Zgodnie z normą PN-EN 1990 wyróżnia się cztery następujące stany graniczne nośności: STR, GEO, EQU oraz FAT. Co oznaczają poszczególne skróty oraz w jaki sposób tworzyć kombinacje w przypadku stanów granicznych nośności? W dalszej części artykułu omówimy poruszone kwestie.
Stany graniczne nośności
Na początku omówimy sobie czym są stany graniczne nośności. Otóż stany graniczne nośności wiążą się z nośnością graniczną konstrukcji, np. w sytuacji, gdy moment zginający w wyniku odziaływania obciążeń obliczeniowych jest większy niż obliczeniowy moment krytyczny, to wymagania SGN nie są spełnione. Do stanów granicznych nośności zalicza się również stany powodujące zagrożenie dla ludzi, jak i całej konstrukcji. Wymagania dotyczące stanów granicznych nośności spełnione są, gdy:
\(E_d ≤ R_d
\)
gdzie:
Ed – wartość sił wewnętrznych po uwzględnieniu współczynników oddziaływań – wartość obliczeniowa siły wewnętrznej,
Rd – obliczeniowa wartość graniczna.
Rodzaje stanów granicznych
Jak już wcześniej wspomniano zgodnie z normą PN-EN 1990 wyróżnia się cztery następujące stany graniczne nośności:
- EQU – to utrata równowagi konstrukcji bądź jej części,
- STR – czyli zniszczenie następujące w wyniku nadmiernego odkształcenia, przekształcając się w mechanizm, zniszczenia materiałowego, utratę stateczności bądź jej części, wraz z podporami i fundamentami,
- GEO – to zniszczenie bądź nadmierne deformacje podłoża,
- FAT – zniszczenie zmęczeniowe.
Wyznaczenie stanów granicznych nośności według załącznika krajowego PN-EN-1990
Według normy PN-EN-1990 obliczeniowe efekty oddziaływań Ed na konstrukcje przedstawia się:
\(Ed=Σγ_{G,j} G_{k,j} „+” γ_{P}P „+” γ_{Q,1}Q_{k,1} „+” Σγ_{Q,i} Ψ_{0,i} Q_{k,i}
\)
gdzie:
Gk,j – charakterystyczne oddziaływanie stałe,
Pk – charakterystyczne oddziaływanie sprężające,
Qk,i – charakterystyczne oddziaływanie zmienne,
γG,j – współczynnik częściowy obciążenia stałego,
γQ,i – współczynnik częściowy obciążenia zmiennego,
Ψ0,i -współczynnik dla wartości kombinacji zmiennego oddziaływania towarzyszącego,
Σ – oznacza łączny efekt oddziaływań.
Zgodnie z załącznikiem krajowym podczas sprawdzania stanów granicznych STR i GEO zaleca się stosowanie miarodajnej kombinacji oddziaływań (mniej korzystnej) z poniższych równań:
\(Ed=Σγ_{G,j} G_{k,j} „+” γ_{P}P „+” γ_{Q,1} Ψ_{0,1} Q_{k,1} „+” Σγ_{Q,i} Ψ_{0,i} Q_{k,i}
\) \(
Ed= ξ Σγ_{G,j} G_{k,j} „+” γ_{P}P „+” γ_{Q,1}Q_{k,1} „+” Σγ_{Q,i} Ψ_{0,i} Q_{k,i}
\)
gdzie:
ξ – współczynnik redukcyjny dla niekorzystnych obciążeń stałych,
Ψ0,1 – współczynnik dla wartości kombinacji głównego oddziaływania zmiennego.
γG,j,sup=1,35,
γG,j,inf=1,00,
ξ=0,85 (tak aby iloczyn ξγG,j ≈1,15)
γQ,1=γQ,i=1,50 (gdy efekt oddziaływania zmiennego jest niekorzystny, 0 jeśli jest korzystne)
γQ,1=γQ,i=0,00 (gdy efekt oddziaływania zmiennego jest korzystny)
Tabela 1. Zalecane wartości współczynników Ψ dla budynków:
| Oddziaływania | Ψ0 | Ψ1 | Ψ2 |
| KATEGORIA A: powierzchnie mieszkalne | 0,7 | 0,5 | 0,3 |
| KATEGORIA B: powierzchnie biurowe | 0,7 | 0,5 | 0,3 |
| KATEGORIA C: miejsca zebrań | 0,7 | 0,7 | 0,6 |
| KATEGORIA D: powierzchnie handlowe | 0,7 | 0,7 | 0,6 |
| KATEGORIA E: powierzchnie magazynowe | 1,0 | 0,9 | 0,8 |
| KATEGORIA F: ruchu pojazdów ≤30kN | 0,7 | 0,7 | 0,6 |
| KATEGORIA G: ruchu pojazdów 30kN< P ≤160kN | 0,7 | 0,5 | 0,3 |
| KATEGORIA H: dachy | 0,0 | 0,0 | 0,0 |
| OBCIĄŻENIE ŚNIEGIEM: w miejscowościach H > 1000m n.p.m. | 0,7 | 0,5 | 0,2 |
| OBCIĄŻENIE ŚNIEGIEM: w miejscowościach H < 1000m n.p.m. | 0,5 | 0,2 | 0,0 |
| OBCIĄŻENIE WIATREM | 0,6 | 0,2 | 0,0 |
Bibliografia:
[1] PN-EN 1990:2004 Eurokod 0: Postawy projektowania konstrukcji.
Zobacz też:
Zbrojenie poprzeczne na ścinanie
Długość zakładu prętów zbrojeniowych
Długość zakotwienia prętów zbrojeniowych
