drewno.doc

Spis treści:

Rozdział I: Przykłady obliczeń elementów konstrukcji drewnianych
wg PN – B – 03150:2000

1.       Ustalenie wartości obliczeniowych podstawowych właściwości wytrzymałościowych drewna litego do zastosowania w konstrukcji budynku.

2.       Wymiarowanie elementów drewnianych rozciąganych osiowo.

3.       Wymiarowanie elementów drewnianych ściskanych osiowo.

4.       Wymiarowanie elementów zginanych jednokierunkowo.

I. 1. Ustalenie wartości obliczeniowych podstawowych właściwości wytrzymałościowych drewna litego do zastosowania

w konstrukcji budynku.

              Wartość obliczeniową Xd właściwości drewna określa się ze wzoru:

Xk – wartość charakterystyczna

γm – częściowy współczynnik bezpieczeństwa

-          przy sprawdzaniu stanu granicznego nośności γm = 1,3

-          przy sprawdzaniu stanu granicznego użytkowania γm = 1,0

kmod – częściowy współczynnik modyfikacyjny uwzględniający wpływ na właściwości

           wytrzymałościowe czasu trwania obciążenia i zawartości wilgoci w konstrukcji, zależy  

           od klasy użytkowania i od klasy trwania obciążenia.

Klasy użytkowania konstrukcji:

              klasa użytkowania 1 – charakteryzuje się zawartością wilgoci w materiale odpowiadającą temperaturze 20˚C i wilgotnością względną otaczającego powietrza przekraczającą 65% tylko przez kilka tygodni w roku

              klasa użytkowania 2 – jw. i wilgotność względna powietrza przekracza 85% przez kilka tygodni w roku

              klasa użytkowania 3 – odpowiada warunkom powodującym wilgotność drewna wyższa niż w kl. 2

W kl. użytkowania 1 – przeciętna zawartość wilgoci w drewnie iglastym nie przekracza 12%

W kl. użytkowania 2 – przeciętna zawartość wilgoci w drewnie nie przekracza 20%

Kl. użytkowania 3 – dotyczy tylko wyjątkowych wypadków

Klasy trwania obciążenia.

Wartości współczynnika kmod

              Jeżeli kombinacja obciążeń zawiera oddziaływanie należące do różnych klas trwania obciążenia wartości kmod należy przyjmować odpowiednio do oddziaływania o najkrótszym czasie trwania. Np. dla kombinacji obciążenia stałego i krótkotrwałego przyjmuje się kmod dla obciążenia krótkotrwałego.

Przykład 1. Ustalić wartości obliczeniowe podstawowych właściwości wytrzymałościowych
i sprężystych drewna jodłowego klasy C 30. Drewno przewidziane jest do zastosowania
w konstrukcji dachu budynku mieszkalnego.

Wielkości oblicza się na podstawie wzoru:

- częściowy współczynnik bezpieczeństwa γm dla drewna w stanach granicznych nośności
γm = 1,3

- dla dachu klasa użytkowania konstrukcji 2

- klasa trwania obciążenia: obciążenie ciężarem własnym przewidywane na okres dłuższy niż 10 lat czyli obciążenie stałe,

obciążenie śniegiem zaliczone jest do średniotrwałych czyli klasa trwania obciążenia średniotrwała

              z tabeli odczytano (dla kl. użytkowania 2 i obciążenia średniotrwałego) kmod = 0,8

1. wytrzymałość obliczeniowa na zginanie fm,d

-          wartość charakterystyczna fm,k = 30 [N/mm2] lub [MPa]

2. wytrzymałość obliczeniowa na rozciąganie wzdłuż włókien ft,o,d

-          wartość charakterystyczna ft,o,k = 18 [N/mm2] lub [MPa]

3. wytrzymałość obliczeniowa na ściskanie wzdłuż włókien fc,o,d

-          wartość charakterystyczna fc,o,k, = 23 [N/mm2] lub [MPa]

4. średni moduł sprężystości wzdłuż włókien Eo,mean

              wartości obliczeniowe podawane są w tabeli w normie dla drewna C 30

                                                        Eo.mean = 12000 MPa

Przykład 2. Ustalić wytrzymałość obliczeniową na zginanie i ściskanie wzdłuż włókien
dla belek i słupów z drewna C 35. Elementy te przewidziano do budowy hali produkcji włókien syntetycznych.

-          częściowy współczynnik bezpieczeństwa γm dla drewna w stanach granicznych nośności γm = 1,3

-          warunki użytkowania odpowiadają klasie użytkowania 3

-          obciążenie ciężarem własnym jest podstawowym obciążeniem trwającym dłużej niż 10 lat czyli przyjęto klasę trwania obciążenia = stałe

z tabeli odczytano (dla klasy użytkowania 3 i dla obciążenia stałego) kmod = 0,50

1. wytrzymałość obliczeniowa na zginanie – fm.d

-          wartość charakterystyczna fm,k = 35 MPa

2. wytrzymałość obliczeniowa na ściskanie wzdłuż włókien fc,o,d

-          wartość charakterystyczna fc,o,k = 25 MPa

I. 2. Wymiarowanie elementów drewnianych rozciąganych osiowo.

Naprężenie sprawdza się ze wzoru

An – powierzchnia przekroju poprzecznego netto w [mm2]

ft,o,d – obliczeniowa wytrzymałość na rozciąganie w [MPa]

              Osłabienia przekroju poprzecznego elementów rozciąganych są ograniczone i nie mogą wynosić więcej niż:

-          0,5 grubości elementu przy osłabieniach symetrycznych

-          0,4 grubości elementu przy osłabieniach niesymetrycznych

-          najmniejsza grubość elementu w miejscach osłabionych musi wynosić
co najmniej 30mm

Przykład 1. Sprawdzić nośność wieszaka więźby dachowej osłabionego wycięciami i śrubami. Wieszak jest wykonany z drewna sosnowego klasy C 35. Więźba stanowi konstrukcję dachu budynku jednorodzinnego. Wieszak rozciągany osiowo siłą 20 kN. Przekrój poprzeczny
80mm x 120mm.

1.      Ustalenie obliczeniowej wytrzymałości na rozciąganie

...