BO03 / BO06 DŘEVĚNÉ KONSTRUKCE

Transkript

1 BO03 / BO06 DŘEVĚNÉ KONSTRUKCE PODKLADY DO CVIČENÍ Tento aterál slouží výhraně jao poůca o cvčení a v žáné přípaě objee an type norací nenahrazuje náplň přenáše. Obsah NORMY PRO NAVRHOVÁNÍ DŘEVĚNÝCH KONSTRUKCÍ... NÁVRHOVÁ PEVNOST DŘEVA... MEZNÍ STAVY ÚNOSNOSTI... 3 MEZNÍ STAVY POUŽITELNOSTI DŘEVĚNÝCH KONSTRUKCÍ... 8 ZATÍŽENÍ SNĚHEM... 9 ZATÍŽENÍ VĚTREM... 0 SLOŽENÉ A ČLENĚNÉ PRUTY... HŘEBÍKOVÉ SPOJE... 3 SPOJE S KOVOVÝMI DESKAMI S PROLISOVANÝMI TRNY... 8 TŘÍDY PEVNOSTI DŘEVA... KOMBINACE ZATÍŽENÍ (PODLE EN 990)... 3

2 BO03 / BO06 Dřevěné onstruce Onřej Peše ÚKDK NORMY PRO NAVRHOVÁNÍ DŘEVĚNÝCH KONSTRUKCÍ NÁVRHOVÁ PEVNOST DŘEVA Tabula 3. Moační součntel o Materál Rostlé a lepené laelové řevo Třía provozu Třía trvání zatížení Stálé zatížení Dlouhoobé zatížení Střeněobé zatížení Krátoobé zatížení Oažové zatížení Jestlže se obnace zatížení sláá ze zatížení příslušejících různý tříá trvání zatížení á se zvolt honota o terá opovíá zatížení s nejratší obou trvání. Třía provozu je charaterzována vlhostí aterálů opovíající teplotě 0 C a relatvní vlhost oolního vzuchu přesahující 65% pouze po něol týnů v roce. POZNÁMKA: Ve tříě provozu nepřesahuje průěrná vlhost u většny řeva jehlčnatých řevn % Třía provozu je charaterzována vlhostí aterálů opovíající teplotě 0 C a relatvní vlhost oolního vzuchu přesahující 85% pouze po něol týnů v roce. POZNÁMKA: Ve tříě provozu nepřesahuje průěrná vlhost u většny řeva jehlčnatých řevn 0% Třía provozu 3 je charaterzována latcý poína veoucí vyšší vlhost než ve tříě provozu. Polay o cvčení Ver..0 strana

3 BO03 / BO06 Dřevěné onstruce Onřej Peše ÚKDK Tabula.3 Dílčí součntel spolehlvost aterálu γ Zálaní obnace: Rostlé řevo 30 Lepené laelové řevo 5 LVL přelža OSB 0 Mořáné obnace 00 Tabula. - Tříy trvání zatížení Tabula. - Přílay zařazení trvání zatížení Třía trvání zatížení Doba souhrnného trvání zatížení Přílay zatížení Stálé éle než 0 let vlastní tíha Dlouhoobé 6 ěsíců - 0 let užtné zatížení ve slaech Střeněobé týen - 6 ěsíců užtné zatížení stropů (sníh) Krátoobé éně než týen sníh vítr Oažové ořáné zatížení (vítr) MEZNÍ STAVY ÚNOSNOSTI Násleující platí pro rovné rostlé řevo lepené laelové řevo nebo onstruční výroby na báz řeva s onstantní průřeze jejchž vlána jsou orentována převážně rovnoběžně po élce prvu. Tah rovnoběžně s vlány t0 t0 e t0 návrhová pevnost v tahu rovnoběžně s vlány t0 návrhové napětí v tahu rovnoběžně s vlány (prostý) tla rovnoběžně s vlány c0 c0 e c0 návrhová pevnost v tlau rovnoběžně s vlány c0 návrhové napětí v tlau rovnoběžně s vlány Tah olo vlánů usí být uvážen vlv velost prvu Polay o cvčení Ver..0 strana 3

4 BO03 / BO06 Dřevěné onstruce Onřej Peše ÚKDK Tla olo vlánů c90 c90 c90 e c90 návrhová pevnost v tlau olo vlánů c90 návrhové napětí v tlau olo vlánů c90 součntel zohleňující uspořáání zatížení ožnost rozštěpení řeva a stupeň eorace v tlau. Nabývá honot 0 až 40; pou se nepoužjí vzorce v EC5 á se uvažovat c90 = 0. Jenoosý ohyb e návrhová pevnost v ohybu návrhové napětí v ohybu Šý (vouosý) ohyb y y y y z z z z e y; z návrhová napětí v ohybu hlavní osá y; z opovíající návrhové pevnost v ohybu Součntel bere v úvahu restrbuc napětí a vlv nehoogent aterálu v průřezu - pro rostlé řevo lepené laelové řevo a LVL obélníové průřezy = 07 ostatní průřezy = 0 - pro ostatní onstruční výroby na báz řeva pro všechny průřezy = 0 Sy τ v v e v návrhová pevnost ve syu pro příslušný přípa τ v návrhové napětí ve syu Pro ověření syové únosnost prvů v ohybu se á uvážt vlv trhln použtí účnné šířy prvu b e = cr b e b je šířa příslušného průřezu oporučené honoty jsou: Polay o cvčení Ver..0 strana 4

5 BO03 / BO06 Dřevěné onstruce Onřej Peše ÚKDK Polay o cvčení Ver..0 strana 5 - cr = 067 pro rostlé řevo lepené laelové řevo - cr = 0 pro ostatní výroby na báz řeva pole EN 3986 a EN 4374 Kroucení v shape tor τ e v návrhová pevnost ve syu pro příslušný přípa τ tor návrhové napětí ve syu o roucení shape součntel závslý na tvaru průřezu = průrůř íový pro obé b h průrůř ruhový pro shape ln 0 05 n (h je větší rozěr průřezu) Tla šo vlánů usí být uvážen vlv velost prvu α α α sn cos c c c c c e cα návrhové napětí v tlau po úhle α vlánů c90 součntel zohleňující účne jaýcholv napětí šo vlánů Kobnace ohybu a osového tahu z z y y t t z z y y t t Kobnace ohybu a osového tlau z z y y c c z z y y c c

6 BO03 / BO06 Dřevěné onstruce Onřej Peše ÚKDK Vzpěr c c0 c0 e c součntel vzpěrnost c = λ rel ( β ( λ 03) λ ) = 05 c rel rel λ rel poěrná štíhlost λ λ rel = π c0 E 005 β c součntel perece pro prvy splňující zařvení L/500 pro lepené laelové řevo a L/300 pro rostlé řevo - β c = 0 pro rostlé řevo - β c = 0 pro lepené laelové řevo a LVL Kobnace ohybu a vzpěru c y c z c0 c0 c0 c0 y y y y z z z z Klopení crt e crt součntel terý bere v úvahu reuovanou pevnost v ohybu v ůsleu příčné a torzní nestablty (součntel lopení) crt λ rel = λ λrel rel poěrná štíhlost v ohybu λ = rel crt pro λ rel 075 pro 075< λrel 4 pro4 < λ rel Polay o cvčení Ver..0 strana 6

7 BO03 / BO06 Dřevěné onstruce Onřej Peše ÚKDK crt l e rtcé napětí v ohybu crt M = W y crt y π = E 005 I l e z G W pro celstvý obélníový průřez ze řeva jehlčnatých řevn se á uvažovat: crt účnná éla 078 b = h l e E 005 y 005 I tor Kobnace lopení a vzpěru crt c z c0 c0 Polay o cvčení Ver..0 strana 7

8 BO03 / BO06 Dřevěné onstruce Onřej Peše ÚKDK MEZNÍ STAVY POUŽITELNOSTI DŘEVĚNÝCH KONSTRUKCÍ Deorace onstruce způsobená účny zatížení a vlhost nesí přeročt příslušné eze. Oažtá eorace u nst se á vypočítat pro charaterstcou obnac zatížení s použtí průěrných honot příslušných oulů pružnost oulů pružnost ve syu a oulů proluzu. Konečná eorace u n se á vypočítat pro vazstálou obnac zatížení. Jestlže se onstruce sláá z prvů nebo ílců s rozílný otvarování onečná eorace se vypočítá s použtí onečných průěrných honot příslušných oulů pružnost oulů pružnost ve syu a oulů proluzu. Pro onstruce teré jsou složeny z prvů ílců a spojů se stejný otvarování a za přepolau lneární závslost ez zatížení a opovíající eorací se ůže onečná eorace u n uvažovat tato: u n = u n G u n Q Σu n Q e u n G = unst G ( e ) onečná eorace o stálého zatížení u n Q = unst Q ( ψ e ) onečná eorace o hlavního proěnného zatížení u u ψ onečná eorace o ostatních proěnných zatížení ( ) n Q = nst Q 0 ψ u nst G; unst Q ; u nst Q ;ψ e oažté eorace o příslušného zatížení ψ obnační souč. pro vazstálou honotu proěnných zatížení ψ 0 obnační souč. pro charaterstcou honotu proěnných zat. e součntel otvarování Tabula 3. Součntel otvarování e Materál Třía provozu 3 Rostlé řevo Lepené laelové řevo LVL Poína spolehlvost pro eorac ve svslé sěru (průhyb): w wl Polay o cvčení Ver..0 strana 8

9 BO03 / BO06 Dřevěné onstruce Onřej Peše ÚKDK ZATÍŽENÍ SNĚHEM obecně s = µ C e C t s µ tvarový součntel zatížení sněhe pro selové střechy tvarový součntel pro selové střechy přípay zatížení sněhe na selové střeše Polay o cvčení Ver..0 strana 9

10 BO03 / BO06 Dřevěné onstruce Onřej Peše ÚKDK ZATÍŽENÍ VĚTREM obecně Polay o cvčení Ver..0 strana 0

11 BO03 / BO06 Dřevěné onstruce Onřej Peše ÚKDK pro selové střechy Polay o cvčení Ver..0 strana

12 BO03 / BO06 Dřevěné onstruce Onřej Peše ÚKDK SLOŽENÉ A ČLENĚNÉ PRUTY Přepolay: pruty jsou loubově uloženy a ají élu l jenotlvé část jsou po élce z jenoho usu zatížení je osová síla F c působící v těžšt průřezu Typy prutů: Složené pruty s průběžný příloža Členěné pruty s rátý vloža nebo ráový spoja Členěné pruty s příhraový spoja Únosnost: Vybočení olo na hotnou osu Únosnost se á uvažovat jao součet únosností jenotlvých prvů * Vybočení olo na nehotnou osu Posouzení se provee pro účnný = eetvní průřez určení účnných průřezových charaterst (pro ažý typ prutu jna); posout spojovací prostřey na syové síly Složené pruty s průběžný příloža Atot účnná štíhlost ohybová tuhost: e = l I e A = b h ; a γ E 3 bh 3 λ ; ( EI e ) = ( EI γ E A a ) e = I = ; = [ π E A s ( K l )] A = 3 γ ; = 3 ( h h ) γ E A ( h h ) = 3 γ E A ; K K = K ser u = γ ; 3K Členěné pruty s rátý vloža nebo ráový spoja účnná štíhlost: λ λ η n = λ e = = ser pro MSP pro MSÚ e A tot λ = l je štíhlost celstvého prutu; λ = 30 I tot h říů l je štíhlost říu; n = počet Celová plocha průřezu Celový oent setrvačnost I tot pro va říy pro tř říy b = A tot = A A tot = 3A 3 3 [( h a) a ] [( 3h a) ( h a) h ] b I tot = Tabula C. součntel η Kráté vložy Ráové spojy zatížení leplo hřebíy svorníy leplo hřebíy stálé / louhoobé střeněobé / rátoobé Polay o cvčení Ver..0 strana

13 BO03 / BO06 Dřevěné onstruce Onřej Peše ÚKDK HŘEBÍKOVÉ SPOJE Spojovací prostřey olíového typu Únosnost ovových spojovacích prostřeů olíového typu naáhaných příčně Polay o cvčení Ver..0 strana 3

14 BO03 / BO06 Dřevěné onstruce Onřej Peše ÚKDK Tabula 8. Honoty e Rozteče Nepřevrtáno e Převrtáno a a = a = a = 4-05 Pro ezlehlé rozteče je ovoleno pro e použít lneární nterpolac Polay o cvčení Ver..0 strana 4

15 BO03 / BO06 Dřevěné onstruce Onřej Peše ÚKDK pro hřebíové spoje Tab. 8. Mnální rozteče a vzálenost o orajů a onců pro hřebíy Mnální rozteče nebo vzálenost o onců/orajů Rozteče nebo Úhel α bez převrtaných otvorů vzálenost s převrtaný ρ 40 g/ 3 40 g/ 3 < ρ 500 g/ 3 otvory a 0 α 360 < 5 : (55. cos α ). 5 : (57. cos α ). (78. cos α ). (4 cos α ). a 0 α (3 sn α ). a 3t -90 α 90 (05.cos α). (55.cos α). (75.cos α). a 3c 90 α a 4t 0 α 80 a 4c 80 α 360 < 5 : < 5 : < 5 : (5.sn α). (7.sn α). (3.sn α). 5 : 5 : 5 : (55.sn α). (75.sn α). (34.sn α) a a a 3c a 3t a 4c a 4t α rozteč hřebíů v jené řaě rovnoběžně s vlány rozteč řa hřebíů olo vlánů vzálenost ez hřebíe a nezatížený once vzálenost ez hřebíe a zatížený once vzálenost ez hřebíe a nezatížený oraje vzálenost ez hřebíe a zatížený oraje úhel ez slou a sěre vláen Polay o cvčení Ver..0 strana 5

16 BO03 / BO06 Dřevěné onstruce Onřej Peše ÚKDK Stavební hřebíy pole ČSN 0085 o jehlčnatého řeva [] h [] l [] [] h [] l [] h l průěr hřebíu průěr hlavčy hřebíu éla hřebíu Únosnost hřebíových spojů naáhaných osově Polay o cvčení Ver..0 strana 6

17 BO03 / BO06 Dřevěné onstruce Onřej Peše ÚKDK Únosnost hřebíových spojů naáhaných současně příčně a osově Polay o cvčení Ver..0 strana 7

18 BO03 / BO06 Dřevěné onstruce Onřej Peše ÚKDK SPOJE S KOVOVÝMI DESKAMI S PROLISOVANÝMI TRNY Geoetre esy x-sěr y-sěr α β γ A e l hlavní sěr esy olý sěr na hlavní sěr esy úhel ez sěre x a slou F ME (α=0 až 90 tah; α=90 až 80 tla) úhel ez slou F ME a sěre vláen úhel ez spárou spoje a sěre x plocha celového styčného povrchu ez esou a řeve zenšená o 5 o orajů řeva a o vzálenost ve sěru vláen o once řeva rovnající se 6-t násobu jenovté tloušťy spojovacího prostřeu (eetvní / účnná plocha) rozěr esy ěřený poél spáry spoje Pevnostní vlastnost esy aαβ t0 t90 c0 c90 v0 v90 únosnost přpojení trnů na jenotu plochy pro úhly α a β únosnost v tahu na jenotu šířy esy v poélné sěru esy (α=0 ) únosnost v tahu na jenotu šířy esy v příčné sěru esy (α=90 ) únosnost v tlau na jenotu šířy esy v poélné sěru esy (α=0 ) únosnost v tlau na jenotu šířy esy v příčné sěru esy (α=90 ) únosnost ve syu na jenotu šířy esy v poélné sěru esy (α=0 ) únosnost ve syu na jenotu šířy esy v příčné sěru esy (α=90 ) Únosnost přpojení esy (spojení řevo-ocel) τ F a α β τ M a00 Únosnost GN esy F F x E x R F F y E y R e F xe ; F ye F xr ; F yr návrhové síly působící na esu ve sěrech x a y návrhové honoty únosnost esy ve sěrech x a y F F cos α ± FM sn γ sn α ± FM cosγ x E = FE E y E = FE E e F E návrhová síla v jené esce (tj. polovna celové síly ve střeu prvu) F ME návrhová síla o oentu ne jenu esu ( FM E = M E l ) F x R = ax n0 v0 l sn l cosγ ( γ γ sn( γ )) 0 n0 F y R e t0 = c0 n = ax pro F pro F 90 v90 x E x E l cosγ l sn γ > 0 0 n90 = t90 c90 pro F pro F y E y E > sn( γ ) 0 0 = v pro F pro F x E x E > 0 0 Polay o cvčení Ver..0 strana 8

19 BO03 / BO06 Dřevěné onstruce Onřej Peše ÚKDK Styčníové esy BV 5 a BV 0 aαβ /γ M [MPa] Návrhová pevnost přpojení trnů na jenotu plochy po úhly α a β BV 5 BV 0 Typ esy (tl. 5 ) (tl. 0 ) Pro ezlehlé úhly lze nterpolovat pole příy β Pro onstruce s volný rozpětí větší než 0 se honoty pevnost snžují o 0% a 0% pro esy typu BV 0 a BV 5 respetve α Návrhová pevnost spojy R /γ M [N. - ] BV 5 (tl. 5 ) BV 0 (tl. 0 ) v tahu v tlau ve syu v tahu v tlau ve syu γ tr /γ M cr /γ M vr /γ M tr /γ M cr /γ M vr /γ M Pro ezlehlé úhly lze nterpolovat pole příy Pro onstruce s volný rozpětí větší než 0 se honoty pevnost snžují o 0% a 0% pro esy typu BV 0 a BV 5 respetve Polay o cvčení Ver..0 strana 9

20 BO03 / BO06 Dřevěné onstruce Onřej Peše ÚKDK Styčníové esy M0 a M4 aαβ /γ M [MPa] Návrhová pevnost přpojení trnů na jenotu plochy po úhly α a β Typ esy α β M 0 (tl. 0 ) M 4 (tl. 0 ) Pro ezlehlé úhly lze nterpolovat pole příy Pro onstruce s volný rozpětí větší než 0 se honoty pevnost snžují o 0% Návrhová pevnost spojy R /γ M [N. - ] M 0 (tl. 0 ) M 4 (tl. 0 ) v tahu v tlau ve syu v tahu v tlau ve syu γ tr /γ M cr /γ M vr /γ M tr /γ M cr /γ M vr /γ M Pro ezlehlé úhly lze nterpolovat pole příy Pro onstruce s volný rozpětí větší než 0 se honoty pevnost snžují o 0% Polay o cvčení Ver..0 strana 0

21 BO03 / BO06 Dřevěné onstruce Onřej Peše ÚKDK TŘÍDY PEVNOSTI DŘEVA Polay o cvčení Ver..0 strana

22 BO03 / BO06 Dřevěné onstruce Onřej Peše ÚKDK Polay o cvčení Ver..0 strana

23 BO03 / BO06 Dřevěné onstruce Onřej Peše ÚKDK KOMBINACE ZATÍŽENÍ (PODLE EN 990) Mezní stavy únosnost Kobnace zatížení pro trvalé a očasné návrhové stuace (zálaní obnace) Σ j Σ j Σ j γ γ G jg j " " γ P P" " γ QQ " " Σ γ Q ψ 0 Q > G jg j " " γ P P" " γ Qψ 0Q " " Σ γ Q ψ 0 Q > ξ γ j G jg j " " γ P P" " γ QQ " " Σ γ Q ψ 0 Q > Kobnace zatížení pro ořáné návrhové stuace ( ψ neboψ ) Q " " Σ Q Σ G j " " P" " A " " ψ j > Kobnace zatížení pro sezcé návrhové stuace Σ G j " " P" " AE " " Σψ Q j > Mezní stavy použtelnost a) charaterstcá obnace Σ G j " " P" " Q " " Σψ 0 Q j > b) častá obnace Σ G j " " P" " ψ Q " " Σψ Q j > c) vazstálá obnace Σ G j " " P" " Σψ Q j > Součntelé zatížení Tabula A..(A)(CZ) - Návrhové honoty zatížení (EQU) (soubor A) Trvalé a očasné návrhové stuace Stálá zatížení nepříznvá příznvá Výraz (6.0) G jsup 09 G jn Hlavní proěnné zatížení (6.0) (6.0a) (6.0b) (6.b) (6.b) (6.4b) (6.5b) (6.6b) Velejší proěnná zatížení nejúčnnější (pou se ostatní vysytuje) 5 γ q Q 5 ψ 0 Q (0 pro příznvé) (0 pro příznvé) Tabula A..(B)(CZ)- a - Návrhové honoty zatížení (STR/GEO) (soubor B) Trvalé a očasné návrhové stuace Stálá zatížení nepříznvá příznvá Hlavní proěnné zatížení Velejší proěnná zatížení nejúčnnější (pou se ostatní vysytuje) Výraz (6.0) 35 G jsup 00 G jn Výraz (6.0a) 35 G jsup 00 G jn Výraz (6.0b) 35*085 G jsup 00 G jn 50 Q 5 ψ 0 Q (0 pro příznvé) (0 pro příznvé) 5 ψ 0 Q 5 ψ 0 Q (0 pro příznvé) (0 pro příznvé) 5 Q 5 ψ 0 Q (0 pro příznvé) (0 pro příznvé) Polay o cvčení Ver..0 strana 3

24 BO03 / BO06 Dřevěné onstruce Onřej Peše ÚKDK Tabula A. - Doporučené honoty součntele ψ pro pození stavby Zatížení ψ 0 ψ ψ Kategore užtných zatížení pro pození stavby (vz EN 99--) Kategore A: obytné plochy Kategore B: ancelářsé plochy Kategore C: shroažďovací plochy Kategore D: obchoní plochy Kategore E: slaovací plochy Kategore F: opravní plochy tíha vozla 30N Kategore G: opravní plochy 30N < tíha vozla 60N Kategore H: střechy Zatížení sněhe (vz EN 99--3) Fnso Islan Norso Švéso Ostatní členové CEN pro stavby uístěné ve výšce H > 000.n Ostatní členové CEN pro stavby uístěné ve výšce H 000.n Zatížení větre (vz EN 99--4) Teplota (ne o požáru) pro pození stavby (vz EN 99--5) Onřej Peše Ústav ovových a řevěných onstrucí Faulta stavební VUT v Brně Polay o cvčení Ver..0 strana 4