background image

sierpie  2000

POLSKA NORMA

Numer: PN-B-03150:2000

Tytuł: Konstrukcje drewniane – Obliczenia statyczne i

projektowanie

Grupa ICS: 91.080.20

PRZEDMOWA

Norma obejmuje projektowanie konstrukcji budowlanych z drewna i materiałów drewnopochodnych.
Norma została opracowana w oparciu o ENV 1995-1-1 Eurocode 5 - Design of timber structures. Part 1.1 General
rules and rules for buildings.

W normie przyj to zasady oznacze , numeracji rozdziałów, wzorów i rysunków przyj te w Eurocode 5.
Norma  zawiera  zał czniki  normatywne,  których  numeracja  odpowiada  numeracji  rozdziałów,  w  których  zostały
powołane.
Norma nie obejmuje projektowania obiektów z uwzgl dnieniem zagadnie  ochrony przed ogniem.
Istotne zmiany w stosunku do 

PN-81/B-03150.00

.01.02.03:

- zmieniono zasady okre lania warto ci obliczeniowych wła ciwo ci materiałów,
-  zmieniono  zasady  oblicze   elementów  ciskanych  i  zginanych  z  drewna  litego  i  klejonego  warstwowo  oraz
elementów zło onych na ł czniki podatne,

- zmieniono zasady obliczania no no ci i rozmieszczania ł czników trzpieniowych.

SPIS TRE CI

1 Wst p
1.1 Przedmiot normy
1.2 Zakres stosowania normy
1.3 Definicje
1.4 Jednostki miar

1.5 Symbole
1.5.1 Du e litery łaci skie
1.5.2 Małe litery łaci skie
1.5.3 Litery greckie
1.6 Normy powołane
1.7 Trwało  konstrukcji
1.7.1 Postanowienia ogólne
1.7.2 Odporno  na korozj  biologiczn

1.7.3 Odporno  ł czników na korozj
1.8 Wymagania ogólne dotycz ce wykonywania konstrukcji drewnianych

PN-B-03150:2000

Strona 1

background image

2 Materiały
2.1 Postanowienia ogólne

2.1.1 Warto ci charakterystyczne
2.1.2 Warto ci obliczeniowe
2.2 Drewno lite
2.2.1 Gatunki drewna konstrukcyjnego
2.2.2 Klasyfikacja
2.2.3 Warto ci charakterystyczne
2.2.4 Warto ci obliczeniowe
2.2.5 Wilgotno  drewna

2.3 Drewno klejone warstwowo
2.3.1 Wymagania dotycz ce wykonania
2.3.2 Klasyfikacja
2.3.3 Warto ci charakterystyczne
2.3.4 Warto ci obliczeniowe
2.4 Sklejka
2.4.1 Postanowienia ogólne
2.4.2 Warto ci charakterystyczne

2.4.3 Warto ci obliczeniowe
2.5 Płyty wiórowe
2.5.1 Postanowienia ogólne
2.5.2 Warto ci charakterystyczne
2.5.3 Warto ci obliczeniowe
2.6 Twarde płyty pil niowe
2.6.1 Postanowienia ogólne
2.6.2 Warto ci charakterystyczne

2.6.3 Warto ci obliczeniowe
2.7 Kleje
3 Zasady projektowania
3.1 Wymagania podstawowe
3.1.1 Ogólne zasady projektowania
3.1.2 Zapewnienie niezawodno ci konstrukcji
3.1.3 Obliczenia statyczne
3.1.4 Sytuacje obliczeniowe

3.1.5 Oddziaływania
3.2 Wła ciwo ci materiałów
3.2.1 Warto ci charakterystyczne
3.2.2 Warto ci obliczeniowe
3.2.3 Klasy u ytkowania konstrukcji
3.2.4 Klasy trwania obci enia
3.2.5 Współczynniki modyfikacyjne dla klas u ytkowania i czasu trwania obci enia
3.3 Obliczanie sił wewn trznych

3.4 Sprawdzanie stanów granicznych no no ci
3.5 Sprawdzenie stanów granicznych u ytkowalno ci
3.6 Minimalne przekroje elementów z drewna litego
3.7 Osłabienia przekrojów
4 Stany graniczne no no ci
4.1 Postanowienia ogólne
4.1.1 Rozci ganie równoległe do włókien
4.1.2 Rozci ganie prostopadłe do włókien

4.1.3  ciskanie równoległe do włókien
4.1.4  ciskanie prostopadłe i sko ne do włókien
4.1.5 Zginanie
4.1.6 Zginanie z osiow  sił  rozci gaj c
4.1.7 Zginanie z osiow  sił   ciskaj c
4.1.8  cinanie
4.1.9 Skr canie
4.1.10 Skr canie ze  cinaniem

4.1.11  cinanie z rozci ganiem prostopadłym do włókien

PN-B-03150:2000

Strona 2

background image

4.2 Wymagania dodatkowe
4.2.1 Słupy jednolite

4.2.2 Belki
4.2.3 D wigary jednotrapezowe
4.2.4 D wigary dwutrapezowe i d wigary o osi zakrzywionej
4.2.5 D wigary kratowe
4.2.6 Ramy i łuki płaskie
4.2.7 Usztywnienia
5 Stany graniczne u ytkowalno ci
5.1 Wymagania ogólne

5.2 Warto ci graniczne ugi
5.2.1 Belki
5.2.2 D wigary kratowe
5.2.3 Warto ci graniczne ugi
5.3 Obliczanie ugi
6 Elementy zło one
6.1 Belki klejone z cienkimi  ciankami
6.2 Belki klejone z cienkimi pasami

6.3 Belki zło one z zastosowaniem ł czników mechanicznych
6.3.1 Postanowienia ogólne
6.3.2 Obliczanie no no ci belek
6.4 Słupy klejone i słupy zło one z zastosowaniem ł czników mechanicznych
6.4.1 No no  słupów zło onych wielogał ziowych z zastosowaniem ł czników mechanicznych
6.4.2 Obci enie ł czników
6.4.3 Obci enie zło one
6.4.4 Słupy wielogał ziowe z przewi zkami

6.4.5 No no  słupów
6.4.6 Obci enie przewi zek
6.4.7 Słupy ze skratowaniem
6.5 D wigary zło one z zastosowaniem płytek kolczastych
6.5.1 Zł cza
6.5.2 Analiza ogólna d wigarów na płytki z zastosowaniem płytek kolczastych
6.5.3 Analiza uproszczona d wigarów z zastosowaniem płytek kolczastych
6.6 Dachowe układy tarczowe

6.7 Tarczowe t niki  cienne
7 Zł cza
7.1 Postanowienia ogólne
7.2 Podatno  zł czy na ł czniki trzpieniowe
7.3 No no  poprzeczna ł czników trzpieniowych
7.3.1 Zł cza drewno-drewno i płyta-drewno
7.3.2 Zł cza stal-drewno
7.3.3 Zł cza wieloci te

7.4 Zł cza na gwo dzie
7.4.1 Postanowienia ogólne
7.4.2 Gwo dzie obci one poprzecznie
7.4.3 Gwo dzie obci one osiowo
7.4.4 Gwo dzie obci one poprzecznie i osiowo
7.5 Zł cza na zszywki
7.6 Zł cza na  ruby
7.6.1  ruby obci one poprzecznie

7.6.2  ruby obci one osiowo
7.7 Zł cza na sworznie
7.8 Zł cza na wkr ty
7.8.1 Postanowienia ogólne
7.8.2 Wkr ty obci one poprzecznie
7.8.3 Wkr ty obci one osiowo
7.8.4 Wkr ty obci one poprzecznie i osiowo
7.9 Zł cza na płytki kolczaste

7.9.1 Postanowienia ogólne

PN-B-03150:2000

Strona 3

background image

7.9.2 Geometria płytek
7.9.3 No no  płytek kolczastych

7.9.4 Sprawdzenie no no ci zł cza
7.9.5 Wymagania dodatkowe
7.10 Zł cza na pier cienie z bate
7.10.1 Postanowienia ogólne
7.11 Zł cza klejone
7.11.1 Postanowienia ogólne
7.11.2 No no  zł czy klejonych
7.11.3 Podatno  zł czy klejonych

Zał cznik Z-2.2.3 (normatywny) Klasy wytrzymało ci - warto ci charakterystyczne (wybrane dla krajowego drewna
iglastego) drewna litego o wilgotno ci 12 %
Zał cznik Z-2.3.3 (normatywny) Warto ci charakterystyczne drewna klejonego z drewna litego iglastego wybranych
klas najcz ciej stosowanych w kraju (drewno klejone warstwowo o wilgotno ci 12 %)
Zał cznik Z-2.4.2 (normatywny) Warto ci charakterystyczne wła ciwo ci mechanicznych sklejki bukowej produkcji
krajowej
Zał cznik  Z-2.5.2  (normatywny)  Warto ci  charakterystyczne  wła ciwo ci  mechanicznych  płyt  wiórowych
płaskoprasowanych suchotrwałych i wodoodpornych

Zał cznik Z-2.6.2 (normatywny) Warto ci charakterystyczne wła ciwo ci mechanicznych twardych płyt pil niowych
Zał cznik Z-7.4.1 (normatywny) Wymiary gwo dzi najcz ciej stosowanych w konstrukcjach drewnianych

1 WST P

1.1 Przedmiot normy

Przedmiotem  normy  s   zasady  oblicze   statycznych  i  projektowania  konstrukcji  budowlanych  z  drewna  i
materiałów drewnopochodnych.

1.2 Zakres stosowania normy

Norm   stosuje  si   przy  projektowaniu  konstrukcji  drewnianych,  tj.  konstrukcji  wykonanych  z  drewna  litego,
klejonego warstwowo oraz z płyt drewnopochodnych ł czonych za pomoc  kleju lub ł czników mechanicznych.
Norma nie obejmuje projektowania budownictwa mostowego i budowy podpór linii elektroenergetycznych, a tak e

konstrukcji na terenach poddanych eksploatacji górniczej. Norma nie obejmuje sprawdzania konstrukcji z uwagi na
zagadnienia ogniowe.

1.3 Definicje

1.3.1

drewno klejone  warstwowo  -  element konstrukcyjny  wytworzony  przez sklejenie  warstw  drewna o  równoległym

układzie włókien

1.3.2

klasa drewna - cecha jako ci drewna odpowiadaj ca warto ci wytrzymało ci charakterystycznej na zginanie (np.

C30)

1.3.3

sklejka  symetryczna  -  płyta  sklejona  z  nieparzystej  liczby  warstw  forniru,  w  której  wewn trzne  i  zewn trzne

warstwy s , z uwagi na grubo  i rodzaj, symetryczne wzgl dem warstwy  rodkowej

1.3.4

sworze  - pr t o przekroju okr głym, zwykle stalowy, mieszcz cy si  w  ci le dopasowanych otworach i stosowany

w celu przenoszenia obci e  prostopadłych do osi pr ta

1.3.5

ustabilizowana zawarto  wilgoci - zawarto  wilgoci, przy której drewno ani nie traci, ani nie pobiera wilgoci z

powietrza

PN-B-03150:2000

Strona 4

0000000 konstrukcje zespolone;

0000000 obliczenia statyczne.

background image

1.3.6

wymiar  nominalny  -  wymiar  podany  jako  po dany  przy  okre lonej  zawarto ci  wilgoci,  do  którego  odnosz   si

odchyłki, w idealnym przypadku równe zeru

1.3.7

wilgotno  bezwzgl dna - stosunek masy wody zawartej w materiale (np. w drewnie) do masy suchego materiału,

zwykle wyra ony w procentach

1.4 Jednostki miar

W obliczeniach nale y stosowa  legalne jednostki miar zgodnie z mi dzynarodowym układem jednostek SI

1.5 Symbole

1.5.1. Du e litery łaci skie

A

- oddziaływanie wyj tkowe, pole przekroju

A

d

- obliczeniowe pole przekroju poprzecznego

A

ef

- efektywne pole kontaktu płytki kolczastej z drewnem elementu ł czonego

A

f

- pole przekroju jednej gał zi słupa wielogał ziowego

A

n

- pole przekroju netto,

A

tot

- całkowite pole przekroju słupa wielogał ziowego

C

- sztywno  spr ysta elementu usztywniaj cego

C

d

- obliczeniowa graniczna warto  efektów oddziaływa  zewn trznych o warto ci charakterystycznej

D

M

- siła działaj ca na sworze  wywołana momentem zginaj cym

D

N

- siła działaj ca na sworze  wywołana sił  podłu n

D

Q

- siła działaj ca na sworze  wywołana sił  poprzeczn

E

- moduł spr ysto ci

E

d

- obliczeniowy efekt oddziaływa  zewn trznych o warto ci charakterystycznej

E

0,05

- 5 % kwantyl modułu spr ysto ci wzdłu  włókien

E

0,mean

- warto   rednia modułu spr ysto ci wzdłu  włókien

E

90,mean

- warto   rednia modułu spr ysto ci w poprzek włókien

F

- siła, oddziaływanie

F

c

- siła  ciskaj ca

F

c,d

- siła  ciskaj ca o warto ci obliczeniowej

F

M

- siła w zł czu wywołana działaniem momentu zginaj cego

F

r,d

- minimalna siła do przeniesienia w zł czu działaj ca w dowolnym kierunku

F

t

- siła rozci gaj ca

F

t,d

- siła rozci gaj ca o warto ci obliczeniowej

G

- oddziaływanie stałe

G

mean

- warto   rednia modułu odkształcenia postaciowego

I

- moment bezwładno ci przekroju

I

ef

- zast pczy moment bezwładno ci przekroju zło onego

PN-B-03150:2000

Strona 5

background image

I

f

- moment bezwładno ci przekroju jednej gał zi pr ta wielogał ziowego wzgl dem jej  rodka
ci ko ci

I

tot

- całkowity moment bezwładno ci pr ta wielogał ziowego

K

- moduł podatno ci zł czy przy zastosowaniu ł czników mechanicznych

K

ser

- dora ny (chwilowy) moduł podatno ci zł czy przy zastosowaniu ł czników mechanicznych w
stanie granicznym u ytkowalno ci

K

u

- dora ny (chwilowy) moduł podatno ci zł czy przy zastosowaniu ł czników mechanicznych w
stanie granicznym no no ci

L

- rozpi to  belki, wysi g wspornika

M

- moment zginaj cy

M

(x)

- moment zginaj cy o warto ci zmieniaj cej si  wzdłu  osi belki

M

ap,d

- moment zginaj cy w kalenicy wywołany działaniem obci enia obliczeniowego

M

d

- warto  obliczeniowa momentu zginaj cego, moment zginaj cy w przewi zkach pr ta
wielogał ziowego

M

y,d

- moment uplastycznienia ł cznika wywołany działaniem obci enia obliczeniowego

N

- siła podłu na

N

d

- obliczeniowa siła podłu na

Q

- oddziaływanie zmienne

R

- no no

R

d

- obliczeniowa warto  no no ci elementu lub ł cznika

S

d

- siła wewn trzna wywołana oddziaływaniem o warto ci obliczeniowej

T

d

- siła poprzeczna w przewi zkach pr ta wielogał ziowego

V

- obj to  rozci ganego fragmentu konstrukcji, siła poprzeczna

V

(x)

- siła poprzeczna o warto ci zmieniaj cej si  wzdłu  osi belki x

V

d

- siła poprzeczna wywołana obci eniem obliczeniowym

V

0

- obj to  odniesienia

X

- wła ciwo  materiału

X

k

- warto  charakterystyczna wła ciwo ci materiału

X

d

- warto  obliczeniowa wła ciwo ci materiału

1.5.2. Małe litery łaci skie

a

- liniowa wielko  geometryczna; odległo  odcinka na którym przyło one jest obci enie
prostopadłe do włókien, od kraw dzi elementu; odległo  mi dzy elementami usztywniaj cymi;
osiowy rozstaw gał zi słupa wielogał ziowego; rozstaw ł czników trzpieniowych wzdłu  włókien

b

- szeroko

b

e

- odległo  kraw dzi obci onej od ł cznika najbardziej oddalonego

b

ef

- szeroko  obliczeniowa pasa płyty z  ebrami podłu nymi

b

i

- szeroko  arkusza "i" t nika (tarczy)

b

l

- szeroko  najszerszego arkusza t nika (tarczy)

d

-  rednica trzpienia ł cznika

PN-B-03150:2000

Strona 6

background image

e

- rozstaw ł czników; mimo ród poł czenia gał zi skratowania ze słupem wielogał ziowym

e

a

- mimo ród niezamierzony (przypadkowy)

f

- wytrzymało ; strzałka łuku

f

c

,

0,d

- wytrzymało  obliczeniowa na  ciskanie wzdłu  włókien

f

c,90,d

- wytrzymało  obliczeniowa na  ciskanie prostopadłe do włókien

f

c,w,d

; f

t,w,d

- wytrzymało  obliczeniowa na  ciskanie i rozci ganie  rodnika lub  cianek bocznych

przekroju zło onego

f

h,k

- wytrzymało  charakterystyczna na docisk

f

h,d

- wytrzymało  obliczeniowa na docisk

f

m,k

- wytrzymało  charakterystyczna na zginanie

f

m,d

- wytrzymało  obliczeniowa na zginanie

f

m,y,d

; f

m,z,d

- wytrzymało  obliczeniowa na zginanie wzdłu  osi głównych y i z

f

t,0,d

- wytrzymało  obliczeniowa na rozci ganie wzdłu  włókien

f

t,0,k

- wytrzymało  charakterystyczna na rozci ganie wzdłu  włókien

f

t,90,d

- wytrzymało  obliczeniowa na rozci ganie prostopadłe do włókien

f

t,90,k

- wytrzymało  charakterystyczna na rozci ganie prostopadłe do włókien

f

v,d

- wytrzymało  obliczeniowa na  cinanie

f

v,k

- wytrzymało  charakterystyczna na  cinanie

f

v,0,d

- wytrzymało  obliczeniowa na  cinanie równoległe do włókien  rodnika lub płyty pasów
przekroju zło onego

f

v,0,k

- wytrzymało  charakterystyczna na  cinanie równoległe do włókien  rodnika lub płyty pasów
przekroju zło onego

f

v,90,d

- wytrzymało  obliczeniowa na  cinanie prostopadłe do włókien  rodnika lub płyty pasów
przekroju zło onego

f

v,90,k

- wytrzymało  charakterystyczna na  cinanie prostopadłe do włókien  rodnika lub płyty pasów
przekroju zło onego

h

- wysoko  przekroju

h

ap

- wysoko  d wigara w kalenicy

h

e

- wysoko  przekroju podci tego przy podporze

h

f

- wysoko  pasa belki o przekroju zło onym

h

i

- wysoko ci elementów belek zło onych (i = 1,2,3)

h

p

- wysoko  belki na podporze

h

w

- wysoko   rodnika

i

- promie  bezwładno ci przekroju; nachylenie skosu belki podci tej przy podporze

k

- współczynnik

k

c

- współczynnik wyboczeniowy

k

crit

- współczynnik stateczno ci gi tnej

k

c,90

- współczynnik zwi kszaj cy wytrzymało  na  ciskanie prostopadłe do włókien

k

def

- współczynnik uwzgl dniaj cy przyrost przemieszczenia w czasie na skutek pełzania i zmian
wilgotno ci

PN-B-03150:2000

Strona 7

background image

k

h

- współczynnik zwi kszaj cy wytrzymało  elementów z drewna litego lub klejonego warstwowo
o małym przekroju poprzecznym

k

mod

- współczynnik modyfikuj cy parametry wytrzymało ciowe z uwagi na czas trwania obci enia i
zmiany wilgotno ci materiału

k

r

- współczynnik uwzgl dniaj cy zmniejszenie no no ci na skutek zginania włókien przy
produkcji drewna klejonego warstwowo

k

v

- współczynnik uwzgl dniaj cy wpływ podci cia przy podporze na wytrzymało  na  cinanie

k

vol

- współczynnik uwzgl dniany przy skr caniu

l

- rozpi to ; długo  płytki; długo  płytki w kierunku analizowanego przekroju

l

1

- rozstaw osiowy przewi zek

l

c

- długo   ciskanego pasa łuku; rozstaw st e  bocznych pasa  ciskanego; odległo  mi dzy
przekrojami zabezpieczonymi przed obrotem i przemieszczeniem bocznym

l

w

- długo  wyboczeniowa

m

- liczba prz seł

n

- liczba; liczba płaszczyzn  cinania; liczba gwo dzi

q

d

- obci enie obliczeniowe równomiernie rozło one

r

- promie  krzywizny

s

- rozstaw ł czników; długo  połowy łuku mierzona w rozwini ciu osi

t

- grubo  tarcicy

t

w

- grubo   cianki w belkach zło onych

t

1

, t

2

- grubo ci elementów składowych zł cza; gł boko  zakotwienia ł cznika

u

- przemieszczenie, ugi cie

u

fin

- przemieszczenie, ugi cie ko cowe

u

inst

- przemieszczenie, ugi cie chwilowe (dora ne)

u

net

- ugi cie wynikowe (poni ej prostej ł cz cej podpory belki)

u

o

- wygi cie konstrukcyjne belki

u

M

, u

V

- ugi cie belki swobodnie podpartej wywołane działaniem odpowiednio momentu zginaj cego i
siły poprzecznej

u

z

, u

y

- składowe ugi cia belek przy zginaniu uko nym odpowiednio w dwóch prostopadłych
kierunkach

u

1

- ugi cie wywołane obci eniem stałym

u

2

- ugi cie wywołane obci eniem zmiennym

x, y, z

- osie główne

1.5.3 Litery greckie

PN-B-03150:2000

Strona 8

background image

α

- k t nachylenia przekroju, stosunek

β

- k t, stosunek

β

c

- współczynnik uwzgl dniaj cy prostoliniowo  elementów  ciskanych

γ

M

- cz ciowy współczynnik bezpiecze stwa wła ciwo ci materiału

λ

- smukło

λ

ef

- smukło  zast pcza pr ta

λ

m

- smukło  sprowadzona przy zginaniu

λ

rel

- smukło  sprowadzona przy  ciskaniu

λ

z

- smukło  pasa elementu zło onego

ψ

i

- współczynnik kombinacji obci e

η

- współczynnik uwzgl dniaj cy rodzaj zastosowanego ł cznika przy obliczaniu słupów zło onych;
współczynnik do obliczania napr e  przy skr caniu belek

η

1

- współczynnik uwzgl dniaj cy wpływ sił poprzecznych na ugi cia belek

ρ

k

- g sto  charakterystyczna materiału

ρ

mean

- g sto   rednia materiału

σ

- napr enie normalne

σ

c,0,d

- napr enie obliczeniowe  ciskaj ce w kierunku równoległym do włókien

σ

c,90,d

- napr enie obliczeniowe  ciskaj ce w kierunku prostopadłym do włókien

σ

c,

α,δ

- napr enie obliczeniowe  ciskaj ce pod k tem 

α

 do włókien

σ

c,crit

- napr enie krytyczne przy  ciskaniu

σ

f,c,d

-  rednie napr enie obliczeniowe  ciskaj ce w pasie elementu o przekroju zło onym

σ

f,c,max,d

- maksymalne napr enie obliczeniowe  ciskaj ce w pasie elementu o przekroju zło onym

σ

f,t,d

-  rednie napr enie obliczeniowe rozci gaj ce w pasie elementu o przekroju zło onym

σ

f,t,max,d

- maksymalne napr enie obliczeniowe rozci gaj ce w pasie elementu o przekroju zło onym

σ

m,crit

- napr enie krytyczne przy zginaniu

σ

m,d

- napr enie obliczeniowe od zginania

σ

m,0,d

- napr enie obliczeniowe od zginania na prostej kraw dzi d wigara trapezowego

σ

m,

α

,d

- napr enie obliczeniowe od zginania na nachylonej kraw dzi d wigara trapezowego

σ

t,0,d

- napr enie obliczeniowe przy rozci ganiu równoległym do włókien

σ

t,90,d

- napr enie obliczeniowe przy rozci ganiu prostopadłym do włókien

σ

w,c,d

- napr enie obliczeniowe  ciskaj ce  rodnik lub  cianki boczne belek o przekroju zło onym

σ

w,t,d

- napr enie obliczeniowe rozci gaj ce  rodnik lub  cianki boczne belek o przekroju zło onym

τ

- napr enie styczne

τ

d

- napr enie obliczeniowe  cinaj ce

τ

F

- jednostkowa no no  zakotwienia płytki z uwagi na sił  podłu n

τ

M

- jednostkowa no no  zakotwienia płytki z uwagi na moment zginaj cy

τ

mean,d

- napr enie obliczeniowe  cinaj ce wyznaczone przy zało eniu równomiernego rozkładu napr e

τ

tor,d

- napr enie obliczeniowe przy skr caniu

µ

- współczynnik wyboczeniowy elementów  ciskanych

PN-B-03150:2000

Strona 9

background image

1.6 Normy powołane

PN-82/B-02000

 Obci enia budowli - Zasady ustalania warto ci

PN-82/B-02001

 Obci enia budowli - Obci enia stałe

PN-82/B-02003

 Obci enia budowli - Obci enia zmienne technologiczne - Podstawowe obci enia technologiczne

i monta owe

PN-86/B-02005

 Obci enia budowli - Obci enia suwnicami pomostowymi, wci garkami i wci gnikami

PN-80/B-02010

 Obci enia w obliczeniach statycznych - Obci enie  niegiem

PN-77/B-02011

 Obci enia w obliczeniach statycznych - Obci enie wiatrem

PN-87/B-02013

 Obci enia budowli - Obci enia zmienne  rodowiskowe - Obci enie oblodzeniem

PN-90/B-03000 Projekty budowlane - Obliczenia statyczne

PN-76/B-03001

 Konstrukcje i podło a budowli - Ogólne zasady oblicze

PN-81/B-03020

 Grunty budowlane - Posadowienie bezpo rednie budowli - Obliczenia statyczne i projektowanie

PN-82/D-94021 Tarcica iglasta konstrukcyjna sortowana metodami wytrzymało ciowymi
PN-EN 300:2000 Płyty o wiórach orientowanych (OSB) - Definicje, klasyfikacja i specyfikacja

PN-EN  301:1994  Kleje  na  bazie  fenolo-  i  aminoplastów  do  drewnianych  konstrukcji  no nych  -  Klasyfikacja  i
wymagania u ytkowe
PN-EN  310:1994  Płyty  drewnopochodne  -  Oznaczanie  modułu  spr ysto ci  przy  zginaniu  i  wytrzymało ci  na
zginanie
PN-EN  312-4:2000  Płyty  wiórowe  -  Wymagania  techniczne  -  Wymagania  dla  płyt  przenosz cych  obci enia,
u ytkowanych w warunkach suchych
PN-EN  312-5:2000  Płyty  wiórowe  -  Wymagania  techniczne  -  Wymagania  dla  płyt  przenosz cych  obci enia,
u ytkowanych w warunkach wilgotnych

PN-EN  312-6:2000  Płyty  wiórowe  -  Wymagania  techniczne  -  Wymagania  dla  płyt  o  podwy szonej  zdolno ci  do
przenoszenia obci e , u ytkowanych w warunkach suchych
PN-EN  312-7:2000  Płyty  wiórowe  -  Wymagania  techniczne  -  Wymagania  dla  płyt  o  podwy szonej  zdolno ci  do
przenoszenia obci e , u ytkowanych w warunkach wilgotnych
PN-EN  335-1:1996  Trwało   drewna  i  materiałów  drewnopochodnych  -  Definicja  klas  zagro enia  ataku
biologicznego - Postanowienia ogólne
PN-EN  335-2:1996  Trwało   drewna  i  materiałów  drewnopochodnych  -  Definicja  klas  zagro enia  ataku
biologicznego - Zastosowanie do drewna litego

PN-EN 338:1999 Drewno konstrukcyjne - Klasy wytrzymało ci
PN-EN  350-2:2000  Trwało   drewna  i  materiałów  drewnopochodnych  -  Naturalna  trwało   drewna  litego  -
Wytyczne  dotycz ce  naturalnej  trwało ci  i  podatno ci  na  nasycanie  wybranych  gatunków  drewna  maj cych
znaczenie w Europie
PN-EN  351-1:1999  Trwało   drewna  i  materiałów  drewnopochodnych  -  Drewno  lite  zabezpieczone  rodkiem
ochrony - Klasyfikacja wnikania i retencji  rodka ochrony
PN-EN  383:1998  Konstrukcje  drewniane  -  Metody  bada .  Okre lanie  wytrzymało ci  na  docisk  do  podło a  dla
ł czników trzpieniowych

PN-EN 384:1999 Drewno konstrukcyjne - Oznaczanie warto ci charakterystycznych wła ciwo ci mechanicznych i
g sto ci
PN-EN 386:1999 Drewno klejone warstwowo - Wymagania eksploatacyjne i minimalne wymagania produkcyjne
PN-EN 408:1998 Konstrukcje drewniane - Drewno konstrukcyjne lite i klejone warstwowo. Oznaczanie niektórych
wła ciwo ci fizycznych i mechanicznych
PN-EN 409:1998 Konstrukcje drewniane - Metody bada . Okre lanie momentu uplastycznienia gwo dzi
PN-EN 460:1997 Trwało  drewna i materiałów drewnopochodnych - Naturalna trwało  drewna litego - Wytyczne
dotycz ce wymaga  w zakresie trwało ci drewna stosowanego w klasach zagro enia

PN-EN 518:2000 Drewno konstrukcyjne - Sortowanie. Wymagania w odniesieniu do norm dotycz cych sortowania
wytrzymało ciowego metod  wizualn
PN-EN  519:2000  Drewno  konstrukcyjne  -  Sortowanie.  Wymagania  dla  tarcicy  sortowanej  wytrzymało ciowo
metod  maszynow  oraz dla maszyn sortuj cych
PN-EN 594:1998 Konstrukcje drewniane - Metody bada . Badanie sztywno ci i no no ci płyt  ciennych o szkielecie
drewnianym
PN-EN 622-2:2000 Płyty pil niowe - Wymagania techniczne - Wymagania dla płyt twardych
PN-EN 622-3:2000 Płyty pil niowe - Wymagania techniczne - Wymagania dla płyt półtwardych

PN-EN 622-5:2000 Płyty pil niowe - Wymagania techniczne - Wymagania dla płyt formowanych na sucho (MDF)
PN-EN 1058:1999 Płyty drewnopochodne - Okre lanie warto ci charakterystycznych wła ciwo ci mechanicznych i
g sto ci
PN-EN 1075:2000 Konstrukcje drewniane - Metody bada  - Poł czenia na metalowe płytki kolczaste

PN-B-03150:2000

Strona 10

background image

PN-EN  1193:1999  Konstrukcje  drewniane  -  Drewno  konstrukcyjne  i  drewno  klejone  warstwowo  -  Oznaczanie
wytrzymało ci na  cinanie i wła ciwo ci mechanicznych w poprzek włókien

PN-EN 1194:2000 Konstrukcje drewniane - Drewno klejone warstwowo - Klasy wytrzymało ci i okre lanie warto ci
charakterystycznych
PN-EN  26891:1997  Konstrukcje  drewniane  -  Zł cza  na  ł czniki  mechaniczne  -  Ogólne  zasady  okre lania
wytrzymało ci i odkształcalno ci
PN-82/H-97018 Ochrona przed korozj  - Konwersyjne powłoki chromianowe na cynku i kadmie
PN-85/M-82101  ruby ze łbem sze ciok tnym
PN-88/M-82121  ruby ze łbem kwadratowym
PN-85/M-82501 Wkr ty do drewna ze łbem sze ciok tnym

PN-85/M-82503 Wkr ty do drewna ze łbem sto kowym
PN-85/M-82504 Wkr ty do drewna ze łbem sto kowym soczewkowym
PN-85/M-82505 Wkr ty do drewna ze łbem kulistym
PrPN-EN 335-3 Trwało  drewna i materiałów drewnopochodnych - Definicja klas zagro enia ataku biologicznego -
Zastosowanie do płyt drewnopochodnych
PrPN-EN 636-1 Sklejka - Wymagania techniczne - Wymagania dla sklejki u ytkowanej w warunkach suchych
PrPN-EN 636-2 Sklejka - Wymagania techniczne - Wymagania dla sklejki u ytkowanej w warunkach wilgotnych
PrPN-EN 636-3 Sklejka - Wymagania techniczne - Wymagania dla sklejki u ytkowanej w warunkach zewn trznych

PrPN-EN 12369 Płyty z materiałów drewnopochodnych - Warto ci charakterystyczne okre lonych wyrobów

1.7 Trwało  konstrukcji

1.7.1 Postanowienia ogólne

W celu zapewnienia wła ciwej trwało ci konstrukcji nale y uwzgl dnia  nast puj ce czynniki:
- warunki u ytkowania konstrukcji w trakcie wymaganego okresu przydatno ci u ytkowej,
- kryteria wymaganego zachowania si  konstrukcji,

- oczekiwane warunki  rodowiskowe,
- skład, wła ciwo ci i zachowanie si  materiałów,
- kształt elementów i ich szczegóły konstrukcyjne,
- jako  wykonania i poziom kontroli,
-  rodki ochrony.
Warunki u ytkowania, w tym tak e i  rodowiskowe, nale y oszacowa  ju  na etapie projektowania, aby umo liwi
ocen  ich wpływu na trwało  konstrukcji oraz podj cie odpowiednich  rodków dla ochrony materiałów.
Drewno  i  materiały  drewnopochodne  nale y  zabezpiecza   przed  korozj   chemiczn ,  je li  konstrukcje  te

przeznaczone s  do pracy w  rodowisku chemicznie agresywnym.
Konstrukcje  drewniane  nale y  projektowa   i  zabezpiecza   rodkami  przeciwogniowymi,  opó niaj cymi  czas
zapłonu, odpowiednio do wymaga  ochrony przeciwpo arowej.

1.7.2 Odporno  na korozj  biologiczn

Drewno  i  materiały  drewnopochodne  powinny  albo  mie   naturaln   trwało   zgodnie  z  PN-EN  350-2  dla
poszczególnych  klas  zagro enia  (okre lonych  w  PN-EN  335-1  i  PN-EN  335-2  oraz  PrPN-EN  335-3),  albo  by
poddane ochronie wybranej zgodnie z PN-EN 351-1 i PN-EN 460.

1)

Sposób i zakres zabezpieczenia powinien by  podany na rysunkach roboczych i w opisie technicznym

1.7.3. Odporno  ł czników na korozj

Ł czniki metalowe i inne ł czniki konstrukcyjne powinny by , tam gdzie jest to niezb dne, wykonane z materiałów
odpornych  na  korozj   albo  by   zabezpieczone  przed  korozj   zgodnie  z  wymaganiami  obj tymi  odpowiednimi
przepisami.
Przykłady minimalnego zabezpieczenia przed korozj  oraz wymaga  materiałowych dla ró nych klas u ytkowania
podano w tablicy 1.7.3.

Tablica 1.7.3 - Przykłady minimalnych wymaga  dotycz cych materiału ł czników oraz ich zabezpieczenia

przed korozj

PN-B-03150:2000

Strona 11

background image

Ł cznik

Klasa u ytkowania

1

2

3

Gwo dzie, sworznie, wkr ty

ruby

Zszywki
Płytki kolczaste i płytki stalowe grubo ci do 3 mm
Płytki stalowe grubo ci od 3 mm do 5 mm
Płytki stalowe grubo ci powy ej 5 mm

nie ma
nie ma
Fe/Zn 12c
Fe/Zn 12c
nie ma
nie ma

nie ma
Fe/Zn 12c
Fe/Zn 12c
Fe/Zn 12c
Fe/Zn 12c
nie ma

stal nierdzewna
stal nierdzewna
stal nierdzewna
stal nierdzewna
stal nierdzewna
stal nierdzewna

Fe/Zn12c - Zgodnie z norm  PN-82/H-97018

1.8 Wymagania ogólne dotycz ce wykonywania konstrukcji drewnianych

Konstrukcje  drewniane  klejone  powinny  by   wykonywane  w  wyspecjalizowanych  wytwórniach,  maj cych
odpowiednie  wyposa enie,  wykwalifikowany  personel  oraz  zorganizowan   kontrol   techniczn .  Kontrola  powinna

dotyczy  rodzaju i jako ci stosowanych materiałów oraz wła ciwego przebiegu procesu technologicznego.
W  przypadku  konstrukcji  drewnianych  klejonych  ł czenie  elementów  na  klej  powinno  by   wykonywane  wzdłu
włókien.  Poł czenia  klejone  pod  k tem  mo na  stosowa   pod  warunkiem  spełnienia  wymaga   podanych  w  p.7
normy.

2. MATERIAŁY

2.1 Postanowienia ogólne

2.1.1 Warto ci charakterystyczne

(1)  Wła ciwo   materiału  reprezentowana  jest  przez  warto   charakterystyczn  

X

k

,  która  odpowiada  kwantylowi

zało onego rozkładu statystycznego danej wła ciwo ci, okre lonej przez stosowane normy i badanej w ustalonych
warunkach.  W  niektórych  przypadkach  za  warto   charakterystyczn   przyjmowana  jest  warto   nominalna

(minimalna, okre lona  np.  przez  producenta itp).  Oznaczenia  wła ciwo ci charakterystycznych  przedstawiono  na
rys. 2.1.1.

PN-B-03150:2000

Strona 12

background image

Rys. 2.1.1 - Oznaczenia wła ciwo ci charakterystycznych

(2)  Warto ci  charakterystyczne  wytrzymało ci  okre la  si   jako  kwantyle  5-procentowe,  otrzymane  z  bada
trwaj cych  przez  300  s  z  zastosowaniem  próbek  o  wilgotno ci  równowagowej  odpowiadaj cej  temperaturze  i
wilgotno ci wzgl dnej powietrza, odpowiednio: 20 °C i 65 %.
(3) Warto ci  charakterystyczne  modułu  spr ysto ci okre la  si   jako kwantyle  5-procentowe  (

E

0,05

) otrzymane  z

bada   przeprowadzonych  w  warunkach  wg  2.1.1(2).  Zgodnie  z  PN-EN  384  p.3.1  warto ci  rednie  modułu
spr ysto ci (

E

0,mean

) nazywane s  równie  warto ciami charakterystycznymi.

(4) Warto ci charakterystyczne modułu odkształcenia postaciowego okre la si  jako kwantyle 5- lub 50-procentowe

otrzymane z bada  w warunkach wg 2.1.1.(2).
(5) Warto ci  charakterystyczne g sto ci  okre la  si  jako  kwantyle 5-procentowe  dla masy  i  obj to ci materiałów
odpowiadaj cych ustabilizowanej wilgotno ci, przy temperaturze i wilgotno ci wzgl dnej powietrza odpowiednio: 20
°C i 65 %.

2.1.2 Warto ci obliczeniowe

Warto  obliczeniow  wła ciwo ci mechanicznych materiałów 

X

d

 okre la si  wg p. 3.2.2.

2.2 Drewno lite

2.2.1 Gatunki drewna konstrukcyjnego

(1)  W  konstrukcjach  drewnianych  nale y  stosowa   drewno  iglaste  zgodnie  z  PN-EN  338.  W  uzasadnionych

przypadkach dopuszcza si  stosowanie innych gatunków drewna.
(2) Wkładki, klocki itp. drobne elementy konstrukcyjne nale y wykonywa  z drewna d bowego, grochodrzewiowego
(akacjowego) lub innego, podobnie twardego.

2.2.2 Klasyfikacja

(1) Drewno powinno by  klasyfikowane wytrzymało ciowo.
(2) Zasady klasyfikacji powinny  by  oparte na ocenie wizualnej, na  nieniszcz cych metodach pomiaru jednej lub
wi cej wła ciwo ci lub na kombinacji obu metod.
(3) Klasyfikacja wizualna powinna spełnia  minimum wymaga  podanych w PN-EN 518 lub w PN-82/D-94021.
(4) Klasyfikacja metodami maszynowymi powinna spełnia  minimum wymaga  podanych w PN-EN 519 lub w PN-
82/D-94021.
(5) Klasy drewna litego podano w PN-EN 338;

PN-B-03150:2000

Strona 13

background image

2.2.3 Warto ci charakterystyczne

(1) Warto ci charakterystyczne wytrzymało ci i spr ysto ci oraz g sto ci wyznacza  nale y wg PN-EN 384.
(2) Warto ci charakterystyczne wytrzymało ci odnosi  nale y do elementów zginanych o wysoko ci 150 mm oraz

do  elementów  rozci ganych  o  szeroko ci  150  mm,  do  próbek  o  wymiarach  45  mm  ×  180  mm  ×  70  mm  w
przypadku  wytrzymało ci  na  rozci ganie  prostopadłe  do  włókien  i  do  elementów  o  obj to ci  0,0005  m

3

,

równomiernie napr onych w przypadku wytrzymało ci na  cinanie.
(3) Dla zginanych lub rozci ganych elementów z drewna litego, o wysoko ci lub szeroko ci mniejszej ni  150 mm,
warto ci  charakterystyczne 

f

m,k

 

f

t,0,k

  mo na  zwi kszy ,  mno c przez  współczynnik  k

h

,  jako mniejsz   z  warto ci

obliczonych ze wzoru 2.2.3.

       (2.2.3)

gdzie:
h - wysoko  przekroju przy zginaniu lub szeroko  przy rozci ganiu w mm.
(4)  Warto ci  charakterystyczne  wła ciwo ci  mechanicznych  dla  drewna  litego  o  wilgotno ci  12  %  przyjmowa
nale y wg PN-EN 338. Wybrane warto ci dla drewna litego klas stosowanych w kraju podano w zał czniku Z-2.2.3-
1.

2.2.4 Warto ci obliczeniowe

Warto ci obliczeniowe okre la si  wg p. 3.2.2.

2.2.5 Wilgotno  drewna

(1)  Wilgotno   drewna  stosowanego  na  elementy  konstrukcyjne  zale na  jest  od  warunków  eksploatacji  i  od
przyj tej technologii wytwarzania. Nie powinna ona przekracza :
a) 18 % - w konstrukcjach chronionych przed zawilgoceniem,
b) 23 % - w konstrukcjach pracuj cych na otwartym powietrzu,

2.3 Drewno klejone warstwowo

2.3.1 Wymagania dotycz ce wykonania

(1) Drewno klejone warstwowo powinno spełnia  wymagania PN-EN 386.
(2)  Wilgotno   drewna  stosowanego  na  elementy  klejone  warstwowo  powinna  by   zgodna  z  wymaganiami
technologii klejenia i nie przekracza  15 %.

2.3.2 Klasyfikacja

Klasy drewna klejonego warstwowo podano w PN-EN 1194.

2.3.3 Warto ci charakterystyczne

(1)  Warto ci  charakterystyczne  wytrzymało ci  i  spr ysto ci  nale y  wyznacza   na  podstawie  bada
przeprowadzonych  wg  PN-EN  408  i  PN-EN  1193  lub  oblicza   na  podstawie  wła ciwo ci  materiału  warstw  i
poł cze  zgodnie z PN-EN 1194.
(2)  Dla  klas  drewna  klejonego  warstwowo  wg  p.  2.3.2  warto ci  charakterystyczne  wytrzymało ci  i  spr ysto ci

podano  w  PN-EN  1194.  Wybrane  warto ci  dla  drewna  klejonego  warstwowo  klas  stosowanych  w  kraju
przedstawiono w zał czniku Z-2.3.3-1.
(3) Warto ci charakterystyczne wytrzymało ci odnosi  nale y do:
- elementów zginanych o wysoko ci 600 mm;
- elementów rozci ganych wzdłu  włókien o szeroko ci 600 mm;
- elementów rozci ganych prostopadle do włókien o obj to ci 0,01 m

3

;

- elementów równomiernie napr onych w przypadku wytrzymało ci na  cinanie o obj to ci 0,0005 m

3

4) Dla zginanych lub rozci ganych elementów z drewna klejonego warstwowo o wysoko ci przekroju lub szeroko ci

mniejszej ni  600 mm, warto ci charakterystyczne dla 

f

m,k

 oraz 

f

t,0,k

 mo na zwi kszy  mno c przez współczynnik

k

h

, jako mniejsz  warto  otrzyman  ze wzoru 2.3.3.

PN-B-03150:2000

Strona 14

background image

       (2.3.3)

gdzie:
h - wysoko  przekroju przy zginaniu lub szeroko  przy rozci ganiu, w mm.

2.3.4 Warto ci obliczeniowe

Warto ci obliczeniowe wła ciwo ci mechanicznych drewna klejonego warstwowo okre la si  wg p. 3.2.2.

2.4 Sklejka

2.4.1 Postanowienia ogólne

(1) Układ warstw na grubo ci sklejki powinien by  symetryczny.
(2) Sklejka stosowana w konstrukcjach powinna spełnia  wymagania PrPN-EN 636-1-2-3.
(3) Grubo  sklejki przeznaczonej na elementy konstrukcyjne powinna wynosi  co najmniej 8 mm. Dopuszcza si
stosowanie sklejki grubo ci min. 5 mm na okładziny elementów  ciennych.
(4) Wilgotno  sklejki stosowanej w konstrukcjach powinna by  uzale niona od miejsca i zakresu jej stosowania.
Nie  powinna  by   wi ksza  ni   10  %.  W  warunkach  uzasadnionych,  np.  do  elementów  cian  zewn trznych,

dopuszcza si  stosowanie płyt o wy szej wilgotno ci.

2.4.2 Warto ci charakterystyczne

(1) Warto ci charakterystyczne wła ciwo ci mechanicznych i g sto ci dla sklejki nale y okre la  wg PN-EN 1058.

(2)  Warto ci  charakterystyczne  wła ciwo ci  mechanicznych  i  g sto ci  dla  sklejki  stosowanej  w  krajach
europejskich podano w PrPN-EN 12369. W obliczeniach statycznych mo na wykorzysta  dane dla sklejki krajowej
podane w zał czniku Z-2.4.2-1 do niniejszej normy.

2.4.3 Warto ci obliczeniowe

Warto ci obliczeniowe wła ciwo ci mechanicznych sklejki okre la si  wg p. 3.2.2.

2.5 Płyty wiórowe

2.5.1. Postanowienia ogólne

(1) Płyty wiórowe stosowane w konstrukcjach powinny spełnia  wymagania PN-EN 312-4-5-6-7.
(2) Płyty wiórowe o włóknach orientowanych (OSB) powinny spełnia  wymagania PN-EN 300.

(3)  Wilgotno   płyt  wiórowych  stosowanych  w  konstrukcjach  powinna  by   uzale niona  od  miejsca  i  zakresu  ich
stosowania.  Nie  powinna  by   wi ksza  ni   10  %.  W  warunkach  uzasadnionych,  np.  na  elementy  cian
zewn trznych, dopuszcza si  stosowanie płyt o wy szej wilgotno ci.

2.5.2 Warto ci charakterystyczne

(1)  Warto ci  charakterystyczne  wła ciwo ci  mechanicznych,  spr ystych  i  g sto ci  dla  płyt  wiórowych  nale y
okre li  wg PN-EN 1058.
(2) Warto ci charakterystyczne wła ciwo ci mechanicznych i g sto ci dla płyt wiórowych stosowanych w krajach
europejskich podano w PrPN-EN 12369. W obliczeniach statycznych mo na wykorzysta  dane dla płyt wiórowych
płasko prasowanych produkcji krajowej podane w zał czniku Z-2.5.2-1.

2.5.3 Warto ci obliczeniowe

Warto ci obliczeniowe wła ciwo ci mechanicznych płyt wiórowych okre la si  wg p. 3.2.2.

2.6 Twarde płyty pil niowe

2.6.1 Postanowienia ogólne

(1) Twarde płyty pil niowe stosowane w konstrukcjach powinny spełnia  wymagania PN-EN 622-2-3-5.
(2)  Wilgotno   twardych  płyt  pil niowych  stosowanych  w  konstrukcjach  powinna  by   uzale niona  od  miejsca  i
zakresu ich stosowania. Nie powinna by  wi ksza ni  10 %. W warunkach uzasadnionych, np. na elementy  cian
zewn trznych, dopuszcza si  stosowanie płyt o wy szej wilgotno ci.

PN-B-03150:2000

Strona 15

background image

2.6.2 Warto ci charakterystyczne

(1) Warto ci charakterystyczne  wła ciwo ci mechanicznych, spr ystych i  g sto ci dla twardych płyt  pil niowych
nale y okre la  wg normy PN-EN 1058.
(2) Warto ci charakterystyczne wła ciwo ci mechanicznych i g sto ci dla twardych płyt pi niowych stosowanych w
krajach  europejskich  podano  w  PrPN-EN  12369.  W  obliczeniach  statycznych  mo na  wykorzysta   dane  dla
twardych płyt pil niowych produkcji krajowej podane w zał czniku Z-2.6.2-1.

2.6.3 Warto ci obliczeniowe

Warto ci obliczeniowe wła ciwo ci mechanicznych twardych płyt pil niowych okre la si  wg p. 3.2.2.

2.7 Kleje

Kleje do konstrukcji drewnianych powinny spełnia  wymagania normy PN-EN 301.

3 ZASADY PROJEKTOWANIA

3.1 Wymagania podstawowe

3.1.1 Ogólne zasady projektowania

Obliczenia konstrukcji nale y wykonywa  według metody stanów granicznych:

- stanu granicznego no no ci,
- stanu granicznego u ytkowalno ci.

3.1.2 Zapewnienie niezawodno ci konstrukcji

(1)  Konstrukcj   nale y  tak  zaprojektowa   i  wykona ,  aby  mogła  by   uznana  za  niezawodn ,  to  jest  aby  w
przewidzianym  okresie  u ytkowania  i  przy  odpowiedniej  konserwacji,  bez  nadmiernych  kosztów  i  z  nale ytym
prawdopodobie stwem:
- nie nast piło przekroczenie stanów granicznych no no ci oraz u ytkowalno ci,
-  oddziaływania  wyj tkowe,  takie  jak  po ar,  eksplozje,  uderzenia  itp.,  na  skutek  których  ulega  zniszczeniu  cz
konstrukcji,  a  tak e  bł dy  przy projektowaniu,  wykonywaniu  i  u ytkowaniu  obiektu,  nie  spowodowały  zniszczenia
konstrukcji w zakresie nieproporcjonalnie du ym w stosunku do pocz tkowej przyczyny.
(2)  Konstrukcje  nale y,  w  sposób  wła ciwy  dla  danego  obiektu  i  zgodny  z  obowi zuj cymi  przepisami,

zabezpieczy  przed ujemnym wpływem wilgoci, korozji biologicznej oraz innych czynników destrukcyjnych zgodnie
z p.1.7, a tak e zapewni  nale yt  ochron  przeciwpo arow .
(3)  Podane  wy ej  wymagania  powinny  by   spełnione  przez  odpowiednie  zwymiarowanie  elementów  konstrukcji,
opracowanie  szczegółów  konstrukcyjnych  oraz  przez  okre lenie,  wła ciwych  dla  danego  obiektu,  zasad  kontroli
produkcji elementów, monta u oraz u ytkowania.

3.1.3 Obliczenia statyczne

(1) Obliczenia statyczne nale y wykonywa  według ogólnych zasad podanych w 

PN-76/B-03001

.

(2) Zakres, układ i forma oblicze  powinny by  zgodne z PN-90/B-03000.

3.1.4 Sytuacje obliczeniowe

W projektowaniu nale y uwzgl dnia  nast puj ce sytuacje obliczeniowe:
- sytuacje stałe, odpowiadaj ce zwykłym warunkom u ytkowania konstrukcji,
- sytuacje przej ciowe, np. w czasie budowy,
- sytuacje wyj tkowe.

3.1.5 Oddziaływania

3.1.5.1. Rodzaje i podział oddziaływa

(1) Rozró nia si  nast puj ce rodzaje oddziaływa :
- siła (obci enie) przyło ona do konstrukcji (oddziaływanie bezpo rednie),

- odkształcenie wymuszone (oddziaływanie po rednie), np. wpływ temperatury, osiadanie.
(2) Oddziaływania dziel  si :
a) zale nie od ich zmienno ci w czasie na:
- oddziaływania stałe (

G

), np. ci ar własny,

- oddziaływania zmienne (

Q

),

PN-B-03150:2000

Strona 16

background image

- oddziaływania długotrwałe, np. obci enie składowanymi materiałami,
- oddziaływania  redniotrwałe, np. obci enie u ytkowe,

- oddziaływania krótkotrwałe, np.  nieg lub wiatr ( nieg na niektórych obszarach kraju mo e by  przyjmowany jako
oddziaływanie  redniotrwałe),
- oddziaływania chwilowe,
- oddziaływania wyj tkowe (

A

), np. eksplozje lub uderzenia pojazdów.

b) zale nie od ich zmienno ci w przestrzeni na:
- oddziaływania nieruchome, np. ci ar własny,
-  oddziaływania  ruchome,  powoduj ce  ró ne  układy  oddziaływa ,  np.  obci enie  u ytkowe,  obci enie  wiatrem,
obci enie  niegiem.

3.1.5.2. Warto ci i kombinacje oddziaływa

(1) Warto ci charakterystyczne oddziaływa  przyjmowa  nale y według 

PN-82/B-02001

PN-82/B-02003

PN-82/B-

02004

PN-86/B-02005

PN-80/B-02010

PN-77/B-02011

PN-87/B-02013

PN-81/B-03020

.

(2) Warto ci cz ciowych współczynników bezpiecze stwa dla obci e  

γ

f

 nale y przyjmowa  zgodnie z 

PN-82/B-

02001

.

(3) Kombinacje oddziaływa  nale y przyjmowa  zgodnie z PN-82/B-02009.
(4)  Obci enia  obliczeniowe  dla  budowli,  których  zniszczenie  poci gn łoby  za  sob   katastrofalne  skutki,  nale y
mno y  przez współczynnik konsekwencji zniszczenia 

γ

n

, zgodnie z norm  

PN-76/B-03001

.

3.2 Wła ciwo ci materiałów

3.2.1 Warto ci charakterystyczne

Warto ci  charakterystyczne  dla  drewna  litego  i  klejonego  oraz  materiałów  drewnopochodnych 

X

k

  nale y

przyjmowa  według p. 2.1. niniejszej normy.

3.2.2 Warto ci obliczeniowe

Warto  obliczeniow  

X

d

 wła ciwo ci materiału okre la si  według wzoru

       (3.2.2)

gdzie:

γ

m

  -  cz ciowy  współczynnik  bezpiecze stwa  dla  wła ciwo ci  materiału,  w  tym  dla  drewna  i  materiałów

drewnopochodnych, podany w tabl. 3.2.2.

k

mod

  -  cz ciowy  współczynnik  modyfikacyjny,  uwzgl dniaj cy  wpływ  na  wła ciwo ci  wytrzymało ciowe  czasu

trwania obci enia i zawarto ci wilgoci w konstrukcji, zale ny od klasy u ytkowania konstrukcji i od klasy trwania
obci enia.
Warto ci współczynników 

k

mod

 podane s  w tablicy 3.2.5.

Tablica 3.2.2 - Cz ciowe współczynniki bezpiecze stwa dla wła ciwo ci materiałów 

γγγγ

M

Okre lenia

γ

M

Stany graniczne no no ci
- kombinacje podstawowe
      

 drewno i materiały drewnopochodne

      

 elementy stalowe w zł czach

- sytuacje wyj tkowe
Stany graniczne u ytkowalno ci

1,3
1,1
1,0
1,0

3.2.3 Klasy u ytkowania konstrukcji

Konstrukcje nale y przypisywa  do jednej z podanych poni ej klas u ytkowania:
-  klasa  u ytkowania  1  charakteryzuje  si   zawarto ci   wilgoci  w  materiale  odpowiadaj c   temperaturze  20  °C  i

wilgotno ci  wzgl dn  otaczaj cego powietrza przekraczaj c  65 % tylko przez kilka tygodni w roku.
-  klasa  u ytkowania  2  charakteryzuje  si   zawarto ci   wilgoci  w  materiale  odpowiadaj c   temperaturze  20  °C  i
wilgotno ci  wzgl dn  otaczaj cego powietrza przekraczaj c  85 % tylko przez kilka tygodni w roku.

PN-B-03150:2000

Strona 17

background image

-  klasa  u ytkowania  3  odpowiada  warunkom  powoduj cym  wilgotno   drewna  wy sz   ni   odpowiadaj c   klasie
u ytkowania 2.

System klas u ytkowania ma na celu głównie okre lenie warto ci wytrzymało ciowych i obliczanie przemieszcze
w zadanych warunkach wilgotno ciowych.
W  klasie  u ytkowania  1  przeci tna  zawarto   wilgoci  w  wi kszo ci  gatunków  drewna  iglastego  nie  przekracza
12 %.
W  klasie  u ytkowania  2  przeci tna  zawarto   wilgoci  w  wi kszo ci  gatunków  drewna  iglastego  nie  przekracza
20 %.
Klasa u ytkowania 3 dotyczy tylko wyj tkowych przypadków konstrukcji uwa anych za przypisane do tej klasy.

3.2.4 Klasy trwania obci enia

(1) Oddziaływania przypisywa  nale y, w obliczeniach no no ci i sztywno ci, do jednej z klas trwania obci enia
podanych w tabl. 3.2.4.
(2)  Klasy trwania  obci enia  okre lone  s  przez  efekt  stałego  obci enia, działaj cego  przez  okre lony  przedział

czasu  w  okresie  u ytkowania  konstrukcji.  Dla  oddziaływa   zmiennych  wła ciw   klas   wyznacza   nale y  na
podstawie oszacowania zwi zku mi dzy typow  zmienno ci  obci enia w czasie i wła ciwo ciami reologicznymi
materiału.

Tablica 3.2.4 - Klasy trwania obci enia

Klasa trwania obci enia

Rz d wielko ci skumulowanego trwania
obci enia charakterystycznego

Przykłady obci enia

Stałe
Długotrwałe

redniotrwałe

Krótkotrwałe
Chwilowe

wi cej ni  10 lat
6 miesi cy -10 lat
1 tydzie  - 6 miesi cy
mniej ni  1 tydzie

ci ar własny
obci enie magazynu
obci enie u ytkowe

nieg

*)

 i wiatr

na skutek awarii

*)

 Na terenach, gdzie znacz ce obci enie  niegiem wyst puje przez dłu szy czas, obci enie to traktuje si

jako  redniotrwałe.

3.2.5 Współczynniki modyfikacyjne dla klas u ytkowania i czasu trwania obci enia

(1) Nale y posługiwa  si  warto ciami współczynników modyfikacyjnych 

k

mod

 podanymi w tablicy 3.2.5.

(2) Je eli kombinacja obci e  zawiera oddziaływania nale ce do ró nych klas trwania obci enia, warto  

k

mod

nale y  przyjmowa   odpowiednio  do  oddziaływania  o  najkrótszym  czasie  trwania,  np.  dla  kombinacji  obci enia
stałego i obci enia krótkotrwałego przyjmuje si  warto  

k

mod

 jak dla obci enia krótkotrwałego.

Tablica 3.2.5 - Warto ci współczynnika k

mod

PN-B-03150:2000

Strona 18

background image

Materiał / klasa trwania obci enia

Klasa u ytkowania

1

2

3

Drewno lite i klejone warstwowo, sklejka
- stałe
- długotrwałe
-  redniotrwałe
- krótkotrwałe
- chwilowe

0,60
0,70
0,80
0,90
1,10

0,60
0,70
0,80
0,90
1,10

0,50
0,55
0,65
0,70
0,90

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
-  redniotrwałe
- krótkotrwałe
- chwilowe

0,40

0,50
0,70
0,90
1,10

0,30

0,40
0,55
0,70
0,90

-

-
-
-
-

Płyty wiórowe zgodne z PN-EN 312-4

*)

 i PN-EN 312-5, płyty OSB zgodne z PN-

EN 300, klasy 2

*)

, płyty pil niowe zgodne z PN-EN 662-2 (płyty twarde)

- stałe
- długotrwałe
-  redniotrwałe
- krótkotrwałe

- chwilowe

0,30
0,45
0,65
0,85

1,10

0,20
0,30
0,45
0,60

0,80

-
-
-
-

-

Płyty pil niowe zgodne z PN-EN 622-3,5 (płyty półtwarde i twarde)

- stałe
- długotrwałe
-  redniotrwałe
- krótkotrwałe
- chwilowe

0,20
0,40
0,60
0,80
1,10

-
-
-
-
-

-
-
-
-
-

*)

 Nie stosuje si  w warunkach klasy u ytkowania 2.

3.3 Obliczanie sił wewn trznych

Siły  wewn trzne  nale y  oblicza   przy  zało eniu  spr ystej  pracy  konstrukcji,  przyjmuj c  schematy  statyczne
odpowiadaj ce jej pracy w rozpatrywanych stanach granicznych.

3.4 Sprawdzanie stanów granicznych no no ci

(1) Do stanów granicznych no no ci, sprawdzanych według zasad podanych w normie, nale :
- wyczerpanie no no ci miarodajnych przekrojów lub fragmentów konstrukcji,
-  utrata  stateczno ci  ciskanych  elementów  konstrukcji  no nej  lub  elementów  usztywniaj cych  konstrukcj
podstawow ,

- utrata no no ci poł cze  elementów konstrukcji.
(2) Sprawdzenie stanów granicznych no no ci polega na wykazaniu,  e w ka dym przekroju (elemencie) czy w le
konstrukcji, dla  ka dej z kombinacji  oddziaływa  obliczeniowych okre lonych  w 

PN-82/B-02000

  p. 4.2, spełniony

jest warunek:

       (3.4)

w którym:

S

d

  oznacza  uogólnion   sił   wewn trzn   wywołan   tymi  oddziaływaniami,  a 

R

d

  odpowiedni   sił   graniczn

obliczon  przy zało eniu,  e wytrzymało ci materiałów osi gaj  wytrzymało ci obliczeniowe.

3.5 Sprawdzenie stanów granicznych u ytkowalno ci

PN-B-03150:2000

Strona 19

background image

(1)  Sprawdzenie  stanów  granicznych  u ytkowalno ci  polega  na  wykazaniu,  e  dla  kombinacji  oddziaływa
charakterystycznych, okre lonych w 

PN-82/B-02000

 p. 4.3.3, spełniony jest warunek

       (3.5.a)

w którym:

E

d

 oznacza obliczeniowy efekt omówionych wy ej oddziaływa , a 

C

d

 jego warto  graniczn .

(2)  Dora ne  przemieszczenie 

u

inst

  wywołane  oddziaływaniami  nale y  oblicza   posługuj c  si   warto ci   redni

odpowiednich modułów spr ysto ci i dora nego modułu podatno ci zł czy K

ser

 podanego w p.7.

(3) Ko cowe przemieszczenie 

u

fin

 wywołane oddziaływaniem nale y oblicza  ze wzoru

       (3.5.b)

w którym:
k

def

 jest współczynnikiem uwzgl dniaj cym przyrost przemieszczenia w czasie na skutek ł cznego efektu pełzania i

wilgotno ci. Warto ci tego współczynnika podane s  w tablicy 5.1.

3.6 Minimalne przekroje elementów z drewna litego

Najmniejszy  przekrój  poprzeczny  netto  jednolitego  elementu  konstrukcji  no nej,  z  wyj tkiem  łat  dachowych,
powinien  wynosi   nie  mniej  ni   4  000  mm

2

,  przy  czym  jego  grubo   nie  powinna  by   mniejsza  ni   38  mm.  W

konstrukcjach  o  zł czach  na  gwo dzie  lub  ruby  powierzchnia  przekroju  drewna  nie  powinna  by   mniejsza  ni
1 400 mm

2

, a grubo  pr ta nie mniejsza ni  19 mm.

3.7 Osłabienia przekrojów

(1)  Minimalny  wymiar  przekroju  poprzecznego  w  miejscach  osłabionych  powinien  by   nie  mniejszy  ni   30  mm  i
stanowi   nie  mniej  ni   0,5  grubo ci  przy  osłabieniach  symetrycznych  oraz  nie  mniej  ni   0,6  grubo ci  przy

osłabieniach niesymetrycznych.
(2) Osłabienie przekroju ł cznikami nale y uwzgl dnia  według zasad podanych w p. 7.

4 STANY GRANICZNE NO NO CI

4.1 Postanowienia ogólne

*)

4.1.1 Rozci ganie równoległe do włókien

Przy rozci ganiu równoległym do włókien nale y spełni  nast puj cy warunek

       (4.1.1)

w którym:

A

n

 - powierzchnia przekroju rozci ganego netto, w mm

2

,

f

t,0,d

 - obliczeniowa wytrzymało  na rozci ganie, w MPa.

4.1.2 Rozci ganie prostopadłe do włókien

Przy rozci ganiu prostopadłym do włókien nale y spełni  nast puj cy warunek
- dla drewna litego:

       (4.1.2.a)

- dla drewna klejonego warstwowo:

PN-B-03150:2000

Strona 20

background image

       (4.1.2.b)

w których:

f

t,90,d

 - obliczeniowa wytrzymało  na rozci ganie prostopadle do włókien,

V

0

 - obj to  odniesienia równa 0,01 m

3

,

V

 - obj to  rozci ganego fragmentu konstrukcji, V = bh

2

.

4.1.3  ciskanie równoległe do włókien

(1) Przy  ciskaniu równoległym do włókien nale y spełni  nast puj cy warunek

       (4.1.3)

gdzie:

k

c

 - współczynnik wyboczeniowy wg p. 4.2.1 - wzór 4.2.1.a lub 4.2.1.b.

A

d

 - powierzchnia obliczeniowa przekroju poprzecznego, w mm

2

, przyjmowana odpowiednio:

A

d

 = 

A

n

, - je eli symetryczne osłabienia naruszaj  kraw dzie pr ta,

A

d

 = 

A

br

, - je eli symetryczne osłabienia nie naruszaj  kraw dzi pr ta i nie s  wi ksze ni  25 % A

br

,

A

d

 = 4

A

n

/3 - je eli osłabienia niesymetryczne nie naruszaj  kraw dzi pr ta i s  wi ksze ni  25 % A

br

.

f

c,0,d

 - obliczeniowa wytrzymało  na  ciskanie.

(2) Szczegółowe zasady projektowania elementów  ciskanych zostały przedstawione w p. 4.2.1.

4.1.4  ciskanie prostopadłe i sko ne do włókien

(1) Przy  ciskaniu prostopadłym do włókien nale y spełni  nast puj cy warunek

       (4.1.4.a)

w którym:

k

c,90

  -  współczynnik  (patrz  tablica  4.1.4),  który  uwzgl dnia  mo liwo   zwi kszenia  wytrzymało ci  kiedy  długo

obci onego odcinka, wynikaj ca z rozkładu siły, oznaczona jako 

l

 na rys. 4.1.4.1 jest mała,

f

c,90,d

 - obliczeniowa wytrzymało  na  ciskanie prostopadłe do włókien.

Rysunek 4.1.4.1 -  ciskanie prostopadłe do włókien

Tablica 4.1.4 - Warto ci współczynnika 

k

c,90

PN-B-03150:2000

Strona 21

background image

l

1

 

 150 mm

l

1

 > 150 mm

a

 

 100 mm

a

 < 100 mm

l

 

 150 mm

1

1

1

150 mm > 

l

 

 15 mm

1

1 +(150 - 

l

) / 170

1 + a(150 - 

l

) / 17000

l

 < 15 mm

1

1,8

1 + 

a

 / 125

(2) Napr enie  ciskaj ce sko ne do włókien (patrz rys. 4.1.4.2) powinno spełnia  nast puj cy warunek

       (4.1.4.b)

Rysunek 4.1.4.2 - Napr enie sko ne do włókien

4.1.5 Zginanie

(1) Nale y spełni  nast puj ce warunki

       (4.1.5.a)

       (4.1.5.b)

gdzie:

σ

m,y,d

  i 

σ

m,z,d

  s   napr eniami  obliczeniowymi  od  zginania  w  stosunku  do  osi  głównych  pokazanych  na

rysunku 4.1.5,

f

m,y,d

 i 

f

m,z,d

 s  odpowiadaj cymi tym napr eniom wytrzymało ciami obliczeniowymi na zginanie.

PN-B-03150:2000

Strona 22

background image

Rysunek 4.1.5 - Osie belki

(2) Warto ci współczynnika 

k

m

 nale y przyjmowa  nast puj co

- dla przekrojów prostok tnych 

k

m

 = 0,7

- dla innych przekrojów k

m

 = 1,0

(3) Sprawdzi  nale y równie  warunek stateczno ci (p. 4.2.2)

4.1.6 Zginanie z osiow  sił  rozci gaj c

Nale y spełni  nast puj ce warunki

       (4.1.6.a)

       (4.1.6.b)

gdzie:

σ

t,0,d

 - napr enie obliczeniowe na rozci ganie,

f

t,0,d

 - wytrzymało  obliczeniowa na rozci ganie,

k

m

 - wg p. 4.1.5.

4.1.7 Zginanie z osiow  sił   ciskaj c

(1) Nale y spełni  nast puj ce warunki

       (4.1.7.a)

       (4.1.7.b)

gdzie:

σ

c,0,d

 - napr enie obliczeniowe na  ciskanie,

f

c,0,d

 - wytrzymało  obliczeniowa na  ciskanie,

k

m

 - wg p. 4.1.5.

(2) Sprawdzi  nale y równie  warunek stateczno ci (p. 4.2.2)

4.1.8  cinanie

4.1.8.1. Postanowienia ogólne

(1) Nale y spełni  nast puj cy warunek

PN-B-03150:2000

Strona 23

background image

       (4.1.8.1)

(2)  Na  ko cach  belki  wielko ci  obci e   znajduj cych  si   w  odległo ci  do  2 

h

  od  podpory  mo na  zredukowa

zgodnie z rysunkiem 4.1.8.1.

Rysunek 4.1.8.1 - Zredukowana linia wpływowa sił poprzecznych przy podporze

4.1.8.2. Belki podci te na podporze

(1) Napr enia  cinaj ce w belkach podci tych przy podporach (rys. 4.1.8.2) nale y oblicza  przyjmuj c efektywn
(zredukowan ) wysoko  przekroju elementu 

h

e

.

(2)  Dla  belek  podci tych  od  strony  obci onej  (rys.  4.1.8.2.a)  nale y  uwzgl dni   koncentracj   napr e   na
sko nym odcinku belki.

Rysunek 4.1.8.2 - Belki podci te przy podporach

(3) Nale y spełni  warunek

PN-B-03150:2000

Strona 24

background image

       (4.1.8.2.a)

Dla belek podci tych od kraw dzi  ciskanej

       (4.1.8.2.b)

Dla belek podci tych od kraw dzi rozci ganej

       (4.1.8.2.c)

gdzie:

h

 - wysoko  belki, w mm,

i

 - nachylenie skosu belki, (rys. 4.1.8.2),

x

 - odległo  od punktu podparcia do pocz tku skosu,

a = h

e

/

h

.

(4) Warto ci k

n

 nale y przyjmowa  nast puj co

- dla drewna litego k

n

 = 5

- dla drewna klejonego warstwowo k

n

 = 6,5

4.1.9 Skr canie

(1) Nale y spełni  nast puj cy warunek

       (4.1.9.a)

(2) Maksymalne napr enia przy skr caniu mo na dla belek prostok tnych sprawdza  według wzoru

       (4.1.9.b)

gdzie:

b, h

 - wymiary przekroju poprzecznego belki, w mm,

η

 - współczynnik, którego warto ci mo na przyjmowa  według tabl. 4.1.9.

Tablica 4.1.9 - Współczynnik 

ηηηη

h/b

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

η

1)

1,61 1,36 1,25 1,18 1,14 1,12 1,10 1,09 1,08 1,07

1)

 Warto ci 

η

 dla po rednich stosunków 

h/b

 oblicza si  stosuj c

interpolacj  liniow

4.1.10 Skr canie ze  cinaniem

Nale y spełni  nast puj cy warunek

PN-B-03150:2000

Strona 25

background image

       (4.1.10)

4.1.11  cinanie z rozci ganiem prostopadłym do włókien

(1) Nale y spełni  nast puj cy warunek

       (4.1.11)

(2) Warto ci współczynnika 

k

vol

 nale y przyjmowa  nast puj co

- dla drewna litego 

k

vol

 = 1

- dla drewna klejonego warstwowo 

, gdzie 

V = bh

2

 i 

V

0

 = 0,01 m

3

.

4.2 Wymagania dodatkowe

4.2.1 Słupy jednolite

(1)  W  obliczeniach  statycznych  słupów  ciskanych  nale y  uwzgl dni   wpływ  wyboczenia  powodowanego  przez

pocz tkow  krzywizn  pr ta i przypadkowe mimo rody.
(2) Przy sprawdzaniu napr e  wywołanych sił   ciskaj c  nale y uwzgl dni  współczynniki wyboczeniowe 

k

c

 (

k

c,y

,

k

c,z

), które nale y okre la  według wzorów:

       (4.2.1.a)

       (4.2.1.b)

gdzie:

       (4.2.1.c)

       (4.2.1.d)

       (4.2.1.e)

       (4.2.1.f)

gdzie:

β

c

 - współczynnik dotycz cy prostoliniowo ci elementów

- dla drewna litego 

β

c

 = 0,2

- dla drewna klejonego warstwowo 

β

χ

 = 0,1

PN-B-03150:2000

Strona 26

background image

       (4.2.1g)

       (4.2.1h)

λ

y

 = 

l

c

/

i

y

 - smukło  wzgl dem osi 

y

λ

z

 = 

l

c

/

i

z

 - smukło  wzgl dem osi 

z

(3) Stan graniczny no no ci słupów osiowo  ciskanych nale y sprawdza  według warunków

       (4.2.1.i)

       (4.2.1.j)

k

m

 - wg p. 4.1.5.

W  przypadku  gdy 

λ

rel

 

  0,500  stan  graniczny  no no ci  słupów  osiowo  ciskanych  nale y  sprawdza   według

wzorów podanych w p. 4.1.7.
(4) Wpływ wyboczenia w słupach  ciskanych mo na pomin , gdy ich smukło  

λ

c

 

 15.

(5) Smukło ci elementów  ciskanych nie powinny przekracza  warto ci podanych w tablicy 4.2.1.

Tablica 4.2.1 - Graniczne smukło ci elementów  ciskanych

Lp.

Elementy

smukło  

λ

c

1

Pr ty jednolite

150

2

Pr ty zło one na podatnych
ł cznikach

175

3

Wiatrownice, t niki

200

(6) Długo  wyboczeniow  elementów  ciskanych 

l

c

 nale y oblicza  według wzorów

       (4.2.1.k)

       (4.2.1.l)

Warto ci współczynników długo ci wyboczeniowej µ nale y przyjmowa  według zalece  podanych na rysunku 4.2.1

PN-B-03150:2000

Strona 27

background image

Rysunek 4.2.1 - Współczynniki długo ci wyboczeniowej

a) dla pr tów o ko cach sztywno zamocowanych w nieprzesuwnych podporach µ = 0,70,
b)  dla  pr tów  z  jednym  ko cem  sztywno  zamocowanym,  a  drugim  opartym  przegubowo  na  podporach
nieprzesuwnych µ = 0,85,
c) dla pr tów na obu ko cach opartych przegubowo na podporach nieprzesuwnych µ = 1,00,
d)  dla  pr tów  jednym  ko cem  opartych  przegubowo  na  nieprzesuwnej  podporze,  a  drugim  zamocowanym  w
podporze przesuwnej µ = 1,50,
e) dla pr tów jednym ko cem sztywno zamocowanych w nieprzesuwnej podporze, a drugim swobodnym µ = 2,00,
f) warto ci współczynników µ dla elementów kratownic podano w p. 4.2.5.

4.2.2 Belki

(1) W stanie granicznym no no ci belek zginanych nale y spełni  warunek

       (4.2.2.a)

(2) Warto  współczynnika stateczno ci gi tnej 

k

crit

 zale na jest od smukło ci sprowadzonej okre lonej wzorem

       (4.2.2.b)

w którym:

σ

m,crit

 - napr enia krytyczne przy zginaniu, obliczone zgodnie z klasyczn  teori  stateczno ci.

(3) Dla przekrojów prostok tnych wzór (4.2.2.b) przyjmuje posta

       (4.2.2.c)

Warto ci 

k

crit

 mo na oblicza  ze wzorów

k

crit

 = 1        dla 

λ

rel,m

 

 75

k

crit

 = 1,56 - 0,75 

λ

rel,m

  dla 0,75 < 

λ

rel,m

 

 1,4

     dla 

λ

rel,m

 > 1,4

Warto ci 

l

d

 - długo ci obliczeniowe belek do wzoru 4.2.2.c - okre la si  w zale no ci od rzeczywistej rozpi to ci 

l

 i

sposobu przyło enia obci enia wg tablicy 4.2.2.

Tablica 4.2.2 - Stosunek długo ci obliczeniowej belki 

l

d

 do długo ci rzeczywistej 

l

 wg wzoru 4.2.2.c

PN-B-03150:2000

Strona 28

background image

Rodzaj belki i obci enia

l

d

 / l

Swobodnie podparta, obci enie równomierne lub równe momenty na

ko cach

1,0

Wspornik, moment na ko cu

1,0

Swobodnie podparta, obci enie skupione w  rodku belki

0,85

Wspornik, obci enie skupione na ko cu

0,85

Wspornik, obci enie równomierne

0,60

Warto ci podane w tablicy dotycz  obci e , działaj cych w osi  rodkowej belki. Dla
obci e  pionowych, przyło onych do górnej powierzchni belki, obliczon  warto  

l

d

zwi ksza si  o 2 

h

, za  dla obci e  przyło onych do dolnej powierzchni redukuje si  o 0,5

h

, gdzie 

h

 - wysoko  belki.

(4) Dla belek, które w strefie  ciskanej s  zabezpieczone na całej swej długo ci przed przemieszczeniami bocznymi
i na podporach przed skr caniem, współczynnik 

k

crit

 = 1,0.

4.2.3 D wigary jednotrapezowe

(1) Napr enia kraw dziowe przy zginaniu dla d wigarów jednotrapezowych o nachyleniu górnej kraw dzi 

α

 

 10°

(rys. 4.2.3) sprawdza si  według wzorów (4.2.3.a) i (4.2.3.b).

Rysunek 4.2.3 - D wigar jednotrapezowy

- na dolnej kraw dzi d wigara

       (4.2.3.a)

- na górnej nachylonej kraw dzi d wigara

       (4.2.3.b)

(2)  Je eli  dolna  rozci gana  kraw d   d wigara  jest  nachylona  pod  k tem 

α

  do  włókien  drewna  to  napr enia

kraw dziowe na tej kraw dzi sprawdza si  według wzoru

       (4.2.3.c)

PN-B-03150:2000

Strona 29

background image

UWAGA:  Dla  tego  przypadku  ogranicza  si   k t  pochylenia  tej  kraw dzi  do  kierunku  włókien  drewna  według
poni szych zalece

- dla drewna klejonego warstwowo klasy GL24 i GL30: tg 

α

 

 0,1

- dla drewna klejonego warstwowo klasy GL35 i GL40: tg 

α

 

 0,07.

4.2.4 D wigary dwutrapezowe i d wigary o osi zakrzywionej

(1) W strefie kalenicowej (rys. 4.2.4) napr enia od zginania powinny spełnia  warunek

       (4.2.4.a)

gdzie:

k

r

 - współczynnik uwzgl dniaj cy zmniejszenie no no ci na skutek wygi cia włókien drewna przy produkcji drewna

klejonego warstwowo.
(2) Napr enia w kalenicy nale y oblicza  według wzoru

       (4.2.4.b)

gdzie:

M

ap,d

 - moment zginaj cy w kalenicy

h

ap

 - wysoko  d wigara w kalenicy

       (4.2.4.c)

gdzie:

       (4.2.4.d)

       (4.2.4.e)

       (4.2.4.f)

       (4.2.4.g)

(3) Dla d wigarów dwutrapezowych 

k

r

 = 1.

(4) Dla d wigarów o osi zakrzywionej

(5) W strefie kalenicowej napr enia rozci gaj ce prostopadłe do włókien nale y sprawdza  według warunku

       (4.2.4.h)

PN-B-03150:2000

Strona 30

background image

gdzie:

k

dis

 - współczynnik uwzgl dniaj cy wpływ rozdziału napr e  w strefie kalenicowej, o nast puj cych warto ciach:

- dla d wigarów dwutrapezowych oraz d wigarów o osi zakrzywionej i stałym przekroju k

dis

 = 1,4

- dla d wigarów o osi zakrzywionej i zmiennej wysoko ci przekroju k

dis

 = 1,7

V

o

 - obj to  odniesienia równa 0,01 m

3

V

 - obj to  strefy kalenicowej (strefa zakreskowana na rys. 4.2.4).

Nale y przyjmowa  

gdzie:

V

b

 - całkowita obj to  d wigara.

PN-B-03150:2000

Strona 31

background image

Rys. 4.2.4. D wigary dwutrapezowe i o osi zakrzywionej

(6) Najwi ksze napr enia rozci gaj ce prostopadłe do włókien wywołane momentem zginaj cym nale y oblicza

PN-B-03150:2000

Strona 32

background image

według wzoru

       (4.2.4.i)

gdzie:

       (4.2.4.j)

       (4.2.4.k)

       (4.2.4.l)

       (4.2.4.m)

(7) W d wigarach dwutrapezowych nachylenie górnej kraw dzi nie powinno by  wi ksze ni  10° (

α

 

 10°).

UWAGA: Dla d wigarów o osi zakrzywionej i podporach nieprzesuwnych, do napr e  obliczonych według wzorów
(4.2.4.b) i (4.2.4.h) dodaje si  napr enia wywołane działaniem sił podłu nych.
(8) Poza stref  kalenicow  obowi zuj  zasady podane w p. 4.2.3.

4.2.5 D wigary kratowe

4.2.5.1 Postanowienia ogólne

(1)  D wigar  kratowy  mo na  uwa a   za  zespół  pr tów  poł czonych  wzajemnie  w  w złach  (np.  jak  pokazano  na
rys. 4.2.5.1).
(2) Osie ustroju nie powinny wychodzi  poza przekrój elementów, a w przypadku elementów zewn trznych powinny
pokrywa  si  z ich osiami geometrycznymi.

Rysunek 4.2.5.1 - D wigar kratowy

4.2.5.2 Analiza ogólna

(1)  Siły  wewn trzne  w  d wigarach  kratowych  nale y  oblicza   z  uwzgl dnieniem  odkształce   elementów  i  zł czy,
wpływu mimo rodowego podparcia oraz sztywno ci konstrukcji podpieraj cej.
(2)  Je eli  osie  elementów  wewn trznych  nie  pokrywaj   si   z  osiami  ustroju,  to  przy  sprawdzaniu  ich  no no ci
uwzgl dni  nale y wpływ mimo rodów.

(3)  W  obliczeniach  przyjmowa   nale y  długo ci  wyboczeniowe  okre lone  w  p.  4.2.5.4  i  warto ci  po lizgu  w
zł czach okre lone w p.7.
(4) Przyjmowa  mo na,  e elementy maj  swobod  obrotu w zł czach.

PN-B-03150:2000

Strona 33

background image

4.2.5.3 Analiza uproszczona

(1) Dla d wigarów o siatce trójk tnej dopuszcza si  analiz  uproszczon , gdy spełnione s  nast puj ce warunki

a) obwiednia ustroju nie zawiera k tów wkl słych,
b) cz

 powierzchni podparcia znajduje si  pod w złem podporowym (patrz rys.4.2.5.1),

c) wysoko  d wigara przekracza 0,15 razy jego rozpi to  i 10 razy maksymaln  wysoko  pasa.
(2) Siły osiowe w elementach wyznacza  nale y przy zało eniu,  e ka dy z w złów jest przegubowy.
(3)  Momenty  zginaj ce  w  elementach  jednoprz słowych  wyznacza   nale y  równie   przy  zało eniu,  e  w zły
ko cowe s  przegubowe.
(4) Momenty zginaj ce w ci głych elementach wieloprz słowych wyznacza  nale y przy zało eniu,  e element jest
belk  swobodnie podpart  w ka dym zł czu.

(5)  Wpływ  przemieszcze   w złów  i  niepełnej  sztywno ci  zł czy  uwzgl dnia   nale y  przez  redukcj   o  10  %
momentów zginaj cych w w złach.
(6) Zredukowane momenty w złowe uwzgl dnia  nale y przy obliczaniu prz słowych momentów zginaj cych.
4.2.5.4 Sprawdzenie no no ci elementów

(1)  Przy  sprawdzaniu  elementów  ciskanych  ze  wzgl du  na  wyboczenie  nale y  przyjmowa   nast puj ce
współczynniki długo ci wyboczeniowej:
- dla pasów kratownic w przypadku wyboczenia w płaszczy nie kraty µ = 1,0
(

l

c

 = 1,0   

l

),

-  dla  pasów  kratownic  usztywnionych  płatwiami,  t nikami  itp.,  w  przypadku  wyboczenia  z  płaszczyzny  kraty
µ = 1,0 (

l

c

 = 1,0 

a

, gdzie 

a

 - rozstaw płatwi lub t ników),

- dla słupków i krzy ulców kratownic w płaszczy nie kraty:
a) w przypadku poł czenia z pasami na sworznie lub pojedyncz  wi zk  pier cieni µ = 1,0,
b) przy innych poł czeniach µ = 0,8,
- dla słupków i krzy ulców z płaszczyzny kraty µ = 1,0.
(2) Wpływ wyboczenia pr tów  ciskanych mo na pomin , gdy smukło  

λ

c

 

 15.

4.2.6 Ramy i łuki płaskie

(1)  W  obliczeniach  ram  uwzgl dni   nale y  napr enia  wywołane  przez  nieprawidłowo ci  geometryczne  i
konstrukcyjne,  tj.  odchyłki  mi dzy  osi   geometryczn   a  osi   oboj tn   przekroju,  powstałe  na  skutek
niejednorodno ci materiału oraz przypadkowe mimo rody powstałe w trakcie produkcji, monta u itp.

(2)  Napr enia  te  mo na  uwzgl dni   przy  przyj ciu  przybli onego  kształtu  wst pnego  odkształcenia  konstrukcji,
okre lonego przez dwa wyst puj ce jednocze nie czynniki:
a) k t 

φ

 nachylenia sinusoidalnie odkształconej osi konstrukcji do jej osi teoretycznej, którego warto , w radianach,

nale y przyjmowa  nie mniejsz  ni :

       (4.2.6.a)

       (4.2.6.b)

gdzie:

h

 - według rys. 4.2.6.1

PN-B-03150:2000

Strona 34

background image

Rysunek 4.2.6.1 - Przykłady zało onych ugi  wst pnych dla ram i łuków (a), odpowiadaj cych ugi ciu

symetrycznemu (b) i niesymetrycznemu (c)

b) mimo rody przypadkowe wywołane niejednorodno ci  materiału lub niedokładno ci  produkcji i monta u.
Warto ci e tych mimo rodów nale y przyjmowa  nie mniejsze ni :

       (4.2.6.c)

gdzie:
l - długo  elementu ramy.
(3) Ugi cia nale y oblicza , przyjmuj c warto  E według wzoru

       (4.2.6.d)

Przykłady zało onych odkształce  wst pnych podano na rys.4.2.6.1.
(4) Długo ci wyboczeniowe l

c

 słupów i rygli ram, przy wyboczeniu w płaszczy nie ramy, mo na okre la  ze wzoru

       (4.2.6.e)

w którym:

       (4.2.6.f)

gdzie:

PN-B-03150:2000

Strona 35

background image

I

S

 - moment bezwładno ci słupa,

h - wysoko  słupa,

I

r

 - moment bezwładno ci rygla,

r - długo  połowy rygla.
W przypadku gdy moment bezwładno ci słupa i rygla jest zmienny, we wzorze (4.2.6.f) nale y przyjmowa  moment
bezwładno ci słupa  dla przekroju  poprzecznego  znajduj cego si   w odległo ci  0,65 h  od  przegubu podporowego
oraz moment bezwładno ci rygla dla przekroju poprzecznego znajduj cego si  w odległo ci 0,65 h od kalenicy (por.
rys.4.2.6.2).

Rysunek 4.2.6.2 - Przekroje odniesienia do obliczania długo ci wyboczeniowej ram

(5) Długo  wyboczeniow  l

c

 łuków dwu- i trójprzegubowych dla stosunku strzałki wzniesienia do rozpi to ci łuku od

f/l = 0,15 do f/l = 0,5 i przy nieznacznie zmiennym przekroju poprzecznym mo na przyjmowa  (rys. 4.2.6.3):

Rysunek 4.2.6.3 - Łuk - okre lanie długo ci wyboczeniowej

a) w płaszczy nie łuku l

c

 = 1,25s,

gdzie:
s - długo  połowy łuku mierzona w rozwini ciu po osi
b) z płaszczyzny łuku
- dla pasa górnego  ciskanego l

c

 = 1,0 a,

gdzie:

a - odległo  mi dzy usztywnieniami poprzecznymi
- dla pasa dolnego  ciskanego l

c

 = µ a, zale nie od rodzaju usztywnie :

- przy usztywnieniach w postaci d wigarów kratowych µ = 1,0,
- przy usztywnieniach w postaci mieczy opartych jednym ko cem o łuk, a drugim o płatwie µ = 1,25.
(6) Ramy o naro ach zakrzywionych
Ramy  te  s   produkowane  z  drewna  klejonego  warstwowo,  głównie  w  postaci  połówek  ram  trójprzegubowych,
montowanych w cało  na budowie (rys. 4.2.6.4)

PN-B-03150:2000

Strona 36

background image

Rysunek 4.2.6.4 - Rama o naro u zakrzywionym

Dla elementów o osi zakrzywionej grubo  tarcicy t zale y od stosunku promienia krzywizny r do jej grubo ci, z tym

e powinien by  spełniony warunek r

min

 

 150 t oraz wymagania produkcyjne wg PN-EN 386, w tym

       (4.2.6.g)

Przy kształtowaniu ramy nale y post powa  tak, aby k t przyci cia tarcicy odpowiadał poni szym zaleceniom:
- dla drewna klejonego warstwowo klasy GL24 i GL30: tg

α

 

 0,1

- dla drewna klejonego warstwowo klasy GL35 i GL40 tg

α

 

 0,07

(7) Ramy o naro ach ł czonych na ł czniki mechaniczne
Ramy  tego  typu  (rys.  4.2.6.5)  produkowane  s   z  drewna  klejonego  warstwowo,  głównie  w  postaci  słupów  i  rygli
ł czonych w naro ach na sworznie lub pier cienie.

Rysunek. 4.2.6.5 - Rama o naro u wykonanym z zastosowaniem ł czników mechanicznych

W poł czeniu naro a zaleca si  rozstawienie pier cieni lub sworzni na obwodzie okr gu. Siły działaj ce na sworze
lub jedn  par  pier cieni mo na wyznacza  w sposób nast puj cy:
- od momentu zginaj cego: 

 (4.2.6.h)

gdzie:
r - odległo  ł cznika od  rodka ci ko ci całej grupy ł czników
n - liczba sworzni lub par pier cieni

PN-B-03150:2000

Strona 37

background image

- od siły poprzecznej: 

 (4.2.6.i)

- od siły podłu nej: 

 (4.2.6.j)

Przy sprawdzaniu no no ci poł czenia nale y bra  pod uwag  najbardziej niekorzystne działanie tych składowych
na ł cznik w odniesieniu do kierunku włókien drewna.

4.2.7 Usztywnienia

4.2.7.1 Postanowienia ogólne

(1)  Usztywnienia  nale y  projektowa   w  celu  zapewnienia  stateczno ci  przestrzennej  konstrukcji,  tj.  zapewnienia
podstawowym elementom no nym płaskiej postaci zginania i zabezpieczenia ich przed nadmiernym wyboczeniem.
(2) Stateczno  przestrzenna konstrukcji powinna by  zapewniona przez st enia połaciowe podłu ne i poprzeczne
oraz t niki połaciowe.
(3)  Przy  projektowaniu  usztywnie   nale y  przyjmowa   najbardziej  niekorzystn   kombinacj   nieprawidłowo ci

konstrukcyjnych oraz zało onych ugi  wst pnych.
4.2.7.2 Pojedyncze elementy  ciskane

(1)  W  pojedynczych  elementach  ciskanych  wymagaj cych  usztywnienia  bocznego  (rys.  4.2.7.2),  rozstawy  "a"
mi dzy elementami usztywniaj cymi nale y tak dobiera , aby ugi cia boczne elementu  ciskanego nie przekraczały
warto ci:
- a /500 dla elementów klejonych warstwowo,
- a /300 dla innych elementów.
(2) Sztywno  spr ysta C ka dego z elementów usztywniaj cych powinna by  nie mniejsza ni :

 (4.2.7.2.a)

gdzie:

 (4.2.7.2.b)

 (4.2.7.2.c)

m - liczba prz seł.

Rysunek 4.2.7.2 - Przykłady pojedynczych elementów  ciskanych, usztywnionych przez podpory boczne

(3)  Ka dy  element  usztywniaj cy,  słu cy  do  zmniejszenia  długo ci  wyboczeniowej,  powinien  przejmowa
obliczeniow  sił   ciskaj c :

PN-B-03150:2000

Strona 38

background image

 (4.2.7.2.d)

 (4.2.7.2.e)

gdzie:
N

d

 -  rednia warto  obliczeniowej siły  ciskaj cej w elemencie.

(4) Obliczeniow  warto  siły stabilizuj cej F

d

 dla  ciskanej strefy belki o przekroju prostok tnym nale y oblicza

przyjmuj c:

       (4.2.7.2.f)

Warto  k

crit

 nale y wyznacza  według p.4.2.2, jak dla belki nieusztywnionej.

M

d

 - maksymalny moment obliczeniowy w belce o wysoko ci h.

4.2.7.3 Usztywnienie zespołu elementów  ciskanych

(1) Usztywnienie słu ce do zmniejszenia długo ci wyboczeniowej oblicza si  na sił   ciskaj c , według wzorów

       (4.2.7.3.a)

       (4.2.7.3.b)

gdzie:
n - liczba elementów usztywnianych, według rys. 4.2.7.3

Rysunek 4.2.7.3 - Zespół belek lub d wigarów wymagaj cy usztywnienia bocznego

PN-B-03150:2000

Strona 39

background image

(2) Sił   ciskaj c  w  płatwiach, usztywniaj cych górne  pasy  ciskane  wi zarów lub  ram, nale y oblicza   według
wzoru (4.2.7.3.a) i (4.2.7.3.b).

Napr enia wywołane t  sił  nale y uwzgl dni  przy obliczaniu napr e  całkowitych, je eli stanowi  one nie mniej
ni  5 % napr e  od zginania.
4.2.7.4 Usztywnienia połaciowe

(1)  Usztywnienia  te  projektuje  si   w  postaci  kratowych  wi zarów  połaciowych.  Wi zary  te  mo na  oblicza   na
obci enie równomiernie rozło one q

d

, działaj ce w kierunku prostopadłym do płaszczyzny st anych elementów.

Nale y uwzgl dni  dwa przeciwne zwroty tego obci enia.

       (4.2.7.4)

gdzie:
N

d

 -  rednia obliczeniowa siła  ciskaj ca w st anym elemencie o rozpi to ci l,

n - liczba usztywnianych d wigarów.
l = h wg rys. 4.2.7.3.
(2) Ugi cie poziome w  rodku rozpi to ci d wigara wywołane przez samo obci enie q

d

 nie powinno by  wi ksze

ni  l/700.
(3) Ugi cie poziome, wywołane przez sum  q

d

 i innych obci e , nie powinno by  wi ksze ni  l/500.

(4)  Wi zary  wiatrowe,  usytuowane  w  pasmach  szczytowych  lub  przedskrajnych  hal,  obliczane  na  obci enie

wiatrem o warto ci "w", mog  stanowi  równocze nie konstrukcj  st aj c , je eli obci enie q

d

 obliczone według

wzoru (4.2.7.4) spełnia zale no

W przypadku gdy 

, wi zary wiatrowe mog  jednocze nie spełnia  rol  st e  połaciowych tylko wtedy, gdy

zostan  obliczone na przeniesienie obci enia

(5)  Rozstaw  osiowy  wi zarów  usztywniaj cych  powinien  by   nie  wi kszy  ni   30  m.  W  budynkach  o  mniejszej
długo ci wi zary usztywniaj ce powinny by  usytuowane w pasmach przy  cianach szczytowych lub  w pasmach
przedskrajnych.

4.2.7.5 T niki podłu ne

(1)  W  celu  zmniejszenia  długo ci  wyboczeniowej  ram  i  łuków,  w  których  strefa  ciskana  obejmuje  cały  przekrój
poprzeczny lub znaczn  jego cz

, nale y stosowa  t niki podłu ne prostopadłe do ich płaszczyzny (rys. 4.2.7.5).

Rysunek 4.2.7.5 - T niki pionowe

(2) T niki nale y oblicza  na obci enie q

d

, okre lone według wzoru 4.2.7.4, pomno one przez ich rozstaw, tj. na

PN-B-03150:2000

Strona 40

background image

sił  Q = q

d

a.

(3) T niki nale y  umieszcza  w  rodku rozpi to ci  d wigarów, łuków lub ram,  gdy ich rozpi to  l 

 12 m i  nie

rzadziej ni  co 12,0 m gdy l > 12 m.
(4) Płatwie mog  by  elementami t ników, je eli ich smukło  

λ

 < 200.

(5) Napr enia w płatwiach nale y oblicza  według wzorów 4.1.7.a i 4.1.7.b, przyjmuj c wytrzymało  obliczeniow
na  ciskanie f

c,d

 zwi kszon  o 10 %.

5 STANY GRANICZNE U YTKOWALNO CI

5.1 Wymagania ogólne

(1)  Obliczanie  konstrukcji  według  stanów  granicznych  u ytkowalno ci  ma  na  celu  sprawdzenie,  czy

przemieszczenia konstrukcji nie ograniczaj  mo liwo ci jej u ytkowania.
W  szczególno ci  przemieszczenia  konstrukcji,  spowodowane  oddziaływaniami  zewn trznymi,  a  tak e  zmianami
wilgotno ci  i  temperatury,  powinny  zawiera   si   w  odpowiednich  granicach,  ustalonych  z  uwagi  na  wymagania
u ytkowe, w tym np. dotycz ce wygl du, mo liwo ci zniszczenia lub uszkodzenia elementów budowlanych itp.
Obliczone ugi cia powinny by  nie wi ksze ni  warto ci graniczne podane w p. 5.2.
(2) Ugi cia nale y oblicza  zgodnie z zasadami mechaniki budowli. Dla elementów o przekrojach zło onych nale y
wprowadzi   charakterystyki  zast pcze  wg  rozdziału  6.  Przy  obliczaniu  ugi   nie  uwzgl dnia  si   osłabienia
przekrojów otworami na ł czniki mechaniczne.

W belkach i d wigarach pełno ciennych, których L / h 

 20 mo na pomin  wpływ sił poprzecznych.

(3)  W  obliczeniach  konstrukcji  w  stanach  granicznych  u ytkowalno ci  nale y  przyjmowa   obci enia
charakterystyczne przy zastosowaniu warto ci  rednich wła ciwo ci spr ystych materiałów.
(4)  Dora ne  przemieszczenie  u

inst

  nale y  oblicza   posługuj c  si   warto ci   redni   odpowiednich  modułów

spr ysto ci i dora nego modułu podatno ci zł czy dla stanu granicznego u ytkowalno ci K

ser

 podanego w p. 7.2

(tablica 7.2).
(5) Ko cowe przemieszczenie u

fin

 nale y oblicza  ze wzoru:

       (5.1)

gdzie:
k

def

 - współczynnik uwzgl dniaj cy przyrost przemieszczenia w czasie na skutek ł cznego wpływu pełzania i zmian

wilgotno ci. Warto ci tego współczynnika przedstawiono w tablicy 5.1.
(6)  Ko cowe  przemieszczenie  elementu  wykonanego  z  materiałów  o  ró nych  wła ciwo ciach  pełzania  oblicza
nale y przyjmuj c zmodyfikowane moduły spr ysto ci, które wyznacza si  dziel c chwilowe warto ci modułu dla
ka dego materiału przez odpowiedni  warto  (1 + k

def

).

(7)  Je eli  kombinacja  obci e   składa  si   z  oddziaływa   nale cych  do  ró nych  klas  trwania  obci enia,  udział

ka dego z oddziaływa  w całkowitym przemieszczeniu oblicza  nale y oddzielnie.

Tablica 5.1 - Warto ci k

def

 dla drewna, materiałów drewnopochodnych i zł czy

PN-B-03150:2000

Strona 41

background image

Materiał

Klasa u ytkowania

Klasa trwania obci enia

1

2

3

Drewno lite i klejone warstwowo

Stałe

0,60

0,80

2,00

Długotrwałe

0,50

0,50

1,50

redniotrwałe

0,25

0,25

0,75

Krótkotrwałe

0,00

0,00

0,30

Sklejka

Stałe

0,80

1,00

2,50

Długotrwałe

0,50

0,60

1,80

redniotrwałe

0,25

0,30

0,90

Krótkotrwałe

0,00

0,00

0,40

Płyty wiórowe zgodne z PN-EN 312-6

1)

, PN-EN 312-7, płyty OSB zgodne z

PN-EN 300 klasy 3 i 4

Stałe

1,50

2,25

-

Długotrwałe

1,00

1,50

-

redniotrwałe

0,50

0,75

-

Krótkotrwałe

0,00

0,30

-

Płyty wiórowe zgodne z PN-EN 312-4

1)

, PN-EN 312-5, płyty OSB zgodne z

PN-EN 300 klasy 2, płyty pil niowe wg PN-EN 622-2

Stałe

2,25

3,00

-

Długotrwałe

1,50

2,00

-

redniotrwałe

0,75

1,00

-

Krótkotrwałe

0,30

0,40

-

Płyty pil niowe zgodne z PN-EN 622-3, PN-EN 622-5

Stałe

3,00

-

-

Długotrwałe

2,00

-

-

redniotrwałe

1,00

-

-

Krótkotrwałe

0,35

-

-

1)

 Nie stosuje si  w klasie u ytkowania 2.

5.2 Warto ci graniczne ugi

5.2.1 Belki

(1) Składniki ugi cia podano na rys. 5.2.1, gdzie znaczenie okre le  jest nast puj ce:
u

0

 - strzałka odwrotna (wygi cie wst pne), w mm

u

1

 - ugi cie wywołane obci eniem stałym, w mm

u

2

 - ugi cie wywołane obci eniem zmiennym, w mm

PN-B-03150:2000

Strona 42

background image

Rysunek 5.2.1 - Oznaczenia ugi

Ugi cie wynikowe u

net

, poni ej prostej ł cz cej punkty podparcia belki, jest równe

u

net

 = u

1

 + u

2

 - u

0

.

(2) Dla przypadków, w których nale y ogranicza  ugi cia dora ne od obci e  zmiennych, zaleca si  nast puj ce
warto ci graniczne, je eli nie wyst puj  wymagania dodatkowe
u

2,ins

 

 L / 300

Dla wsporników: u

2,ins

 

 L / 150.

gdzie:
L - rozpi to  belki lub wysi g wspornika, w mm.

(3) Dla przypadków, kiedy nale y ogranicza  ugi cie ko cowe u

fin

 zaleca si  nast puj ce warto ci graniczne, je eli

nie wyst puj  wymagania dodatkowe
u

2,fin

 

 u

net,fin

 

 L / 200

Dla wsporników: u

2,fin

 

 u

net,fin

 

 L / 100

5.2.2 D wigary kratowe

Dla d wigarów kratowych warto ci graniczne ugi  całej konstrukcji oraz poszczególnych jej elementów, je eli nie

wyst puj  wymagania dodatkowe, przyjmuje si  wg tablicy 5.2.3.

Tablica 5.2.3 - Warto ci graniczne ugi  u

net

fin

Rodzaj
obci -

enia

Wykonane z
wygi ciem wst pnym

Wykonane bez wygi cia wst pnego

D wi-
gary
pełno-

cien-

ne

D wigary
kratowe

D wi-
gary
pełno-

cien-

ne

D wigary
kratowe

Kons-
trukcje

cien-

ne

Płyty
dacho-
we

Elementy
stropu

Krok-
wie,
płatwie
i inne

elemen-
ty
wi za
dacho-
wych

Desko-
wania
dacho-
we

Obliczenia

Obliczenia

nie-
tynko-
wane

tynko-
wane

przybli-

one

dokład-
ne

przybli-

one

dokład-
ne

Stałe i
zmien-
ne

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 si  warto ci u

net, fin

 wi ksze od podanych o 50 %

PN-B-03150:2000

Strona 43

background image

5.2.3 Warto ci graniczne ugi

Warto ci graniczne ugi  u

net,fin

, je eli nie wyst puj  wymagania dodatkowe, mo na przyjmowa  wg tablicy 5.2.3.

5.3 Obliczanie ugi

(1) Ugi cia belek przy zginaniu uko nym nale y oblicza  wg wzoru

       (5.3.a)

w którym:

u

fin,z

, u

fin,y

 - składowe ugi cia w dwóch prostopadłych kierunkach, w mm

(2) Ugi cia belek ci głych, gdy stosunek rozpi to ci najwi kszego prz sła do najmniejszego nie przekracza 1:0,8,
przy  jednakowym  obci eniu  wszystkich  prz seł,  lub  gdy  stosunek  najwi kszego  obci enia  jednego  prz sła  do
najmniejszego  obci enia  innego  nie  przekracza  1:0,8,  przy  zachowaniu  jednakowej  rozpi to ci  prz seł,  mo na
oblicza   w  przybli eniu,  przyjmuj c  stosunek  najwi kszego  ugi cia  belki  ci głej  do  najwi kszego  ugi cia  belki
jednoprz słowej swobodnie podpartej:
a) dla prz seł skrajnych:
0,65 - przy obci eniu stałym,

0,90 - przy obci eniu zmiennym,
b) dla prz seł  rodkowych:
0,25 - przy obci eniu stałym,
0,75 - przy obci eniu zmiennym.
(3) Je eli nie s  prowadzone obliczenia dokładne, ugi cia belek swobodnie podpartych od obci e  równomiernie
rozło onych mo na oblicza  według wzorów
a) dla belek o stosunku L / h 

 20

       (5.3.b)

b) dla belek o stosunku L / h < 20 i stałym przekroju prostok tnym

       (5.3.c)

c) dla belek jak w pozycji b), lecz o przekroju prostok tnym zmiennym (rys. 5.3.a)

       (5.3.d)

PN-B-03150:2000

Strona 44

background image

Rysunek 5.3 - Belki o zmiennym przekroju

d) dla belek dwuteowych lub skrzynkowych o przekroju stałym

       (5.3.e)

e) dla belek dwuteowych i skrzynkowych o przekroju zmiennym (rys. 5.3.b)

       (5.3.f)

w których:
I - moment bezwładno ci przekroju poprzecznego belki, przyjmowany odpowiednio jak dla belek jednolitych lub o
przekroju zło onym,
u

M

 - ugi cie belki swobodnie podpartej wywołane momentem zginaj cym,

u

V

 - ugi cie belki swobodnie podpartej spowodowane działaniem sił poprzecznych,

η

1

 - współczynnik wg tablicy 5.3,

h, h

p

 - wysoko  belki odpowiednio: w  rodku rozpi to ci, na podporze,

h', h'

p

 - odległo  mi dzy osiami pasów odpowiednio: w  rodku rozpi to ci, na podporze,

(EI) - sztywno  przekroju, obliczona jak dla belek jednolitych lub o przekroju zło onym.

Tablica 5.3 - Współczynniki 

ηηηη

1

 do uwzgl dnienia wpływu sił poprzecznych na ugi cia belek dwuteowych i

skrzynkowych

Belki z drewna

Belki z drewna i materiałów

drewnopochodnych

b

w

 / b

f

 

1)

1,00

0,50

0,33

0,25

0,33

0,25

0,125

η

1

19,2

30,0

40,0

51,0

33,0

48,0

90,0

1)

 b

w

, b

f

 - szeroko ci, odpowiednio:  rodnika, pasa

PN-B-03150:2000

Strona 45

background image

Zmiany, Poprawki, Uwagi

UWAGI

Norma obowi zuj ca w cało ci od 1 lipca 2002 r. oraz alternatywnie z norm  PN-81/B-03150.00, 01, 02 i 03 do 30
czerwca 2002 r.

ZMIANY

ZMIANA PN-B-03150/Az1, luty 2001

PRZEDMOWA DO ZMIANY

Wprowadzenie  zmiany  jest  spowodowane  potrzeb   uzupełnienia  klasyfikacji  drewna  wg  PN-82/D-94021  oraz
uzupełnienia warto ci charakterystycznych drewna klasy wytrzymało ci C18.

TRE

 ZMIANY

Zmienia si  tre  tablicy zał cznika Z-2.2.3 na nast puj c :

Zał cznik Z-2.2.3

(normatywny)

Klasy wytrzymało ci - warto ci charakterystyczne (wybrane dla krajowego drewna

iglastego) drewna litego o wilgotno ci 12 % według tablicy Z-2.2.3-1

Tablica Z-2.2.3-1

PN-B-03150:2000

Strona 46

background image

Rodzaje wła ciwo ci

Oznaczenie

Klasy drewna konstrukcyjnego litego o

wilgotno ci 12 %

C18

C24

C30

C35

C40

Wytrzymało , w N/mm

2

 (MPa)

Zginanie

f

m,k

18

24

30

35

40

Rozci ganie wzdłu  włókien

f

t,0,k

11

14

18

21

24

Rozci ganie w poprzek włókien

f

t,90,k

0,3

0,4

0,4

0,4

0,4

ciskanie wzdłu  włókien

f

c,0,k

18

21

23

25

26

ciskanie w poprzek włókien

f

c,90,k

4,8

5,3

5,7

6,0

6,3

cinanie

f

v,k

2,0

2,5

3,0

3,4

3,8

Spr ysto , w kN/mm

2

 (GPa)

redni moduł spr ysto ci wzdłu  włókien

E

0,mean

9

11

12

13

14

5% kwantyl modułu spr ysto ci wzdłu  włókien

E

0,05

6,0

7,4

8,0

8,7

9,4

redni moduł spr ysto ci w poprzek włókien

E

90,mean

0,30

0,37

0,40

0,43

0,47

redni moduł odkształcenia postaciowego

G

mean

0,56

0,69

0,75

0,81

0,88

G sto , w kg/m

3

Warto  charakterystyczna

r

k

320

350

380

400

420

Warto   rednia

r

mean

380

420

460

480

500

Odpowiadaj ca klasyfikacja według PN-82/D-94021

Drewno sosnowe i  wierkowe - dla grubo ci

tarcicy, w mm

ł 38

-

-

MKG,

KG

MKS,

KS

MKW,

KW

< 38

-

KG

MKG,

KS

MKS,

KW

MKW,

-

Drewno jodłowe - dla grubo ci tarcicy, w mm

ł 38

-

MKG,

KG

MKS,

KS

MKW,

KW

-

< 38

KG

MKG,

KS

MKS,

KW

MKW,

-

-

Drewno modrzewiowe - dla grubo ci tarcicy, w

mm

ł 38

-

-

MKG,

KG

MKS,

KS

MKW,

KW

< 38

-

-

MKG,

KG

MKS,

KS

MKW,

KW

PN-B-03150:2000

Strona 47


Document Outline