Posouzení mezního stavu únosnosti dřevěných konstrukcí
Jak jsme již zmínili výše, největší poměr konstrukčních částí je obvykle výsledkem největšího zatížení. Ve většině evropských a amerických norem závisí síla dřeva na délce zatížení a na vlhkosti dřeva. Proto se může stát, že kombinace zatížení bude rozhodující i v případě, že nebude mít vzhledem k množství největší zatížení. Proto je důležité věnovat pozornost nalezení rozhodujících kombinací zatížení. To je graficky znázorněno na obr. 01.
Ed = návrhová hodnota zatížení
Rd = návrhová hodnota pevnosti
t = trvání zatížení
g = stálé zatížení
s = zatížení sněhem
w = zatížení větrem
Případ 1:
Rozhodující kombinace zatížení = g + s + w
Důvod: Zatížení z g + s + w je nejblíže křivce Rd.
Případ 2:
Rozhodující kombinace zatížení = g
Důvod: Zatížení z g je nejblíže křivce Rd.
Případ 3:
Rozhodující kombinace zatížení = g + s
Důvod: Zatížení z g + s je nejblíže křivce Rd.
Případ 4:
Rozhodující kombinace zatížení = g + s
Důvod: Zatížení z g + s překračuje křivku Rd → Ed > Rd.
Vliv doby trvání zatížení se uvažuje v [1] pomocí modifikačního součinitele kmod. V [2] je tato situace řešena pomocí CD faktoru (ASD) a λ faktoru (LRFD). Švýcarská norma [3] jednoduše stanoví vliv trvání zatížení na pevnost součinitelem ηM, a je tak stejná pro všechny účinky; Obrázek 01 proto není v tomto případě platný.
Posouzení mezního stavu použitelnosti u dřevěných konstrukcí
Při posouzení mezního stavu použitelnosti se objevují největší průhyby, pokud se zohlední všechny poměry průhybu nepříznivých účinků. Podle [1] je třeba posoudit následující deformace; například pro německou a rakouskou přílohu:
- pružná počáteční deformace přiinst
sestávající z charakteristické kombinace - konečná deformace wfin
sestávající z charakteristické počáteční deformace a poměrů dotvarování kvazistálné kombinace - konečná deformacežebro, síť
sestávající z kvazistálé počáteční deformace a poměrů dotvarování kvazistálné kombinace. Počítá se také s charakteristickou počáteční deformací v jiných zemích, podle německé a rakouské přílohy se však považuje za příliš „přísnou“.
V [2] není explicitně vysvětleno, které zatěžovací stavy je třeba použít pro stanovení kombinací zatížení pro použitelnost. Odkazuje se na obecně uznávané normy pro pozemní stavby. V tomto případě lze pro stanovení rozhodující kombinace zatížení použít IBC (Mezinárodní stavební zákoník) [4] (viz kapitola 1604.3). Pouze zohlednění dotvarování je vysvětleno v [2]. Na rozdíl od jiných evropských norem uvažuje IBC účinky s ohledem na deformace odděleně. Mezní hodnoty jsou výsledkem deformace pouze od zatížení, sněhu nebo větru a pro dotvarování vlastní tíhou + zatížení.
Podle [3] je třeba analyzovat následující mezní stavy; mimo jiné:
- výjimečná návrhová situace
sestávající z charakteristické počáteční deformace a poměrů dotvarování kvazistálné kombinace - Častá návrhová situace
sestávající z časté počáteční deformace a poměrů dotvarování kvazistálné kombinace - Kvazistálá návrhová situace
sestávající z kvazistálé počáteční deformace a poměrů dotvarování kvazistálné kombinace
Zohlednění doby zatížení, vlhkosti dřeva a dotvarování v programu RFEM a RSTAB
Vlhkost a dotvarování dřeva obsahují RFEM a RSTAB, které zohledňují dobu trvání zatížení, samostatné normy pro klasifikaci zatěžovacích stavů a jejich kombinací. V příslušné normě se přidá "Dřevo".
Ve vlastnostech příslušné normy lze provádět nastavení specifická pro danou normu, jako například definování dotvarovacího součinitele. Vytvoří se tak kombinace zatížení.
Abychom zohlednili vliv doby trvání zatížení během posouzení, definujeme při vytváření zatěžovacího stavu příslušné trvání zatížení.
Ten se automaticky převezme do návrhových modulů (RF-/TIMBER Pro, RF-/TIMBER AWC, RF-LAMINATE atd.) A přiřadí se jednotlivým kombinacím zatížení.
Tím se zajistí, aby posouzení mezního stavu únosnosti každé kombinace zatížení bylo vždy prováděno s nejkratším trváním zatížení v obsažených zatěžovacích stavech.
U mezního stavu použitelnosti se mezní hodnoty příslušné návrhové situace zadají v základních údajích příslušného přídavného modulu. Pokud se kombinace zatížení generují ručně, bez použití automatické kombinace zatížení, je třeba provést přiřazení ručně.
Mezní hodnoty lze pro příslušnou návrhovou situaci upravit v normě nebo v národní příloze.
