PŘĺRUČKA Navrhování dřevěnỳch onstrucí podle Euroódu 5 Leonardo da Vinci Pilot Project CZ/06/B/F/PP/168007 Educational Materials or Designing and Testing o Timber Structures
Leonardo da Vinci Pilot Projects Educational Materials or Designing and Testing o Timber Structures TEMTIS Vzdělávací materiály pro navrhování a zoušení dřevěných onstrucí CZ/06/B/F/PP-168007 Tento projet byl realizován za inanční podpory Evropsé unie. Za obsah publiací (sdělení) odpovídá výlučně autor. Publiace (sdělení) nereprezentují názory Evropsé omise a Evropsá omise neodpovídá za použití inormací, jež jsou jejich obsahem. Příruča Navrhování dřevěných onstrucí podle Euroódu 5 Editor: Kulí Petr autoři, 008 První vydání 008
Předmluva Tato příruča je zaměřena na navrhování dřevěných onstrucí podle evropsých norem při použití dřeva a výrobů na bázi dřeva dostupných v Evropě. Příruča je úzce svázána s Euroódem 5 (EC5), evropsou normou pro navrhování dřevěných onstrucí. Pro lepší pochopení návrhových pravidel Euroódu 5 jsou v příručce uvedeny řešené přílady. Cílem příručy je seznámit čtenáře se záladními pravidly pro navrhování dřevěných onstrucí podle Části 1-1 Euroódu 5. Příruča je oncipována ta, aby sloužila buď jao textový materiál pro urs dřevěných onstrucí nebo jao podlad pro systematicé samostudium této problematiy. Kapitoly 1 až 11 zpracoval Petr Kulí, terý je též zpracovatelem česé verze Euroódu 5. Na zpracování jednotlivých řešených příladů v apitole 1 se autoři podíleli tato: Manred Augustin - přílady 1.11 a 1.1; Kolbein Bell - přílad 1.13; Petr Kulí- přílady 1.5, 1.6, 1.7, 1.8; Anna Kulíová- přílady 1.1, 1., 1.3, 1.4; Antonín Loaj- přílady 1.10 a 1.14; Miroslav Premrov- přílad 1.9. Při zpracování této příručy byly využity mimo jiné i výsledy výzumu zísané při práci na výzumných záměrech MŠMT ČR VZ MSM 6840770001 Spolehlivost, optimalizace a trvanlivost stavebních onstrucí a v rámci činnosti výzumného centra Centrum integrovaného navrhování progresivních stavebních onstrucí CIDEAS 1M0579. Říjen 008 Petr Kulí vedoucí autorsého oletivu 3
Seznam autorů Manred AUGUSTIN Graz University o Technology Institute o Timber Engineering and Wood Technology Ineldgasse 4, A-8010 Graz manred.augustin@lignum.tugraz.at http://www.lignum.at Kolbein BELL Norwegian University o Science and Technology Department o Structural Engineering Rich. Birelands vei 1a, N0-7491 Trondheim olbein.bell@ntnu.no http://www.ntnu.no Petr KUKLÍK Česé vysoé učení technicé v Praze Faulta stavební Katedra ocelových a dřevěných onstrucí Tháurova 7, CZ-166 9 Prague 6 uli@sv.cvut.cz http://www.ocel-drevo.sv.cvut.cz Anna KUKLÍKOVÁ Česé vysoé učení technicé v Praze Faulta stavební Katedra ocelových a dřevěných onstrucí Tháurova 7, CZ-166 9 Prague 6 uliov@sv.cvut.cz http://www.ocel-drevo.sv.cvut.cz Antonín LOKAJ Vysoá šola báňsá Technicá universita Ostrava Faulta stavební Katedra onstrucí L. Podéště 1875, CZ-708 33 Ostrava antonin.loaj@vsb.cz http://www.ast.vsb.cz Miroslav PREMROV University o Maribor Faculty o Civil Engineering Smetanova ulica 17, SI-000 Maribor miroslav.premrov@uni-mb.si http://www.g.uni-mb.si/ 4
Obsah strana 1 Úvod... 6 Navrhování dřevěných onstrucí... 8 3 Návrhové hodnoty materiálových vlastností... 18 4 Lepidla... 5 5 Trvanlivost... 6 6 Mezní stavy únosnosti... 8 7 Mezní stavy použitelnosti... 50 8 Spoje s ovovými spojovacími prostředy... 54 9 Dílce a stěnové desové onstruce... 79 10 Mechanicy spojované nosníy... 88 11 Složené a členěné tlačené pruty... 91 1 Řešené přílady... 97 Literatura... 15 Normativní odazy... 15 5
1 ÚVOD Pro navrhování dřevěných onstrucí se v minulosti používaly různé výpočetní postupy, teré byly dány většinou příslušnými národními (u nás česými) předpisy (normami), aby bylo možné na jejich záladě srovnávat hospodárnost staveb, zajistit jednotnou hladinu spolehlivosti a rozhodovat právní spory. Dřevěná onstruce je spolehlivá, jestliže je dostatečně únosná, tuhá a polohově stabilní. Konstruce je dostatečně únosná, jestliže namáhání prvů a spojů nepřeročí přípustné hodnoty (návrhové pevnosti dřeva a materiálů na bázi dřeva a návrhové únosnosti spojovacích prostředů). Konstruce je dostatečně tuhá, jestliže přetvoření onstruce a jejích částí nepřeročí přípustné mezní hodnoty. U stropů je nutné zabránit jejich nadměrnému mitání. Konstruce je dostatečně polohově stabilní, jestliže se proáže její dostatečná bezpečnost proti přelopení, posunutí a nadzdvihnutí. V zájmu zajištění odolnosti dřevěné onstruce proti znehodnocení ohněm, hnilobou a dřevoazným hmyzem je nutno též při návrhu dřevěné onstruce řešit otázu její vhodné ochrany proti těmto činitelům. Spolehlivost dřevěných onstrucí se proazuje staticým výpočtem. Při proazování spolehlivosti dřevěných onstrucí se nejprve používala metoda dovolených namáhání, terá byla později nahrazena metodou mezních stavů. Zásadní rozdíl mezi těmito dvěma metodami spočívá v tom, že metoda dovolených namáhání vycházela především z mnohaletých zušeností při navrhování dřevěných onstrucí, zatímco metoda mezních stavů je oncipována na principech matematicé statistiy. Pro navrhování dřevěných onstrucí se v naší republice postupně používaly tyto národní normy: ČSN 105-199 Předpisy pro dřevěné onstruce pozemního stavitelství; ČSN 105-1941 Předpisy pro dřevěné onstruce; ČSN 73 050-1950 Projetování dřevěných onstrucí; ČSN 73 1701-1969 Navrhování dřevěných stavebních onstrucí; 6
ČSN 73 1701-1983 Navrhování dřevěných stavebních onstrucí (revize předcházející normy). Normy ČSN 105 a norma ČSN 73 050 byly normami, teré uváděly postupy pro navrhování dřevěných onstrucí podle metody dovolených namáhání. Norma ČSN 73 1701 je potom již normou pro navrhování dřevěných onstrucí podle mezních stavů. Od rou 1980 se v rámci Evropsé unie zpracovává jednotná soustava normativních doumentů pro navrhování stavebních onstrucí označovaná pracovním názvem Euroódy, jejímž hlavním cílem je usnadnit volný obchod s dodávami výrobů a stavebních prací v rámci EU. Tvorba evropsých norem v oboru dřevěných onstrucí je v rámci Evropsé normalizační organizace CEN zajišťována těmito omisemi: TC 38 Trvanlivost dřeva a výrobů na bázi dřeva; TC 11 Desy na bázi dřeva; TC 14 Dřevěné onstruce; TC 175 Kulatina a řezivo; TC 193 Lepidla; TC 50/SC 5 Euroódy pro stavební onstruce/dřevěné onstruce. Schválené předběžné evropsé normy ENV a evropsé normy EN byly průběžně zavedeny do soustavy česých norem ČSN pod označením ČSN P ENV, nebo ČSN EN. Navrhováním dřevěných onstrucí se zabývá Euroód 5, terý navazuje na příslušné evropsé normy pro dřevo, materiály na bázi dřeva, spojovací prostředy atd. Euroód 5 Navrhování dřevěných onstrucí má tyto tři části: Část 1-1: Obecná pravidla a pravidla pro pozemní stavby; Část 1-: Navrhování onstrucí na účiny požáru; Část : Mosty. S ohledem především na národní tradice při navrhování stavebních onstrucí byl u všech Euroódů zvolen následující postup jejich zavádění. Euroódy byly nejprve organizací CEN vydány jao předběžné evropsé normy ENV pro ověření a připomínování s tím, že měly být v jednotlivých člensých státech CEN vydány jao alternativní normy národním normám. 7
Napřílad v ČR byly v letech 1996 až 1998 zavedeny všechny tři části Euroódu 5 na úrovni přednormy jao: ČSN P ENV 1995-1-1, ČSN P ENV 1995-1- a ČSN P ENV 1995-. V roce 003 byla u Euroódu 5 doončena další etapa. Na záladě uplynulého ověřovacího a připomínového řízení byl Euroód 5 transormován do podoby evropsé normy EN. V rámci této transormace byla původní přednorma ENV přepracována a zjednodušeně se dá říci, že zdoonalena. V roce 006 byl Euroód 5 v podobě evropsé normy EN zaveden v ČR a ČSN 73 1701 byla v polovině rou 008 zrušena. V roce 008 potom byla doončena i první změna A1 EN 1995-1-1. Tato změna bude v ČR zavedena jao technicá norma v prosinci 008. Zásadní změny v návrhových postupech, teré tato změna A1 přináší, jsou uvedeny v textu příručy ormou poznáme. Jiná pravidla vša platí pro zavádění norem ČSN EN pro materiály, výroby, zušebnictví atd., neboť většina z nich oamžitě nahrazuje jim odpovídající normy ČSN. Jestliže norma ČSN EN nahrazuje normu ČSN, je tato sutečnost uvedena v záhlaví příslušné normy ČSN EN a norma ČSN je zrušena. Ve svém důsledu to znamená, že přechod evropsé soustavě norem je nevyhnutelný, neboť výhledově budou všechny národní normy zrušeny a nahrazeny normami EN. V současné době proto všechny země Evropsé unie zapracovávají do svých soustav technicých norem Euroódy v podobě evropsých norem, teré by do března 010 měly být jedinými pravidly pro navrhování stavebních onstrucí v Evropě. Toto bylo potvrzeno i na celoevropsém worshopu organizovaném Evropsou omisí ve dnech 18. - 0. února 008 v Bruselu. NAVRHOVÁNÍ DŘEVĚNÝCH KONSTRUKCÍ Před zahájením vlastních výpočtů je potřeba analyzovat onstruci a zvolit vhodný návrhový model. Model musí být dostatečně přesný, aby výstižně popsal chování onstruce s přihlédnutím předpoládané úrovni výroby a e spolehlivosti inormací, ze terých návrh vychází. 8
Celové chování onstruce se má stanovit výpočtem účinů zatížení při použití lineárního modelu materiálu (pružné chování). Pro onstruce, u terých může dojít přerozdělení vnitřních sil prostřednictvím přiměřené poddajnosti spojů, se mohou použít pružně-plasticé metody pro výpočet vnitřních sil v prvcích. Model pro výpočet vnitřních sil v onstruci nebo její části musí vzít v úvahu účiny deormací spojů. Všeobecně platí, že vliv deormací ve spojích se má zohlednit prostřednictvím jejich tuhostí (např. rotační či translační) nebo prostřednictvím předepsaných hodnot proluzu jao unce úrovně zatížení spoje. Analýza prvů onstruce musí zohlednit následující: odchyly od přímosti; nehomogenity materiálu. Odchyly od přímosti a nehomogenity jsou uváženy implicitně návrhovými metodami uvedenými v této příručce. Oslabení plochy průřezu se musí uvážit při pevnostním posouzení prvu. Oslabení plochy průřezu se může zanedbat v následujících případech: hřebíy a vruty o průměru 6 mm nebo méně, použité bez předvrtání; otvory v tlačené oblasti prvů, jestliže jsou otvory vyplněny materiálem o vyšší tuhosti než dřevo. Když se stanovuje účinný průřez u spoje s něolia spojovacími prostředy, mají se všechny otvory v rozmezí poloviční minimální rozteče spojovacích prostředů, měřeno rovnoběžně s vlány od daného průřezu, považovat za otvory vysytující se v tomto průřezu. Únosnost spojovacích prostředů se musí posuzovat s uvážením sil a momentů mezi prvy, stanovených z celové analýzy onstruce. Deormace spoje musí být slučitelná s deormací předpoládanou v celové analýze. Analýza spoje musí zohlednit chování všech prvů, teré tvoří spoj..1 Požadavy Dřevěná onstruce musí být navržena a provedena taovým způsobem, 9
i aby byla s přijatelnou pravděpodobností schopna užívání požadovanému účelu, a to se zřetelem předpoládané životnosti a pořizovacím náladům; i aby s odpovídajícími stupni spolehlivosti odolala všem zatížením a vlivům, jejichž výsyt lze během provádění a užívání očeávat, a měla přiměřenou trvanlivost ve vztahu náladům na udržování..1.1 Záladní normativní požadavy Navrhování dřevěných onstrucí musí být ve shodě s EN 1990:00. Musí se ale taé použít doplňující ustanovení pro dřevěné onstruce, uvedená v této apitole. Záladní požadavy EN 1990:00, apitola, jsou považovány u dřevěných onstrucí za splněné, poud se použije navrhování podle mezních stavů ve spojení s metodou dílčích součinitelů, při využití EN 1990:00 a EN 1991 pro zatížení a jejich ombinace a pravidla EN 1995 pro únosnost, použitelnost a trvanlivost..1. Management spolehlivosti Když jsou požadovány různé úrovně spolehlivosti, mají se tyto úrovně přednostně dosáhnout vhodnou volbou řízení jaosti při navrhování a provádění podle EN 1990:00 přílohy C..1.3 Návrhová životnost a trvanlivost Pro návrhovou životnost a trvanlivost platí EN 1990:00, člány.3 a.4.. Zásady navrhování podle mezních stavů Mezní stavy jsou stavy, po jejichž přeročení již onstruce nesplňuje návrhové podmíny spolehlivosti. Rozlišují se tyto mezní stavy: i mezní stavy únosnosti (únosnost, přelopení, posunutí a nadzvihnutí onstruce); i mezní stavy použitelnosti (přetvoření a mitání onstruce)...1 Návrhové modely Návrhové modely pro různé mezní stavy musí příslušně zohlednit následující: 10
i rozdílné vlastnosti materiálů (např. pevnost a tuhost); i rozdílné na čase závislé chování materiálů (déla trvání zatížení, dotvarování); i rozdílné limaticé podmíny (teplota, olísání vlhosti); i rozdílné návrhové situace (stádium výstavby, změny podmíne uložení)... Mezní stavy únosnosti Analýza onstrucí se musí provést s použitím následujících hodnot tuhostních vlastností: pro první řád lineárně pružné analýzy onstruce, dy rozdělení vnitřních sil není ovlivněno rozdělením tuhosti po onstruci (např. všechny prvy mají stejné na čase závislé vlastnosti), se musí použít průměrné hodnoty; pro první řád lineárně pružné analýzy onstruce, dy rozdělení vnitřních sil je ovlivněno rozdělením tuhosti po onstruci (např. ompozitní prvy obsahují materiály, teré mají rozdílné na čase závislé vlastnosti), se musí použít onečné průměrné hodnoty, přizpůsobené složce zatížení, způsobující největší napětí ve vztahu pevnosti; pro druhý řád lineární pružné analýzy onstruce se musí použít návrhové hodnoty, teré nejsou upraveny s ohledem na délu trvání zatížení. Pro onečné průměrné hodnoty upravené s ohledem na délu trvání zatížení platí.3... Pro návrhové hodnoty tuhostních vlastností platí.4.1. Modul proluzu spojů pro mezní stav únosnosti K u se má uvažovat tato: = (.1) 3 Ku K ser de K ser je modul proluzu, viz 7.1...3 Mezní stavy použitelnosti Deormace onstruce způsobená účiny zatížení (jao jsou osové a posouvající síly, ohybové momenty a proluz spoje) a vlhosti nesmí přeročit příslušné meze. Pozornost je třeba věnovat možnosti pošození materiálů povrchových úprav, podhledů, stropů, příče a omíte a unčním potřebám, stejně jao všem požadavům na vnější vzhled. 11
Oamžitá deormace u inst (viz obráze 7.1) se má vypočítat pro charateristicou ombinaci zatížení (viz EN 1990, článe 6.5.3) s použitím průměrných hodnot příslušných modulů pružnosti, modulů pružnosti ve smyu a modulů proluzu. Konečná deormace u in (viz obráze 7.1) se má vypočítat pro vazistálou ombinaci zatížení - viz EN 1990, článe 6.5.3. Jestliže se onstruce sládá z prvů nebo dílců s rozdílným dotvarováním, onečná deormace se má vypočítat s použitím onečných průměrných hodnot příslušných modulů pružnosti, modulů pružnosti ve smyu a modulů proluzu, podle.3... Pro onstruce, teré jsou složeny z prvů, dílců a spojů se stejným dotvarováním a za předpoladu lineární závislosti mezi zatížením a odpovídající deormací, se může onečná deormace u in, uvažovat tato: u =u u u + + in in,g in,q1 in,q (.) i ( ) de u =u 1+ pro stálé zatížení, G (.3) in,g inst,g de ( 1+ψ,1 u in,q,1 =u inst,q,1 de ) pro hlavní proměnné zatížení, Q 1 (.4) ( ψ + ψ ) u in,q,i =u inst,q,i 0,i,ide pro ostatní proměnná zatížení, Q i (i > 1) (.5) u inst,g, u inst,q,1, u inst,q, i jsou oamžité deormace pro příslušné zatížení G, Q 1, Q i ; ψ,1, ψ,i součinitele pro vazistálou hodnotu proměnných zatížení; ψ 0,i součinitele pro ombinační hodnotu proměnných zatížení; de je uveden v tabulce 3. pro dřevo a materiály na bázi dřeva a v.3.. pro spoje. Jestliže se použijí vztahy (.3) až (.5), součinitele ψ ve vztazích (6.16a) a (6.16b) EN 1990:00 se mají vynechat. Ve většině případů je vhodné použít zjednodušenou metodu. Pro mezní stavy použitelnosti týající se mitání, se mají použít průměrné hodnoty příslušných modulů tuhosti..3 Záladní proměnné Záladní proměnné jsou zatížení, vlastnosti materiálu a geometricé údaje. 1
.3.1 Zatížení a vlivy prostředí Pro dřevěné onstruce je typicé, že vedle zatížení je jejich únosnost významně ovlivněna i limaticými vlivy oolního prostředí, teré na ně působí..3.1.1 Normy pro zatížení Zatížení používaná při navrhování mohou být převzata z příslušných částí EN 1991. Příslušné části EN 1991 zahrnují: EN 1991-1-1 EN 1991-1-3 EN 1991-1-4 EN 1991-1-5 EN 1991-1-6 EN 1991-1-7 Objemové tíhy, vlastní tíhu a užitná zatížení Zatížení sněhem Zatížení větrem Zatížení teplotou Zatížení během provádění Mimořádná zatížení Trvání zatížení a vlhost ovlivňují pevnostní a tuhostní vlastnosti prvů ze dřeva a materiálů na bázi dřeva a musí se uvážit při navrhování na mechanicou odolnost a použitelnost. Musí se taé uvážit zatížení způsobená účiny změn vlhosti ve dřevu..3.1. Třídy trvání zatížení Třídy trvání zatížení jsou charaterizovány účinem onstantního zatížení působícího po určitou dobu během doby životnosti onstruce. Pro proměnné zatížení se musí určit příslušná třída na záladě odhadu typicého olísání zatížení v čase. Ve výpočtech pevností a tuhostí se musí zatížení zařadit do jedné ze tříd trvání zatížení uvedených v tabulce.1. Stálé Tabula.1 Třídy trvání zatížení Třída trvání zatížení Dlouhodobé Střednědobé Krátodobé Oamžiové Řád souhrnného trvání charateristicého zatížení déle než 10 let 6 měsíců 10 let 1 týden 6 měsíců méně než 1 týden 13
Přílady zařazení trvání zatížení jsou uvedeny v tabulce.. Klimaticá zatížení (sníh, vítr) se mezi zeměmi liší. V ČR se doporučuje sníh uvažovat jao rátodobé zatížení, v oblastech s velým zatížením sněhem po delší časové období se doporučuje část tohoto zatížení uvažovat jao střednědobé zatížení. Vítr se doporučuje uvažovat jao rátodobé zatížení. Tabula. Přílady zařazení trvání zatížení Třída trvání zatížení Přílady zatížení Stálé vlastní tíha Dlouhodobé sladové zatížení Střednědobé užitné zatížení stropů, sníh Krátodobé sníh, vítr Oamžiové vítr, mimořádné zatížení.3.1.3 Třídy provozu Konstruce musí být zařazeny do jedné ze tříd provozu uvedených dále. Systém tříd provozu je především zaměřen na určování hodnot pevností a na výpočet deormací při daných podmínách prostředí. Třída provozu 1 je charaterizována vlhostí materiálů odpovídající teplotě 0 C a relativní vlhosti oolního vzduchu přesahující 65 % pouze po něoli týdnů v roce. Ve třídě provozu 1 nepřesahuje průměrná vlhost u většiny dřeva jehličnatých dřevin 1 %. Třída provozu je charaterizována vlhostí materiálů odpovídající teplotě 0 C a relativní vlhosti oolního vzduchu přesahující 85 % pouze po něoli týdnů v roce. Ve třídě provozu nepřesahuje průměrná vlhost u většiny dřeva jehličnatých dřevin 0 %. Třída provozu 3 je charaterizována limaticými podmínami vedoucími vyšší vlhosti než ve třídě provozu..3. Vlastnosti materiálů a výrobů Vlastnosti materiálů a výrobů jsou ovlivněny relativní vlhostí oolního vzduchu a délou trvání zatížení. 14
.3..1 Vliv trvání zatížení a vlhosti na pevnost Modiiační součinitele pro vliv trvání zatížení a vlhosti na pevnost, viz.4.1, jsou uvedeny v 3.1.3. U spoje složeného ze dvou dřevěných prvů majících rozdílné, na čase závislé chování, se má výpočet návrhové únosnosti provést s následujícím modiiačním součinitelem mod : mod = mod,1 mod, (.6) de mod,1 a mod, jsou modiiační součinitele dřevěných prvů..3.. Vliv trvání zatížení a vlhosti na deormace Jestliže se onstruce sládá z prvů nebo dílců majících rozdílné, na čase závislé vlastnosti, potom se pro mezní stavy použitelnosti onečné průměrné hodnoty modulu pružnosti E mean,in, modulu pružnosti ve smyu G mean,in a modulu proluzu K ser,in, teré se používají pro výpočet onečné deormace, mají určovat podle následujících vztahů: E G K mean,in mean,in ser,in = = = E mean ( 1+ ) G de mean ( 1+ ) K ser de ( 1+ ) de (.7) (.8) (.9) Pro mezní stavy únosnosti, dy je rozdělení sil a momentů v prvu ovlivněno rozdělením tuhosti v onstruci, se onečné průměrné hodnoty modulu pružnosti E mean,in, modulu pružnosti ve smyu G mean,in a modulu proluzu K ser,in mají vypočítat podle následujících vztahů: E G K mean,in mean,in ser,in = = = E mean ( 1+ ψ ) G mean de ( 1+ ψ ) K ser de ( 1+ ψ ) de (.10) (.11) (.1) de E mean je průměrná hodnota modulu pružnosti, G mean průměrná hodnota modulu pružnosti ve smyu, K ser modul proluzu, de součinitel pro zjišťování dotvarování s uvážením 15
příslušné třídy provozu, ψ součinitel pro vazistálou hodnotu zatížení vyvolávajícího největší napětí ve vztahu pevnosti (jestliže toto zatížení je stálé zatížení, ψ se má nahradit 1). Hodnoty de jsou uvedeny v 3.1.4. Hodnoty ψ jsou uvedeny v EN 1990:00. U spoje složeného z dřevěných prvů se stejným, na čase závislým chováním se má hodnota de zdvojnásobit. U spoje složeného ze dvou prvů na bázi dřeva, majících rozdílné, na čase závislé chování, se má výpočet onečné deormace provést s následujícím deormačním součinitelem de : = (.13) de de,1 de, de de,1 a de, jsou součinitele deormace pro dva dřevěné prvy..4 Posouzení metodou dílčích součinitelů Ověření spolehlivosti dřevěných onstrucí je založeno na metodě dílčích součinitelů zatížení a materiálů..4.1 Návrhová hodnota vlastnosti materiálu Návrhová hodnota X d pevnostní vlastnosti se musí vypočítat tato: X d X = mod (.14) γ M de X je charateristicá hodnota pevnostní vlastnosti, γ M je dílčí součinitel vlastnosti materiálu, mod modiiační součinitel zohledňující vliv trvání zatížení a vlhosti. Hodnoty mod jsou uvedeny v 3.1.3. Doporučené dílčí součinitele pro vlastnosti materiálu (γ M ) jsou uvedeny v tabulce.3. 16
Tabula.3 Doporučené dílčí součinitele γ M pro vlastnosti materiálu a únosnosti Záladní ombinace: γ M Rostlé dřevo 1,3 Lepené lamelové dřevo 1,5 LVL, přeližovaná desa, OSB 1, Třísové desy 1,3 Vlánité desy, tvrdé 1,3 Vlánité desy, středně tvrdé 1,3 Vlánité desy, MDF 1,3 Vlánité desy, měé 1,3 Spoje 1,3 Kovové desy s prolisovanými trny 1,5 Mimořádné ombinace 1,0 Návrhová tuhostní vlastnost prvu se musí vypočítat tato: E d = E mean γ M (.15) G d = G mean γ M (.16) de E mean je průměrná hodnota modulu pružnosti, G mean průměrná hodnota modulu pružnosti ve smyu..4. Návrhová hodnota geometricých údajů Geometricé údaje pro průřezy a soustavy se mohou brát jao nominální hodnoty z výrobových norem hen nebo prováděcích výresů. Návrhové hodnoty geometricých imperecí uvedené v této normě zahrnují účiny: geometricých imperecí prvů; účinů onstručních imperecí z výroby a montáže; nehomogenity materiálů (např. v důsledu suů). 17
.4.3 Návrhové odolnosti Návrhová hodnota R d odolnosti (únosnosti) se musí vypočítat tato: R d R = mod (.17) γ M de R je charateristicá hodnota únosnosti, γ M dílčí součinitel vlastnosti materiálu, mod modiiační součinitel zohledňující vliv trvání zatížení a vlhosti. Hodnoty mod jsou uvedeny v 3.1.3. Dílčí součinitele, viz.4.1..4.4 Ověření rovnováhy (EQU) Použije se způsob ověření staticé rovnováhy uvedený v tabulce A1. (A) v příloze A1 EN 1990:00, poud je to při navrhování dřevěných onstrucí vhodné, např. při navrhování přidržovacích otev nebo ověření ložise vystavených nadzdvihnutí od spojitých nosníů. 3 NÁVRHOVÉ HODNOTY MATERIÁLOVÝCH VLASTNOSTÍ Euroód 5 společně s ostatními euroódy neuvádí žádné hodnoty pevnostních a tuhostních vlasností materiálů. Tyto hodnoty se určují podle příslušných zušebních norem a něteré hodnoty jsou uvedeny v souvisejících normách. V této příručce jsou uvedeny pouze hodnoty onstručního dřeva podle EN 338, viz tabula 3.3. 3.1 Všeobecně Vlastnosti dřeva a výrobů na bázi dřeva se zjišťují podle přesně deinovaných postupů příslušných zušebních norem, de jsou přesně stanoveny rozměry zušebních těles, požadavy na vlhost a teplotu oolního prostředí a způsob zatěžování. 3.1.1 Parametry pevnosti a tuhosti Parametry pevnosti a tuhosti se musí určovat na záladě zouše pro druhy zatížení, terým bude materiál v onstruci vystaven, nebo na záladě srovnání s podobnými druhy dřeva a tříd či materiálů na bázi dřeva nebo na záladě prověřených vztahů mezi různými vlastnostmi. 18
3.1. Vztahy mezi napětím a poměrným přetvořením Protože jsou charateristicé hodnoty určovány za předpoladu lineárního vztahu mezi napětím a poměrným přetvořením až do porušení, musí taé posouzení pevnosti jednotlivých prvů vycházet z tohoto lineárního vztahu. Pro prvy nebo části prvů namáhané tlaem se může použít nelineární vztah (pružněplasticý). 3.1.3 Modiiační součinitele pevnosti pro třídy provozu a třídy trvání zatížení Mají se používat hodnoty modiiačního součinitele mod uvedené v tabulce 3.1. Jestliže se ombinace zatížení sládá ze zatížení přislušejících různým třídám trvání zatížení, má se zvolit hodnota mod, terá odpovídá zatížení s nejratší dobou trvání, např. pro ombinaci zatížení stálého a rátodobého se má použít hodnota mod odpovídající rátodobému zatížení. 3.1.4 Modiiační součinitele deormace pro třídy provozu Mají se používat hodnoty součinitelů deormace de uvedené v tabulce 3.. 3. Rostlé dřevo Dřevěné prvy musí vyhovět EN 14081-1. Třídy pevností pro dřevo jsou uvedeny v EN 338. Třídy pevnosti včetně příslušných charateristicých hodnot jsou též uvedeny v této příručce, viz tabula 3.3. Vliv rozměru prvu na pevnost se může vzít v úvahu. Pro rostlé dřevo obdélníového tvaru s charateristicou hustotou dřeva ρ 700 g/m 3 je srovnávací výša pro ohyb nebo šířa (maximální rozměr průřezu) pro tah 150 mm. Pro rostlé dřevo o výšce u ohybu a šířce u tahu menší než 150 mm se mohou charateristicé hodnoty m, a t,0, zvětšit součinitelem h daným vztahem: 0, 150 h h = min (3.1) 1, 3 de h je výša pro ohýbané prvy nebo šířa pro tažené prvy v mm. 19
Tabula 3.1 Hodnoty mod Třída trvání zatížení Materiál Norma Třída provozu Stálé zatížení Dlouhodobé zatížení Střednědobé zatížení Krátodobé zatížení Oamžiové zatížení 1 0,60 0,70 0,80 0,90 1,10 Rostlé dřevo EN 14081-1 0,60 0,70 0,80 0,90 1,10 3 0,50 0,55 0,65 0,70 0,90 1 0,60 0,70 0,80 0,90 1,10 Lepené lamelové dřevo EN 14080 0,60 0,70 0,80 0,90 1,10 3 0,50 0,55 0,65 0,70 0,90 1 0,60 0,70 0,80 0,90 1,10 LVL EN 14374, EN 1479 0,60 0,70 0,80 0,90 1,10 3 0,50 0,55 0,65 0,70 0,90 Přeližovaná EN 636 Typ EN 636-1 1 0,60 0,70 0,80 0,90 1,10 desa Typ EN 636-0,60 0,70 0,80 0,90 1,10 Typ EN 636-3 3 0,50 0,55 0,65 0,70 0,90 EN 300 OSB OSB/ 1 0,30 0,45 0,65 0,85 1,10 OSB/3, OSB/4 1 0,40 0,50 0,70 0,90 1,10 OSB/3, OSB/4 0,30 0,40 0,55 0,70 0,90 EN 31 Typ P4, Typ P5 1 0,30 0,45 0,65 0,85 1,10 Třísová desa Typ P5 0,0 0,30 0,45 0,60 0,80 Typ P6, Typ P7 1 0,40 0,50 0,70 0,90 1,10 Typ P7 0,30 0,40 0,55 0,70 0,90 EN 6- Vlánitá desa, HB.LA, HB.HLA 1 nebo tvrdá 1 0,30 0,45 0,65 0,85 1,10 Vlánitá desa, středně tvrdá Vlánitá desa, MDF HB.HLA1 nebo 0,0 0,30 0,45 0,60 0,80 EN 6-3 MBH.LA1 nebo MBH.HLS1 nebo 1 1 0,0 0,0 0,40 0,40 0,60 0,60 0,80 0,80 1,10 1,10 MBH.HLS1 nebo 0,45 0,80 EN 6-5 MDF.LA, MDF.HLS 1 0,0 0,40 0,60 0,80 1,10 MDF.HLS 0,45 0,80 Poznáma: V tabulce 3.1 je již zapracována změna A1 EN 1995-1-1, terá se týá speciiace typů přeližovaných a třísových dese. 0
Pro dřevo zabudované na mezi nebo blízo meze nasycení vláen, a teré pravděpodobně bude vysychat pod zatížením, se má hodnota de, uvedená v tabulce 3., zvýšit o 1,0. Zubovité spoje musí vyhovět EN 385. 3.3 Lepené lamelové dřevo Prvy z lepeného lamelového dřeva musí vyhovět EN 14080. V EN 1194 jsou uvedeny hodnoty pevnosti a tuhosti pro lepené lamelové dřevo zatříděné do tříd pevností, viz příloha D (Inormativní). Vliv rozměru prvu na pevnost se může vzít v úvahu. Pro lepené lamelové dřevo obdélníového tvaru je srovnávací výša u ohybu nebo šířa u tahu 600 mm. Pro lepené lamelové dřevo o výšce u ohybu a šířce u tahu menší než 600 mm se mohou charateristicé hodnoty m, a t,0, zvětšit součinitelem h daným vztahem. 0,1 600 h h = min (3.) 1,1 de h je výša pro ohýbané prvy nebo šířa pro tažené prvy v mm. Velé zubovité spoje vyhovující požadavům EN 387 se nesmí používat u výrobů zabudovaných ve třídě provozu 3, u terých se mění směr vláen ve spoji. Vliv rozměru prvu na pevnost v tahu olmo vlánům se musí vzít v úvahu. Tabula 3. Hodnoty de pro dřevo a materiály na bázi dřeva Materiál Norma Třída provozu 1 3 Rostlé dřevo EN 14081-1 0,60 0,80,00 Lepené lamelové EN 14080 0,60 0,80,00 dřevo LVL EN 14374, EN 1479 0,60 0,80,00 EN 636 Přeližovaná desa Typ 636-1 0,80 Typ 636-0,80 1,00 Typ 636-3 0,80 1,00,50 poračování tabuly 1
OSB Materiál Třísová desa Vlánitá desa, tvrdá Vlánitá desa, středně tvrdá Vlánitá desa, MDF poračování tabuly Norma Třída provozu 1 3 EN 300 OSB/,5 OSB/3, OSB/4 1,50,5 EN 31 Typ P4,5 Typ P5,5 3,00 Typ P6 1,50 Typ P7 1,50,5 EN 6- HB.LA,5 HB.HLA1,,5 3,00 HB.HLA EN 6-3 MBH.LA1, 3,00 MBH.LA MBH.HLS1, 3,00 4,00 MBH.HLS EN 6-5 MDF.LA,5 MDF.HLS,5 3,00 Poznáma: V tabulce 3. je již zapracována změna A1 EN 1995-1-1, terá se týá speciiace typů přeližovaných a třísových dese. 3.4 Vrstvené dřevo (LVL) Konstruční prvy z LVL musí vyhovět EN 14374. Pro LVL obdélníového tvaru mající podstatnou část vláen všech dýh orientovánu v jednom směru, se musí vzít v úvahu vliv rozměru prvu na pevnost v ohybu a v tahu. Srovnávací výša v ohybu je 300 mm. Pro výšy u ohybu, teré se nerovnají 300 mm, se má charateristicá hodnota m, násobit součinitelem h daným vztahem: s 300 h h = min (3.3) 1, de h je výša prvu v mm, s exponent vlivu veliosti rozměru podle EN 14374.
Srovnávací déla v tahu je 3 000 mm. Pro dély v tahu, teré se nerovnají 3 000 mm se má charateristicá hodnota t,0, násobit součinitelem l daným vztahem: 3000 = min 1,1 s / (3.4) de l je déla v mm. Velé zubovité spoje vyhovující požadavům EN 387 se nesmí používat u výrobů zabudovaných ve třídě provozu 3, u terých se mění směr vláen ve spoji. Pro LVL, teré má podstatnou část vláen všech dýh orientovánu v jednom směru, se musí vzít v úvahu vliv veliosti rozměru prvu na pevnost v tahu olmo vlánům. 3.5 Desy na bázi dřeva Desy na bázi dřeva musí vyhovět EN 13986 a LVL použité jao desy musí vyhovět EN 1479. Desy ze dřeva jehličnatých dřevin podle EN 6-4 se mají používat omezeně na zavětrování a mají být navrhovány na záladě zouše. 3.6 Lepidla Lepidla pro onstruční účely musí dávat spoje taové pevnosti a trvanlivosti, aby byla zachována celistvost lepení ve stanovené třídě provozu po celou předpoládanou dobu životnosti onstruce. Lepidla, terá vyhovují speciiaci typu I, deinované v EN 301, se mohou používat ve všech třídách provozu. Lepidla, terá vyhovují speciiaci Typu II, deinované v EN 301, se mají používat pouze ve třídách provozu 1 nebo a ne při dlouhodobém působení teplot nad 50 C. 3.7 Kovové spojovací prostředy Kovové spojovací prostředy musí vyhovět EN 1459 a ovové hmoždíy musí vyhovět EN 14545. 3
Tabula 3.3 - Třídy pevnosti a charateristicé hodnoty pro onstruční dřevo podle EN 338 Topol a jehličnaté dřeviny Listnaté dřeviny C14 C16 C18 C0 C C4 C7 C30 C35 C40 C45 C50 D30 D35 D40 D50 D60 D70 Pevnostní vlastnosti v N/mm Ohyb m, 14 16 18 0 4 7 30 35 40 45 50 30 35 40 50 60 70 Tah rovnoběžně s vlány t,0, 8 10 11 1 13 14 16 18 1 4 7 30 18 1 4 30 36 4 Tah olmo vlánům t,90, 0,4 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 Tla rovnoběžně s vlány c,0, 16 17 18 19 0 1 3 5 6 7 9 3 5 6 9 3 34 Tla olmo vlánům c,90,,0,,,3,4,5,6,7,8,9 3,1 3, 8,0 8,4 8,8 9,7 10,5 13,5 Smy v, 1,7 1,8,0,,4,5,8 3,0 3,4 3,8 3,8 3,8 3,0 3,4 3,8 4,6 5,3 6,0 Tuhostní vlastnosti v N/mm Průměrná hodnota modulu pružnosti rovnoběžně s vlány 5% vantil modulu pružnosti rovnoběžně s vlány Průměrná hodnota modulu pružnosti olmo vlánům Průměrná hodnota modulu pružnosti ve smyu Hustota v g/m 3 E 0,mean 7 8 9 9,5 10 11 11,5 1 13 14 15 16 10 10 11 14 17 0 E 0,05 4,7 5,4 6,0 6,4 6,7 7,4 7,7 8,0 8,7 9,4 10,0 10,7 8,0 8,7 9,4 11,8 14,3 16,8 E 90, mean 0,3 0,7 0,30 0,3 0,33 0,37 0,38 0,40 0,43 0,47 0,50 0,53 0,64 0,69 0,75 0,93 1,13 1,33 G mean 0,44 0,5 0,56 0,59 0,63 0,69 0,7 0,75 0,81 0,88 0,94 1,00 0,60 0,65 0,70 0,88 1,06 1,5 Hustota ρ 90 310 30 330 340 350 370 380 400 40 440 460 530 560 590 650 700 900 Průměrná hodnota hustoty ρ mean 350 370 380 390 410 40 450 460 480 500 50 550 640 670 700 780 840 1080 POZNÁMKA a) Výše uvedené hodnoty pro pevnost v tahu, pevnost v tlau, pevnost ve smyu, 5% vantil modulu pružnosti, průměrný modul pružnosti olmo vlánům a průměrný modul pružnosti ve smyu byly vypočteny na záladě vztahů uvedených v příloze A EN 338. b) Tabelované vlastnosti odpovídají dřevu s vlhostí při teplotě 0 C a relativní vlhosti 65 %. c) Dřevo vyhovující třídám C45 a C50 nemusí být snadno dostupné. 4