Kotwica0025

Rozdział 4

Wymiarowanie elementów konstrukcji drewnianych

4.1. Zasady projektowania konstrukcji wg metody stanów granicznych

Konstrukcje drewniane typu ciesielskiego były' dawniej wykonywane na pod: wie doświadczeń. Wraz z postępem nauki powstawały i rozwijały się metody w miarowania, czyli określania wielkości przekroju elementów oraz rodzaju i lii by łączników. Dążono przy tym do ustalenia takich zasad projektowania, aj konstrukcje miały określony, konieczny współczynnik bezpieczeństwa, a je« cześnie wymagały jak najmniej materiału. Obowiązująca metoda wymiarów, jest więc rezultatem aktualnej wiedzy o drewnie jako materiale konstrukcyjn; Obecnie w kraju — zgodnie z PN-B-03150:2000 — konstrukcje drewniane w; ruje się wg metody stanów granicznych. Polega to na wykazaniu, że przy d; wymiarach przekroju elementu i założonych połączeniach, przy każdej kombj cji obciążeń obliczeniowych, naprężenia w miarodajnych przekrojach nie są sze od wytrzymałości obliczeniowych określonych w normie (stan graniczn; śności), a także że przemieszczenia spowodowane obciążeniami nie są więl od przyjętych w normie za dopuszczalne (stan graniczny użytkowalności).

Do stanów granicznych nośności zalicza się:

—    wyczerpanie nośności przekrojów lub fragmentów' konstrukcji,

—    utratę stateczności elementów ściskanych lub elementów' usztywniając)'

—    utratę nośności połączeń.

Obliczenie stanu granicznego użytkowalności w' konstrukcjach drewnk najczęściej sprowadza się do określenia ugięć (przemieszczeń). Obliczenia legają na sprawdzeniu, czy ugięcia konstrukcji pod obciążeniem charaktery^ nym nie są większe od wartości uznanych za nieprzekraczalne ze wzglę* przeznaczenie budowli (np. w^ralory estetyczne) oraz możliwości uszkodzeń poprawnego funkcjonowania elementów lub urządzeń (np. bram) przylega! do konstrukcji.

W trakcie wykonywania obliczeń niekiedy należ)' również przeanalizować możliwość wystąpienia innych stanów granicznych użytkowalności (np. stanów granicznych drgań) i odpowiednio zabezpieczyć konstrukcję także pod tym względem.

4.2. Stan graniczny nośności

4.2.1. Rozciąganie równoległe i prostopadłe do włókien

W elemencie rozciąganym osiowo siłą F w dowolnym przekroju prostopadłym do jego osi powstają rozłożone równomiernie naprężenia normalne g — —.

W elementach wykonanych z drewna, rozciąganych osiowo siłą F,_to,d skierowaną równolegle do włókien (rys. 4.1), sprawdzenie stanu granicznego nośności sprowadza się do określenia naprężeń rozciągających w przekroju najbardziej osłabionym i oceny, czy naprężenia te nie są większe od odpowiedniej wytrzymałości drewna na rozciąganie. Musi więc być spełniony warunek

^rozciągające

mm

przypadku gdy siła jest przyłożona prostopadle do włókien, warunek no-rąnicznej ma postać

niowa siła rozciągająca prostopadła do włókien, N, rzchnia przekroju rozciąganego netto, mm²,

(4.2)