Konstrukcje drewniane: Obliczenia statyczne i projektowanie według PN-B-03150
PN-B-03150

Konstrukcje drewniane: Obliczenia statyczne i projektowanie według PN-B-03150

Sytuacje obliczeniowe w projektowaniu konstrukcji drewnianych

Podczas projektowania elementów konstrukcji drewnianych należy uwzględniać dwie główne sytuacje obliczeniowe:

  • Sytuacje stałe
  • Sytuacje przejściowe

Minimalne wymiary przekroju poprzecznego elementów konstrukcji drewnianych

  • Minimalna powierzchnia przekroju netto jednolitego elementu nośnego: 4000 mm²
  • Minimalna grubość elementu: 38 mm

Usztywnienia połaciowe w konstrukcjach drewnianych

Usztywnienia połaciowe projektuje się w formie kratowych wiązarów połaciowych, zapewniających odpowiednią sztywność i stabilność.

Stany graniczne użytkowalności konstrukcji drewnianych

Celem obliczeń jest sprawdzenie, czy przemieszczenia konstrukcji nie ograniczają jej możliwości użytkowych.

Wilgotność drewna w elementach konstrukcyjnych

  • Konstrukcje chronione przed zawilgoceniem: maksymalna wilgotność 18%
  • Konstrukcje na otwartym powietrzu: maksymalna wilgotność 23%

Graniczne smukłości drewnianych elementów ściskanych

  • Pręty jednolite: λ = 150
  • Pręty złożone na podatnych łącznikach: λ = 175
  • Wiatrownice, tęźniki: λ = 200

Zakres stosowania normy PN-B-03150:2000

Norma obejmuje projektowanie konstrukcji z:

  • Drewna litego
  • Drewna klejonego warstwowo
  • Płyt drewnopochodnych
  • Łączników mechanicznych

Klasy drewna według PN-B-03150:2000 i Az1:2001

Norma definiuje klasy wytrzymałości drewna litego:

  • C18, C24, C30, C35, C40
  • W załączniku: C18, C22, C27, C30, C35, C40 [N/mm²]

Gatunki drewna na drobne elementy konstrukcyjne

Wkładki, klocki i inne drobne elementy powinny być wykonane z:

  • Drewna dębowego
  • Drewna akacjowego
  • Innego drewna o podobnej twardości

Klasyfikacja wytrzymałościowa drewna

Ocena wizualna jest wykorzystywana jako jedna z metod klasyfikacji wytrzymałościowej drewna.

Graniczne wartości wilgotności drewna

  • Elementy konstrukcyjne: nie więcej niż 15%
  • Elementy klejone warstwowo: nie więcej niż 15%

Klasy użytkowania konstrukcji drewnianych

Norma PN-B-03150:2000 określa trzy klasy użytkowania w zależności od wilgotności środowiska pracy drewna. System klas wprowadzono w celu:

  • Określenia wytrzymałości drewna w danych warunkach wilgotnościowych
  • Uwzględnienia przemieszczeń wynikających z tych warunków

Klasy trwałości obciążeń według PN-B-03150:2000

Efekt stałego obciążenia zależy od jego długości w okresie użytkowania konstrukcji:

  • Stałe – ciężar własny
  • Długotrwałe – obciążenie magazynu
  • Średniotrwałe – obciążenie użytkowe
  • Krótkotrwałe – śnieg, wiatr
  • Chwilowe – obciążenie wynikające z awarii

Minimalne wymiary przekroju w miejscach osłabionych

  • Minimalna grubość: 30 mm
  • Wartości dla osłabień:
    • Symetryczne: 50% grubości
    • Niesymetryczne: 60% grubości

Wpływ wyboczenia i prostoliniowości

  • W obliczeniach statycznych należy uwzględnić wyboczenie spowodowane przypadkową krzywizną pręta.
  • Norma PN-B-03150:2000 stosuje współczynniki prostoliniowości:
    • Drewno lite: βc
    • Drewno klejone: βχ

Graniczne smukłości elementów ściskanych

  • Pręty jednolite: λc = 150
  • Pręty złożone: λc = 175

Współczynniki długości wyboczeniowej

  • Pręty sztywno zamocowane: μ = 0,70
  • Pręty przegubowo podparte: μ = 1,00
  • Pręty swobodnie podparte jednym końcem: μ = 2,00

Stosunek długości obliczeniowej do rzeczywistej

  • Belka swobodnie podparta: ld/l = 1,0
  • Wspornik: ld/l = 0,6

Analiza statyczna uproszczona

Warunki stosowania

  • Obwiednia ustroju nie zawiera kątów wklęsłych.
  • Cześć powierzchni podparcia znajduje się pod węzłem podporowym.
  • Wysokość dźwigara przekracza 0,15 razy jego rozpiętość i 10 razy maksymalną wysokość pasa.

Założenia

  • Wyznaczanie sił osiowych przy przegubowych węzłach.
  • Momenty zginające w elementach jednoprzęsłowych (węzły przegubowe).
  • Momenty w elementach ciągłych (swobodne podparcie w złączach).
  • Redukcja momentów w węzłach o 10%.

Wartości graniczne ugięć

  • Strop tynkowany: L/300
  • Strop nietynkowany: L/250

Wymiary złączy konstrukcyjnych

  • Średnica gwoździ: 1/6 do 1/11 cieńszego elementu złącza
  • Minimalna grubość elementów złączy:
    • Stalowe: 2 mm
    • Sklejka: 8 mm
    • Twarde płyty pilśniowe: 5 mm
    • Płyty wórowe: 10 mm

Podsumowanie

Norma PN-B-03150:2000 stanowi podstawę do projektowania konstrukcji drewnianych, uwzględniając szczegółowe wymagania dotyczące parametrów materiałowych, statycznych oraz użytkowych. Dzięki temu zapewnia bezpieczeństwo i trwałość konstrukcji w różnych warunkach środowiskowych.

Obraz Ralph z Pixabay
drewno klejonedrewno liteklasy drewnakonstrukcje drewnianenorma PN-B-03150obliczenia statyczneprojektowanie drewnianych konstrukcjismukłość elementówwilgotność drewnazłącza konstrukcyjne
Udostępnij:
Konstrukcje drewniane: Obliczenia statyczne i projektowanie według PN-B-03150
Napisane przez
Paweł Wrochna
Co myślisz o tym artykule?
0 reakcji
love
0
like
0
so-so
0
weakly
0
0 komentarzy
Najnowsze komentarze
  • Najnowsze komentarze
  • Najlepsze komentarze
Zaloguj się, aby dodać komentarz.
Prawa zastrzeżone Pi Corp sp. z o.o. copyright 2020-2022