0	0	1,0	0	0
Przy zastosowaniu rdzenia z pianki poliuretanowej pełzającej pod obciążeniem długotrwałym należy uwzględniać w wariancie I współczynniki wpływu obciążenia długotrwałego: a) przy obliczaniu nośności m1 = 1,1 b) przy obliczaniu ugięć: - dla przewidywanego okresu użytkowania < 15 lat m2 = 2,0, - dla przewidywanego okresu użytkowania < 40 lat m3 = 2,5. Dla pośrednich okresów użytkowania należy stosować interpolację liniową.

4. ZAŁOŻENIA DO OBLICZEŃ STATYCZNYCH

4.1. Metoda i ogólne zasady obliczeń.

Lekkie ściany osłonowe i przekrycia dachowe należy obliczać wg metody stanów granicznych, uwzględniając:

- stany graniczne nośności,

- stany graniczne użytkowania,

po których osiągnięciu konstrukcja ulega zniszczeniu lub przestaje spełniać wymagania użytkowe.

Przy obliczaniu nośności wg stanów granicznych dopuszcza się przekroczenie wytrzymałości obliczeniowej nie więcej niż o 5%. Przy obliczaniu lekkich przegród z elementów warstwowych o okładzinach metalowych należy ponad to sprawdzać zachowanie miejscowej stateczności okładziny ściskanej; przekroczenie naprężenia krytycznego jest niedopuszczalne.

Przy obliczaniu stanów granicznych użytkowania miarą odkształcalności jest ugięcie dopuszczalne f_dop, które może być przekroczone nie więcej niż o 5%.

Przy obliczaniu ścian osłonowych z elementów żebrowych należy uwzględniać w obu stanach granicznych stan nadkrytyczny.

4.2. Dopuszczalne ugięcia ścian osłonowych i przekryć dachowych

należy przyjmować wg tabl. 12.

Tablica 12. Dopuszczalne ugięcia ścian osłonowych i przekryć dachowych f_dop

Rodzaj przegrody	Przeznaczenie i okres eksploatacji budynków	fdop
Ściany osłonowe	budynki przemysłowe typu halowego, obiekty rolnicze, obiekty turystyczne, pawilony handlowo-usługowe, budynki zaplecza budów, chłodnie składowe itp. O przewidywanym okresie eksploatacji > 15 lat	1/250 l
		budynki jw., lecz o przewidywanym okresie eksploatacji ≤ 15 lat	1/200 l
		budynki mieszkalne, użyteczności publicznej i wielokondygnacyjne budynki przemysłowe	1/300 l, lecz nie więcej niż 12 mm
	Przekrycia dachowe	budynki o przewidywanym okresie eksploatacji > 15 lat	1/250 l
		budynki o przewidywanym okresie eksploatacji ≤ 15 lat	1/200 l (zalecane 1/250 l)

W obiektach przemysłowych, rolniczych, pawilonach handlowo-usługowych, obiektach turystycznych, budynkach zaplecza budów itp. dopuszcza się przekroczenie dopuszczalnych ugięć ścian osłonowych o 20% w pasach o szerokości 4 m przy narożach budynków, gdzie zgodnie z PN-77/B-02011 występują obciążenia krawędziowe.

5. ZASADY KONSTRUOWANIA

5.1. Ściany osłonowe i przekrycia dachowe z elementów warstwowych

5.1.1. Wymagania ogólne.

Do wykonywania ścian osłonowych mogą być stosowane:

- elementy jednoprzęsłowe i jednoprzęsłowe przewieszone o okładzinach azbestowo-cementowych, gipsowo-kartonowych, z materiałów drewnopochodnych lub innych materiałów na podstawie świadectwa dopuszczenia do stosowania,

- elementy wieloprzęsłowe i wieloprzęsłowe przewieszone o okładzinach z blach stalowych lub aluminiowych.

Elementy jednoprzęsłowe o okładzinach metalowych powinny być - ze względu na duże ugięcia - stosowane wyjątkowo, np. w pasach podokiennych.

Płyty gipsowo-kartonowe można stosować tylko do wykonywania okładzin wewnętrznych.

Zewnętrzne okładziny azbestowo-cementowe i z blachy stalowej powinny być zabezpieczone powłoką ochronną, a z materiałów drewnopochodnych - powłoką ochronną oraz dodatkową osłoną wg tabl. 7.

Do wykonywania przekryć dachowych mogą być stosowane:

a) elementy jednoprzęsłowe z okładzinami obustronnymi azbestowo-cementowymi lub ze sklejki,

b) elementy wieloprzęsłowe o okładzinach z blachy stalowej lub aluminiowej z częściowym usztywnieniem krawędzi podłużnych, ograniczającym w znacznym stopniu ugięcia pod obciążeniem długotrwałym,

c) elementy wg b), lecz o krawędziach podłużnych nieusztywnionych, jeżeli przewidywany okres eksploatacji przekrycia dachowego jest nie większy niż 10 lat.

Elementy jednoprzęsłowe o okładzinach z innych materiałów niż podano w a) mogą być stosowane na podstawie świadectwa dopuszczenia do stosowania.

Mocowanie elementów ściennych i przekryć dachowych do konstrukcji nośnej - wg 5.4.

Dla przekryć z elementów z rdzeniem ze styropianu nieodpornego na podwyższone temperatury, należy:

- ograniczyć absorpcję promieniowania słonecznego, stosując np. jako zewnętrzną warstwę trzywarstwowego pokrycia papą asfaltową z folią lub taśmą aluminiową albo stosując warstwę lepiku z proszkiem aluminiowym lub warstwę jw. z powłoką farby chlorokauczukowej w kolorze jasnym,

- obniżyć dodatkowo temperaturę zewnętrznej warstwy styropianu, wykonując dolną warstwę pokrycia z papy perforowanej z jednostronną posypką z jednofrakcyjnego żwirku, ułożonej na płytach warstwowych na sucho, stroną żwirkowaną, bez sklejania zakładów tej warstwy pokrycia.

5.1.2. Okładziny

powinny być połączone z rdzeniem na całej powierzchni. Łączenie płyt okładzinowych na długości lub szerokości elementu jest niedopuszczalne.

Grubość okładzin niemetalowych powinna wynosić w elementach ściennych co najmniej 5 mm, w elementach przekryć dachowych 5 mm (sklejka) lub 6 mm (azbestocement).

Okładziny metalowe powinny być profilowane (rys. 2). Wysokość fałdy powinna być nie mniejsza niż 5 mm, szerokość fałdy powinna wynosić:

- w elementach ściennych ≤ 150 mm,

- w elementach przekryć dachowych ≤ 80 mm.

Rys. 2

Grubość okładziny stalowej powinna być nie mniejsza niż 0,5 mm, okładziny aluminiowej - niż 0,8 mm.

Na powierzchniach zewnętrznych okładzin (bez osłony zewnętrznej) zaleca się stosować powłoki w kolorach jasnych.

5.1.3. Rdzeń.

Zaleca się, aby gęstość styropianu zwykłego była nie mniejsza niż:

- w elementach ściennych 16 kg/m³,

- w elementach przekryć dachowych 20 kg/m³,

a styropianu samogasnącego - 31 kg/m³.

Gęstość pianki poliuretanowej powinna być nie mniejsza niż:

- w elementach ściennych 40 kg/m³,

- w elementach przekryć dachowych 47 kg/m³.

W przypadku dopuszczenia do stosowania rdzeni z innych materiałów (np. pianka fenolowo-formaldehydowa, rdzeń papierowy typu „plaster pszczeli”), odpowiednie wymagania i właściwości mechaniczne należy przyjmować wg norm przedmiotowych, a w przypadku braku norm - wg świadectw dopuszczenia do stosowania w budownictwie.

5.1.4. Usztywnienie krawędzi

5.1.4.1. Elementy ścienne.

Krawędzie elementów o obustronnych okładzinach z materiałów drewnopochodnych (z wyjątkiem sklejki) powinny być usztywnione za pomocą obramowania o wysokości równej grubości rdzenia z listew drewnianych, ze sklejki lub innego materiału o nie większej odkształcalności postaciowej.

Krawędzie elementów o obustronnych okładzinach azbestowo-cementowych lub ze sklejki mogą być nieusztywnione lub usztywnione. W elementach o krawędziach nieusztywnionych zaleca się wzdłuż krótszych (podpartych) krawędzi stosować listwy drewniane. Elementy ścienne o dłuższych (niepodpartych) krawędziach nieusztywnionych powinny być łączone za pomocą klocków drewnianych o rozstawie nie większym niż 1000 mm lub w inny sposób, równorzędny pod względem konstrukcyjnym.

Usztywnienie niepodpartych krawędzi elementów na całej grubości rdzenia może być wykonane, np. za pomocą listew drewnianych lub pasków ze sklejki.

Krawędzie niepodparte elementów o okładzinach metalowych mogą być nieusztywnione lub usztywnione przez odpowiednie ukształtowanie żeber krawędziowych, np. wg rys. 1c.

5.1.4.2. Elementy przekryć dachowych.

Krawędzie elementów o okładzinach niemetalowych powinny być usztywnione na całej grubości rdzenia za pomocą obramowania z listew drewnianych o szerokości co najmniej 30 mm. Zastosowanie usztywnienia z kształtowników stalowych jest możliwe po przeprowadzeniu badań odporności elementów na uderzenia o liczności próbki odpowiadającej poziomowi ufności 0,95. Stosowanie elementów bez usztywnienia krawędzi jest niedopuszczalne.

Krawędzie niepodparte elementów o okładzinach metalowych powinny być usztywnione za pomocą warstwowego żebra krawędziowego o szerokości nie mniejszej niż 25 mm i wysokości większej od nominalnej grubości elementu o co najmniej 25 mm.

5.1.5. Elementy przewieszone

mogą być stosowane w ścianach osłonowych; wysięgi wsporników należy określać na podstawie obliczeń statycznych. Do wykonywania przekryć dachowych nie należy stosować elementów przewieszonych.

5.1.6. Otwory w przekryciach dachowych

na nawiewniki, wywietrzniki, świetliki itp. są dopuszczalne tylko w elementach wieloprzęsłowych. Dłuższy bok otworu prostokątnego lub średnica otworu kołowego nie powinna przekraczać 300 mm; przy większych wymiarach otworów należy stosować wymiany oparte na płatwiach o przekroju określonym wg obliczeń statycznych.

5.2. Ściany osłonowe z elementów żebrowych

5.2.1. Wymagania ogólne.

Do wykonywania ścian osłonowych mogą być stosowane elementy średniowymiarowe pełne lub z otworem okiennym oraz wielkowymiarowe z jednym lub z dwoma otworami okiennymi.

Na okładziny zewnętrzne powinny być stosowane płyty azbestowo-cementowe lub z innych materiałów na podstawie świadectwa dopuszczenia do stosowania, na okładziny wewnętrzne - płyty azbestowo-cementowe, gipsowo-kartonowe, z materiałów drewnopochodnych i innych materiałów dopuszczonych do stosowania.

Okładziny zewnętrzne powinny być zabezpieczone powłoką ochronną i w uzasadnionych przypadkach dodatkową osłoną, chroniącą przed wodą opadową.

Zaleca się, aby w elementach wielkowymiarowych szerokość filarków międzyokiennych, i skrajnych była krotnością rozstawu żeber. Rozstaw żeber nie powinien przekraczać 600 mm.

Mocowanie elementów do rygli lub stropów - wg 5.4.

5.2.2. Okładziny

nie powinny być łączone na długości elementów. Styk na szerokości elementu powinien się znajdować w połowie szerokości żebra.

Okładziny wewnętrzne powinny być dwuwarstwowe; dopuszcza się stosowanie okładzin jednowarstwowych, jeżeli nie występują możliwości ich zarysowania lub popękania wskutek przypadkowych uderzeń.

5.2.3. Żebra

drewniane powinny mieć przekrój prostokątny lub dwuteowy o średniku ze sklejki i półkach z drewna, połączonych ze środnikiem za pomocą kleju.

Żebra stalowe powinny być wykonywane z kształtowanych na zimno dwuteowników, ceowników lub zetowników.

Szerokość drewnianych żeber prostokątnych lub półek żeber dwuteowych i półek kształtowników stalowych powinna być nie mniejsza niż 4-5 mm.

5.2.4. Połączenie okładzin z żebrami

drewnianymi powinny być wykonywane za pomocą wkrętów, gwoździ lub spoin klejowych na całej szerokości żebra lub półki, z żebrami stalowymi - za pomocą wkrętów, nitów jednostronnych lub blachowkrętów.

Połączenie okładzin z żebrami stalowymi za pomocą kleju może być wykonywane na podstawie świadectwa dopuszczenia do stosowania.

Zaleca się równomierny rozstaw łączników na długości żeber.

5.3. Średniowymiarowe elementy ścienne z otworami okiennymi

(o szerokości ≤ 120 cm) mogą być warstwowe o okładzinach niemetalowych z obramowaniem drewnianym lub żebrowe.

W obliczeniach statycznych należy uwzględniać różne sztywności przekrojów poprzecznych w pasie okiennym oraz w pasach podokiennych i nadokiennych.

5.4. Mocowanie elementów ściennych i dachowych do konstrukcji nośnej

5.4.1. Wymagania konstrukcyjne dotyczące łączników mocujących.

Łączniki mocujące nie powinny praktycznie ulegać odkształceniom i przemieszczeniom pod działaniem sił poziomych i pionowych. Mogą być wykonane z kształtowników lub można stosować łączniki śrubowe.

Łączniki mocujące powinny być zaprojektowane na podstawie obliczeń statycznych i wykonane ze stali nierdzewnej lub zabezpieczone przed korozją wg aktualnej instrukcji Instytutu Techniki Budowlanej ⁴.

W obliczeniach należy przyjmować obciążenia wg rozdz. 3 oraz współczynnik niejednoczesności pracy łączników mocujących wg tabl. 13.

Tablica 13. Współczynniki niejednoczesności pracy łączników mocujących

Liczba łączników mocujących na jedną kondygnację	4	5	≥6
Współczynnik niejednoczesności pracy łączników mocujących	1,35	1,5	1,7

Podkładki łączników mocujących powinny mieć dostatecznie dużą powierzchnię, ograniczającą naprężenie w rdzeniu do 0,5 MPa.

Między podkładką a okładziną metalową lub z materiału kruchego zaleca się stosowanie przekładki gumowej o grubości 2-3 mm.

Dla obiektów chłodni składowych zaleca się stosowanie do mocowania elementów ściennych łączników sprężynujących przy szybkich zmianach temperatury zewnętrznej.

5.4.2. Rozmieszczenie łączników mocujących.

Łączniki mocujące elementy o okładzinach niemetalowych powinny być umieszczone w pobliżu naroży elementu w odległości między osią łącznika i narożem nie większej niż 200 mm.

Łączniki mocujące wieloprzęsłowe elementy ścienne i przekryć dachowych powinny być rozmieszczone zależnie od liczby przęseł wg schematów na rys. 3.

Możliwość mocowania elementów wg rys.4 powinna być uzasadniona obliczeniami statycznymi.

Elementy jednoprzęsłowe o okładzinach metalowych powinny być mocowane na krawędzi podpartej za pomocą trzech łączników wg rys. 3a), c) lub dwóch łączników wg rys. 3b).

W połowie szerokości mocowanych krawędzi za pomocą trzech łączników zaleca się stosować łączniki śrubowe.

Rys. 4

W żebrowanych elementach wielkowymiarowych rozstawy osiowe oraz odstępy osi łączników od pionowych krawędzi elementów powinny być nie większe niż podano w tabl. 14.

Tablica 14. Rozstawy osiowe łączników oraz odstępy łączników skrajnych

Wysokość obiektu m	Rozstaw osiowy łączników mocujących mm	Odstęp osi skrajnego łącznika od krawędzi pionowej elementu mm
50	1200	600
75	900	300

5.5. Rozmieszczenie zawiesi linowych w transporcie pionowym elementów wielkowymiarowych

powinno być dostosowane do rozstawu żeber elementu. W obliczeniach zawiesi i ich połączeń należy uwzględniać współczynnik obciążenia 1,3 i współczynnik dynamiczny 1,6.

6. OBLICZENIA STATYCZNE ŚCIAN OSŁONOWYCH I PRZEKRYĆ DACHOWYCH Z ELEMENTÓW WARSTWOWYCH

6.1. Założenia do obliczeń statycznych.

Wzory wyrażające siły wewnętrzne i ugięcia wynikają z teorii płyt warstwowych (sandwich), przy czym:

a) przyjęto izotropię materiałów okładzin i rdzenia oraz izotropię geometryczną okładzin metalowych,

b) pominięto sztywność giętną rdzenia oraz okładzin względem osi własnych,

c) uwzględniono naprężenia wywołane zginaniem okładzin w obszarze działania obciążenia liniowego i reakcji podporowej, rozpatrując okładziny jako pasmo płytowe na sprężystym podłożu dwuparametrowym o liniowym rozkładzie funkcji przemieszczeń,

d) elementy o nieusztywnionych krawędziach niepodpartych rozwiązano jako pasmo płytowe, elementy o usztywnionych krawędziach niepodpartych - jako płyty o skończonej szerokości, podparte sprężyście na krawędziach podłużnych z pominięciem lub ograniczeniem odkształceń postaciowych wzdłuż tych krawędzi,

e) wartości sił wewnętrznych i ugięć płyt wieloprzęsłowych obliczono przyjmując schemat płyty dwuprzęsłowej i uwzględniając moment zginający i reakcję na podporze pośredniej,

f) przy obliczaniu sił wewnętrznych i ugięć płyt wieloprzęsłowych od obciążenia wywołującego przemieszczenie w kierunku zewnętrznym, w odniesieniu do płaszczyzny podpór, uwzględniono odcinkowe oparcie płyty na podporach pośrednich wg rys. 3 c),

g) przyjęto stałe pole temperatury i ustalony strumień cieplny.

6.2. Charakterystyka obliczeniowa przekroju poprzecznego elementu warstwowego

- wg tabl. 15.

6.3. Obliczenia ścian osłonowych i przekryć dachowych z elementów jednoprzęsłowych

6.3.1. Naprężenia normalne i ścinające

należy obliczać wg wzorów podanych w tabl. 16.

Tablica 15. Charakterystyka przekroju poprzecznego na jednostkę szerokości elementu (oznaczenia - wg 1.4.)

Sztywność giętna	Wskaźniki wytrzymałości	Sztywność poprzeczna rdzenia	Wskaźnik
						podatności postaciowej	względnej sztywności żebra krawędziowego
					lub
Dla t1 = t2 = t; Eo1 = Eo2 = Eo

Tablica 16. Naprężenia normalne i ścinające w ścianach osłonowych i przekryciach dachowych z elementów jednoprzęsłowych (oznaczenia - wg 1.4)

Rodzaj naprężenia	Rodzaj obciążenia	Krawędzie niepodparte elementów
				Nieusztywnione		całkowicie usztywnione	częściowo usztywnione (metalowe okładziny symetryczne)
1	2	3		4	5
Naprężenia normalne w okładzinach	Równomiernie rozłożone, q
				ρ1 = 0,125		ρ2 - wg tabl. 17
			Równomiernie liniowe, p	w przypadku ścian osłonowych^1): przy czym Mo1,2 wg wzoru (7)			przy czym Mo wg wzoru (8)
				α1 = 1,0	α2 = 1,2
			termiczne lub wilgotnościowe	,
				ß1 = 0,1	ß2 = 0,2
				t1 = t2 = t i W1 = W2 = W
		Naprężenia ścinające w rdzeniu	Równomiernie rozłożone, q
				η1 = 1		η2 - wg tabl. 17
			równomiernie liniowe, p	w przypadku ścian osłonowych^1):
				η1 = 1		η2 - wg tabl. 17
		Naprężenia ścinające w rdzeniu	termiczne lub wilgotnościowe
				γ1 = 1,2		γ2 = 0,8
				t1 = t2 = t, ν1 = ν2 = ν
^1) W przypadku przekryć dachowych naprężenia σp1,2 i τo należy obliczać ze wzorów: ; przy czym Mo1,2 wg wzoru (7). Jeżeli Rom ≠ Rot1,2 lub Rom ≠ Roc1,2 gdzie Rom - wytrzymałość obliczeniowa przy zginaniu, wówczas drugi składnik (po znaku +) we wzorach na σp1,2 (w przypadku ścian i przekryć) należy pomnożyć przez ].

6.3.2. Momenty zginające w okładzinach

należy obliczać odpowiednio wg wzorów:

(7)

(8)

w których:

a) w przypadku elementów o krawędziach nieusztywnionych i częściowo usztywnionych

(9)

(10)

b) w przypadku elementów o krawędziach usztywnionych

(11)

(12)

(13)

(14)

gdzie η₂ - należy przyjmować wg tabl. 17.

6.3.3. Ugięcia

należy obliczać wg wzorów w tabl. 18.

Tablica 17. Wartości współczynników ρ₂ i η₂

ß wg tabl. 15 dla n = 1	µ - wg tabl. 15 dla sztywności Dz i n = 1
		0,003		0,01		0,02		0,03		0,05		0,07
		ρ2	η2	ρ2	η2	ρ2	η2	ρ2	η2	ρ2	η2	ρ2	η2
0,03	0,135	0,68	0,129	0,67	0,123	0,65	0,116	0,63	0,108	0,61	0,100	0,59
0,10	0,140	0,49	0,138	0,46	0,130	0,44	0,123	0,42	0,111	0,40	0,105	0,38
0,20	0,146	0,42	0,141	0,41	0,135	0,41	0,128	0,39	0,117	0,38	0,108	0,37
0,30				0,38				0,37				0,36		0,35		0,34		0,33

Dla pośrednich wartości ß i µ należy stosować interpolację liniową.

Tablica 18. Ugięcia ścian osłonowych i przekryć dachowych z elementów jednoprzęsłowych (oznaczenia - wg 1.4)

Rodzaj obciążenia	Krawędzie niepodparte elementów
		nieusztywnione	całkowicie usztywnione	częściowo usztywnione (metalowe okładziny symetryczne)
	Obciążenie równomiernie rozłożone q
		ß - wg tabl. 15, n = 1	x1 - wg tabl. 19	x2 - wg tabl. 19
	Obciążenie liniowe^1) p
				x3, x4 - wg tabl. 20
	Obciążenie termiczne lub wilgotnościowe
		t1 = t2 = t, ν1 = ν2 = ν
^1) Podane w tablicy wzory na fp dotyczą ścian osłonowych; ugięcie przekrycia dachowego od obciążenia liniowego należy obliczać wg wzoru gdzie x3 - wg tabl. 20.

Tablica 19. Wartości współczynników x₁ i x₂

ß wg tabl. 15 dla n =	µ wg tabl. 15 dla n = 1
		0,003		0,01		0,02		0,03		0,05		0,07
		x1	x2	x1	x2	x1	x2	x1	x2	x1	x2	x1	x2
0,03	0,015	0,016	0,014	0,015	0,014	0,015	0,013	0,014	0,012	0,013	0,011	0,012
0,10	0,017	0,019	0,017	0,019	0,016	0,018	0,015	0,017	0,014	0,016	0,013	0,015
≥ 0,20	0,021	0,024	0,021	0,023	0,020	0,022	0,019	0,021	0,017	0,020	0,017	0,019

Tablica 20. Wartości współczynników x₃ i x₄

ß wg tabl. 15 dla n= 1	x3	x4
0,1	1,59	1,81
0,2	2,16	2,57
0,3	2,70	3,23

Dla pośrednich wartości ß i µ w tabl. 19 i wartości ß w tabl. 20 należy stosować interpolację liniową.

6.4. Obliczenia ścian osłonowych i przekryć dachowych z elementów wieloprzęsłowych

6.4.1. Sztywność żebra krawędziowego elementu o częściowo usztywnionych krawędziach

przy obciążeniu równomiernym, liniowym i termicznym należy obliczać odpowiednio wg wzoru

(15)

w którym:

s - szerokość żebra krawędziowego,

ξ_{q, p, T} - współczynniki zależne od rodzaju obciążenia, przy czym: ξ_q = 10,8; ξ_p = 12, ξ_T = 6,

N_z - sztywność poprzeczna (przy przesuwie) rdzenia żebra krawędziowego na jednostkę jego szerokości,

pozostałe oznaczenia - wg 1.4.

Sztywność poprzeczną rdzenia żebra krawędziowego należy obliczać wg wzoru

(16)

w którym:

I_z - moment bezwładności żebra na jednostkę jego szerokości,

s_i - szerokość paska żebra (rys. 5),

ξ_i - wysokość paska żebra na szerokości s_i (np. dla s₂ wysokość paska ξ₂),

k - liczba pasków podziału żebra,

pozostałe oznaczenia wg 1.4.

Rys. 5

W paskach skrajnych przyjmuje się s₁ = s_k = 2 mm, tj. grubość blachy wraz z warstwą rdzenia przylegającą do blachy i nie ulegającą praktycznie odkształceniom postaciowym.

Jeżeli N/N_z ≥ 0,8, krawędzie niepodparte elementu uwzględnia się jako nieusztywnione (D_zs = D_z - D_s = 0).

6.4.2. Naprężenia krytyczne

w okładzinie ściskanej, wywołujące miejscową utratę stateczności okładziny, należy obliczać wg wzoru

(17)

w którym:

b_o - szerokość półki profilu okładziny,

ρ₃ - współczynnik przyjmowany z wykresu na rys.6 jako większa wartość określona na podstawie parametrów

gdzie:

E_r - współczynnik sprężystości rdzenia przy rozciąganiu,

E - współczynnik sprężystości materiału okładziny.

Rys. 6

6.4.3. Naprężenia normalne nad podporą pośrednią

(wartość bezwzględna) należy obliczać wg wzoru:

(18)

w którym:

M_pł - moment zginający płytowy,

M_o - moment zginający w profilowanej okładzinie,

przy czym

M_pł = M_{pq, p, T}

gdzie:

M_{pq, p, T} - wg tabl. 21.

Moment zginający w okładzinie należy obliczać wg wzoru

(20)

w którym:

R_p - reakcja na podporze pośredniej wg tabl. 21,

L - wg wzoru (10),

α_r - wg wzoru (14).

6.4.4. Naprężenie ścinające w rdzeniu

należy obliczać wg wzoru

(21)

w którym:

R_p - reakcja na podporze pośredniej wg tabl. 21.

6.4.5. Momenty zginające, reakcje podporowe i ugięcia ścian osłonowych i przekryć dachowych z elementów podpartych liniowo

należy obliczać wg wzorów w tabl. 21.

Tablica 21. Momenty zginające, reakcje podporowe i ugięcia ścian i przekryć dachowych z wieloprzęsłowych elementów podpartych liniowo (oznaczenia wg 1.4)

Momenty, reakcje, ugięcia	Rodzaj obciążenia	Krawędzie niepodparte elementów
				nieusztywnione (ściany osłonowe)	częściowo usztywnione (ściany osłonowe i przekrycia)
	Moment zginający na podporze pośredniej Mp	równomiernie rozłożone, q
		równomierne liniowe, p	Mpp = ψp1,2pl
				ψp1 - wg tabl. 23	ψp2 - wg tabl. 24
		termiczne T
	Reakcja na podporze pośredniej, Rp	równomiernie rozłożone, q
		równomierne liniowe, p	Rpp = ηp1,2p
				ηp1 - wg tabl. 23	ηp2 - wg tabl. 24
		termiczne, T
	Ugięcie, f	równomiernie rozłożone, q
		równomierne liniowe, p
				xp1 - wg tabl. 23	xp2 - wg tabl. 24
		termiczne, T

Tablica 22. Wartości współczynników ψ_pq, η_pq i x_pq

b/2l	Współczynniki	µ wg tabl. 15 dla n = 2,0	ß - wg tabl. 15 dla n = 2
						0,01	0,02	0,03	0,04	0,05	0,10	0,20
		≤ 0,17	ψpq	0,01	0,125	0,130	0,132	0,134	0,137
				0,02	0,092	0,095	0,096	0,097	0,099
			xpq	0,01	0,0080	0,011	0,014	0,017	0,019	0,031	0,045
				0,02											0,023	0,025
		0,20	ψpq	0,01	0,128	0,136	0,139	0,142		0,149
				0,02	0,096	0,099	0,102	0,104		0,107
			xpq	0,01	0,009	0,012	0,015	0,018	0,021	0,034	0,053
				0,02	0,008									0,028	0,034
		≥ 0,25	ψpq	0,01	0,138	0,146	0,149		0,153	0,160
				0,02	0,098	0,106	0,110		0,112	0,018
			xpq	0,01	0,010	0,013	0,017	0,021	0,024	0,038	0,061
				0,02											0,033	0,043
≤ 0,17		ηpq	0,01	1,239		1,231		1,220
≥ 0,25			0,02

Tablica 23. Wartości współczynników ψ_p1, η_p1 i x_p1

Rozpiętość, l cm	Współczynniki	ß - wg tabl. 15 dla n = 2
				0,01	0,02	0,03	0,04	0,05	0,10	0,20
	≤ 240	ψp1	0,088	0,076	0,070	0,065	0,059	0,043	0,027
		ηp1	0,676	0,651	0,640	0,629	0,617	0,585	0,554
		xp1	0,025	0,036	0,046	0,056	0,067	0,117	0,223
	≥ 300	ψp1	0,072	0,068	0,062	0,056	0,050	0,038	0,025
		ηp1	0,543	0,535	0,524	0,511	0,500	0,476	0,449
		xp1	0,024	0,031	0,040	0,048	0,057	0,097	0,177

Tablica 24. Wartości współczynników ψ_p2,, η_p2 i x_p2

Rozpiętość, l cm	Współczynniki	µ - wg tabl. 15 dla sztywności Dzs i n= 2	ß - wg tabl. 15 dla n = 2
						0,01	0,02	0,03	0,04	0,05	0,10	0,20
		≤ 240	ψp2	0,01	0,106	0,119	0,125	0,125	0,127	0,133	0,140
				0,02	0,077	0,088	0,092	0,092	0,092	0,097	0,101
		ηp2	0,01-0,02	0,685	0,666	0,661	0,654	0,647	0,635	0,623
		xp2	0,01	0,020	0,028	0,035	0,042	0,049	0,062	0,077
				0,02	0,018	0,026	0,032	0,039	0,045	0,057	0,068
	≥ 300		ψp2	0,01	0,095	0,107	0,109			0,113	0,116
				0,02	0,071	0,079	0,080			0,082	0,083
		ηp2	0,01-0,02	0,550	0,546	0,540	0,532	0,525	0,511	0,495
		xp2	0,01	0,018	0,022	0,026	0,031	0,036	0,053	0,068
								0,02					0,033	0,041	0,049

Tablica 25. Wartości współczynników ψ_T, η_T i x_T

b/2l	Współczynniki	µ wg tabl. 15 dla sztywności Dzs i n = 2	ß - wg tabl. 15 dla n= 2
						0,01	0,02	0,03	0,04	0,05	0,10	0,20
		≤ 0,17	ψT	0,01	1,212	1,228	1,230
				0,02	1,148	1,158	1,162	1,165	1,170
		ηT	0,01-0,02	2,540	2,538	2,531
		xT	0,01-0,02	0,039	0,044	0,048	0,052	0,057	0,077	0,109
	0,20	ψT	0,01	1,228	1,238	1,243	1,258	1,267	1,272
				0,02	1,159	1,161	1,178	1,180	1,182	1,190
		ηT	0,01-0,02	2,510	2,520	2,512
		xT	0,01-0,02	0,041	0,048	0,054	0,059	0,064	0,087	0,123
	≥ 0,25	ψT	0,01	1,226	1,252	1,262	l,28l	1,292	1,303
				0,02	1,167	1,196	1,198	1,203	1,208	1,220
		ηT	0,01-0,02	2,508	2,490
		xT	0,01-0,02	0,046	0,054	0,062	0,068	0,073	0,100	0,140

Dla pośrednich wartości b/2l lub l oraz ß i µ w tabl. 22-25 należy stosować interpolację liniową.

6.4.6. Współczynniki wpływu punktowego mocowania elementów warstwowych do rygli, stropów i płatwi.

Przy obliczaniu momentów zginających, reakcji podporowych i ugięć od obciążenia, które wywołuje przemieszczenia przegrody w kierunku zewnętrznym (od obciążenia ssaniem wiatru, nacisku poziomego i obciążenia termicznego w okresie letnim) należy stosować współczynniki wpływu mocowania punktowego (zamiast liniowego)
wg tabl. 26.

Tablica 26. Współczynniki wpływu mocowania punktowego χ

Mocowanie wg	χ
		momenty zginające i reakcje podporowe	ugięcia
Rys. 3a)	1,0	1,10
Rys. 3b)	1,15	1,25
Rys. 3c)	1,25	1,35

6.5. Nośność okładzin

wg stanów granicznych, wyrażoną wartością maksymalnego naprężenia, należy obliczać wg wzorów

(22)

(23)

(24)

w których:

σ_{ot max}, σ_{oc max} - naprężenie maksymalne obliczone dla najniekorzystniejszego wariantu kombinacji obciążeń z uwzględnieniem współczynników obciążenia wg 3.3 i współczynnika
wg 6.4.6; dla przekryć dachowych z elementów wieloprzęsłowych z rdzeniem z pianki poliuretanowej należy dodatkowo uwzględniać współczynnik m₁ wg tabl. 11,

R_ot, R_oc - wytrzymałości obliczeniowe stali StOS na rozciąganie, na ściskanie (R_ot = R_oc =175 MPa),

σ_cr - naprężenie krytyczne wg wzoru (17)

Warunek (24) należy uwzględniać jedynie w przypadku okładzin metalowych.

6.6. Nośność rdzenia na ścinanie

wg stanów granicznych należy obliczać wg wzoru

(25)

w którym:

τ_max - maksymalne naprężenie ścinające w rdzeniu, obliczone dla najniekorzystniejszego, wariantu kombinacji obciążeń wg 6.5, z pominięciem współczynnika m₁,

R_rv - wytrzymałość obliczeniowa.

6.7. Maksymalne ugięcie

powinno spełniać warunek

f_max ≤ f_dop

(26)

w którym:

f_max - ucięcie maksymalne obliczone dla najniekorzystniejszego wariantu kombinacji obciążeń wg 6.5, z pominięciem współczynników obciążenia,

f_dop - ugięcie dopuszczalne wg tabl. 12.

7. OBLICZENIA STATYCZNE ŚCIAN OSŁONOWYCH Z ELEMENTÓW ŻEBROWYCH

7.1. Założenia do obliczeń statycznych.

Wzory wyrażające siły wewnętrzne i ugięcia wynikają z danych teoretycznych i doświadczalnych, przy czym:

a) przyjęto izotropię techniczną elementów żebrowych,

b) zróżnicowano współpracę okładzin i żeber, zależnie od sposobu ich połączenia (za pomocą łączników lub spoin klejowych),

c) przyjęto schemat statyczny pasma płytowego z uwzględnieniem wpływu podparcia punktowego (zamiast liniowego),

d) uwzględniono w obliczeniach pod obciążeniem poprzecznym elementów wielkowymiarowych (z otworami) wpływ obciążenia brzegowego, przekazywanego z części okiennej na części pełne,

e) uwzględniono stan nadkrytyczny po przekroczeniu naprężenia krytycznego w okładzinie ściskanej,

f) pominięto dla elementów z otworami współpracę ościeżnic z pełnymi fragmentami ściany,

g) ograniczono rozstaw łączników mocujących elementy do stropów lub rygli wg 5.4.2.

7.2. Częściowe zespolenie okładzin i żeber.

Jeżeli nie wykonuje się dokładniejszych obliczeń można uwzględniać:

a) współczynnik redukcyjny przy obliczaniu pola przekroju okładzin przy obciążeniu poprzecznym - wg wzoru

(27)

w którym H - całkowita wysokość przekroju poprzecznego elementu wg rys. 7,

przy czym przy obciążeniu termicznym i wilgotnościowym należy przyjmować γ_z = 1;

b) przegubowe połączenie okładzin z żebrami przy obliczaniu naprężenia krytycznego.

Rys. 7

7.3. Całkowite zespolenie okładzin i żeber.

W obliczeniach należy uwzględniać:

a) pełne pole przekroju okładzin (γ_z = 1),

b) sztywne zamocowanie okładziny ściskanej do żeber przy obliczaniu naprężenia krytycznego.

7.4. Współpraca warstw okładziny dwuwarstwowej.

Pole przekroju warstwy wewnętrznej (od strony żeber) okładziny dwuwarstwowej wg rys. 7b), c) należy obliczać, przyjmując współczynnik współpracy η_w = 1, a warstwy zewnętrznej, przyjmując:

a) przy sklejeniu obu warstw okładziny na całej, powierzchni η_w = 0,8,

b) przy połączeniu obu warstw okładziny na żebrach za pomocą łączników η_w = 0,15.

Odległość osi obojętnej okładziny dwuwarstwowej od jej wewnętrznej powierzchni (od strony żeber) oblicza się w przypadku przekroju jak na rys. 7b) - wg wzoru (28), a w przypadku przekroju jak na rys. 7c) - wg wzoru (29):

(28)

(29)

7.5. Stan nadkrytyczny

należy uwzględniać, jeżeli σ_śr > σ_cr, gdzie:

σ_cr - naprężenie krytyczne wg 7.6,

σ_śr - naprężenie średnie w okładzinie ściskanej wg 7.10,

wprowadzając przy obliczaniu pola przekroju okładziny ściskanej współczynnik

(30)

7.6. Naprężenie krytyczne

7.6.1. Naprężenie krytyczne przy częściowym zespoleniu okładzin i żeber

należy obliczać wg wzorów:

a) w okładzinie jednowarstwowej wg rys. 7a)

(31)

b) w okładzinie dwuwarstwowej wg rys. 7b)

(32)

c) w okładzinie dwuwarstwowej wg rys. 7c)

(33)

w których a - osiowy rozstaw żeber.

7.6.2. Naprężenie krytyczne przy całkowitym zespoleniu okładzin i żeber

należy obliczać wg 7.6.1, mnożąc wartości σ_cr przez 4.

7.7. Charakterystyka obliczeniowa przekroju poprzecznego elementów o częściowym i całkowitym zespoleniu okładzin i żeber

powinna być uwzględniona przy obliczaniu ścian osłonowych pod obciążeniem poprzecznym zgodnie z aktualną Instrukcją Instytutu Techniki Budowlanej ⁵.

7.8. Momenty zginające i siły poprzeczne od obciążenia wiatrem q i nacisku poziomego p

należy obliczać, uwzględniając współczynnik wpływu podparcia punktowego ψ_p = 1,10 i współczynnik wpływu obciążenia brzegowego dla elementów z otworami ψ_o = 1,20, wg wzorów:

a) elementy średniowymiarowe pełne

(34)

(35)

(36)

(37)

b) elementy wielkowymiarowe wg rys. 8

(38)

(39)

(40)

(41)

w których:

c - odległość liniowego nacisku poziomego od dolnej podpory, przy czym c ≤ l - c

b, s - wg rys. 8.

Rys. 8

7.9. Moment zginający w okładzinie zewnętrznej

przy obciążeniu wiatrem, występujący w kierunku prostopadłym do kierunku rozpiętości elementu, należy obliczać wg wzorów

a) elementy o częściowym zespoleniu okładzin i żeber

M_o = 0,137q (a - b_o)²

(42)

b) elementy o całkowitym zespoleniu okładzin i żeber

M_o = 0,125qa²

(43)

w których:

b_o - szerokość żebra drewnianego lub szerokość półki żebra ze średnikiem ze sklejki lub półki żebra stalowego,

a - osiowy rozstaw żeber.

7.10. Naprężenia normalne w okładzinach od obciążenia poprzecznego

należy obliczać wg wzorów w tabl. 27.

Tablica 27. Średnie naprężenie ściskające i naprężenia w skrajnych włóknach okładzin przy obciążeniu poprzecznym (oznaczenia wg 1.4)

Naprężenie normalne	Zespolenie okładzin i żeber
		częściowe	całkowite
Średnie ściskające
W skrajnych włóknach okładzin

Indeks 1 dotyczy okładziny ściskanej.

7.11. Naprężenia normalne w okładzinach od obciążenia termicznego lub wilgotnościowego.

Średnie naprężenie ściskające należy obliczać wg wzorów:

(44)

(45)

w których:

(46)

(47)

(48)

(49)

(50)

(51)

Naprężenia normalne w skrajnych włóknach okładzin należy obliczać wg wzorów (44) i (45), przyjmując ε^T_N i ε^W_N - wg wzorów (46) i (47).

(52)

(53)

(54)

(55)

We wzorach (46)÷(55): indeks 1 dotyczy okładziny ściskanej; A_z - pole przekroju żebra; mnożniki λ₁ i λ₂ należy przyjmować wg tabl. 28; I, z₁, z₂ można przyjmować wg aktualnej Instrukcji Instytutu Techniki Budowlanej ⁶; współczynniki γ₁ i γ₂ - wg wykresu na rys. 9.

Rys. 9

Tablica 28, Mnożniki λ₁ i λ₂

Przekrój poprzeczny elementu wg	λ1	λ2
Rys. 7a)
Rys. 7b)
Rys. 7c)
Rys. 7d)	2Eot	0,5ho

η_w - wg 7.4, ξ - wg wzoru (29).

Wartości α_T, ∆T oraz ∆_W należy przyjmować wg rozdz. 3, przy czym dla okresu chłodnego różnicę ∆T wg wzoru (2) należy przyjmować ze znakiem ujemnym.

Przyrosty temperatury żeber w styku z okładziną zewnętrzną ∆T_z1 oraz w styku z okładziną wewnętrzną ∆T_z2 należy przyjmować wg tabl. 29.

Tablica 29. Przyrosty temperatury, °C w styku żeber i okładzin

Rodzaj żeber	Okres ciepły		Okres chłodny
		∆Tz1	∆Tz2	∆Tz1	∆Tz2
Żebra drewniane	+50	0	-40	0
Żebra stalowe	+50	+30	-40	-5

7.12. Naprężenia normalne w żebrach od obciążenia poprzecznego

należy obliczać wg wzorów w tabl. 30.

7.13. Naprężenia normalne w skrajnych włóknach żebra od obciążenia termicznego lub wilgotnościowego

należy obliczać wg wzorów

(56)

(57)

Tablica 30. Naprężenia normalne w skrajnych włóknach żeber od obciążenia poprzecznego

Przekrój poprzeczny elementu żebrowego wg	σzt,2
Rys. 7a)
Rys. 7b)			przy czym ξ wg wzoru (28)
Rys. 7c)			przy czym ξ wg wzoru (29)
Rys. 7d)

Naprężenia w okładzinach - wg tabl. 27.

w których:

ε^T_W, ε^W_N, ε^T_M1, ε^W_M2, ε^T_M2 i ε^W_M2 - wg 7.1,

mnożnik δ dla przekrojów poprzecznych wg rys. 7a), 7b), 7c) i 7d) należy przyjmować odpowiednio:

przy czym ξ - wg tabl. 30.

7.14. Siły ścinające w styku okładzin i żeber od obciążenia poprzecznego przy częściowym zespoleniu

należy obliczać wg wzorów

a) w elementach o przekroju wg rys. 7a), b)

(58)

b) w elementach o przekroju wg rys. 7c)

(59)

(60)

c) w elementach o przekroju wg rys. 7d)

(61)

w których:

Q_q,p - siła poprzeczna od obciążenia równomiernego lub nacisku poziomego,

γ_z - wg wzoru (27),

n - liczba żeber w elemencie.

7.15. Siły ścinające w styku okładzin i żeber od obciążenia termicznego lub wilgotnościowego przy częściowym zespoleniu

należy obliczać wg wzoru

(62)

w którym:

cecha sprężystości

G_z - współczynnik sprężystości poprzecznej materiału żebra, ß₁, ß₂ - wg tabl. 31.

7.16. Ugięcie od obciążenia wiatrem i nacisku poziomego

należy obliczać, uwzględniając współczynnik podparcia punktowego ψ_p = 1,2 i współczynnik wpływu obciążenia brzegowego dla elementów z otworami ψ_o = 1,3, wg wzorów

a) elementy pełne średniowymiarowe

(63)

(64)

b) elementy wielkowymiarowe (z otworami)

(65)

Tablica 31. Mnożniki ß₁ i ß₂

Przekrój poprzeczny elementu wg	ß1	ß2
Rys. 7a)	ß1 = ho
Rys. 7b)
Rys. 7c)
Rys. 7d)	ß1 = 0,5ho
ηw, ξ - wg 7.4.

(66)

w których:

c - odległość liniowego nacisku poziomego od dolnej podpory,

s - szerokość otworów.

7.17. Ugięcie od obciążenia termicznego lub wilgotnościowego

należy obliczać wg wzorów:

(67)

(68)

przy czym indeks 1 dotyczy okładziny zewnętrznej, a ugięcia w kierunku wnętrza budynku uważa się za dodatnie.

7.18. Liczba łączników przy częściowym zespoleniu okładzin i żeber.

Liczbę łączników w styku okładzin i żeber należy obliczać wg wzoru

(69)

w którym:

V_z1,2 - wg 7.14,

V_zT,W - wg 7.15,

T_s - nośność łącznika na jedno cięcie,

L - długość elementu.

7.19. Sprawdzenie stanu granicznego nośności.

Nośność okładzin należy sprawdzać wg wzorów

(70)

(71)

w których:

σ_{ot max}, σ_{oc max} - maksymalne naprężenia na rozciąganie, na ściskanie,

R_ot, R_oc - wytrzymałość obliczeniowa na rozciąganie, na ściskanie.

Nośność żeber drewnianych i stalowych należy sprawdzać odpowiednio wg wzorów

(72)

(73)

w których:

σ_{zt max}, σ_{zc max} - maksymalne naprężenie w żebrze na rozciąganie, na ściskanie

R_dt - wytrzymałość obliczeniowa drewna na rozciąganie,

R_stt,c - wytrzymałość obliczeniowa stali na rozciąganie, na ściskanie.

7.20. Maksymalne ugięcie powinno spełniać warunek

f_max ≤ f_dop (74)

w którym:

f_max - maksymalne ugięcie obliczone wg 3, 7.16 i 7.17,

f_dop - dopuszczalne ugięcie wg 4.2.

8. POSTANOWIENIA PRZEJŚCIOWE

8.1. Określanie dodatkowych właściwości mechanicznych materiałów okładzin i rdzenia, nie objętych normami przedmiotowymi.

Do czasu wprowadzenia do norm przedmiotowych metod oznaczania właściwości mechanicznych, w celu spełnienia dodatkowych wymagań podanych w 2.4-2.7, należy stosować metody badań i zasady obliczeń zamieszczone w 8.2-8.8.

8.2. Oznaczanie wytrzymałości na rozciąganie i współczynnika sprężystości przy rozciąganiu płyt azbestowo-cementowych i gipsowo-kartonowych.

Badanie należy przeprowadzać na próbkach o wymiarach 235 x 25 ÷1 mm w stanie powietrznosuchym, poddanych rozciąganiu w uniwersalnej maszynie wytrzymałościowej o zakresie siłomierza 0-400 daN i szybkości posuwu głowicy maszyny 3 mm/min.

Współczynnik sprężystości oznacza się mierząc z dokładnością do 0,01 mm wydłużenia w przedziale liniowej zależności naprężenie - odkształcenie.

Wytrzymałość na rozciąganie R_r należy obliczać wg wzoru

(75)

w którym:

P_N - siła rozciągająca niszcząca, N,

A - powierzchnia przekroju poprzecznego próbki, mm².

Współczynnik sprężystości E_r przy rozciąganiu należy obliczać wg wzoru

(76)

w którym:

∆P - przyrost siły rozciągającej w przedziale liniowej zależności naprężenie - odkształcenie, N,

l - długość próbki, mm,

∆l - przyrost długości rozciąganej próbki w przedziale jw.,

A - wg wzoru (75).

Liczba próbek przy odbiorze powinna wynosić n = 7.

8.3. Określanie wytrzymałości charakterystycznej i obliczeniowej i współczynnika sprężystości przy rozciąganiu materiałów okładzinowych.

Wytrzymałość charakterystyczną i współczynnik sprężystości przy rozciąganiu należy określać na podstawie danych statystycznych na poziomie ufności 0,95. Liczność próby n należy przyjmować wg wzoru

(77)

w którym:

tα - liczba z tablicy rozkładu t - Studenta przy n - 1 stopniach swobody,

V - współczynnik zmienności, %.

Wytrzymałość charakterystyczną na rozciąganie należy przyjmować równą dolnej granicy przedziału ufności wg wzoru

(78)

Współczynnik sprężystości przy rozciąganiu płyt azbestowo-cementowych płaskich należy obliczać wg wzoru (79), przy czym znak „-” należy przyjmować dla dolnej granicy przedziału ufności, a znak „+”dla górnej granicy przedziału ufności.

(79)

Charakterystyczną wartość współczynnika sprężystości przy rozciąganiu płyt gipsowo-kartonowych należy obliczać wg wzoru (79), przyjmując znak „-”.

Wytrzymałość obliczeniową przy rozciąganiu należy określać wg wzoru

(80)

w którym:

R_kt1,2 - wytrzymałość charakterystyczna wg wzoru (78),

γ_m - współczynnik materiałowy (dla płyt azbestowo-cementowych i gipsowo-kartonowych γ_m = 2,33).

8.4. Oznaczanie wytrzymałości na ściskanie i rozciąganie oraz współczynników sprężystości przy ściskaniu i rozciąganiu spienionych tworzyw sztucznych.

Badanie należy przeprowadzać na próbkach o wymiarach 40 x 40 x 40 ±1 mm poddanych ściskaniu lub rozciąganiu w kierunku równoległym do kierunku grubości rdzenia w uniwersalnej maszynie wytrzymałościowej o zakresie siłomierza 0-100 daN i szybkości posuwu głowicy maszyny 3 mm/min.

Wytrzymałość na ściskanie R_c należy obliczać wg wzoru

(81)

w którym:

P_max - siła ściskająca wywołująca ściśnięcie próbki o 10% jej początkowej grubości,

A - wg 8.2.

Wytrzymałość na rozciąganie R_r należy obliczać wg wzoru (75), współczynnik sprężystości przy ściskaniu E_c i przy rozciąganiu E_r - wg wzoru (76), w którym:

∆P - przyrost siły ściskającej lub rozciągającej w przedziale liniowej zależności naprężenie - odkształcenie, N,

l, ∆l, A - wg 8.2.

Współczynnik sprężystości określa się wg 8.3.

Liczba próbek przy odbiorze powinna wynosić n = 5.

8.5. Określanie wytrzymałości charakterystycznej na ściskanie i rozciąganie oraz charakterystycznych wartości współczynnika sprężystości przy ściskaniu i rozciąganiu pianki poliuretanowej

należy przeprowadzać wg zasad podanych w 8.3, korzystając z wzorów (77), (78) i (79) przy przyjęciu znaku „-” we wzorze (79).

8.6. Oznaczanie wytrzymałości na ścinanie i współczynnika odkształcenia postaciowego spienionych tworzyw sztucznych.

Badanie należy przeprowadzać na próbkach spienionego tworzywa sztucznego o wymiarach 250 x 50 x 25 ±1 mm wklejonych klejem epoksydowym do uchwytu, poddanych rozciąganiu w uniwersalnej maszynie wytrzymałościowej o zakresie siłomierza 0-1000 daN.

Współczynnik odkształcenia postaciowego określa się mierząc odkształcenia postaciowe za pomocą czujników zegarowych z dokładnością do 0,01 mm w przedziale liniowej zależności naprężenie-odkształcenie. Szybkość posuwu głowicy maszyny powinna wynosić 3 mm/min.

Wytrzymałość na ścinanie R_v należy obliczać wg wzoru

(82)

w którym:

P_N - siła ścinająca niszcząca, N,

F - powierzchnia przekroju podłużnego próbki, mm².

Współczynnik odkształcenia postaciowego G należy obliczać wg wzoru

(83)

w którym:

∆τ - przyrost naprężenia ścinającego wywołany przyrostem siły ścinającej P_V, MPa,

∆_r - przyrost odkształcenia postaciowego w przedziale liniowej zależności naprężenie ścinające - odkształcenie postaciowe,

h - grubość próbki, mm.

Liczba próbek przy odbiorze powinna wynosić n = 5.

8.7. Określanie charakterystycznej i obliczeniowej wytrzymałości na ścinanie oraz charakterystycznej wartości współczynnika odkształcenia postaciowego spienionych tworzyw sztucznych.

Wytrzymałość charakterystyczną na ścinanie i współczynnik odkształcenia postaciowego należy określać wg 8.3, korzystając z wzorów (77), (78) i (79), przyjmując znak „-” we wzorze (79).

Wytrzymałość obliczeniową na ścinanie należy obliczać wg wzoru

(84)

w którym:

R_kv - wytrzymałość charakterystyczna, MPa,

γ_m - współczynnik materiałowy.

Współczynniki materiałowe γ_m należy przyjmować:

a) styropian palny

- w ścianach osłonowych γ_m = 2,25,

- w przekryciach dachowych γ_m = 2,70,

b) styropian samogasnący

- w ścianach osłonowych γ_m = 3,10,

- w przekryciach dachowych γ_m = 3,65,

c) pianka poliuretanowa

- o gęstości 40 kg/m³ γ_m = 1,45,

- o gęstości 47 kg/m³ γ_m = 1,35.

Przy określaniu obliczeniowego współczynnika odkształcenia postaciowego pianki poliuretanowej należy charakterystyczną wartość współczynnika odkształcenia postaciowego podzielić przez współczynnik materiałowy γ_m o wartościach:

- dla pianki poliuretanowej o gęstości 40 kg/m³ γ_m = 1,26,

- dla pianki poliuretanowej o gęstości 47 kg/m³ γ_m = 1,30, dla styropianu γ_m = 1,0.

8.8. Oznaczanie trwałych zmian liniowych pianki poliuretanowej.

Trwałe zmiany wymiarów liniowych pianki poliuretanowej należy określać w 3 kierunkach pod działaniem temperatury +75°C ±2°C w ciągu 24 h.

Zmianę grubości rdzenia należy oznaczać na próbkach warstwowych o wymiarach 300 x 300 mm w 4 miejscach.

Zmiany liniowe rdzenia w płaszczyźnie należy oznaczać na próbkach pianki poliuretanowej o wymiarach 300 x 300 mm i grubości równej grubości rdzenia, wyciętych z elementu warstwowego. Oznaczenie należy przeprowadzać w dwóch wzajemnie prostopadłych kierunkach, wykonując po 3 pomiary w każdym kierunku.

Zmiany liniowe ∆l należy obliczać w procentach wg wzoru

(85)

w którym:

l_o - średnia wartość n pomiarów przed rozpoczęciem badania na działanie podwyższonej temperatury,

l - średnia wartość n pomiarów po zakończeniu badania,

przy czym:

- przy oznaczaniu zmian wymiaru grubości n = 4,

- przy oznaczaniu zmian wymiarów w każdym kierunku w płaszczyźnie próbki n = 3.

KONIEC

INFORMACJE PODATKOWE

1. Instytucja opracowująca normę

- Centralny Ośrodek Badawczo-Projektowy Budownictwa Ogólnego, Warszawa, przy współudziale Zespołu Rzeczoznawców PZITB, Oddział Warszawski.

2. Normy związane

PN-82/B-02001 Obciążenia budowli. Obciążenia stałe

PN-82/B-02003 Obciążenia budowli. Obciążenia zmienne technologiczne. Podstawowe obciążenia technologiczne i montażowe

PN-80/B-02010 Obciążenia w obliczeniach statycznych. Obciążenie śniegiem

PN-77/B-02011 Obciążenie w obliczeniach statycznych. Obciążenie wiatrem

PN-81/B-03150/01 Konstrukcje z drewna i materiałów drewnopochodnych. Obliczenia statyczne i projektowanie. Materiały

PN-90/B-03200 Konstrukcje stalowe. Obliczenia statyczne i projektowanie

PN-64/B-03220 Konstrukcje aluminiowe. Obliczenia statyczne i projektowanie

PN-80/B-14044 Wyroby azbestowo-cementowe. Płyty prasowane płaskie okładzinowe

BN-91/6363-02 Tworzywa sztuczne porowate. Płyty styropianowe

BN-86/6743-02 Płyty gipsowo-kartonowe

3. Zalecenia międzynarodowe i zagraniczne

Recommendations for the structural design of lightweight sandwich panels. CIB - S 56/2, 1979

4. Autorzy projektu normy

- doc. dr inż. Jerzy Pogorzelski, dr inż. Olgierd Korycki, mgr inż. Ewa Konarska - Instytut Techniki Budowlanej, Warszawa.

5. Instrukcje i świadectwa dopuszczenia do stosowania

Wymagania techniczno-użytkowe dla lekkich ścian osłonowych w budownictwie ogólnym. Instrukcja 224. Instytut Techniki Budowlanej. Warszawa 1979

Wytyczne obliczania nośności i sztywności lekkich ścian osłonowych płytowo-szkieletowych. Instrukcja 239. Instytut Techniki Budowlanej. Warszawa 1982

Wymagania odporności na uderzenia lekkich przegród pionowych. Metody badań i kryteria oceny. Instrukcja 258. Instytut Techniki Budowlanej. Warszawa 1983

Środki ochrony drewna. Świadectwo dopuszczenia do stosowania nr 293/83 ITB - 1/83 ITD

6. Wyjaśnienie oznaczeń przyjętych w normie

Ze względu na konieczność ograniczenia objętości normy, przyjęto oznaczenia niektórych wielkości z indeksami rozdzielonymi przecinkiem, co faktycznie oznacza dwie różne wielkości, np.: ∆_T,W. oznacza ∆_T lub ∆_W, w zależności od tego, czy uwzględnia się przyrosty liniowe przy zmianie temperatury (∆_T), czy przyrosty liniowe przy zmianie wilgotności (∆_W). W związku z tym np. wzór (1):

należy przy obliczaniu obciążenia termicznego stosować w postaci:

a przy obliczaniu obciążenia wilgotnościowego - w postaci:

7. Wydanie 3

- stan aktualny: grudzień 1993 - uaktualniono normy związane oraz wprowadzono zmiany:

zmiana 1 - Biuletyn PKNMiJ nr 5-6/1989.

1 Świadectwo nr 293/83/ITB-1/83 ITD; patrz Informacje dodatkowe p. 5.

2 Instrukcja ITB nr 258 z 1983 r.; patrz Informacje dodatkowe p. 5.

3 Instrukcja ITB nr 224 z 1979 r.; patrz Informacje dodatkowe p. 5.

4 Instrukcja ITB nr 224 z 1979 r.; patrz Informacje dodatkowe p. 5.

5 Instrukcja ITB nr 239 z 1982 r.; patrz Informacje dodatkowe p. 5.

6 Instrukcja ITB nr 239 z 1982 r.; patrz Informacje dodatkowe p. 5.

---