MEDINĖSKONSTRUKCIJOS

Eurokodas 5. Medinių k-jų projektavimas

IV-a paskaita

EUROKODAS 5. MEDINIŲ KONSTRUKCIJŲ SKAIČIAVIMO PAGRINDAI

MEDINĖSKONSTRUKCIJOS

Eurokodai ir jų struktūra

IV-a paskaita

Kas tai yra Eurokodai?

Eurokodai – tai eilė norminių dokumentų statinių konstrukcijų projektavimui Europos sąjungos ribose.

Sumanytos ir vystytos paskutinius 30 metų Europos sąjungos šalių narių, be abejonės pažangiausios projektavimo normos pasaulyje

Eurokodai sumanyti kaip būsiančios privalomosios projektavimo normos viešiesiems statybų objektams, ir tikėtina privačiam sektoriui Europoje ir visame pasaulyje

MEDINĖSKONSTRUKCIJOS

Eurokodai ir jų struktūra

IV-a paskaita

Eurokodai: kodėl ir kada?

Europos Bendrijų Komisija 1975 m. nusprendė imtis statybos srities veiksmų programos, kurios tikslas panaikinti technines prekybos kliūtis ir darninti techninius reikalavimus.

Eurokodų programą sudarantys standartai:

� EN 1990 Eurokodas 0: Konstrukcijų projektavimo pagrindai

� EN 1991 Eurokodas 1: Apkrovos ir poveikiai

� EN 1992 Eurokodas 2: Gelžbetoninių konstrukcijų projektavimas

� EN 1995 Eurokodas 5: Medinių konstrukcijų projektavimas

� EN 1999 Eurokodas 9: Aliuminio konstrukcijų projektavimas

� .............

� .............

MEDINĖSKONSTRUKCIJOS

Eurokodai ir jų struktūra

IV-a paskaita

Ribinių būvių metodas

...ribiniai būviai – tai funkciniai lygmenys, anapus kurių konstrukcija nebetenkina jai keliamų reikalavimų

Ribiniai būviai:

� Saugos (žmonių ir konstrukcijos sauga)

� Tinkamumo (konstrukcijos, arba konstrukcinių elementų funkcionali kokybė juos normaliai eksploatuojant; žmonių komfortabilumas ar konstrukcijų išvaizda)

MEDINĖSKONSTRUKCIJOS

Eurokodai ir jų struktūra

IV-a paskaita

Saugos ribiniai būviai:

� konstrukcijos ar jos dalies pusiausvyros netekimas

� dėl pernelyg didelių deformacijų, konstrukcijos virtimas mechanizmu

Tinkamumo ribiniai būviai:

� deformatyvumas (grįžtamosios ir negrįžtamosios deformacijos)

� vibracijos

� ilgalaikiškumas

MEDINĖSKONSTRUKCIJOS

Eurokodai ir jų struktūra

IV-a paskaita

Saugos ir tinkamumo ribiniai būviai

� skirti šiuos du būvius

� žinoti, kad vieno iš dviejų ribinių būvių galima netikrinti, jei yra pakankamai informacijos įrodyti, kad šis bus įvykdytas tikrinant kitą

� žinoti, kad tikrinant ribinius būvius, susijusius su nuo laiko priklausančiais poveikiais reikia įvertinti konstrukcijos skaičiuotinę eksploatavimo trukmę

Privalu:

MEDINĖSKONSTRUKCIJOS

Eurokodai ir jų struktūra

IV-a paskaita

Konstrukcijos skaičiuotinė eksploatavimo trukmė

Skaičiuotinė eksploatavimo

trukmės kategorija

Siūloma skaičiuotinė eksploatavimo

trukmė (metais)

Pavyzdžiai

1 10 Laikinosios konstrukcijos

2 10-25 Pakeičiamos konstrukcijų dalys

3 15-30 Žemės ūkio statinių konstrukcijos

4 50 Pastatų konstrukcijos

5 100 Monumentalūs pastatai

MEDINĖSKONSTRUKCIJOS

Eurokodai. Apkrovos ir poveikiai

IV-a paskaita

Poveikiai pagal kitimą laike:

� Nuolatiniai (G)

� Kintamieji (Q)

� Ypatingieji (A)

(savasis svoris, fiksuota įranga)

(naudojimo apkrovos ant perdangų, stogų, sijų; vėjas ir sniegas)

(sprogimai, transporto smūgiai)

Tam tikrus poveikius galima priskirti prie ypatingųjų – sniegą, žemės drebėjimą, priklausomai nuo statybvietės.

MEDINĖSKONSTRUKCIJOS

Eurokodai. Apkrovos ir poveikiai

IV-a paskaita

Kintamųjų poveikių

reprezentatyvios reikšmės

� Derintinė reikšmė (taikoma saugos ribiniams būviams ir negrįžtamiesiems tinkamumo ribiniams būviams tikrinti )

k0ψ Q

� Dažninė reikšmė (taikoma saugos ribiniams būviams ypatingaisiais poveikiais tikrinti ir grįžtamiesiems tinkamumo ribiniams būviams tikrinti )

k1ψ Q

� Tariamai nuolatinė reikšmė

(taikoma saugos ribiniams būviams su ypatingaisiais poveikiais tikrinti ir grįžtamiesiems tinkamumo ribiniams būviams tikrinti. Taip pat ilgalaikiams efektams skaičiuoti.)

k2ψ Q

MEDINĖSKONSTRUKCIJOS

Eurokodai. Apkrovos ir poveikiai

IV-a paskaita

Q

Skaičiuotinė r. Qd = γQ ⋅ Qk

Charakteristinė r. Qk

Derintinė r. ψ0 ⋅ Qk

Dažninė r. ψ1 ⋅ Qk

Tariamai nuolatinė r. ψ2 ⋅ Qk

t

charakteristinė sniego apkrovos reikšmė sk – maksimali sniego apkrovos reikšmė vieną kart per 50 metų (P98%)2% metinė viršijimo tikimybė

MEDINĖSKONSTRUKCIJOS

Eurokodas 5. Medinių k-jų projektavimas

IV-a paskaita

Eurokodas 5

� EN 1995 aprašomi medinių konstrukcijų saugos, tinkamumo ir ilgalaikiškumo principai bei reikalavimai. Jis yra pagrįstas ribinio būvio sąvoka, taikoma kartu su dalinių koeficientų metodu.

� Projektuojant naujas konstrukcijas, EN 1995 skirtas tiesiogiai taikyti su EN 1990:2002 ir atitinkamomis EN 1991 dalimis.

� Dalinių koeficientų ir kitų patikimumo parametrų skaitinės reikšmės yra rekomenduojamos kaip pagrindinės, suteikiančios priimtiną patikimumo lygį. Jos buvo parinktos padarius prielaidą, kad darbų kokybės ir kokybės vadybos lygis yra pakankamas

MEDINĖSKONSTRUKCIJOS

Eurokodas 5. Medinių k-jų projektavimas

IV-a paskaita

Eurokodo 5 dalys:

� LST EN 1995-1-1: Medinių konstrukcijų projektavimas. 1-1 dalis. Bendrosios nuostatos. Bendrosios ir pastatų taisyklės

� LST EN 1995-1-2: Medinių konstrukcijų projektavimas. 1-2 dalis. Bendrosios nuostatos. Konstrukcijų elgsenos ugnyje skaičiavimas

� LST EN 1995-2: Medinių konstrukcijų projektavimas. 2 dalis. Tiltai

Šie standartai yra lietuviškieji Europos standartų EN 1995-... versijos. Šie standartai lietuvių kalba turi tą patį statusą, kaip ir standartai oficialiosiomis kalbomis.

MEDINĖSKONSTRUKCIJOS

Eurokodas 5. Medinių k-jų projektavimas

IV-a paskaita

Eurokodo 5 taikymo sritys:

� EN 1995 taikomas pastatams ir inžineriniams statiniams iš medienos (vientisosios pjautinės, obliuotosios ar polių pavidalo medienos, klijuotos sluoksniuotosios medienos ar statybinių pertvarkytosios medienos gaminių, pvz., sluoksniuotosios lukštų medienos (LVL)) arba pertvarkytosios medienos plokščių, suklijuotų klijais ar sujungtų mechaninėmis jungėmis, projektuoti.

� EN 1995 reglamentuoja tik medinių konstrukcijų laikomosios galios, tinkamumo, ilgalaikiškumo ir atsparumo ugniai reikalavimus. Kiti reikalavimai, pvz., dėl šiluminės ar garso izoliacijos, neaptariami

MEDINĖSKONSTRUKCIJOS

Eurokodas 5. Medinių k-jų projektavimas

IV-a paskaita

LST EN 1995-1-1 struktūra:

� 1 skyrius Bendrieji dalykai, taikymo sritys, prielaidos

� 2 skyrius Projektavimo pagrindai: reikalavimai, RB, pagrindiniai kintamieji, poveikiai ir aplinkos įtaka

� 3 skyrius Medžiagų savybės

� 4 skyrius Ilgalaikiškumas: atsparumas biologiniams organizmams ir korozijai

� 5 skyrius Konstrukcijų analizės pagrindai: bendrieji dalykai

� 6 skyrius Saugos ribiniai būviai: centriškai tempiami elementai .... sistemų laikomosios galios

MEDINĖSKONSTRUKCIJOS

Eurokodas 5. Medinių k-jų projektavimas

IV-a paskaita

LST EN 1995-1-1 struktūra:

� 7 skyrius Tinkamumo ribiniai būviai: poslinkiai, vibracijos

� 8 skyrius Jungtys metalinėmis jungėmis: vinys, medsraigčiai, kaiščiai, varžtai, kabės, dygiuotos plokštelė

� 9 skyrius Plonasienės sijos, santvaros, sienų diafragmos

� 10 skyrius Ilgalaikiškumas: atsparumas biologiniams organizmams ir korozijai

� 11 skyrius Konstrukcijų konstravimas ir kontrolė

� Priedai A, B, C ir D – specifinės jungčių irtys, mechaniškai sujungtos sijos ir kolonos; bibliografija

MEDINĖSKONSTRUKCIJOS

Eurokodas 5. Medinių k-jų projektavimas

IV-a paskaita

Nacionalinis priedas

Šiame standarte pateikiamos alternatyvios metodikos, reikšmės ir rekomendacijos kartu su pastabomis, nurodančiomis, kur galimanacionalinė pasirinktis. Todėl nacionaliniame standarte,perimančiame EN 1995-1-1, turi būti nacionalinis priedas su visais nacionaliniais parametrais, kuriuos reikia taikyti projektuojant atitinkamoje šalyje statomus pastatus ir inžinerinius statinius.

MEDINĖSKONSTRUKCIJOS

Eurokodas 5. Medinių k-jų projektavimas

IV-a paskaita

Nacionalinio pasirinkimo galimybės

� 2.3.1.2(2)P – apkrovos trukmės klasės

� 2.3.1.3(1)P – eksploatacijos klasės

� 2.4.1.1(1)P – medžiagos savybių daliniai koeficientai

� 6.4.3.(7) – dvišlaitės kintančio skerspjūvio ir lenktos ašies sijos

� 7.2(2) – ribinės įlinkių reikšmės

� 7.3.3(2) – ribinės vibracijų reikšmės

� 8.3.1.2(4) – vininės jungtys: jungimas išilgai pluošto

� 8.3.1.2(7) – vininės jungtys: skalios medienos rūšys

� 9.2.4.1(7) – sienų diafragmų skaičiavimo metodas

� ..........

MEDINĖSKONSTRUKCIJOS

Eurokodas 5. Medinių k-jų projektavimas

IV-a paskaita

Pagrindiniai kintamieji: poveikiai

Poveikius galima gauti iš EN 1991 dalių:

EN 1991-1-1 – tankiai, savasis svoris, naudojimo apkrovos

EN 1991-1-3 – sniego apkrovos

EN 1991-1-4 – vėjo poveikiai

EN 1991.....

MEDINĖSKONSTRUKCIJOS

Eurokodas 5. Medinių k-jų projektavimas

IV-a paskaita

Pagrindiniai kintamieji: apkrovimo trukmės klasės

Kintamojo poveikio klasė turi būti nustatoma remiantis apkrovos tipinės kaitos per laiką apytiksliu įvertinimu

MEDINĖSKONSTRUKCIJOS

Eurokodas 5. Medinių k-jų projektavimas

IV-a paskaita

Pagrindiniai kintamieji: eksploatacijos klasės

Konstrukcijos turi būti priskiriamos vienai iš toliau išvardytų eksploatacijos klasių:

Kai yra 1 eksploatacijos klasė, medžiagų drėgnis atitinka 20 °C temperatūrą, o supančio oro santykinisdrėgnis viršija 65 % tik kelias savaites per metus.

Kai yra 2 eksploatacijos klasė, medžiagų drėgnis atitinka 20 °C temperatūrą, o supančio oro santykinisdrėgnis viršija 85 % tik kelias savaites per metus.

Kai yra 3 eksploatacijos klasės klimato sąlygos, drėgnis būna didesnis nei 2 eksploatacijos klasėssąlygomis.

ω=12%

ω=20%

ω>20%

MEDINĖSKONSTRUKCIJOS

Eurokodas 5. Medinių k-jų projektavimas

IV-a paskaita

Pagrindiniai kintamieji: eksploatacijos klasės

1

1

1

2

22

2

2 2

3

3

2

1

MEDINĖSKONSTRUKCIJOS

Eurokodas 5. Medinių k-jų projektavimas

IV-a paskaita

Medžiagos stipruminės savybės

- stiprumo savybės charakteristinė reikšmė

- stiprumo savybės dalinis koeficientas

- apkrovos trukmės ir drėgnio pataisos koeficientas

modM

kd

γk

XX =

kX

modk

Mγ

MEDINĖSKONSTRUKCIJOS

Eurokodas 5. Medinių k-jų projektavimas

IV-a paskaita

Medžiagos stipruminės savybės

Rekomenduojamieji medžiagos savybių ir laikomosios galios daliniaikoeficientai

3,1γM = 25,1γM = 2,1γM =

MEDINĖSKONSTRUKCIJOS

Eurokodas 5. Medinių k-jų projektavimas

IV-a paskaita

Medžiagos stipruminės savybės

Rekomenduojamieji medžiagos savybių ir laikomosios galios daliniaikoeficientai

Mγ

MEDINĖSKONSTRUKCIJOS

Eurokodas 5. Medinių k-jų projektavimas

IV-a paskaita

Mažesnė sklaida –didesnis progno-zuojamumas

Medžiagos stipruminės savybės

Dažnumas

Stipris

5 p

rocentiliai

5 p

rocentiliai

klijuota

vientisa

MEDINĖSKONSTRUKCIJOS

Eurokodas 5. Medinių k-jų projektavimas

IV-a paskaita

Medžiagos stipruminės savybės

Rekomenduojamos modifikacijos koeficiento reikšmės:

Jei apkrovų derinį sudaro skirtingų apkrovimo trukmės klasių poveikiai, turi būti pasirenkama ta kmod reikšmė, kuri atitinka trumpiausios trukmės poveikį

modk

MEDINĖSKONSTRUKCIJOS

Eurokodas 5. Medinių k-jų projektavimas

IV-a paskaita

Medžiagos stipruminės savybės

Stačiakampio MASYVIOSIOS medienos elemento, kurio charakteristinis medienos tankis yra ρk ≤ 700 kg/m3, lenkimo veikiamas atskaitos aukštis arba tempimo veikiamas plotis (didžiausiasis skerspjūvio matmuo) yra 150 mm

=

3,1

150min

2,0

h hky

z

MEDINĖSKONSTRUKCIJOS

Eurokodas 5. Medinių k-jų projektavimas

IV-a paskaita

Medžiagos stipruminės savybės

Stačiakampio KLIJUOTOS sluoksniuotosios medienos elemento lenkimo veikiamas atskaitinis aukštis arba tempimo veikiamas plotis yra 600 mm

=

1,1

600min

1,0

h hky

z lenkiamam stipriui fm,y ir tempiamajam stipriui ft,0:

MEDINĖSKONSTRUKCIJOS

Eurokodas 5. Medinių k-jų projektavimas

IV-a paskaita

Medžiagos stipruminės savybės

Stačiakampio KLIJUOTOS sluoksniuotosios medienos elemento lenkimo veikiamas atskaitinis aukštis arba tempimo veikiamas plotis yra 600 mm

1h =k

y

z

tačiau, gali būti padidintas koeficientu ksys

lenkiamam stipriui fm,y:

1sys >k

MEDINĖSKONSTRUKCIJOS

Eurokodas 5. Medinių k-jų projektavimas

IV-a paskaita

Medžiagos stipruminės savybės

LVL lenkimo veikiamas atskaitinis aukštis yra 300 mm

=

2,1

300minh

s

hk

z

s – nurodytas EN 14374

y

MEDINĖSKONSTRUKCIJOS

Eurokodas 5. Medinių k-jų projektavimas

IV-a paskaita

Medžiagos stipruminės savybės

LVL tempimo veikiamas atskaitinis ilgis yra 3000 mm

=

1,1

3000min

2/

l

s

lky

z

s – nurodytas EN 14374

MEDINĖSKONSTRUKCIJOS

Eurokodas 5. Medinių k-jų projektavimas

IV-a paskaita

Medžiagos stipruminės savybės

Jei keletas greta stovinčių elementų skersai sujungti vientisa apkrovos paskirstymo sistema (paklotas, grebėstai, ilginiai), elemento laikomoji galia gali būt padidinta koeficientu

sysk<1,2m

Jei paskirstanti sistema gali perduoti apkrovą nuo vieno elemento kitam, šis koeficientas yra lygus 1,1

MEDINĖSKONSTRUKCIJOS

Eurokodas 5. Medinių k-jų projektavimas

IV-a paskaita

Medžiagos stipruminės savybės

Masyvioms perdangoms iš vientisos ar klijuotos sluoksniuotos medienos

sysk

1 – sukaltas ar susriegtas medsraigčiais masyvas

2 – įtemtos varžtais ar suklijuotas masyvas

2

1

1,2

1,1

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

MEDINĖSKONSTRUKCIJOS

Eurokodas 5. Medinių k-jų projektavimas

IV-a paskaita

Medžiagos stipruminės savybės

Klijuotos sluoksniuotosios medienos elementas

sysk

1 – sukaltas ar susriegtas medsraigčiais masyvas

2 – įtemtos varžtais ar suklijuotas masyvas

2

1

1,2

1,1

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

lenkimas apie ašį z

z

y

2,1=?

1 2 3 4 5 6 7 8 9

MEDINĖSKONSTRUKCIJOS

Eurokodas 5. Medinių k-jų projektavimas

IV-a paskaita

Medžiagos deformacinės savybės

- vidutinis tamprumo , šlyties arba slinkties modulis

- valkšnumo deformacijos įvertinimo koeficientas, atsižvelgiant į atitinkamą eksploatacijos klasę

- poveikio, kuris sukelia didžiausiąjį įtempį pagal laikomąją galią, tariamai nuolatinės reikšmės koeficientas

def2

meanfinmean,

ψ1 k

YY

+

=

meanY

2ψ

defk

def

meanfinmean, 1 k

YY

+

=

MEDINĖSKONSTRUKCIJOS

Eurokodas 5. Medinių k-jų projektavimas

IV-a paskaita

Medžiagos deformacinės savybės

Rekomenduojamos valkšnumo koeficiento reikšmės:

defk

MEDINĖSKONSTRUKCIJOS

Eurokodas 5. Medinių k-jų projektavimas

IV-a paskaita

Ašių sistema

x – išilginė elemento ašis

y – stiprioji skerspjūvio ašis

z – silpnoji skerspjūvio ašis

x

zy

x

y

z

MEDINĖSKONSTRUKCIJOS

Eurokodas 5. Medinių k-jų projektavimas

IV-a paskaita