Obliczanie stanu granicznego nośności dla konstrukcji drewnianych
Jak już wspomniano powyżej, największy stosunek składników zwykle wynika z najwyższego obciążenia. W większości norm europejskich i amerykańskich wytrzymałość drewna zależy jednak od czasu obciążenia i wilgotności drewna. Dlatego może się zdarzyć, że decyduje kombinacja obciążeń, nawet jeśli nie ma ona największego obciążenia w stosunku do wielkości. Z tego powodu ważne jest, aby znaleźć rządzące kombinacje obciążeń. Pokazano to graficznie na rysunku 01.
Ed = wartość obliczeniowa obciążenia
Rd = obliczeniowa wartość wytrzymałości
t = czas trwania obciążenia
g = obciążenie stałe
s = obciążenie śniegiem
w = obciążenie wiatrem
Przypadek 1
Obowiązująca kombinacja obciążeń = g + s + w
Powód: Obciążenie z g + s + w jest najbliższe krzywej Rd.
Przypadek 2
Obowiązująca kombinacja obciążeń = g
Powód: Obciążenie od g jest najbliższe krzywej Rd.
Przypadek 3:
Obowiązująca kombinacja obciążeń = g + s
Powód: Obciążenie z g + s jest najbliższe krzywej Rd.
Przypadek 4:
Obowiązująca kombinacja obciążeń = g + s
Powód: Obciążenie od g + s przekracza krzywą Rd → Ed > Rd.
Wpływ czasu trwania obciążenia jest uwzględniany w [1] przy współczynniku modyfikacji kmod. W [2] sytuacja ta jest rozwiązywana za pomocą współczynnika CD (ASD) i współczynnika λ (LRFD). Norma szwajcarska [3] definiuje po prostu wpływ czasu trwania obciążenia na wytrzymałość za pomocą współczynnika ηM, a zatem jest identyczna dla wszystkich oddziaływań; Rysunek 01 nie jest zatem istotny w tym przypadku.
Obliczenia stanu granicznego użytkowalności dla konstrukcji drewnianych
Podczas obliczania stanu granicznego użytkowalności największe ugięcia występują przy uwzględnieniu wszystkich współczynników ugięcia niekorzystnych oddziaływań. Zgodnie z [1] należy przeanalizować następujące odkształcenia; na przykład dla załącznika niemieckiego i austriackiego:
- sprężyste odkształcenie początkowe winst
składający się z charakterystycznej kombinacji - odkształcenie końcowe wżebro
składający się z charakterystycznego odkształcenia początkowego i współczynnika pełzania kombinacji quasi-stałej - odkształcenie końcowe wżebro, netto
składający się z quasi-trwałego odkształcenia początkowego i współczynnika pełzania kombinacji quasi-trwałej. Jest on również obliczany na podstawie charakterystycznego odkształcenia początkowego dla innych krajów, ale zgodnie z niemieckim i austriackim załącznikiem jest to uważane za zbyt „ścisłe”.
W [2] nie wyjaśniono wyraźnie, które przypadki obciążeń należy zastosować do określenia kombinacji obciążeń dla użytkowalności. Odnosi się to do ogólnie przyjętych norm inżynierii budowlanej. W takim przypadku można określić IBC (międzynarodowy kodeks budowlany) [4], aby określić decydującą kombinację obciążeń (patrz Rozdział 1604.3). Tylko uwzględnianie pełzania wyjaśniono w [2]. W przeciwieństwie do innych norm europejskich, IBC rozpatruje oddzielnie działania związane z odkształceniami. Wartości graniczne wynikają wyłącznie z obciążeń wymuszonych, śniegu lub wiatru w przypadku odkształcenia, aw przypadku pełzania z ciężaru własnego + obciążenia wymuszonego.
Zgodnie z [3] należy przeanalizować następujące stany graniczne; między innymi:
- rzadka sytuacja projektowa
składający się z charakterystycznego odkształcenia początkowego i współczynnika pełzania kombinacji quasi-stałej - Częste sytuacje obliczeniowe
składający się z częstych odkształceń początkowych i współczynników pełzania kombinacji quasi-stałej - Quasi-stała sytuacja obliczeniowa
składający się z quasi-trwałego odkształcenia początkowego i współczynnika pełzania kombinacji quasi-trwałej
Uwzględnianie czasu trwania obciążenia, wilgotności drewna i pełzania w programach RFEM i RSTAB
W celu uwzględnienia czasu trwania obciążenia, wilgotności i pełzania drewna, RFEM i RSTAB zawierają osobne normy do klasyfikacji przypadków obciążeń i ich kombinacji. Przy odpowiedniej normie dodano „Drewno”.
We właściwościach odpowiedniej normy można ustawić ustawienia specyficzne dla normy, takie jak definicja współczynnika pełzania. W ten sposób należy wprowadzić niezbędne ustawienia, aby utworzyć kombinację obciążeń.
Aby uwzględnić wpływ czasu trwania obciążenia podczas projektowania, odpowiedni czas trwania obciążenia jest definiowany podczas tworzenia przypadku obciążenia.
Jest on automatycznie przejmowany w modułach projektowych (RF-/TIMBER Pro, RF-/TIMBER AWC, RF-LAMINATE itd.) I przypisywany do poszczególnych kombinacji obciążeń.
Następnie zapewnia się, że obliczenia stanu granicznego nośności dla każdej kombinacji obciążeń są zawsze przeprowadzane przy możliwie najkrótszym czasie trwania z zawartych w nich przypadków obciążeń.
Dla stanu granicznego użytkowalności wartości graniczne odpowiedniej sytuacji obliczeniowej są przypisywane w danych ogólnych odpowiedniego modułu dodatkowego. Jeżeli kombinacje obciążeń są generowane ręcznie, bez korzystania z automatycznej kombinacji obciążeń, przypisanie należy wykonać również ręcznie.
Wartości graniczne można dostosować w ustawieniach normy lub w ustawieniach Załącznika krajowego dla danej sytuacji obliczeniowej.
