5 minutes reading time (1025 words)

Jak stworzyć kombinacje według Eurokodu 0 - poznaj bliżej EC0

Eurokody Jak stworzyc kombinacje wg Eurokod 0 EC0 2 HQ 830px

Eurokod 0 jest normą podstawową określającą zasady projektowania konstrukcji tak aby zapewnić jej bezpieczeństwo, trwałość czy niezawodność. Można powiedzieć zatem, że jest wstępem do pozostałych Eurokodów 1-9 i powinien być wraz z pozostałymi normami stosowany równolegle.

W ramach kampanii WDRAŻAJ EUROKODY oraz zmian w prawie budowlanym przygotowaliśmy dla Państwa cykl artykułów, szkoleń oraz pakiet niezbędnych narzędzi pozwalających szybko i sprawnie wdrożyć wymagania Eurokodów w swojej codziennej pracy bez zbędnych przestojów.  

W poniższym artykule omówione zostaną kwestie istotne z punktu widzenia projektanta wraz z odniesieniem do dotychczas stosowanych polskich norm budowlanych.


CZYTAJ RÓWNIEŻ:

  1. Koniec Polskich Norm. Od 1 stycznia obowiązują wyłącznie Eurokody. Czy jesteś gotów na zmianę? - Kamil Dziedzic

Stany graniczne według Eurokodu 0?

Podstawą zapewnienia wymagań stawianych przez Eurokod 0 są stany graniczne – i w zależności od wymagania będziemy mówić o stanach granicznych nośności lub użytkowalności. Stany te weryfikacji podlegają w odpowiednich sytuacjach obliczeniowych przy czym EC wyróżnia takich sytuacji 4 tj. trwałe, przejściowe, wyjątkowe i sejsmiczne. Najczęstszą sytuacją będzie rzecz jasna trwała, która odpowiada zwykłym warunkom użytkowania – zgodnie z przeznaczeniem obiektu, po zakończeniu budowy, bez wyjątkowych sytuacji jak pożar czy wybuch.

Oddziaływania

Dla zapewnienia niezawodności Eurokody określają, że stany graniczne powinny być zachowane z uwzględnieniem obliczeniowych wartości oddziaływań, właściwości materiałowych i innych.

Eurokod 0 w swoim zakresie określa w jaki sposób wyznaczane są reprezentatywne wartości oddziałyawń. Podstawą wyznaczenia samych obciążeń jest Eurokod 1, którego każda z części odnosić się będzie do innego rodzaju oddziaływania – stałego, użytkowego, obciążenia śniegiem/wiatrem, temperaturą itd.

To co w EC0 jest dla nas istotne to przede wszystkim wzory 6.1a, 6.1b i 6.2, które w ogólności określają zasady wyznaczania oddziaływań reprezentatywnych i obliczeniowych. Kolejno wzór 6.6, który podaje ogólną zasadę wyznaczania obliczeniowej nośności. W uproszczeniu stany graniczne są zachowane gdy obliczeniowe efekty oddziaływań są mniejsze niż obliczeniowa nośność.

Stan graniczny nośności

SGN (ang. ULS – Ultimate Limit State) będzie stanowić zapewnienie bezpieczeństwa ludzi oraz konstrukcji. Każda sytuacja, w którym to bezpieczeństwo nie jest zachowane, stanowi przekroczenie stanu nośności.

W zakresie SGN wyróżnić można utratę równowagi konstrukcji i w ogólności zniszczenie elementu lub całej konstrukcji:

  • SGN EQU – Utrata równowagi statycznej
  • SGN STR – Zniszczenie elementów konstrukcji
  • SGN GEO – Zniszczenie/odkształcenie podłoża
  • SGN FAT – Zniszczenie zmęczeniowe

Tutaj przechodzimy do tego, co jest meritum tego artykułu czyli kombinacji oddziaływań. Skupię się na tym co dla nas najważniejsze, czyli sytuacja trwała/przejściowa dla stanu STR/GEO. Eurokod 0 określa 3 wyrażenia określania tych kombinacji – wzór 6.10

Eurokody wzor 6 10

lub alternatywnie 6.10a

Eurokody wzor 6 10a

lub 6.10b

Eurokody wzor 6 10b

W większości przypadków wzór 6.10 daje bardziej niekorzystne efekty oddziaływań – zatem jest bezpieczniejszy, ale mniej optymalny. Polski załącznik krajowy sugeruje jednak wybór 6.10a/6.10b – bardziej niekorzystne z tych dwóch wyrażeń. Zazwyczaj sprowadza się to do rozpatrzenia obu jednocześnie, z uwagi, że nie zawsze łatwo da się określić, które wyrażenie zapewni mniej korzystny efekt w zależności od rodzaju obciążeń, wielkości obciążeń i elementów.

Stran graniczny użytkowalności

SGU (ang. SLS – Servicebility Limit State) w ogólności odpowiada wyglądowi konstrukcji czy komofortowi użytkowania. 

W zakresie SGU wyróżnić można zatem ugięcia, drgania lub uszkodzienia wpływające na wygląd czy trwałość (nie związane ze zniszczeniem elementu np. zarysowanie).

Wyróżnić tu można 3 podstawowe kombinacje:- charakterystyczne, do nieodwracalnych stanów granicznych

  1. charakterystyczne, do nieodwracalnych stanów granicznych (6.14b)
    Eurokody wzor 6 14b

  2. częste, do odwracalnych stanów granicznych (6.15b)
    Eurokody wzor 6 15b

  3. quasi-stałe, do oceny efektów długotrwałych i wyglądu konstrukcji
    Eurokody wzor 6 16b

 

Współczynniki kombinacyjne

Współczynniki psi określa tabela A1.1 z załącznika A dla Eurokodu 0.

Eurokody tabela zalecane wartości współczynników

Uwaga – dla miejscowości na wysokości poniżej 1000m n.p.m czyli zdecydowana większość polskich miast poprawka Ap1 zmienia wartości współczynnika psi 2 na 0!

Eurokody tabela zalecane wartości współczynników 2

Wartości współczynników obliczeniowych gamma również określa załącznik A. Dla podstawowej kombinacji SGN STR/GEO korzystać będziemy zgodnie z A1.3.1 z zestawu B (Tablica A1.2(B))

Eurokody tablica wartości obliczeniowe oddziaływań zestaw B

Dopiero patrząc na wzór kombinacji wraz z tabelą współczynników kombinacja staje się względnie jasna.

PN-EN 1990 a PN-82/B-02000

PN-EN 1990 a PN-82/B-02000Polska norma PN-82/B-02000, która określała zasady ustalania wartości obciążeń przedstawiała to zagadnienie nieco prościej, chociaż widać pewne cechy wspólne. Nadmienić można fakt, że PN-82 miała tylko 5 stron, przy czym powoływała się na kilka innych przepisów związanych z kombinacjami, wartościami oddziaływań itp. Podobnie jak w EC znajdziemy tam współczynnik gamma i psi - przy czym ich ustalanie było inne.

Kombinacja SGN była jedna – podstawowa. Brak było jawnego podziału na obciążenie wiodące i towarzyszące – zamiast tego mieliśmy obciążenie podstawowe, drugie, trzecie, kolejne. Przewagą Eurokodu może być też ujednolicenie, a przynajmniej zebranie w jednym miejscu współczynników psi. Część długotrwała obciążeń zmiennych zawarta była w normie 02003, współczynnik kombinacyjny w 02000.

Eurokod zestawia współczynniki psi 0/1/2 w formie jednej tabeli w załączniku A.

W Eurokodzie również łatwiej jest ze współczynnikami obliczeniowymi – dla przykładu obciążeń stałych w PN-B mieliśmy 5 wartości korzystnych/niekorzystnych w zależności od wyrobu:

Eurokody tablica wartości współczynnika obciążenia dla obciążeń stałych i ciężaru gruntów

Eurokod de facto określa jedną wartość dla wszystkich obciążeń stałych co w tym wypadku jest znacznym uproszczeniem dla projektanta. Podobnie będzie z obciążeniami zmiennymi, a podstawową wadą tego rozwiązania są większe wartości oddziaływań (co zmniejsza optymalność materiałową).

Przykład według Eurokodu

Załóżmy, że posługujemy się wzorem 6.10a i 6.10b, a oddziaływania na konstrukcję to jeden przypadek obciążenia stałego – ciężar własny (G), obciążenie użytkowe kat. A (Q), obciążenie śniegiem (S). Korzystamy ze wspłczynników gamma z zestawu B.

W pierwszej kolejności potrakuję obciążenie stałe jako działające niekorzystnie. Za wiodące oddziaływanie zmienne przyjmę obciążenie śniegiem (taka kombinacja byłaby słuszna np. przy wymiarowaniu płyty stropodachu), ponadto założę, że inne obciążenia zmienne działają również niekorzystnie (przyjmuję, że wszystkie obciążenia działają pionowo w dół).

  1. (6.10a)   1,35 x G + 1,50 x 0,50 x S + 1,50 x 0,70 x Q
  2. (6.10b)   0,85 x 1,35 G + 1,50 x S + 1,50 x 0,70 x Q

 

 

----------------------------------

Zapraszamy do wzięcia udziału w naszej Kampanii WDRAŻAJ EUROKODY
-> Kliknij tutaj i zobacz jak łatwo możesz wdrożyć eurokody w swoich projektach!

Eurokody Baner 1 830px

 

----------------------------------

Źródła:

[1] PN-EN 1990 Eurokod – Podstawy projektowania konstrukcji
[2] PN-EN 1991-1-1 Eurokod 1- Oddziaływania na konstrukcje
[3] PN-82/B-02000 Obciążenia budowli – Zasady ustalania wartości
[4] PN-82/B-02001 Obciążenia budowli – Obciążenia stałe
[5] PN-82/B-02002 Obciążenia budowli – Obciążenia zmienne
[6] PN-82/B-02003 Obciążenia budowli – Obciążenia zmienne technologiczne – Podstawowe obciążenia technologiczne i montażowe
[7] PN-76/B-03001 Konstrukcje i podłoża budowli – Ogólne zasady obliczeń
[8] Builder – Zeszyt 1: Podstawy projektowania konstrukcji. Oddziaływania na konstrukcje. Projektowanie konstrukcji stalowych
[9] Polski Komitet Normalizacyjny www.pkn.pl
[10] Instytut Techniki Budowlanej www.itb.pl[11] European Committee for Standardization www.cen.eu

 

8
Jak stworzyć kombinacje według Eurokodu 0 - poznaj...
Koniec Polskich Norm. Od 1 stycznia obowiązują wył...

Podobne wpisy

Comment for this post has been locked by admin.
 

By accepting you will be accessing a service provided by a third-party external to https://www.graitec.pl/

Autodesk

Nasza strona www używa plików cookies w celu usprawnienia działania witryny. Ponadto używamy plików cookies do celów analitycznych i reklamowych. Kliknij Polityka Prywatności, aby dowiedzieć się więcej. Kliknij „Zgadzam się”, aby ta informacja nie pojawiała się więcej.