5.eirokodekss koka konstrukciju projektēšana
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
Seminārs
5. Eirokodekss «Koka konstrukciju projektēšana» Doc. Imants Mieriņš, RTU [email protected]
2013. gada 22. novembrī
Semināra programma:
5.Eirokodekss 22.11.2013.
14:00 – 15:00 Ievads. Koka konstrukciju projektēšanai paredzētā EN 1995 vispārējs raksturojums un saistība ar citām EC daļām un standartiem. Koka konstrukciju LBN 206 – 99 un EC 1995 nacionālais pielikums. Prasības koka konstrukciju koksnei. Koka konstrukciju ilgmūžība.
15:00 – 15:30 Kafijas pauze 15:00 – 15:30 (+15 min.)
15:30 – 16:30 Koka konstrukciju aprēķina pamatnoteikumi. Nestspējas robežstāvoklis. Vienas galvenās ass virzienā slogotu elementu šķērsgriezumu projektēšana. Elementu šķērsgriezumu projektēšana saliktā slogojumā. Sijas, kas pakļautas liecei vai apvienotai liecei ar spiedi (noturība darba plaknē). Mainīga šķērsgriezuma vai liektas formas elementi. Elementi ar iegriezumiem balstos. Lietojamības robežstāvoklis. Nobīde mezglos. Siju izlieces. Pārsegumu līganums.
16:30 – 16:45 Kafijas pauze
16:45 – 17:45 Savienojumi ar metāla savienotājlīdzekļiem. Tapveida metāla savienotājlīdzekļi. Naglotie savienojumi. Savienojumi ar skavām. Bultskrūvju savienojumi. Pretbīdņi. Kombinētie būvelementi.
17:45 – 18:00 Dažādi
2 RTU Doc. Imants Mieriņš
Ievads
5.Eirokodekss 22.11.2013.
EN 1995-1-1 saistība ar EN1990 un EN1991
3 RTU Doc. Imants Mieriņš
Ievads
5.Eirokodekss 22.11.2013.
5.Eirokodeksu grupa sastāv no: 1) LVS EN 1995 -1-1 «5. Eirokodekss: Koka konstrukciju projektēšana. 1-1. daļa: Vispārīgi. Vispārīgie noteikumi un noteikumi būvēm.» 2) LVS EN 1995 -1-2 «5. Eirokodekss: Koka konstrukciju projektēšana. 1-2. daļa: Vispārīgi. Ugunsdrošu konstrukciju projektēšana.» 1) 3) LVS EN 1995 -2 «5. Eirokodekss: Koka konstrukciju projektēšana. 2. daļa: Tilti.»
4 RTU Doc. Imants Mieriņš
Ievads
5.Eirokodekss 22.11.2013. 5 RTU Doc. Imants Mieriņš
Ievads
5.Eirokodekss 22.11.2013.
LVS EN1995-1-1 Saturs un struktūra:
1. nodaļa: Vispārīgā informācija, galvenās definīcijas, terminoloģija 2. nodaļa : Projektēšanas pamatnoteikumi 3. nodaļa : Materiālu īpašības 4. nodaļa : Ilgizturība 5. nodaļa : Konstrukciju aprēķina pamatnoteikumi 6. nodaļa : Nestspējas robežstāvokļi 7. nodaļa : Lietojamības robežstāvokļi 8. nodaļa : Savienojumi ar metāla savienotājlīdzekļiem 9. nodaļa : Kombinētie būvelementi un būvkonstrukcijas 10. nodaļa : Konstruktīvie nosacījumi un kvalitātes kontrole A Pielikums Blokveida sabrukšanas gadījumi savienojumos B Pielikums Saliktas sijas ar mehāniskiem savienotājlīdzekļiem C Pielikums Saliktas kolonnas
6 RTU Doc. Imants Mieriņš
Ievads
5.Eirokodekss 22.11.2013.
Nacionālā izvēle EN 1995-1-1 ir pieļauta punktos:
2.3.1.2 (2)P Slodžu iedalījums slodzes iedarbības ilguma klasēs
2.4.1 (1)P Drošuma koeficienti materiālu īpašībām
6.4.3 (7) Divslīpņu sijas, liektas sijas un mainīga šķērsgriezuma sijas ar liektu apakšmalu
7.2 (2) Deformāciju robežlielumi
7.3.3 (2) Vibrāciju (svārstību) robežlielumi
7.3.3 (5) Aprēķina metodes grīdām attiecībā uz vibrācijām (svārstībām)
8.3.1.2 (7) Naglotie koka elementu savienojumi
9.2.4.1 (7) Sienu diafragmas
9.2.5.3 (1) Saites siju vai kopņu sistēmās
10.9.2 (3) Montāža
10.9.2 (4)
7 RTU Doc. Imants Mieriņš
Ievads
5.Eirokodekss 22.11.2013.
2.4.1(1)P
6.1.7(2)
6.4.3(8)
7.3.3(2)
8.3.1.2(4)
8.3.1.2(7)
9.2.4.1(7)
9.2.5.3(1)
Standartā LVS EN 1995-1-1:2004/AC/A1 zemāk uzskaitītos punktos, kuros pieļaujama nacionālā izvēle, jālieto rekomendējamās vērtības un procedūras:
8 RTU Doc. Imants Mieriņš
Ievads
5.Eirokodekss 22.11.2013.
Standartā LVS EN 1995-1-1:2004/AC/A1 zemāk uzskaitītiem apakšpunktiem doti nacionālajā līmenī noteiktie parametri:
2.3.1.2(2)P Slodžu iedalījums slodzes iedarbības ilguma klasēs (Assigment of loads to load- duration classes)
2.3.1.3(1)P Būvju iedalījums lietojamības klasēs (Assigment of structures to service classes)
7.2(2) Deformāciju robežlielumi (Limiting values for deflections) 10.9.2(3) Montāža kopnēm ar perforētām metāla plāksnēm mezglos:
Maksimālā izliece (Erection of trusses with punched metal plate fasteners: Maximum bow)
10.9.2(4) Montāža kopnēm ar perforētām metāla plāksnēm mezglos: Maksimālā novirze (Erection of trusses with punched metal plate fasteners: Maximum deviation)
9 RTU Doc. Imants Mieriņš
Ievads
5.Eirokodekss 22.11.2013.
2.3.1.2(2)P Slodžu iedalījums slodzes iedarbības ilguma klasēs (Assigment of loads to load- duration classes)
Slodzes iedarbības ilguma klase Piemērojamie slodžu veidi
Pastāvīgā pašsvars, grunts spiediens, starpsienas
Ilgstošā materiāli noliktavās, tehnoloģiskās iekārtas, ūdens rezervuāri
Vidēja ilguma
lietderīgā slodze uz pārsegumu, sniega slodze, mitruma izmaiņu slodzes
Īslaicīgā
vēja slodze, slodzes uz kāpnēm, horizontālās slodzes uz margām, apkopes darbību izraisītās slodzes, transportlīdzekļu slodzes un montāžu slodzes
Acumirklīgā vēja brāzmas, avārijas (ārkārtas) slodzes un gadījuma slodzes
10 RTU Doc. Imants Mieriņš
Ievads
5.Eirokodekss 22.11.2013.
2.3.1.3(1)P Būvju iedalījums lietojamības klasēs (Assigment of structures to service classes)
Papildinformācija par konstrukciju sadalījumu (2)P, (3)P un (4)P punktam atbilstīgās izmantošanas klasēs: Pie 1. lietojamības klases pieskaitāma koka konstrukcija, kas atrodas apsildītā iekštelpā vai tam pielīdzināmā mitruma situācijā. Pie 1. lietojamības klases parasti var pieskaitīt arī siltumizolācijas slānī esošās konstrukcijas un sijas, kuru stiepto pusi aptver siltumizolācija. Pie 2. lietojamības klases pieskaitāma āra apstākļos esoša sausa koka konstrukcija. Konstrukcijai ir jāatrodas apjumtā un ventilētā telpā, tāpat tai ir jābūt arī labi aizsargātai no mitruma gan apakšā, gan sānos. Pie šīs izmantošanas klases parasti pieskaitāmas, piemēram, ventilējamu grīdas sistēmu un neapsildāmu bēniņu telpu esošas koka konstrukcijas.
11 RTU Doc. Imants Mieriņš
Ievads
5.Eirokodekss 22.11.2013.
2.3.1.3(1)P Būvju iedalījums lietojamības klasēs (Assigment of structures to service classes) (turpinājums).
Pie 3. lietojamības klases pieskaitāmas ārējo laika apstākļu ietekmei pakļautas, mitrā telpā esošas vai tiešai ūdens ietekmei pakļautas koka konstrukcijas. Nosakot koka konstrukcijas saglabāšanu, 3.izmantošanas klase, atkarībā no tā, cik lielā mērā konstrukcijas ir pakļauta mitruma ietekmei, papildus tiek sadalīta divās dažādās apakšgrupās (skat. EN 335-1:2005). Papildus koksnes līdzsvara mitrumam, izmantošanas klases noteikšanā jāpievērš uzmanība arī mitruma izmaiņām. Mitruma izmaiņu ietekme uz koka konstrukciju var būt lielāka nekā pat augsta līmeņa pastāvīga mitruma ietekme. 1. izmantošanas klasē īpašu uzmanību jāpievērš koksnes plaisāšanas riskam.
12 RTU Doc. Imants Mieriņš
Ievads
5.Eirokodekss 22.11.2013.
winst wnet,fin wfin
Sijas ℓ/400 ℓ/300 ℓ/200
Spāres u.c. atšķirīgi liekti
elementi
ℓ/250
ℓ/200
ℓ/150
7.2(2) Deformāciju robežlielumi (Limiting values for deflections)
13 RTU Doc. Imants Mieriņš
Ievads
5.Eirokodekss 22.11.2013.
10.9.2(3) Montāža kopnēm ar perforētām metāla plāksnēm mezglos: Maksimālā izliece (Erection of trusses with punched metal plate fasteners: Maximum bow)
Noteikt, ka samontētā būvelementa pieļaujamā izliece abow,perm =15 mm.
Maksimāli pieļaujamais sāniskais izliekums visas malas garumā abow,perm - ne vairāk kā 50 mm vai ℓ/300, kur ℓ ir liektā elementa laidums.
10.9.2(4) Montāža kopnēm ar perforētām metāla plāksnēm mezglos: Maksimālā novirze (Erection of trusses with punched metal plate fasteners: Maximum deviation)
Noteikt, ka kopnes maksimāli pieļaujamā novirze no vertikāles adev,perm - ne vairāk kā 0,02h, kur h ir kopnes augstums un tā maksimālā vērtība - 50 mm.
14 RTU Doc. Imants Mieriņš
Ievads
5.Eirokodekss 22.11.2013.
• Nosaka materiālu koeficientus attiecīgajos izstrādājumu standartos
• Nosaka modifikācijas koeficientus – materiāliem
– slodzēm
– lietojamības klasēm
• Nosaka materiālu pretestības aprēķiniem
• Veic konstrukciju aprēķinus
15 RTU Doc. Imants Mieriņš
Ievads
5.Eirokodekss 22.11.2013.
EN 300 Oriented Strand Board (OSB) – Definition, classification and specifications [Orientētā dzīslojuma plāksnes - Definīcijas, klasifikācija un specifikācijas] EN 301 Adhesives, phenolic and aminoplastic for load-bearing timber structures; Classification and performance requirements [Līmes, fenoplasts un aminoplasts noslogotām koka konstrukcijām - Klasifikācijas un izpildījuma prasības] EN 312 Particleboards – Specifications [Koka skaidu plāksnes – Specifikācijas] EN 335-1 Durability of wood and wood-based products – definition of hazard classes of biological attack - Part 1: General [Koka un koka izstrādājumu ilgizturība - Bioloģiskās iedarbības riska klašu definīcija - 1. daļa: Vispārīgi] EN 335-2 Durability of wood and wood-based products – definition of hazard classes of biological attack - Part 2: Application to solid wood [Koka un koka izstrādājumu ilgizturība - Bioloģiskās iedarbības riska klašu definīcija - 2. daļa: Masīvā koksne] EN 335-3 Durability of wood and wood-based products – Definition of hazard classes of biological attack - Part 3: Application to wood-based panels [Koka un koka izstrādājumu ilgizturība - Bioloģiskās iedarbības riska klašu definīcija - 3. daļa: Koka skaidu plāksnes]
utt. pavisam atsauce uz 26 EN standartiem.
Nosaka materiālu koeficientus attiecīgajos izstrādājumu standartos
16 RTU Doc. Imants Mieriņš
Masīvās koksnes īpašību noteikšana
5.Eirokodekss 22.11.2013.
LBN 206 - 99 Koka konstrukciju projektēšanas normas
17 RTU Doc. Imants Mieriņš
Masīvās koksnes īpašību noteikšana
5.Eirokodekss 22.11.2013.
Prasības koka konstrukciju koksnei 1. Koksnei koka konstrukcijās jāatbilst Latvijā piemērojamo standartu prasībām par skujkoku un lapkoku zāģmateriālu un apaļkoku kvalitāti, kā arī papildus jāievēro šādas prasības: 1.1. gadskārtu platums koksnē nedrīkst būt lielāks par 5 mm; vēlīnās koksnes daudzumam gadskārtās jābūt ne mazāk kā 20% no kopējā apjoma; 1.2. serdes koksne nedrīkst atrasties pirmās un otrās šķiras zāģmateriālu sagatavēs, kas paredzētas līmētu liektu elementu malējai zonai (15/100 no šķērsgriezuma augstuma); kā arī pirmās, otrās un trešās šķiras dēļos, kuru biezums ir 60 mm un mazāks un kuri darbojas liecē vai stiepē un ir novietoti uz šķautnes.
LBN 206 - 99 Koka konstrukciju projektēšanas normas
18 RTU Doc. Imants Mieriņš
Masīvās koksnes īpašību noteikšana
5.Eirokodekss 22.11.2013.
LVS 184 - 2000 “Konstrukciju kokmateriāli. Šķirošana. Prasības vizuāli pēc stiprības šķirotiem skujkoku zāģmateriāliem. drošības kritēriji”
1.1. Iedalījums stiprības grupās izdarīts tā, lai noteiktai grupai (A, B vai C) atbilstošie zāģmateriāli pēc stiprības un kvalitātes rādītājiem orientējoši atbilstu Eiropā plaši lietoto Lielbritānijas un Vācijas vizuālās šķirošanas standartos noteiktajam iedalījumam.
3.2. Vizuāli šķiroti materiāli, kuri orientējoši atbilst standarta LVS EN 338 noteiktām stiprības klašu prasībām. A stiprības grupa – paaugstinātas stiprības zāģmateriāli, kuri orientējoši atbilst stiprības klasei C30. B stiprības grupa – vidējas stiprības zāģmateriāli, kuri orientējoši atbilst stiprības klasei C24. C stiprības grupa – mazas stiprības zāģmateriāli, kuri orientējoši atbilst stiprības klasei C16.
19 RTU Doc. Imants Mieriņš
Masīvās koksnes īpašību noteikšana
5.Eirokodekss 22.11.2013.
Šķirošanas pazīmes
Pieļaujamās koksnes vainas un defekti pa stiprības grupām
A B C
1. Stiprību samazinošās vainas Zaru aizņemtais laukums zāģmateriāla kritiskajā šķēlumā nedrīkst pārsniegt
1.1. Zari 10% 20% 30%
1.2. Greizšķiedrainība Nedrīkst pārsniegt:
7 % 10 % 16 %
1.3. Gadskārtu platums Nedrīkst pārsniegt:
4 mm
5 mm
utt.
Vizuālas šķirošanas prasības skujkoku zāģmateriāliem (W = 20±2%)
20 RTU Doc. Imants Mieriņš
Masīvās koksnes īpašību noteikšana
5.Eirokodekss 22.11.2013.
Kvalitātes noteikšana atbilstoši 5. Eirokodeksam:
1) Vizuālā šķirošana atbilstoši LVS EN 1611-1. 2) Iedalījums atbilstoši stiprībai LVS EN 338.
21 RTU Doc. Imants Mieriņš
Masīvās koksnes īpašību noteikšana
5.Eirokodekss 22.11.2013.
Mehāniskā klasifikācija:
Lieces princips:
LaufrichtungF
w
Pašsvārstību frekvences
noteikšana:
Starojums:
Iedalījums atbilstoši stiprībai LVS EN 338.
22 RTU Doc. Imants Mieriņš
Masīvās koksnes īpašību noteikšana
5.Eirokodekss 22.11.2013.
Stiprības klases masīvai koksnei (EN 338)
23 RTU Doc. Imants Mieriņš
Masīvās koksnes īpašību noteikšana
5.Eirokodekss 22.11.2013.
ft,0,k = 0,6 fm.k fc,0,k = 5( fm.k)
0.45
𝑓𝑣,𝑘 = min 3,8
0,2(𝑓𝑚,𝑘)0,8
fc,90,k = 0,007ρk - mīkstkoksnei
fc,90,k = 0,015ρk - cietkoksnei
𝑓𝑡,90,𝑘 = min 0,6
0,0015ρk
E0,05 = 0,67 Eo,mean - mīkstkoksnei
E0,05 = 0,84 Eo,mean - cietkoksnei
E90,mean = Eo,mean /30 - mīkstkoksnei
E90,mean = Eo,mean /15 - cietkoksnei
Gmean = Eo,mean /16
c – spiede (compression) t – stiepe (tension) m – liece (bending) v – skalde (shear) 0 – pa šķiedrai (along fibre direction) 90 – šķērsām šķiedrām (across fibres) k – normatīvais, raksturīgais (characteristic) d – aprēķina (design) mean – vidējā vērtība
24 RTU Doc. Imants Mieriņš
Masīvās koksnes īpašību noteikšana
5.Eirokodekss 22.11.2013. 25 RTU Doc. Imants Mieriņš
Masīvās koksnes īpašību noteikšana
5.Eirokodekss 22.11.2013.
Vizuālā šķirošana:
Saskaņā ar EN 1611-1, šķirojot var pārbaudīt tikai abas platās skaldnes, vai visas četras skaldnes. Šķiras apzīmē attiecīgi G2 vai G4. Šķiras apzīmējumu papildina skaitlis no 0 – 4, kas nosaka zāģmateriāla kvalitāti. Ar 0 apzīmē augstāko kvalitāti
26 RTU Doc. Imants Mieriņš
Līmētas koksnes īpašību noteikšana
5.Eirokodekss 22.11.2013.
Līmētai koksnei jāatbilst standartam LVS EN 1194
Līmētas koksnes šķērsgriezumu veidi:
27 RTU Doc. Imants Mieriņš
Līmētās koksnes īpašību noteikšana
5.Eirokodekss 22.11.2013.
Stiprības klases
28 RTU Doc. Imants Mieriņš
Līmētas koksnes īpašību noteikšana
5.Eirokodekss 22.11.2013.
Stiprības klases – līmēta koksne (DIN 1052)
brīdinājums – nelietot citu valstu tabulas
29 RTU Doc. Imants Mieriņš
Koksnes materiālu īpašību noteikšana
5.Eirokodekss 22.11.2013.
Koksnes materiālu plākšņu īpašības nosaka atbilstošos EN un ražotāju specifikācijās.
EC5 neattiecas uz materiāliem:
plāksnes uz cementa bāzes, plāksnes uz ģipša bāzes, X – lam (cross laminated glulam) ….
30 RTU Doc. Imants Mieriņš
Koksnes materiālu īpašību noteikšana
5.Eirokodekss 22.11.2013.
Saplāksnis EN 636 LVL EN 14374 OSB EN 300
Skaidu plāksnes EN 312
Cietās kokšķiedru plāksnes EN 662-2
31 RTU Doc. Imants Mieriņš
Koksnes materiālu īpašību noteikšana
5.Eirokodekss 22.11.2013.
Materiālu īpašību raksturīgie (normatīvie) lielumi
• 5% fraktīle - stiprībai, piem., Lieces stiprība
Stiepes stiprība
Savienojuma nestspēja
• Vidējās vērtības - stingumu raksturojošiem lielumiem, piem.,
Elastības modulis
(izņemot: deformāciju radītās piepūles, garenlieci)
32 RTU Doc. Imants Mieriņš
Koksnes materiālu īpašību noteikšana
5.Eirokodekss 22.11.2013.
Materiāla īpašību aprēķina vērtība Xd
Xd =
kmod • Xk •kh
M
Xk - stiprības īpašību raksturīgā vērtība
M – materiāla īpašības parciālais koeficients
kmod – modifikācijas koeficients, ar kuru ievērtē slodzes darbības ilguma un mitruma satura ietekmi Kh – šķērsgriezuma ietekmes koeficients stiepē un liecē
33 RTU Doc. Imants Mieriņš
Koksnes materiālu īpašību noteikšana
5.Eirokodekss 22.11.2013.
Materiāla īpašības parciālais koeficients M
Rekomendētais materiāla drošuma koeficients M = 1,3
Slodžu pamatkombinācijas:
Masīva koksne 1.3
Līmēta koksne 1.25
LVL, saplāksnis, OSB 1.2
Kokskaidu plātnes 1.3
Cietās kokšķiedru plātnes 1.3
Vidēji cietās kokšķiedru plātnes 1.3
MDF tipa kokšķiedru plātnes 1.3
Mīkstās kokšķiedru plātnes 1.3
Savienojumi 1.3
Perforēto metāla plākšņu savienojumi 1.25
Slodžu sevišķās kombinācijas: 1.0
34 RTU Doc. Imants Mieriņš
Koksnes materiālu īpašību noteikšana
5.Eirokodekss 22.11.2013.
Modifikācijas koeficients (kmod un kdef ), ar kuriem ievērtē slodzes darbības ilguma un mitruma satura ietekmi: 3.1. tabula. Koeficienta kmod vērtības 3.2. tabula. Koeficienta kdef vērtības
35 RTU Doc. Imants Mieriņš
Koksnes materiālu īpašību noteikšana
5.Eirokodekss 22.11.2013.
2.3.2.1.(2)Ja savienojumu veido divi koksnes materiālu elementi ar atšķirīgu laikdarbību, tad nestspējas aprēķinā jāizmanto šāds modifikācijas faktors (koeficients) kmod:
2mod,1mod,mod kkk
kur: kmod,1 un kmod,2 ir modifikācijas faktori (koeficienti) diviem koka elementiem.
(2.6)
3.1.3.(2) Ja slodžu kombinācija sastāv no iedarbēm, kas pieder atšķirīgām slodzes iedarbības ilguma klasēm, tad kmod vērtība jāizvēlas atbilstoši mazākā ilguma iedarbei, piemēram, pastāvīgās un īslaicīgās slodzes kombinācijai kmod vērtību pieņem atbilstoši īslaicīgajai slodzei.
36 RTU Doc. Imants Mieriņš
Koksnes materiālu īpašību noteikšana
5.Eirokodekss 22.11.2013.
2.3.2.2.(3) Ja savienojumu sastāda divi koksnes materiālu elementi ar vienādu laikatkarīgu darbību, tad jālieto divkāršota kdef vērtība. 2.3.2.2.(4) Ja savienojumu sastāda divi koksnes materiālu elementi ar atšķirīgām laikdarbības īpašībām, tad galīgās deformācijas aprēķinam jālieto šāds deformāciju faktors (koeficients) kdef:
2,def1,defdef 2 kkk
kur: kdef,1 un kdef,2 ir deformāciju faktori (koeficienti) diviem koka elementiem.
(2.13)
3.2.(4) Koksnei, kuru iebūvē ar mitruma saturu, kas atbilst vai tuvs šķiedru piesātinājuma punktam un kam iespējama žūšana slogotā stāvoklī, 3.2. tabulā dotās kdef vērtības jāpalielina par 1,0.
37 RTU Doc. Imants Mieriņš
Koksnes materiālu īpašību noteikšana
5.Eirokodekss 22.11.2013.
Lai noteiktu modifikācijas koeficientus jānosaka materiāla lietojamības apstākļus un slodzes iedarbības klases:
Lietojamības
klase
Vidējais mitruma
saturs um
Apkārtējās vides apstākļi
1 u 12% 20°C un 65% rel. mitrums
2 u 20% 20°C un 85% rel. mitrums
3 u > 20% Augstāks mitrums salīdzinot ar 2.klasi
Materiālu darbības apstākļi
38 RTU Doc. Imants Mieriņš
Koksnes materiālu īpašību noteikšana
5.Eirokodekss 22.11.2013. 39 RTU Doc. Imants Mieriņš
Koksnes materiālu īpašību noteikšana
5.Eirokodekss 22.11.2013.
Slodzes iedarbības ilguma klase
Slogojuma piemēri
Pastāvīgā pašsvars
Ilgstošā materiālu uzglabāšana
Vidēja ilguma lietderīgā slodze uz pārsegumu, sniegs
Īslaicīgā vējš
Acumirklīgā vējš, gadījuma slodze
2.2. tabula. Piemēri slodzes iedarbības ilguma klases noteikšanai
40 RTU Doc. Imants Mieriņš
Koksnes materiālu īpašību noteikšana
5.Eirokodekss 22.11.2013.
Izmēra koeficienti ievērtē apjoma ietekmi
kh ir mainīgs koeficients saistībā ar references
augstumu liecē un stiepē
Masīva koksne Līmēta koksne LVL
41 RTU Doc. Imants Mieriņš
Koksnes materiālu ilgmūžība
5.Eirokodekss 22.11.2013. 42 RTU Doc. Imants Mieriņš
Koksnes materiālu ilgmūžība
5.Eirokodekss 22.11.2013.
Apdraudējuma klases atbilstoši EN 335-1
APDRAUDĒJUMA KLASES Zemāk izvietotā tabula dod skaidrojumu atšķirīgām apdraudējuma (riska) klasēm, kurām var būt pakļauta koksne, atbilstoši, EN 335-1,
Apdraudējuma klase Apdraudējums Galvenā bioloģiskā iedarbe
Parastais (raksturīgais) ekspluatācijas gadījums
Piemēri
1 Neatrodas gruntī, nosegts no virspuses. Vienmēr sauss. Vienmēr mitruma saturs <18%
Insekti Iekštelpas bez koksnes samitrināšanas, un bez kondensāta veidošanās riska
Visi kokmateriāli standarta slīpuma jumtos, izņemot dēļus kārniņu jumtu segumos un sateku elementos. Pārseguma (grīdas) dēļi, apmales, savienojumi iekštelpās, kājlīstes. Visa koksne augšējos stāvos, kura nav iebūvēta masīvās ārējās sienās.
43 RTU Doc. Imants Mieriņš
Koksnes materiālu ilgmūžība
5.Eirokodekss 22.11.2013.
APDRAUDĒJUMA KLASES Zemāk izvietotā tabula dod skaidrojumu atšķirīgām apdraudējuma (riska) klasēm, kurām var būt pakļauta koksne, atbilstoši, EN 335-1,
Apdraudējuma klase
Apdraudējums Galvenā bioloģiskā iedarbe
Parastais (raksturīgais) ekspluatācijas gadījums
Piemēri
2 Neatrodas gruntī, nosegts no virspuses. Risks dažreiz samitrināt. Laiku pa laikam mitruma saturs >20%
Trupe Insekti
Iekštelpas ar koksnes samitrināšanos un ar risku veidoties kondensātam
Kārniņu segumu dēļi, karkasa elementu koksne koka karkasu ēkās1, koksne slīpajos jumtos ar augstu kondensāta veidošanās risku, koksne plakanajos jumtos, apakšējā stāva pārseguma sijas1, atbalsta plātes virs izolācijas (dpc), koka vaiņagsijas grīdas atbalstam izbūvētas ārējās sienās.
3
Neatrodas gruntī, nav nosegtas no virspuses. Pakļautas biežai samitrināšanai. Bieži mitruma saturs >20%
Trupe
A Ārpuse, virs hidroizolācijas kārtas (dpc) – nosegts.
B Ārpuse, virs hidroizolācijas kārtas (dpc) – nenosegts.
Ārējie būvkoku izstrādājumi, ietverot jumtu klājus un frontonus, jumta zelmenis utt. apšuvuma, satekņu un no- tekņu koksne. Žogu šķērskoki, vārti, apmales, klāja apmales, balustrādes. Lauksaimniecības koksne, kura nav saskarē ar augsni/mēsliem.
44 RTU Doc. Imants Mieriņš
Koksnes materiālu ilgmūžība
5.Eirokodekss 22.11.2013.
APDRAUDĒJUMA KLASES Zemāk izvietotā tabula dod skaidrojumu atšķirīgām apdraudējuma (riska) klasēm, kurām var būt pakļauta koksne, atbilstoši BS EN 335-1,
Apdraudējuma klase Apdraudējums Galvenā bioloģiskā
iedarbe
Parastais (raksturīgais) ekspluatācijas gadījums
Piemēri
4
Saskarē ar grunti vai vaļēju ūdeni. Pastāvīgi pakļauti samitrināšanai. Pastāvīgi mitruma saturs virs > 20%.
Trupe A Saskarē ar augsni Koksne pastāvīgā saskarē ar grunti vai zem izolācijas (dpc)
Sētas mieti, grants apmales, klāju atbalsti, lauksaimniecības koksne saskarē ar augsni/mēsliem, pāļi, gulšņi, rotaļu aprīkojums, autoceļu un maģistrāļu nožogojums, atbalsta plātnes zem izolācijas (dpc).
B Saskarē ar ūdeni.
Koksne pastāvīga saskarē ar atklātu ūdeni.
Slūžu aizvari, apšuvums.
C Dzesēšanas torņa blīvējums, Koksne atklāta sevišķi bīstamā vidē dzesēšanas torņos.
Dzesēšanas torņa blīvējums (atklāts ūdens).
45 RTU Doc. Imants Mieriņš
Koksnes materiālu ilgmūžība
5.Eirokodekss 22.11.2013.
APDRAUDĒJUMA KLASES Zemāk izvietotā tabula dod skaidrojumu atšķirīgām apdraudējuma (riska) klasēm, kurām var būt pakļauta koksne, atbilstoši BS EN 335-1,
Apdraudējuma klase Apdraudējums Galvenā bioloģiskā
iedarbe
Parastais (raksturīgais) ekspluatācijas gadījums
Piemēri
5 Pastāvīgi pakļauti samitrināšanai ar sāļu jūras ūdeni. Pastāvīgi mitruma saturs virs > 20%.
Jūras ķirmji. Trupe
Visi elementi pastāvīgā saskarē ar ūdeni
Jūras pāļi, piestātnes un moli, doku vārti, jūras aizsargi, kuģu korpusi, dzesēšanas torņu blīvējums (jūras ūdens)
46 RTU Doc. Imants Mieriņš
Koksnes materiālu ilgmūžība
5.Eirokodekss 22.11.2013. 47 RTU Doc. Imants Mieriņš
Koksnes materiālu ilgmūžība
5.Eirokodekss 22.11.2013. 48 RTU Doc. Imants Mieriņš
Koksnes materiālu ilgmūžība
5.Eirokodekss 22.11.2013. 49 RTU Doc. Imants Mieriņš
Koksnes materiālu ilgmūžība
5.Eirokodekss 22.11.2013. 50 RTU Doc. Imants Mieriņš
Koksnes materiālu ilgmūžība
5.Eirokodekss 22.11.2013. 51 RTU Doc. Imants Mieriņš
Koksnes materiālu ilgmūžība
5.Eirokodekss 22.11.2013.
Savienotājlīdzeklis Lietojamības klaseb
1 2 3
Naglas un skrūves, ar d 4 mm Nav Fe/Zn 12ca Fe/Zn 25ca
Bultskrūves, tapas, naglas un skrūves, ar d > 4 mm Nav Nav Fe/Zn 25ca
Skavas Fe/Zn 12ca Fe/Zn 12ca Nerūsējošais
tērauds
Perforēto metāla plākšņu savienotāj-līdzekļi un tērauda plāksnes ar biezumu līdz 3 mm Fe/Zn 12ca Fe/Zn 12ca
Nerūsējošais tērauds
Tērauda plāksnes ar biezumu no 3 mm līdz 5 mm Nav Fe/Zn 12ca Fe/Zn 25ca
Tērauda plāksnes ar biezumu, lielāku par 5 mm Nav Nav Fe/Zn 25ca
a Ja pielieto karsto cinkojumu, tad Fe/Zn 12c jāaizvieto ar Z275 un Fe/Zn 25c ar Z350 saskaņā ar EN 10147.
b Apstākļos, kas sevišķi veicina koroziju, jāapsver jautājums par biezāka slāņa karsto cinkojumu vai nerūsējošā tērauda pielietošanu.
Minimālās korozijaizsardzības vai materiālu specifikāciju piemēri dažādām lietojamības klasēm (skatīt 2.3.1.3.) ir doti 4.1. tabulā.
4.1. tabula. Piemēri savienotājlīdzekļa materiāla minimālās korozijaizsardzības
noteikumiem (atbilstoši ISO 2081)
52 RTU Doc. Imants Mieriņš
Koka konstrukciju aprēķina vispārīgie principi
RTU Doc. Imants Mieriņš 5.Eirokodekss 22.11.213. 53
5.1.(1)P Aprēķini jāveic, lietojot atbilstošus aprēķina modeļus (papildinātus, ja nepieciešams, ar pārbaudēm), ietverot visus svarīgākos mainīgos. Modeļiem jābūt pietiekami precīziem, lai prognozētu konstrukcijas darbību, atbilstošu būvdarbu kvalitātes standartiem un ar projektēšanai izmantoto datu ticamību.
5.1.(2)P Vispārējā konstrukcijas darbība jānovērtē, aprēķinot iedarbju efektus ar lineāru materiāla modeli (elastīgā darbībā).
5.1.(4)P Konstrukcijas vai tās daļas iekšējo spēku aprēķina modelim jāņem vērā savienojumu deformāciju ietekme.
Koka konstrukciju aprēķina pamatnoteikumi elementiem
RTU Doc. Imants Mieriņš 5.Eirokodekss 22.11.213. 54
5.2.(1)P Konstrukciju aprēķinā jāņem vērā sekojošais: •novirzes no taisnuma; •materiāla neviendabīgums.
Piezīme. Novirzes no taisnuma un materiāla neviendabīgums tiek netieši ievērtēti aprēķina metodēs, kas dotas EC 5.
5.2.(2)P Elementa stiprības pārbaudē jāņem vērā šķērsgriezuma vājinājumi. 5.2.(3) Šķērsgriezuma vājinājumus var ignorēt šādos gadījumos: •ja vājinājumus izraisa naglas un skrūves ar diametru 6 mm un mazāk, iestrādātas bez iepriekšējas caurumu urbšanas; •caurumi atrodas elementu spiestajā daļā, ja caurumi ir aizpildīti ar materiālu, kam ir augstākas stinguma īpašības nekā koksnei.
5.2.(4)Nosakot efektīvo šķērsgriezumu pie savienojuma ar vairākiem savienotājlīdzekļiem, visus caurumus, kas atrodas posmā, kura garumu šķiedru virzienā (no dotā šķērsgriezuma abām pusēm) pieņem vienādu ar pusi no minimālā savienotājlīdzekļu attāluma, uzskata kā izvietotus šajā šķērsgriezumā. (Atšķiras no LBN 206)
Koka konstrukciju aprēķina pamatnoteikumi savienojumiem
RTU Doc. Imants Mieriņš 5.Eirokodekss 22.11.213. 55
5.3.(1)P Savienojumu nestspēja jāpārbauda, ņemot vērā ar globālo strukturālo analīzi noteiktos spēkus un momentus starp elementiem. 5.3.(2)P Savienojuma deformācijai jāatbilst globālajā analīzē pieņemtajai deformācijai. 5.3.(3)P Savienojuma aprēķinā jāņem vērā visu savienojumu veidojošo elementu darbība.
Nestspējas robežstāvoklis – vienas galvenās ass virzienā slogotu elementu šķērsgriezumu projektēšana
RTU Doc. Imants Mieriņš 5.Eirokodekss 22.11.213. 56
Galveno asu apzīmējumi:
Vispārīgie noteikumi:
Vienas galvenās ass virzienā slogotu elementu projektēšanas noteikumi attiecas uz masīvas koksnes, līmētas koksnes un koksnes materiālu elementiem:
• ar taisnu, nemainīgu šķērsgriezumu; • šķiedru virziens sakrīt ar garenass virzienu; • spriegumi darbojas tikai šķēluma vienas galvenās ass
virzienā.
Nestspējas robežstāvoklis – vienas galvenās ass virzienā slogotu elementu šķērsgriezumu projektēšana
RTU Doc. Imants Mieriņš 5.Eirokodekss 22.11.213. 57
Stiepe paralēli šķiedrām
t,0,d ft,0,d
vai 𝜎𝑡,𝑜,𝑑𝑓𝑡,0,𝑑
≤ 1
Stiepe perpendikulāri
šķiedrām
Jāņem vērā izmēru
ietekme
t,90,d ft,90,d
Spiede paralēli šķiedrām
c,0,d fc,0,d
vai
𝜎𝑐,𝑜,𝑑𝑓𝑐,0,𝑑
≤ 1
Nestspējas robežstāvoklis – vienas galvenās ass virzienā slogotu elementu šķērsgriezumu projektēšana
RTU Doc. Imants Mieriņš 5.Eirokodekss 22.11.213. 58
Spiede perpendikulāri šķiedrām:
c,90,d kc,90 fc,90,d
ef
dc
dc,90,A
F ,90,
Elements uz (a) nepārtrauktiem un (b) uz atsevišķiem balstiem
Aef jānosaka faktisko saskarsmes garums ℓ katrā pusē ir pagarinot par 30 mm, bet ne vairāk kā a, ℓ vai ℓ1/2,
Variantam (b), ja ℓ1≥2h: •kc,90 = 1,5 masīvai skujkoku koksnei; •kc,90 = 1,75 līmētai skujkoku koksnei;
Variantam (a), ja ℓ1≥2h: •kc,90 = 1,25 masīvai skujkoku koksnei; •kc,90 = 1,5 līmētai skujkoku koksnei;
Nestspējas robežstāvoklis – vienas galvenās ass virzienā slogotu elementu šķērsgriezumu projektēšana
RTU Doc. Imants Mieriņš 5.Eirokodekss 22.11.213. 59
Liece:
1d,z,m
d,z,mm
d,y,m
d,y,m
f
σk
f
σ
1f
σ
f
σk
,,
,,
,,
,,
dzm
dzm
dym
dym
m
Ar koeficientu km tiek ievērtēta spriegumu pārdalīšanās un materiāla neviendabīguma ietekme šķērsgriezumā. km vērtība jāpieņem - masīvai koksnei, līmētai koksnei un LVL:
•taisnstūra šķērsgriezumiem km = 0.7; •citas formas šķērsgriezumiem km = 1.0.
Pārējiem koksnes materiālu būvizstrādājumiem visu formu šķērsgriezumiem km = 1.0.
Nestspējas robežstāvoklis – vienas galvenās ass virzienā slogotu elementu šķērsgriezumu projektēšana
RTU Doc. Imants Mieriņš 5.Eirokodekss 22.11.213. 60
Skalde: (a) elements ar skaldes sprieguma komponenti paralēli šķiedrām,
(b) elements ar abām skaldes sprieguma komponentēm perpendikulāri šķiedrām (skalde vērpē)
d fv,d
Lai pārbaudītu liektu elementu skaldes pretestību, jāņem vērā plaisu ietekme, izmantojot elementa efektīvo platumu, kuru nosaka: bef = kcr b kur b ir elementa atbilstošā posma platums. kcr rekomendētā vērtība ir: kcr = 0,67 masīvai koksnei; kcr = 0,67 līmētai koksnei; kcr = 1,0 citiem koksnes produktiem atbilstoši EN 13986 un EN 14374.
Nestspējas robežstāvoklis – vienas galvenās ass virzienā slogotu elementu šķērsgriezumu projektēšana
RTU Doc. Imants Mieriņš 5.Eirokodekss 22.11.213. 61
Skalde:
Balstījuma nosacījumi, kuriem var neņemt vērā koncentrētā spēka F ietekmi, aprēķinot skaldes spriegumu
1) Pie balstiem, nosakot šķērsspēka pilno vērtību, koncentrētu spēku F, pieliktu sijas augšējai malai attālumā h vai hef no balsta malas, var neņemt vērā.
2) Sijām ar iecirtumu virs balsta šis šķērsspēka samazinājums ir pieļaujams tikai tad, ja iecirtums izvietots balstījumam pretējā pusē.
Nestspējas robežstāvoklis – vienas galvenās ass virzienā slogotu elementu šķērsgriezumu projektēšana
RTU Doc. Imants Mieriņš 5.Eirokodekss 22.11.213. 62
Vērpe:
0.2
b
h15.01
min
2.1
shapek
apaļiem šķērsgriezumiem
taisnstūra šķērsgriezumiem
tor,d kshape fv,d kur:
Nestspējas robežstāvoklis – elementu šķērsgriezumu projektēšana saliktā slogojumā
RTU Doc. Imants Mieriņš 5.Eirokodekss 22.11.213. 63
Attiecas uz taisniem elementiem ar nemainīgu šķērsgriezumu, kam šķiedru virziens sakrīt ar elementa garumu. Pieņem, ka elements ir pakļauts saliktam slogojumam vai spriegumiem, kas darbojas divu vai trīs galveno asu virzienos.
Spiedes spriegumi leņķī pret šķiedru virzienu
αcosαsinfk
f
fσ
22
,90,90,
,0,
,0,
,,
dcc
dc
dc
dc
Variantam (a), ja ℓ1≥2h: •kc,90 = 1,25 masīvai skujkoku koksnei; •kc,90 = 1,5 līmētai skujkoku koksnei;
Variantam (b), ja ℓ1≥2h: •kc,90 = 1,5 masīvai skujkoku koksnei; •kc,90 = 1,75 līmētai skujkoku koksnei;
Nestspējas robežstāvoklis – elementu šķērsgriezumu projektēšana saliktā slogojumā
RTU Doc. Imants Mieriņš 5.Eirokodekss 22.11.213. 64
Saliktais slogojums liecē un aksiālā stiepē (stiepti liekts):
1d,z,m
d,z,mm
d,y,m
d,y,m
d,0,t
d,0,t
f
σk
f
σ
f
σ
1d,z,m
d,z,m
d,y,m
d,y,mm
d,0,t
d,0,t
f
σ
f
σk
f
σ
Saliktais slogojums liecē un aksiālā spiedē (spiesti liekts)
1d,z,m
d,z,mm
d,y,m
d,y,m
2
d,0,c
d,0,c
f
σk
f
σ
f
σ
1d,z,m
d,z,m
d,y,m
d,y,mm
2
d,0,c
d,0,c
f
σ
f
σk
f
σ
Nestspējas robežstāvoklis – elementu noturība
RTU Doc. Imants Mieriņš 5.Eirokodekss 22.11.213. 65
Kolonnas, kas pakļautas spiedei vai apvienojot spiedi ar lieci:
0.05
kc,0,yyrel,
E
f
π
λλ
0.05
kc,0,zzrel,
E
fλλ
Ja λrel,z ≤ 0,3 un λrel,y ≤ 0,3, tad: 1
d,z,m
d,z,mm
d,y,m
d,y,m
2
d,0,c
d,0,c
f
σk
f
σ
f
σ
1d,z,m
d,z,m
d,y,m
d,y,mm
2
d,0,c
d,0,c
f
σ
f
σk
f
σ
Visos pārējos gadījumos:
1d,z,m
d,z,mm
d,y,m
d,y,m
d,0,cy,c
d,0,c
f
σk
f
σ
fk
σ
1f
σ
f
σk
fk
σ
,,
,,
,,
,,
,0,,
,0,
dzm
dzm
dym
dym
m
dczc
dc
Nestspējas robežstāvoklis – elementu noturība
RTU Doc. Imants Mieriņš 5.Eirokodekss 22.11.213. 66
Kolonnas, kas pakļautas spiedei vai apvienojot spiedi ar lieci (turpinājums):
𝜆𝑦,𝑧 =ℓ𝑒𝑓
𝑖𝑦,𝑧=𝜇 ∙ ℓ
𝑖𝑦,𝑧
EC 5 nav dota noteikšanas kārtība
Teorētiski: (pēc matr. pret.)
LBN (SNiP) 1 0,8 0,65 2,2
DIN 1 0,71 0,5 2
BS 1 0,85 0,7 2
NDS (Kanāda) 1,2 0,8 0,65 2,1
Nestspējas robežstāvoklis – elementu noturība
RTU Doc. Imants Mieriņš 5.Eirokodekss 22.11.213. 67
Kolonnas, kas pakļautas spiedei vai apvienojot spiedi ar lieci (turpinājums):
2yrel,
2yy
yc,
1
λkkk
2zrel,
2zz
zc,
1
λkkk
)λ0.3)λ(β(10.5k 2
yrel,yrel,cy )λ0.3)λ(β(10.5k 2
zrel,zrel,cz
1.0
2.0cβ
masīvai koksnei
līmētai koksnei un LVL.
10.2.(1) Kolonnām un sijām, kurām var rasties sāniska nestabilitāte, vai rāmju elementiem, kam iespējama sāniskā izkļaušanās, pieļaujama sākotnējā novirze, kas mērīta vidū no taisnes starp diviem elementa nostiprinājuma punktiem, ne lielāka par 1/500 no posma garuma līmētiem vai LVL elementiem un ne vairāk par 1/300 no posma garuma masīvai koksnei.
Nestspējas robežstāvoklis – elementu noturība
RTU Doc. Imants Mieriņš 5.Eirokodekss 22.11.213. 68
Sijas, kas pakļautas liecei vai apvienotai liecei ar spiedi (noturība darba plaknē)
critm,
km,mrel,
σ
fλ
yef
torz
y
crity
critmW
IGIEπ
W
Mσ
05.005.0,
,
05.0
2
, Eh
b780σ
ef
critm
.
m,d kcrit fm,d
2
mrel,crit
λ
1
λ75,056,1
1
k
rel,m
pie rel,m 0.75
pie 0.75 < rel,m 1.4
pie 1.4 < rel,m
vai
ℓ𝑒𝑓 =(koef)∙ 𝐿 + 2ℎ
Nestspējas robežstāvoklis – elementu noturība
RTU Doc. Imants Mieriņš 5.Eirokodekss 22.11.213. 69
Sijas, kas pakļautas liecei vai apvienotai liecei ar spiedi (noturība darba plaknē)
Ja uz elementu iedarbojas moments My pret šķērsgriezuma lielākā stinguma asi y kombinācijā ar spiedes spēku Nc, tad spriegumiem jāizpilda šāds nosacījums:
1fk
σ
fk
σ
,0,,
,0,
2
,
,
dczc
dc
dmcrit
dm
Sijas tips Slogojuma veids ℓef/ℓa
Brīvi balstīta sija
Konstants lieces moments
Vienmērīgi sadalīta slodze
Koncentrēts spēks laiduma vidū
1.0
0.9
0.8
Konsolsija Vienmērīgi sadalīta slodze
Koncentrēts spēks konsoles brīvajā galā
0.5
0.8
a Efektīvā garuma ℓef un laiduma ℓ attiecība ir spēkā sijām, kas balstos ir nostiprinātas pret savērpšanos un slodze ir pielikta smagumcentrā. Ja slodze ir pielikta sijas spiestajai malai, tad ℓef jāpalielina par 2h un to var samazināt par 0.5h, ja slodze pielikta sijas stieptajai malai.
Efektīvais garums kā laiduma proporcija
Nestspējas robežstāvoklis – mainīga šķērsgriezuma vai liektas formas elementi
RTU Doc. Imants Mieriņš 5.Eirokodekss 22.11.213. 70
Vienslīpnes sijas
2,0,d,m,
6
bh
M d
dm
Spriegumiem slīpās malas malējā šķiedrā jāapmierina šāds nosacījums: m,α,d km, fm,d
Stiepes spriegumiem paralēli slīpai malai: Spiedes spriegumiem paralēli slīpai malai:
2
2
d,90,t
d,m
2
d,v
d,m
,m
tgtg75.0
1
1
f
f
f
f
k2
2
d,90,c
d,m
2
d,v
d,m
,m
tgtg75.0
1
1
f
f
f
f
k
Nestspējas robežstāvoklis – mainīga šķērsgriezuma vai liektas formas elementi
RTU Doc. Imants Mieriņš 5.Eirokodekss 22.11.213. 71
Divslīpņu sijas, liektas sijas un mainīga šķērsgriezuma sijas ar liektu apakšmalu
Virsotnes (kores) zonā lieces spriegumiem jāapmierina šāda izteiksme:
m,d kr fm,d
2,bh
M6kσ
ap
ap,d
dm
3
4
2
321r
hk
r
hk
r
hkkk
apapap
k1 = 1 + 1.4 tgap + 5.4 tg2ap k2 = 0.35 - 8 tgap k3 = 0.6 + 8.3 tgap - 7.8 tg2ap k4 = 6 tg2ap r = rin + 0.5 hap
Taisnām divslīpņu sijām kr = 1,0.
Nestspējas robežstāvoklis – mainīga šķērsgriezuma vai liektas formas elementi
RTU Doc. Imants Mieriņš 5.Eirokodekss 22.11.213. 72
Liektām un mainīga šķērsgriezuma divslīpņu sijām ar izliektu apakšmalu parametru kr jāpieņem:
240t
r
t
r001.076.0
240t
r,1
kinin
in
r
ja
ja
Virsotnes (kores) zonā maksimālajam stiepes spriegumam perpendikulāri šķiedrām t,90,d jāapmierina šāds nosacījums:
t,90,d kdis kvol ft,90,d
2.00vol
1
V
Vk
7.1
4.1disk
divslīpņu un liektām sijām
mainīga šķērsgriezuma sijām ar liektu apakšmalu
apakšjosluapakšmalu
masīvai koksnei
līmētai koksnei un LVL, kad visi slāņi ir
paralēli sijas asīm
Nestspējas robežstāvoklis – mainīga šķērsgriezuma vai liektas formas elementi
RTU Doc. Imants Mieriņš 5.Eirokodekss 22.11.213. 73
Apvienotu stiepes perpendikulāri šķiedrām un skaldes spriegumu darbību jānosaka:
1,90,
,90,
dv,
d dtvoldis
dt
fkkf
2,90,bh
M6kσ
ap
ap,d
pdt vai b
p
bh
Mkσ d
2ap
ap,dpd,90,t 6.0
6
2ap
7ap
65p
r
hk
r
hkkk
k5 = 0,2 tgap k6 = 0,25 – 1,5 tgap + 2,6 tg2ap k7 = 2,1 tgap - 4 tg2ap
Nestspējas robežstāvoklis – iecirtumi balsta mezglos
RTU Doc. Imants Mieriņš 5.Eirokodekss 22.11.213. 74
Iecirtumus var ignorēt, ja slīpums = 1:10
d,vvf
d
5.1fk
bh
Vτ
e
v
n
ki
kh
xh
h
1,5
2
1
min 1,1
1
1 (1 - ) 0,8 -
kv = 1.0
= hef/h;
5.6
5
5.4
nk
LVL
masīvai koksnei
līmētai koksnei
Lietojamības robežstāvoklis – nobīde mezglos
RTU Doc. Imants Mieriņš 5.Eirokodekss 22.11.213. 75
Savienojuma nobīdi (SLS) nosaka: ;
,
,
jser
dv
instK
Fu
Mezgliem ar tapveida (u.c.) savienotājlīdzekļiem nobīdes moduli Kser vienā nobīdes plaknē uz vienu savienotājlīdzekli jāpieņem saskaņā ar tabulu:
Savienotājlīdzekļa veids Kser
Tapas
Bultskrūves bez spēlesa
Skrūves
Naglas iepriekš urbtos caurumos
ρm1.5d/23
Naglas, iedzītas bez iepriekšējas caurumu urbšanas ρm1.5d0.8/30
Skavas ρm1.5d0.8/80
A tipa gredzenveida pretbīdņi saskaņā ar EN 912
B tipa pretbīdes plāksnes saskaņā ar EN 912 ρmdc/2
Zobotie pretbīdņi
- C1 līdz C9 tipi saskaņā ar EN 912
- C10 līdz C11 tipi saskaņā ar EN 912
1.5ρmdc/4
ρmdc/2
a Spēle (brīvais pārvietojums) atsevišķi jāpieskaita deformācijai
Ja savienojumā ir divi dažādu koksnes materiālu elementi ar atšķirīgām blīvuma vērtībām tad :
2,m1,mm ρρρ
Lietojamības robežstāvoklis – siju izliece
RTU Doc. Imants Mieriņš 5.Eirokodekss 22.11.213. 76
Īslaicīgā (elastīgā) deformācija uinst ,jāaprēķina normatīvo iedarbju kombinācijai, lietojot atbilstoši elastības, bīdes un slīdes moduļu vidējās vērtības .
Galīgo deformāciju ufin ,jāaprēķina ilgstoši pastāvīgai (quasi-permanent) slodžu kombinācijai ievērtējot šļūdi.
wfin = wfin,G + wfin,Q1 + ∑wfin,Qi ; wfin,G = winst,G (1 + kdef); wfin,Q1 = winst,Q1 (1 +ψ2,1 kdef) ;
Lietojamības robežstāvoklis – siju izliece
RTU Doc. Imants Mieriņš 5.Eirokodekss 22.11.213. 77
Iedarbe 0 1 2
Lietderīgās slodzes ēkās, kategorija (skatīt standartu EN 1991-1.1)
Kategorija A: mājsaimniecības un dzīvojamās telpas (platības) 0,7 0,5 0,3
Kategorija B: biroju telpas 0,7 0,5 0,3
Kategorija C: pulcēšanās telpas 0,7 0,7 0,6
Kategorija D: tirdzniecības telpas 0,7 0,7 0,6
Kategorija E: noliktavu telpas 1,0 0,9 0,8
Kategorija F: platības transportlīdzekļu kustībai,
transportlīdzekļa svars ≤ 30 kN
0,7 0,7 0,6
Kategorija G: platības transportlīdzekļu kustībai,
30 kN < transportlīdzekļa svars ≤ 150 kN
0,7 0,5 0,3
Kategorija H: jumti 0 0 0
Sniega slodzes uz ēkām (skatīt standartu EN 1991-1-3)*
Somija, Islande, Norvēģija, Zviedrija 0,70 0,50 0,20
Pārējās centrālās Eiropas Savienības dalībvalstis, kas atrodas augstumā H
> 1000 m virs jūras līmeņa
0,70 0,50 0,20
Pārējās centrālās Eiropas Savienības dalībvalstis, kas atrodas augstumā H
≤ 1000 m virs jūras līmeņa
0,50 0,20 0
Vēja slodzes uz ēkām (skatīt standartu EN 1991-1-4) 0,6 0,2 0
Temperatūra (izņemot ugunsgrēka gadījumus) ēkās (skatīt standartu EN
1991-1-5)
0,6 0,5 0
PIEZĪME. Parciālo faktoru vērtības var būt noteiktas Nacionālajā Pielikumā.
* Valstīm, kas nav minētas zemāk, skatīt atbilstošos vietējos apstākļus.
NA šī vērtība ir 0,0
Lietojamības robežstāvoklis – līganums
RTU Doc. Imants Mieriņš 5.Eirokodekss 22.11.213. 78
Dzīvojamo ēku pārsegumiem ar pamatfrekvenci lielāku par 8 Hz (f1 > 8 Hz) jāizpildās šādiem nosacījumiem:
mm/kNaF
w 2)1(f1b Nsm
w ir maksimālais izlieces lielums vertikālā virzienā, ko izraisa vertikāls koncentrēts statiskas iedarbes spēks F, pielikts jebkurā pārseguma punktā, ņemot vērā slodzes sadalījumu; ir vienības impulsa reakcijas ātrums, t.i., maksimālais sākotnējais grīdas vertikālās vibrācijas ātrums (m/s), ko izraisījusi idealizēta impulsa vienība (1 Ns), kas pielikta pārseguma punktā ar maksimālo reaktīvo ātrumu. Frekvences virs 40 Hz var neņemt vērā; ir modālais svārstību rimšanas koeficients.
m
EI
2
πf
2l
200mb
n6,04,04ν 40
25.042
1
40EI
EI
l
b1
f
40n
b
Savienojumi – gala iesējumi
RTU Doc. Imants Mieriņš 5.Eirokodekss 22.11.2013. 79
Savienojumi – līmētas sijas un savienojumi
RTU Doc. Imants Mieriņš 5.Eirokodekss 22.11.2013. 80
Līmētie savienojumi Eirokodeksā 5 netiek apskatīti
LVS EN 14080 Timber structures – Glued laminated timber – Requirements [Koka konstrukcijas - Līmētā koksne – Prasības]
LVS EN 386 Glued laminated timber – Performance requirements and minimum production requirements [Līmētā koksne – Izpildījuma prasības un minimālās ražošanas prasības]
Līmētu konstrukciju izgatavošanai lieto gan neapstrādātu, gan apstrādātu koksni. Neapstrādātas koksnes mitrums pie salīmēšanas 8% - 15%. Apstrādātas koksnes (frēzētas) mitrums pie salīmēšanas 11% - 18%. Atsevišķu lameļu mitrums pie salīmēšanas nevar atšķirties vairāk par 4%.
Koksnes tips
1. liet. klase 2. liet. klase 3. liet. klase
t, mm A, mm2 t, mm A, mm2 t, mm A, mm2
skujkoki 45 12 000 45 12 000 35 10 000
lapu koki 40 7 500 40 7 500 35 6 000
Savienojumi - līmētas sijas un savienojumi
RTU Doc. Imants Mieriņš 5.Eirokodekss 22.11.2013. 81
a) Gadskārtu izvietojums 1 un 2 lietojamības klases konstrukcijās; a) b) Gadskārtu izvietojums 3 lietojamības klases konstrukcijās; Salīmējot lameles platākas par 200 mm,
to vidū jāveido 4mm plata grope ( max dziļums 1/3 no biezuma)
Spiediens līmes cietēšanas laikā:
Lameļu biezums t, mm t ≤ 35 35 <t ≤ 45
Spiediens N/mm2 0,6 O,6 ar gropi 1,0 bez gropes
Savienojumi
RTU Doc. Imants Mieriņš 5.Eirokodekss 22.11.2013. 82
Līmētie savienojumi (netiek reglamentēti Eurocode 5)
Zobveida sadura (EN 385)
Nepieciešams pieņemt nacionālos projektēšanas noteikumus
Savienojumi - līmētas sijas un savienojumi
RTU Doc. Imants Mieriņš 5.Eirokodekss 22.11.2013. 83
Savienojuma izmēri ℓ x p x bt
Savienojuma orientējums
kf
10 x 3,7 x 0,6 Vertikālais zobveida sav.
Zobs redzams plat. malā
1,1
15 x 3,8 x 0,42 1,25
20 x 6,2 x 1,0 1,25
20 x 6,2 x 1,0 Horizontālais zobveida sav.
Zobs šaur. malā
1,0
32 x 6,2 x 1,0 1,0
Savienojums jāsalīmē ne vēlāk par 24 st. pēc frēzēšanas. Elementu temperatūra nevar būt mazāka par 15°C. Mitrums no 8% līdz 18%. Mitruma starpība savienojumā ne lielāka par 5%. Saspiešanas spiediens no 2 N/mm2 līdz 5 N/mm2 , vismaz 2 s.
Savienojumi - līmētas sijas un savienojumi
RTU Doc. Imants Mieriņš 5.Eirokodekss 22.11.2013. 84
Zarus ar diametru mazāku par 6 mm var neņemt vērā, ja izpildīti sekojoši nosacījumi:
1. Savienojuma zonā t nedrīkst atrasties zari, plaisas un šķiedras ar ievērojamām novirzēm.
2. No savienojumam tuvākā zara līdz elementa galam nedrīkst būt mazāk par
(ℓ + 3d). 3. Izzāģējot zara vietas, jānozāģē ne tuvāk par 3d.
Savienojumi - līmētas sijas un savienojumi
RTU Doc. Imants Mieriņš 5.Eirokodekss 22.11.2013. 85
Lielzobu sadura (Large finger joints) EN 387
Lf = 50 mm; tf = 12 mm; bf = 2 mm; Lf = 60 mm; tf = 15 mm; bf = 2,7 mm;
Nevar lietot 3. lietojamības klases apstākļos
Savienojumi - līmētas sijas un savienojumi
RTU Doc. Imants Mieriņš 5.Eirokodekss 22.11.2013. 86
Līme nesošām koka konstrukcijām (EN 301)
Līmēto nesošo konstrukciju izgatavošanai lieto divu tipu līmes:
Līmes tips Max temp. Klimatiskie apstākļi Piemēri
I > 50°C Nav norādīts Ilgstoši pakļauts augstai
temperatūrai
I
≤ 50°C
Relatīvais mitr. > 85% pie 20°C
Pilnīgi pakļauts laika apstākļiem
II Relatīvais mitr. ≤ 85% pie
20°C
Apkurināmas un vēdināmas telpas. Āra apst. – aizsargātas. Laika apst. Pakļautas nelabvēlīgiem apst. neilgu laiku
Savienojumi - līmētas sijas un savienojumi
RTU Doc. Imants Mieriņš 5.Eirokodekss 22.11.2013. 87
RF – rezorcina-formaldefida līme PRF – fenolrezorcīna līme
I tipa līme, augsta stiprība un ilgizturība
PF – fenolformaldehida līme I tipa līme, augsta stiprība un ilgizturība Cietē 140°C līdz 200°C temperatūrā
UF – urinvielas-formaldehida līme MUF – melamīn- urinvielas-formaldehida līme
II tipa līme, var lietot apkurināmās telpās
PUR 501 - poliuretāna līme
II tipa līme koka, plastmasu, betona un citu materiālu salīmēšanai. Līmes polimerizācija 60 min. Ūdens izturība D-4.
PUR 510 - poliuretāna līme II tipa līme liekto konstrukciju un nesošo koka karkasa brusu izgatavošanai. Atvērtais izturēšanas laiks ~ 1h.
Epoksīda sveķi Ar augstu ilgizturību, stiprību, bet ļoti trausli, lieto tērauda stieņu ielīmēšanai
Savienojumi – mehāniskie savienošanas līdzekļi
RTU Doc. Imants Mieriņš 5.Eirokodekss 22.11.2013. 88
Mehānisko savienošanas līdzekļu projektēšanas pamatprincipi doti EC 5 - 8. nodaļā
Mehāniski savienojumi:
1. Tapu savienojumi ar:
• Tapām un bultskrūvēm; • Naglām, skavām; • Skrūvēm; • Zobainām metāla plāksnēm.
2. Pretbīdņi (Konektori):
• Pretnobīdes gredzeni • Pretnobīdes elementi;
Savienojumi – mehāniskie savienošanas līdzekļi
RTU Doc. Imants Mieriņš 5.Eirokodekss 22.11.2013. 89
Naglas < 8 mm (EN 14592) Bultskrūves > 8mm
Skrūves (kokskrūves) Tapas > 6 mm
Savienojumi – mehāniskie savienošanas līdzekļi
RTU Doc. Imants Mieriņš 5.Eirokodekss 22.11.2013. 90
Bultskrūves
no M12 līdz M20
diametrs64 -104 mm
Pretnobīdes gredzeni
Metāla plāksnes (perforētās un zobainās)
Savienojumi – – tapveida metāla savienotājlīdzekļu nestspēja bīdē
RTU Doc. Imants Mieriņš 5.Eirokodekss 22.11.2013. 91
Savienošanas līdzekļiem momenta raksturīgā vērtība pie plūstamības robežas
nosaka:
Bultskrūvēm
Apaļām naglām
Kvadrātveida un rievotām naglām
Skavām
Savienojumi – – tapveida metāla savienotājlīdzekļu nestspēja bīdē
RTU Doc. Imants Mieriņš 5.Eirokodekss 22.11.2013. 92
Virsmas spiedes raksturīgo vērtību fh,k (N/mm2) ligzdas materiālā nosaka:
Naglām
Saplāksnim
Cietās kokšķiedru plāksnes
Skaidu plāksnes un OSB
Bultskrūvēm Saplāksnim
Skaidu plāksnes un OSB
Naglām (bez iepriekšēja urbuma)
Masīva koksne
𝑓ℎ,𝑘 = 0,082𝜌𝑘𝑑−0,3
Naglām (ar iepriekšēju urbumu) Bultskrūvēm / tapām
𝑓ℎ,𝑘 = 0,082(1 − 0,01𝑑)𝜌𝑘
Savienojumi – – tapveida metāla savienotājlīdzekļu nestspēja bīdē
RTU Doc. Imants Mieriņš 5.Eirokodekss 22.11.2013. 93
Lai novērstu skaldes iespēju jāievēro minimālie attālumi - savstarpējie un līdz galam/malai.
Savienojumi – – tapveida metāla savienotājlīdzekļu nestspēja bīdē
RTU Doc. Imants Mieriņš 5.Eirokodekss 22.11.2013. 94
Minimālie naglu savstarpējie attālumi un attālumi no malas un gala
Attālums Leņķis
α
Minimālie savstarpējie attālumi, attālumi pie gala/malas
bez iepriekš urbtiem caurumiem ar iepriekš urbtiem
caurumiem k 420 kg/m³ 420 kg/m³ < k 500
kg/m³
Attālums a1 (paralēli šķiedrām)
0 360
d < 5 mm: (5 + 5 cos ) d
d 5 mm: (5 + 7 cos ) d
( 7 + 8 cos ) d (4 + cos )d
Attālums a2 (perpendikulāri šķiedrām)
0 360 5 d 7 d (3 + sin )d
Attālums a3,t (slogotais gals) -90 90 (10 + 5 cos) d (15 + 5 cos) d (7 + 5 cos) d
Attālums a3,c (neslogotais gals) 90 270 10 d 15 d 7 d
Attālums a4,t (slogotā mala)
0 180
d < 5 mm: (5 + 2 sin) d
d 5 mm: (5 + 5 sin) d
d < 5 mm: (7 + 2 sin) d
d 5 mm: (7 + 5 sin) d
d < 5 mm: (3 + 2 sin) d
d 5 mm: (3 + 4 sin) d
Attālums a4,c (neslogotā mala) 180 360 5 d 7 d 3 d
Savienojumi – – tapveida metāla savienotājlīdzekļu nestspēja bīdē
RTU Doc. Imants Mieriņš 5.Eirokodekss 22.11.2013. 95
Minimālie savstarpējie attālumi, malējie un gala attālumi bultskrūvēm
Minimālie savstarpējie, malējie un gala attālumi
Leņķis Minimālais savstarpējais attālums vai
atstatums
a1 (paralēli šķiedrām): 0 360 (4 + cos ) d
a2 (perpendikulāri šķiedrām) 0 360 4 d
a3,t (slogotais gals) -90 90 max (7 d; 80 mm)
a3,c (neslogotais gals)
90 < 150
150 < 210
210 270
(1 + 6 sin) d;
4 d
(1 + 6 |sin|) d;
a4,t (slogotā mala) 0 180 max [(2 + 2 sin) d; 3 d]
a4,c (neslogotā mala) 180 360 3 d
Savienojumi – tapveida metāla savienotājlīdzekļu nestspēja bīdē
RTU Doc. Imants Mieriņš 5.Eirokodekss 22.11.2013. 96
Naglu, skavu, bultskrūvju, apaļo tapu un skrūvju nestspējas raksturīgo vērtību vienā nobīdes plaknē uz vienu savienotājlīdzekli nosaka kā minimālo no vērtībām, kas aprēķinātas pēc šādām izteiksmēm:
h,1,k
h,2,k
h,1,k ax,Rk
y,Rkh,1,k ax,Rkv,Rk
h,1,k
h,1
f t d
f t d
f t d Ft t t t
t t t t
Mf t d FF
f d t
f
1
2
2 2
1 2 32 2 2 2
1 1 1 1
1
2
1
(a)
(b)
2 1 1 (c)1 4
4 (2 )min 1,05 2 (1 ) (d)2 4
1,05y,Rk,k ax,Rk
h,1,k
ax,Rk
y,Rk h,1,k
Mt d F
f d t
FM f d
2 2
2
2
4 (1 2 )2 (1 ) (e)
1 2 4
21,15 2 (f)
1 4
Koka ar koku un koksnes materiālu plātņu ar koku savienojumi
k,1,h
k,2,h
f
f
Savienojumi – tapveida metāla savienotājlīdzekļu nestspēja bīdē
RTU Doc. Imants Mieriņš 5.Eirokodekss 22.11.2013. 97
)k(4
21
215.1
)j(4
)2(4)1(2
205.1
(h)
(g)
min
Rk,axk,1,hRk,y
Rk,ax
21k,1,h
Rk,y1k,1,h
2k,2,h
1k,1,h
Rk,v
FdfM
β
β
Fβ
tdf
Mββββ
β
dtf
dtf0.5
dtf
F
Kreisais saskaitāmais ir savienotājlīdzekļa nestspējas raksturīgā vērtība, balstoties uz Johansena teoriju, bet otrais saskaitāmais Fax,Rk/4 ievērtē pretestību izvilkšanai.
Šīs nestspējas komponentes vērtību jāierobežo līdz šādām proporcijām procentos no nestspējas komponentes pēc Johansena:
•apaļām naglām 15 % •kvadrātveida naglām 25% •rievotām naglām 25%
•citām naglām 50 % •skrūvēm 100% •bultskrūvēm 25 % •taām 0 %
k,1,h
k,2,h
f
f
Savienojumi – – tapveida metāla savienotājlīdzekļu nestspēja bīdē
RTU Doc. Imants Mieriņš 5.Eirokodekss 22.11.2013. 98
Tērauda ar koku savienojumi
)b(4
215.1
)a(4.0
minRk,ax
k,hRk,y
1k,h
v,Rk FdfM
dtf
F
Nesimetriskam savienojumam ar vienu nobīdes plakni ar plānajām tērauda plāksnēm:
Tērauda plāksnes ar biezumu, mazāku vai vienādu ar 0.5d, tiek klasificētas kā plānas, bet tērauda plāksnes ar biezumu, lielāku vai vienādu ar d un ar pielaidi caurumu diametriem, mazāku par 0,1d, tiek klasificētas kā biezas plāksnes.
Nesimetriskam savienojumam ar vienu nobīdes plakni ar biezajām tērauda plāksnēm:
h,k
y,Rk ax,Rk
v,Rk h,k
h,k
ax,Rk
y,Rk h,k
1
1 2
1
(c)
4min 2 1 (d)
4
2,3 (e)4
f t d
M FF f t d
f d t
FM f d
Savienojumi – – tapveida metāla savienotājlīdzekļu nestspēja bīdē
RTU Doc. Imants Mieriņš 5.Eirokodekss 22.11.2013. 99
Tērauda ar koku savienojumi
Simetriskam savienojumam ar divām nobīdes plaknēm arjebkura biezuma vidējo tērauda plāksni:
Simetriskam savienojumam ar divām nobīdes plaknēm ar plānām malējām tērauda plāksnēm:
h,1,k
y,Rk ax,Rk
v,Rk h,1,k
h,1,k
ax,Rk
y,Rk h,1,k
f t d
M FF f t d
f d t
FM f d
1
1 2
1
(f)
4min 2 1 (g)
4
2,3 (h)4
)(4
Fdf2M15,1
)(dtf5.0
minF,
,2,,
2,2,
k
j
Rkax
khRky
kh
v,Rk
Savienojumi – – tapveida metāla savienotājlīdzekļu nestspēja bīdē
RTU Doc. Imants Mieriņš 5.Eirokodekss 22.11.2013. 100
Tērauda ar koku savienojumi
Simetriskam savienojumam ar divām nobīdes plaknēm ar biezām malējām tērauda plāksnēm:
)m(4
3.2
)l(5.0
minRk,ax
k,2,hRk,y
2k,2,h
v,Rk FdfM
dtf
F
Savienojumi – – tapveida metāla savienotājlīdzekļu nestspēja bīdē
RTU Doc. Imants Mieriņš 5.Eirokodekss 22.11.2013. 101
Naglotie savienojumi
1) Koksnē iepriekš jāurbj caurumi, ja:: • koksnes blīvuma raksturīgā vērtība ir lielāka par 500 kg/m³; • naglas diametrs pārsniedz 6 mm.
2) Naglām ar diametru lielāku par 8 mm lokālās spiedes stiprības raksturīgo vērtību pieņem kā bultskrūvēm.
• Gludām naglām iedziļināšanas dziļumam jābūt vismaz 8d. • Naglām atšķirīgām no gludām
iedziļināšanas dziļumam jābūt vismaz 6d. • Naglas, kas iedzītas elementā no gala
šķiedru virzienā, neparedz sāniskā spēka pārnešanai.
Savienojumi – – tapveida metāla savienotājlīdzekļu nestspēja bīdē
RTU Doc. Imants Mieriņš 5.Eirokodekss 22.11.2013. 102
Trīs elementu savienojuma vidējā elementā var būt daļējs naglu savstarpējais pārlaidums, nodrošinot, ka (t - t2) ir lielāks par 4d
Naglotie savienojumi
Naglām, kuras lieto, lai uzņemtu pastāvīgo vai mainīgo ilgstošo slodžu aksiālās iedarbes, jābūt ar vītņojumu. Gludo naglu iedziļinājumam elementā jābūt vismaz 8d.
2
,
,
df
tdfF
hkhead
penkax
ax,Rk
2k
6k,ax 1020 ρf
26
, ρ1070f kkhead
Aksiāli slogotas naglas
Gludām naglām: Pārejām naglām:
2
,
,
df
tdfF
hkhead
penkax
ax,Rk
Savienojumi – – tapveida metāla savienotājlīdzekļu nestspēja bīdē
RTU Doc. Imants Mieriņš 5.Eirokodekss 22.11.2013. 103
Vienā rindā izvietotiem savienošanas līdzekļiem:
Spriegums ┴
Summārais spriegums
Grupas efekta rezultāts savienotājlīdzekļu efektīvais skaits
Savienojumi – – tapveida metāla savienotājlīdzekļu nestspēja bīdē
RTU Doc. Imants Mieriņš 5.Eirokodekss 22.11.2013. 104
Vienā rindā izvietotiem savienošanas līdzekļiem:
Grupas efekta rezultāts savienotājlīdzekļu efektīvais skaits
Bultskrūvēm:
4 19.0ef
13
min
d
an
n
n Naglām: efef
knn
Parametra kef vērtības
Attālumsa
kef
bez iepriekšējas caurumu urbšanas iepriekš urbtos caurumos
a1 14d 1.0 1.0
a1 = 10d 0.85 0.85
a1 = 7d 0.7 0.7
a1 = 4d - 0.5
a attālumu starp vērtībām kef vērtību nosaka lineārās interpolācijas ceļā
Savienojumi – – tapveida metāla savienotājlīdzekļu nestspēja bīdē
RTU Doc. Imants Mieriņš 5.Eirokodekss 22.11.2013. 105
Naglas kombinētā sāniskā un aksiālā slogojumā
Gludām naglām
1Rd,v
Ed,v
Rd,ax
Ed,ax
F
F
F
F
Naglām, izņemot gludās
1
2
Rd,v
Ed,v
2
Rd,ax
Ed,ax
F
F
F
F
Savienojumi – – tapveida metāla savienotājlīdzekļu nestspēja bīdē
RTU Doc. Imants Mieriņš 5.Eirokodekss 22.11.2013. 106
Savienojumi ar skavām
Skavas virsējās malas (muguras) garumam b jābūt vismaz 6d un iedziļinājuma dziļumam t2 jābūt vismaz 14d .
Skavas nestspējas aprēķina vērtība sāniskā slogojumā vienā nobīdes plaknē uz vienu skavu jāpieņem vienāda ar divu naglu nestspēju, kuru diametrs vienāds ar skavas diametru, pie nosacījuma, ka leņķis starp skavas muguras līnijas un šķiedru virzienu zem tās ir lielāks par 30°. Ja leņķis starp skavas muguras līnijas un šķiedru virzienu zem tās ir vienāds vai mazāks ar 30°, tad nestspējas aprēķina vērtību sāniskā slogojumā reizina ar faktoru (koeficientu) 0,7.
6.2Rk,y 240dM
Savienojumi – zobotie pretbīdņi
RTU Doc. Imants Mieriņš 5.Eirokodekss 22.11.2013. 107
Zobotie pretbīdņi EN 912 un EN 14545
Savienojuma nestspējas raksturīgā vērtība jānosaka summējot pašu zoboto pretbīdņu nestspējas raksturīgās vērtības un savienojošo bultskrūvju nestspējas raksturīgās vērtības .
Vienpusējie pretbīdņi: tips C2,C4, C7, C9, C11; Abpusējie pretbīdņi: tips C1, C3, C5, C6, C8,C10;
1110dkkk25
91dkkk18F
5.1
321
5.1
321
,CunCtipiem
ClīīdCtipiem
c
c
Rkv
e
2
e
11
5
3
1
min
h
t
h
tk
c
t,32
5.1
1
min
d
ak
mm80
7
1.1
max
c
t,3 d
d
a
tipiem C1 līdz C9
c
t
d0,2
a
1
mink ,32
mm80
7
5.1
max
c
t,3 d
d
a
tipiem C10 un C11:
350
5.1
min k3 ρk
Savienojumi – zobotie pretbīdņi
RTU Doc. Imants Mieriņš 5.Eirokodekss 22.11.2013. 108
Zobotie pretbīdņi EN 912 un EN 14545
Diametrs dc mm Aprēķina pretestība uz vienu nobīdes plakni Lietojamības klase 2, vidēja ilguma slodze
Savienojumi – Kombinētie būvelementi un būvkonstrukcijas
RTU Doc. Imants Mieriņš 5.Eirokodekss 22.11.2013. 109
Kombinētie būvelementi un būvkonstrukcijas
f,c,max,d fm,d f,t,max,d fm,d f,c,d kc fc,0,d f,t,d ft,0,d
Pielieto ekvivalentā šķērsgriezuma paņēmienu, reducējot uz vienu no materiāliem. Reducēšanu veic ar elastības moduļu Emean attiecību.
Savienojumi – Kombinētie būvelementi un būvkonstrukcijas
RTU Doc. Imants Mieriņš 5.Eirokodekss 22.11.2013. 110
Līmētas plānsieniņu sijas
Ekvivalentā šķēluma laukumu Aef,inst un inerces momentu Ief,inst nosaka:
Momentālas projektēšanas situācijas gadījumā (neņem vērā šļūdes efektu)
Situācijā izteiktā ar stinguma galīgo vidējo vērtību (ievērtējot šļūdi)
Gadījumos, kur pastāvīgās slodzes ir noteicošās:
Gadījumos, kur mainīgās slodzes ir noteicošas:
Savienojumi – Kombinētie būvelementi un būvkonstrukcijas
RTU Doc. Imants Mieriņš 5.Eirokodekss 22.11.2013. 111
Līmētas plānplauktu sijas
dubult –T sijām bef = bc,ef + bw (vai bt,ef + bw) U – veida sijām bef = 0.5bc,ef + bw (vai 0.5 bt,ef + bw),
Savienojumi – Kombinētie būvelementi un būvkonstrukcijas
RTU Doc. Imants Mieriņš 5.Eirokodekss 22.11.2013. 112
Līmētas plānplauktu sijas
Stieptā un spiestā plaukta stiprību pārbauda pēc nosacījumiem:
Ribas normālspriegumu stiprību pārbauda pēc nosacījumiem:
, 1 ,
,
,dw d w d
ew y
Mz f
I
kur z1 = max [(z – hf,t),(h – z – hf,c)];
Ribas tangenciālo spriegumu stiprību pārbauda pēc nosacījumiem
, ,90,
,
,d eww d v d
ew y w
V Sf
I b
Savienojumi – Kombinētie būvelementi un būvkonstrukcijas
RTU Doc. Imants Mieriņš 5.Eirokodekss 22.11.2013. 113
Līmētas plānplauktu sijas
Līmēto šuvju zonā pārbauda koksnes stiprību skaldē pēc nosacījuma:
,90,
,
, ,90,
ja 8
8 ja 8
v d w f
d f
mean d f
ef y w v d w f
w
f b hV S
hI b f b h
b
Savienojumi – Piemērs grīdas sijas aprēķinam
RTU Doc. Imants Mieriņš 5.Eirokodekss 22.11.2013. 114
Piemērs grīdas siju aprēķinam
1. Izejas dati, pieņēmumi , materiāli, slodzes. 1.1. Konstrukcijas veids.
Koka grīda no C27 klases koksnes. Grīdas siju solis 0,60 m, siju laidums 3,00 m. Grīdas siju izmērs b x h = 50 mm x 200 mm. Grīdas dēļu biezums 32 mm.
1.2. Aprēķina nosacījumi.
Iekšējos spēkus aprēķina grīdas koka siju galos un laiduma vidū. Elastīgo izlieci aprēķina laiduma vidū. Aprēķinu veic visām iespējamām slodžu kombinācijām atbilstoši EC0, EC1 un EC5. Nestspējas (ULS) robežstāvokļa aprēķinus veic atbilstoši EN 1995-1-1:2004+A1:2008 §2.2.2. Izlieces aprēķinu veic atbilstoši lietojamības robežstāvoklim (SLS) EN 1995-1-1:2004+A1:2008 §2.2.3. un 7.2. Grīdas līganuma pārbaudi veic atbilstoši EN 1995-1-1:2004+A1:2008 §7.3.
Savienojumi – Piemērs grīdas sijas aprēķinam
RTU Doc. Imants Mieriņš 5.Eirokodekss 22.11.2013. 115
Piemērs grīdas siju aprēķinam
1.3. Materiālu (koksnes) īpašības.
Atbilstoši EC5 EN 1995-1-1:2004+A1:2008 nodaļai 3. Koka elementi jāizpilda saskaņā ar EN 14081-1:2005+A1:2008. Stiprības klases nosaka pēc EN 338. Koksnes klase: C27; Lietojamības klase: 2. klase, koksnes mitrums < 20% (EC5 § 3.1.3.) Materiāla drošuma koeficents: M=1,3 (EC5 § 2.4.1.) Koksnes normatīvās (raksturīgās) vērtības klasei C27 (EN 338): fm,k=27,0 MPa; ft,0,k=16,0 MPa; ft,90,k=0,6 MPa; fc,0,k=22,0 MPa; fc,90,k=2,6 MPa; fv,k=2,8 MPa; E0,mean=11500 MPa; E0,05=7700MPa; E90,mean=380 MPa; Gm=720 MPa; ρk=370 kg/m3; ρmean=450 kg/m3;
Savienojumi – Piemērs grīdas sijas aprēķinam
RTU Doc. Imants Mieriņš 5.Eirokodekss 22.11.2013. 116
Piemērs grīdas siju aprēķinam
1.4. Vienmērīgi sadalīta laukuma slodze uz grīdas 1 m2.
Grīdas segums (dēlis 3,2 cm) 0,032x450x10 = 144 N/m2 = 0,144 kN/m2 G1= 0,144 kN/m2; Grīdas aizpildījums (keramzīts 15 cm) 0,150x80x10 = 120 N/m2 = 0,120 kN/m2 G2= 0,120 kN/m2; Starpgriesti (dēlis 2,5 cm) 0,025x450x10 = 112,5 N/m2 = 0,1125 kN/m2 G3= 0,112 kN/m2; Latas (5x5 cm) 2x0,05x0,05x450x10 = 22,5 N/m2 =0,0225kN/m2 G4= 0,023 kN/m2; Griesti (dēlis 2,5 cm) 0,025x450x10 = 112,5 N/m2 = 0,1125 kN/m2 G5= 0,112 kN/m2; Griesti (riģipsis 2x1,2 cm) 2x0,012x1500x10=360 N/m2 G6= 0,360 kN/m2; Pašsvars sijām Gw= 0,100 kN/m2; Gw= 0,100 kN/m2; Patstāvīgā slodze Gs = 0,972 kN/m2; Lietderīgā slodze Qf = 2,000 kN/m2;
Savienojumi – Piemērs grīdas sijas aprēķinam
RTU Doc. Imants Mieriņš 5.Eirokodekss 22.11.2013. 117
Piemērs grīdas siju aprēķinam
1.5. Lineārā slodze (kN/m) uz sijas 1 metru. Pastāvīgā slodze Gk = d x Gs = 0,600 x 0,972 = 0,583 kN/m; Mainīgā slodze Qk = d x Qf = 0,600 x 2,000 = 1,200 kN/m;
1.6. Sijas šķersgriezuma raksturigie lielumi Sijas izmēri b x h = 50 mm x 200 mm ; Sijas laukums A = b x h = 10 000 mm2; Sijas inerces moments Iy = b x h3/12 = 33 333 333 mm4; Sijas pretestības moments Wy = b x h2/6 = 333 333 mm3; Sijas aprēķina garums Lef= 3,0 + 0,1 = 3,1 m; (nepieciešamais atbalsta garums 10 cm)
Savienojumi – Piemērs grīdas sijas aprēķinam
RTU Doc. Imants Mieriņš 5.Eirokodekss 22.11.2013. 118
Piemērs grīdas siju aprēķinam
2. Sijas iekšējo spēku un izlieces maksimālās vērtības (Lef = 3,100 m). No patstāvīgās slodzes Gk = 0,583 kN/m; max Vk,G = Gk x Lef / 2 = 0,583x3,1/2 =0,90 kN; max Mk,G = Gk x Lef
2 / 8 = 0,583x3,12/8 =0,70 kNm; wG,inst = (max Mk,G x Lef
2)/(10 x E0,m x Iy) = (0,70x3,12x102)(10x12,0x33,3)=1,68 mm; No pastāvīgās slodzes Gd = 1,35 x 0,583 = 0,787 kN/m; max Vd,G = 1,22 kN; max Md,G = 0,945 kNm; No mainīgās slodzes Qk = 1,200 kN/m; max Vk,Q = Qk x Lef / 2 = 1,80 kN; max Mk,Q = Qk x Lef
2 / 8 = 1,35 kNm; wQ,inst = (max Mk,Q x Lef
2)/(10 x E0,m x Iy) = 3,16 mm; No mainīgās slodzes Qd =1,5 x 1,2 = 1,8 kN/m; max Vd,Q = 2,7 kN; max Md,Q = 2,025 kNm;
Savienojumi – Piemērs grīdas sijas aprēķinam
RTU Doc. Imants Mieriņš 5.Eirokodekss 22.11.2013. 119
Piemērs grīdas siju aprēķinam
3. Lietojamības robežstāvoklis (SLS) Pārbauda izlieci sijas laiduma vidū.
Izlieces maksimālās vērtības: w2,inst = 3,024 mm; w2,fin = 3,923 mm; w3,inst = 4,8,84 mm; w3,fin = 6,947 mm; Salīdzina ar pieļaujamām deformācijām: w2,inst = 3,024 mm < L / 300 = 3000/300 = 10,000 mm; w2,fin = 3,923 mm < L / 200 = 3000/200 = 15,000 mm; w3,fin = 6,947 mm < L / 200 = 3000/200 = 15,000 mm; Sijas izlieces nepārsniedz pieļaujamās
Savienojumi – Piemērs grīdas sijas aprēķinam
RTU Doc. Imants Mieriņš 5.Eirokodekss 22.11.2013. 120
Piemērs grīdas siju aprēķinam
4. Nestspējas robežstāvoklis (ULS) Slodzes
Fk
Slodzes lielums
kN/m
F Slodzes
Fd
Slodzes lielums
kN/m
Gk 0,58 1,35 G Gk 0,787
Qk 1,20 1.5 Q Qk 1,800
Gk + Qk 1,78 G Gk + Q Qk 2,587
Maksimālie iekšējie spēki no aprēķina slodzes: max Vd = Fd x Lef / 2 = 3,92 kN; max Md = Fd x Lef
2 / 8 = 2,97 kNm;
4.1. Aprēķins uz skaldi (bīdi). Izejas dati: Taisnstūra šķērsgriezums b= 50 mm; h= 200 mm; A= 10 000 mm2; bef = kcr x b = 0,67 x 50 = 33,5 mm; Aef = 6700 mm2; Modifikācijas koeficients kmod = 0,8; materiāla drošuma koeficients M = 1,3; fv,k =2,80 N/mm2; fv,d = kmod fv,k /M = 0,8 x 2,80 / 1,30 =1,72 N/mm2; Fv,d = 3,92 kN; v,0,d = 1,5 Fv,d /Aef = 1,50 x 3920 / 6700 = 0,88 N/mm2 < 1,72 N/ mm2; Stiprība bīdē nodrošināta.
Savienojumi – Piemērs grīdas sijas aprēķinam
RTU Doc. Imants Mieriņš 5.Eirokodekss 22.11.2013. 121
Piemērs grīdas siju aprēķinam
4.2. Aprēķins uz lieci. Izejas dati: My,d = 2,97 kNm; Mz,d = 0,000 kNm; Taisnstūra šķērsgriezums b= 50 mm; h= 200 mm; A= 10 000 mm2; Wy = 333 333 mm3; Wz = 83 333 mm3; Modifikācijas koeficients kmod = 0,8; materiāla drošuma koeficients M = 1,3; fm,y,k = 27,00 N/ mm2; fm,y,d = kmod fm,y,k /M = 0,8 x 27,00 / 1,30 = 16,62 N/mm2; fm,z,k = 27,00 N/ mm2; fm,z,d = kmod fm,z,k /M = 0,8 x 27,00 / 1,30 = 16,62 N/mm2; Taisnstūra šķērsgriezumam km = 0,7; σm,y,d = My,d / Wy = 2,97 x 106 / 3,333 x 105 = 8,911 N/mm2; σm,z,d = Mz,d / Wz = 0,000 x 106 / 8,333 x 104 = 0,000 N/mm2; σm,y,d / fm,y,d + km x σm,z,d / fm,z,d = 8,911 / 16,62 + 0,7 x 0,000 / 16,62 = 0,54 < 1; km x σm,y,d / fm,y,d + σm,z,d / fm,z,d = 0,7 x 8,911 / 16,62 + 0,000 / 16,62 = 0,38 < 1; Sijas stiprība liecē nodrošinata.
Savienojumi – Piemērs grīdas sijas aprēķinam
RTU Doc. Imants Mieriņš 5.Eirokodekss 22.11.2013. 122
Piemērs grīdas siju aprēķinam
4.3. Sijas stabilitāte vērpē (lieces gadījumā). Izejas dati: Taisnstūra šķērsgriezums b= 50 mm; h= 200 mm; A= 10 000 mm2; My,d = 2,97 kNm; Wy = 333 333 mm3; Modifikācijas koeficients kmod = 0,8; materiāla drošuma koeficients M = 1,3; fm,y,k = 27,00 N/ mm2; E0,05=7700MPa; fm,y,d = kmod fm,y,k /M = 0,8 x 27,00 / 1,30 = 16,62 N/mm2;
σm,y,d = My,d / Wy = 2,97 x 106 / 3,333 x 105 = 8,911 N/mm2; Efektīvais garums lef kā laiduma proporcija:
Sijas tips Slogojuma veids lef / l
Brīvi balstīta sija
Konstants lieces moments 1,0
Vienmērīgi sadalīta slodze 0,9
Koncentrēts spēks laiduma vidū 0,8
Konsolsija Vienmērīgi sadalīta slodze 0,5
Koncentrēts spēks konsoles brīvajā
galā
0,8
Piezīme: 1. Efektīvā garuma un laiduma attiecība ir spēkā sijām, kas balstos ir nostiprinātas pret savērpšanos un slodze ir
pielikta šķēluma smagumcentrā.
2. Ja slodze ir pielikta sijas spiestajai malai, tad lielumu lef palielina par 2h, bet ja slodze pielikta sijas stieptai malai, to var
samazināt par 0,5h.
Savienojumi – Piemērs grīdas sijas aprēķinam
RTU Doc. Imants Mieriņš 5.Eirokodekss 22.11.2013. 123
Piemērs grīdas siju aprēķinam
lef = 0,9 x L + 2h = 0,9 x 3000 + 2 x 200 = 3100 mm; σm,crit = (0,78 x b2 x E0,05 ) / h x lef = (0.78 x 502 x 7700) / (200 x 3100) = 24,218 MPa; λrel,m,y = (fm,k / σm,crit )
0,5 = ( 27,000 / 24,218)0,5 = 1,115; kcrit nosaka: kcrit = 1 ja rel,m 0,75
kcrit = 1,56 – 0,75 rel,m ja 0,75 < rel,m 1,4 (λrel,m,y = 1,115)
kcrit = ja rel,m > 1,4 kcrit = 1,56 – 0,75 rel,m = 1,56 - 0,75 x 1,115 = 0,783 σm,y,d / (kcrit x fm,y,d ) = 8,911 / (0,783 x 16,62) = 0,724 < 1; Sijas stabilitāte vērpē (lieces gadījumā) nodrošināta.
4.4. Grīdas līganuma (vibrāciju) pārbaude. Izejas dati: Pārbaudi veic atbilstoši EN 1995-1-1: 2004+A1: 2008 § 7.3.3. ℓ=3,0 m; E0,mean =1,15x1010 Nm2/m; Iy = 3,333x10-5 m4; m = 97,2 kg/m2; Pārseguma pašsvārstību frekvenci nosaka:
𝑓1 =𝜋
2𝑙2
𝐸0,𝑚𝑒𝑎𝑛 𝐼𝑦
𝑚=
3,14
2∙3,02
1,15∙1010∙3,333∙10−5
97.2= 10,95 𝐻𝑧 > 8 𝐻𝑧;
Grīdas noturība pret līganumu nodrošināta.