background image

UKD 624.04:69.001.2

POLSKA NORMA

Numer: PN-76/B-03001

Tytuł: Konstrukcje i podło a budowli - Ogólne zasady oblicze

Grupa ICS: 91.080.01 93.020

1. WST P

1.1.  Przedmiot  normy.  Przedmiotem  normy  s   ogólne  zasady  oblicze   statycznych  i  wytrzymało ciowych,

maj cych  na  celu  zapewnienie  lub  ocen   bezpiecze stwa  konstrukcji  budowlanych  oraz  mo liwo   u ytkowania
tych konstrukcji zgodnie z przeznaczeniem w zało onym czasie eksploatacji.

1.2.  Zakres  stosowania  normy.  Norm   stosowa   nale y  przy  opracowywaniu  norm  obliczania  i  projektowania

konstrukcji budowlanych według metody stanów granicznych. Postanowienia normy dotycz  wszystkich konstrukcji
budowlanych niezale nie od ich przeznaczenia i rodzaju stosowanych materiałów.

1.3. Okre lenia

1.3.1.  Stan  graniczny  -  stan,  po  osi gni ciu  którego  uwa a  si ,  e  konstrukcja  lub  jej  element  zagra a

bezpiecze stwu lub przestaje spełnia  okre lone wymagania u ytkowe.

1.3.2.  Obci enie  charakterystyczne  /normowe/  -  obci enie  w  postaci  czynnych  sił  zewn trznych  lub

oddziaływa   wywołanych  wpływami  temperatury,  skurczu,  osiadania  podpór  itp.,  ustalane  na  podstawie  danych

statystycznych  i  odpowiadaj ce  okre lonemu  prawdopodobie stwu  nieprzekroczenia  w  zało onym  czasie
eksploatacji;  przy  braku  danych  statystycznych,  za  obci enie  charakterystyczne  przyjmowa   mo na  obci enie
nominalne, ustalane deterministycznie odpowiednio do przewidywanego sposobu u ytkowania konstrukcji.

1.3.3.  Obci enie  obliczeniowe  -  obci enie  o  warto ci  niekorzystniejszej  od  obci enia  charakterystycznego,

równe iloczynowi obci enia charakterystycznego i współczynnika obci enia.

1.3.4.  Wytrzymało   charakterystyczna  /normowa/  -  wytrzymało   materiału  ustalana  na  podstawie  danych

statystycznych i odpowiadaj ca okre lonemu prawdopodobie stwu wyst powania wytrzymało ci nie mniejszych od
niej.
Warto ci charakterystyczne ustalane s  równie  dla innych cech mechanicznych materiałów oraz dla parametrów
geofizycznych podło a gruntowego.

1.3.5.  Wytrzymało   obliczeniowa  -  wytrzymało   ni sza  od  wytrzymało ci  charakterystycznej,  równa  ilorazowi

wytrzymało ci charakterystycznej i współczynnika materiałowego.
Warto ci  obliczeniowe  innych  cech  mechanicznych  materiałów  oraz  parametrów  geofizycznych  podło a

PN-76/B-03001

Strona 1

background image

gruntowego otrzymywane s  równie  drog  dzielenia warto ci charakterystycznych przed odpowiednie, cz ciowe
współczynniki bezpiecze stwa dla materiałów i gruntów.

1.3.6.  Współczynnik  obci enia  /

γ

f

/  -  cz ciowy  współczynnik  bezpiecze stwa  uwzgl dniaj cy

prawdopodobie stwo  wyst powania  wielko ci  obci e   o  warto ciach  niekorzystniejszych  od  obci e
charakterystycznych.

1.3.7.  Współczynnik  materiałowy  /

γ

m

/  -  cz ciowy  współczynnik  bezpiecze stwa  uwzgl dniaj cy

prawdopodobie stwo wyst powania  wytrzymało ci materiałów  ni szych od  warto ci charakterystycznych,  a tak e
rodzaj  zniszczenia  konstrukcji  /bez  lub  z  ostrze eniem/;  cz ciowe  współczynniki  bezpiecze stwa  ustalane  s

równie  dla innych cech mechanicznych materiałów oraz dla parametrów geotechnicznych podło a gruntowego.

1.3.8.  Współczynnik  konsekwencji  zniszczenia  konstrukcji  /

γ

n

/  -  cz ciowy  współczynnik  bezpiecze stwa

przyjmowany  w  celu  dodatkowego  zwi kszenia  lub  zmniejszenia  bezpiecze stwa  konstrukcji  w  zale no ci  od

stopnia zagro enia  ycia ludzkiego i wielko ci strat gospodarczych.

1.3.9. Współczynnik  korekcyjny /

m

/ -  współczynnik zmniejszaj cy lub  zwi kszaj cy obliczeniowe  wytrzymało ci

materiałów, oraz inne cechy mechaniczne materiałów, a tak e parametry geofizyczne podło a gruntowego z uwagi

na specyficzne cechy konstrukcji lub podło a oraz na sposób ich obci ania.

2. METODA OBLICZE

Obliczenia konstrukcji i podło y przeprowadza  nale y według metody stanów granicznych, przyjmuj c do oblicze
charakterystyczne  i obliczeniowe  warto ci  obci e   i  wytrzymało ci materiałów  oraz  innych  cech  mechanicznych
materiałów i parametrów geofizycznych podło y gruntowych.

3. STANY GRANICZNE

3.1.  Rodzaje  stanów  granicznych.  Konstrukcje  i  elementy  konstrukcji  nale y  sprawdza   z  uwagi  na  mo liwo

wyst pienia dwóch grup stanów granicznych:
- grupy stanów granicznych no no ci,
- grupy stanów granicznych u ytkowania.
W  obliczeniach  nale y  uwzgl dni   warunki  wyst puj ce  w  poszczególnych  stadiach  realizacji  oraz  w  stadium
eksploatacji konstrukcji.

3.2. Stany graniczne no no ci. Do stanów granicznych no no ci zalicza si :

- utrat  stateczno ci cz ci lub cało ci konstrukcji traktowanej jako ciało sztywne,
- zniszczenie najbardziej wyt onych przekrojów konstrukcji,
- zniszczenie cz ci lub post puj ce zniszczenie cało ci konstrukcji /np. w efekcie eksplozji gazu itp./,
- przekształcenie si  konstrukcji w mechanizm w wyniku uplastycznienia lub zarysowania /p kni cia/  materiału w

niektórych przekrojach lub utraty stateczno ci kształtu niektórych elementów konstrukcji,
-  stany  powstałe w  wyniku  uplastycznienia  materiału  lub  podło a  oraz  nadmiernego rozwarcia  si   rys  /sp kania/
prowadz ce do zniszczenia lub niedopuszczalnej zmiany kształtu konstrukcji.

3.3. Stany graniczne u ytkowania

Do stanów granicznych u ytkowania zalicza si :
- nadmierne odkształcenia konstrukcji lub podło a,
- nadmierne zarysowanie konstrukcji,
- nadmierne drgania konstrukcji.

3.4. Sprawdzanie stanów granicznych

3.4.1.  Sprawdzanie  stanów  granicznych  no no ci  polega  na  wykazaniu,  e  warto ci  sił  wewn trznych

wywołanych działaniem obci e  obliczeniowych s  nie wi ksze od no no ci konstrukcji lub podło a wyznaczonej
dla  obliczeniowych  wytrzymało ci  lub  innych  obliczeniowych  cech  mechanicznych  materiałów  i  obliczeniowych

PN-76/B-03001

Strona 2

background image

parametrów geofizycznych podło a gruntowego.
Przy  wyst powaniu  dwóch  lub  wi kszej  liczby  obci e   zmiennych  siły  wewn trzne  okre la   nale y  z

uwzgl dnieniem mniejszego prawdopodobie stwa jednoczesnego wyst pienia tych obci e  o pełnych warto ciach
obliczeniowych.
W  przypadku  gdy  konstrukcj   sprawdza  si   na  działanie  obci enia  wyj tkowego  o  du ej  intensywno ci,  mo na
korzysta  z zało enia,  e obci enie to powoduje zniszczenie jednego lub kilku elementów najbardziej nara onych
na działanie tego obci enia i sprawdzanie stanu granicznego no no ci przeprowadza  dla wtórnego /zast pczego/
schematu  statycznego,  otrzymanego  po  usuni ciu  najbardziej  nara onego  elementu  /lub  elementów/.  W
obliczeniach nale y wtedy przyjmowa  charakterystyczne warto ci obci e  i wytrzymało ci materiałów.

3.4.2. Sprawdzenie stanów granicznych u ytkowania polega na wykazaniu,  e wielko ci odkształce  konstrukcji,

szeroko ci  rozwarcia  rys  itp.,  wywołanych  działaniem  obci e   charakterystycznych  przy  zało eniu
charakterystycznych  warto ci  cech  mechanicznych  materiałów  i  charakterystycznych  warto ci  parametrów
geofizycznych  s   nie  wi ksze  od  wielko ci  uznanych  za  graniczne.  Warto ci  graniczne  odkształce ,  szeroko ci

rozwarcia rys itp. powinny by  uzale nione od skutków gospodarczych i ujemnych reakcji u ytkowników.

4. WARTO CI CHARAKTERYSTYCZNE

4.1.  Obci enia.  Warto ci  charakterystyczne  obci e   nale y  ustala   na  podstawie  danych  statystycznych

przyjmuj c:
- dla obci e  stałych - warto ci równe ich warto ciom  rednim,
-  dla  obci e   zmiennych  -  warto ci,  których  oczekiwany  okres  powrotu  jest  co  najmniej  równy  zakładanemu
czasowi eksploatacji konstrukcji.

Dla  wszystkich  konstrukcji,  z  wyj tkiem  konstrukcji  prowizorycznych  i  monumentalnych,  zakłada   nale y  czas
eksploatacji wynosz cy 50 lat. Dla konstrukcji prowizorycznych zakłada  nale y czas eksploatacji równy 5 lat, a dla
konstrukcji monumentalnych - 200 lat.
Warto ci  charakterystyczne  obci e   zmiennych  dla  stadium  realizacji  przyjmowa   nale y  jak  dla  konstrukcji
prowizorycznych.

4.2.  Wytrzymało ci  materiałów.  Warto ci  charakterystyczne  wytrzymało ci  materiałów  nale y  ustala   na

podstawie danych  statystycznych  przy  zało eniu,  e  prawdopodobie stwo  wyst powania warto ci  nie  mniejszych
od nich jest co najmniej równe 0,95.
W  przypadku  gdy  wyniki  uzyskiwane  na  próbkach  stosowanych  do  kontroli  wytrzymało ci  materiałów  mog   by
uto samiane  z  wytrzymało ci   materiału  w  elementach  konstrukcji  -  za  wytrzymało   charakterystyczn
przyjmowa   nale y  wytrzymało   ustalon   bezpo rednio  na  podstawie  statystycznego  rozkładu  wyników  bada

próbek. W przeciwnym razie tj. gdy wymiary, kształt lub sposób badania próbek powoduj ,  e wyniki uzyskiwane
przy  kontroli  wytrzymało ci  materiału  nie  mog   by   uto samiane  z  wytrzymało ci   materiału  w  elementach
konstrukcji  -  wytrzymało   charakterystyczn   ustala   nale y  równie   na  podstawie  statystycznego  rozkładu
wyników  bada   próbek  lecz  z  wprowadzeniem  odpowiedniej  korekty,  uwzgl dniaj cej  systematyczn   ró nic
mi dzy  wytrzymało ci   mierzon   na  próbkach  i  wytrzymało ci   w  elementach  konstrukcji,  spowodowan
wymiarami, kształtem lub sposobem badania próbek.

4.3.  Inne  cechy  mechaniczne  materiałów  oraz  parametry  geofizyczne  podło a  gruntowego.  Warto ci

charakterystyczne tych cech oraz parametrów geofizycznych podło a powinny odpowiada  warto ciom  rednim.

5. WARTO CI CZ

CIOWYCH WSPÓŁCZYNNIKÓW BEZPIECZE STWA

5.1.  Warto ci  współczynników  obci enia,  podawane  w  normach  obci e ,  powinny  by   dobierane  z

uwzgl dnieniem rozrzutów poszczególnych rodzajów obci e .
Warto ci  współczynników  obci enia  mog   by   dodatkowo  zwi kszane  z  uwagi  na  niedokładno ci  modelu
obliczeniowego, stosowanego do wyznaczania sił wewn trznych.

5.2. Warto ci współczynników materiałowych, podawane w normach obliczania i projektowania poszczególnych

rodzajów konstrukcji, powinny by  dobierane z uwzgl dnieniem rozrzutów wytrzymało ci poszczególnych rodzajów
materiałów /lub innych cech mechanicznych materiałów i parametrów geofizycznych podło a/ oraz ró nicowane w
zale no ci od rodzaju zniszczenia konstrukcji.

PN-76/B-03001

Strona 3

background image

Dla konstrukcji, których zniszczenie nast puje bez ostrze enia /np. beton niezbrojony/, powinny one by  wy sze ni
dla  konstrukcji  okazuj cych  wyra ne  oznaki  zbli aj cego  si   zniszczenia  w  postaci  du ych  odkształce   lub

zarysowania  /np.  stale  posiadaj ce  wytrzymało   na  zerwanie  wy sz   od  przyjmowanej  do  oblicze   granicy
plastyczno ci/.
Warto ci  współczynników  materiałowych  mog   by   dodatkowo  zwi kszane  z  uwagi  na  niedokładno   modelu
obliczeniowego, przyjmowanego przy wyznaczaniu no no ci konstrukcji.

5.3. Warto ci  cz ciowych  współczynników  bezpiecze stwa dla  innych  cech mechanicznych  materiałów  i

dla  parametrów  geofizycznych  podło a  gruntowego  powinny  by   wyznaczane  według  podobnych  zasad  jak

warto ci współczynników materiałowych /p. 5.2/.

5.4. Warto  współczynnika konsekwencji zniszczenia konstrukcji ró n  od jedno ci przyjmowa  nale y

- dla budowli, których zniszczenie poci gn łoby za sob  katastrofalne skutki materialne i społeczne /np. wie owce
na terenie g sto zabudowanym, osłony reaktorów atomowych, du e zapory wodne/ oraz dla budowli o charakterze
monumentalnym; w przypadkach tych nale y przyjmowa  

γ

n

 > 1,0,

- dla budowli nie przeznaczonych na stały pobyt ludzi /np. magazyny, budynki rolnicze, konstrukcje wsporcze linii
elektroenergetycznych/; w przypadkach tych nale y przyjmowa  

γ

n

 

 1,0.

Dla wszystkich pozostałych budowli nale y przyjmowa  

γ

n

 = 1,0.

Warto ci  współczynnika  konsekwencji  zniszczenia  konstrukcji  dla  obu  wy ej  wymienionych  grup  budowli  ustala
nale y indywidualnie, na podstawie specjalnej analizy probabilistycznej.
Współczynnik 

γ

n

 nale y stosowa  w postaci mno nika do obci e .

KONIEC

INFORMACJE DODATKOWE

1. Instytucja opracowuj ca norm  - Centralny O rodek Badawczo-Projektowy Budownictwa Ogólnego.

2.  Istotne  zmiany  w  stosunku  do  PN-64/B-03001.  U ci lono  i  uporz dkowano  podstawowe  poj cia  z  zakresu

bezpiecze stwa konstrukcji w nawi zaniu do ustale  mi dzynarodowych /RWPG, ISO/.
3. Normy mi dzynarodowe

ISO 2394 - 73 General principles for the verification of the safety of structures
RWPG CT  Ý 384-76 

î

ëüí   îí

ó ö    î íîâ í ˙. Î íîâí   îëî í ˙  î 

÷ ó

4. Autorzy projektu normy - doc. dr in . Wojciech Kukulski, doc. dr in . Jan Pawlikowski.

5. Wydanie 5 - stan aktualny: grudzie  1993 - bez zmian.

PN-76/B-03001

Strona 4