Projekt DALŠÍ VZD ĚLÁVÁNÍ PEDAGOG ŮV OBLASTI...

České vysoké u čení technické v PrazeFakulta stavební

Jednotný programový dokument pro cíl 3 regionu (NUT S2) hl. m. Praha (JPD3)

Projekt DALŠÍ VZDĚLÁVÁNÍ PEDAGOG Ů V OBLASTI NAVRHOVÁNÍ STAVEBNÍCH KONSTRUKCÍ PODLE EVROPSKÝCH NOREM

Projekt je spolufinancován Evropským sociálním fond em (ESF), státním rozpo čtem Českérepubliky a rozpo čtem hlavního m ěsta Prahy.

DDřřevevěěnnéé konstrukcekonstrukce

Dřevěné konstrukce

DřevoVzhled/Konstruk ční vlastnosti /Trvanlivost

• Vzhled– Kresba a barva– Vady– Rozměrová stabilita & emc%

• Konstruk ční vlastnosti– Významné např. pevnost

a tuhost– Funkčnost např. rozměrová stabilita

- sesychání a bobtnání/emc– Přímost- zborcení

• Trvanlivost– Biologické ohrožení– Přirozená trvanlivost / ochrana


Vlhkost v bu ňkách d řeva

Nevysušenédřevo

odstraněnávázanávoda

Rostoucístrom

volná voda

Vysušenédřevo 15%

25%

Nasycení vláken

vázaná vodaČástečněvysušené

dřevo

100%

Trvání zatížení - Dotvarování

Tuhost:• Dotvarování (přídavná deformace od zatížení)

– funkce pohybu vlhkosti, velikosti a trvání zatížení– objeví se u všech zatížení– modelováno součinitelem dotvarování

Dotvarování důležité pro architektya inženýry při stanovení mezníchdeformací

Tuhost:• Dotvarování (přídavná deformace od zatížení)

– funkce pohybu vlhkosti, velikosti a trvání zatížení– objeví se u všech zatížení– modelováno součinitelem dotvarování

PřímávláknaSpirálovitá

vlákna


Trvání zatížení - Ztráta pevnosti

Pevnost:� s růstem doby trvání a velikosti zatížení se snižuje pevnost� modelována pomocí modifikačního součinitele

– funkce trvání extrémů zatíženív průběhu životnosti konstrukce– různé kombinace zatížení majírozdílné trvání účinků zatížení

(Všechny kompozity se taktochovají)

0

0.5

1

1.5

1

5 sec 5 min 5 hrs 5 day 5 mth 50 yr

KrátkodobéOkamžikové

Trvání zatížení

kmod


Výrobci minimalizujíproblémy

•kvalitním řezáním•kontrolou kvality -tříděním

Produkce řeziva• Stromy jsou předepnuty• Řezáním prken z kmenů se

uvolní vnitřní napětí a nastane pomalá změna tvaru řeziva

• Ohnuté stromy vykazují velký odklon vláken

příčné

podélné vesměru tloušťky

šroubové

podélné vesměru šířky


� Suky

•diskontinuita vláken na okraji•odklon vláken na okraji•většinou redukce pevnosti a tuhosti

� Pryskyřičné kapsičky

•ztráta spojení napříč vláken•menší pevnost ve smyku a tuhost

� Trhliny

•menší spojení napříč vláken•snížení pevnosti ve smyku a tuhosti

� Dřeň a jádrové dřevo

•obsahuje slabé juvenilní dřevo� Reakční dřevo –tlakové dřevo

Přirozené vady d řeva


Průkazné zkoušky

530350370380ρkHustota

650330420500G05pružnosti G

780500630750Gmea

n

Modul

690180220270E90,05

830270330400E90,m

ean

pružnosti E

10 5005 400

6 700

8 000

E0,05Modul

12 5008 000

10 000

12 000

E0,me

an

31,82,42,5fv,kSmyk

84,65,15,1fc,90,k

23172022fc,0,kTlak

0,60,30,30,3f t,90,k

18101316f t,0,kTah

30162227fm,kOhyb

SΙSΙΙSΙS0

(dub, buk, jasan)

(smrk, jedle, borovice, modřín)

Listnatédřeviny

Jehličnaté dřeviny

Třída konstrukčního dřeva podle ČSN 49 1531-1

Způsob namáhání

S0 = S13

SΙ = S10

SΙΙ = S7

00,6

50 100 150 200 250

0,7

0,8

0,9

1,0

1

2

3

4

5A

B

ks

ČSN EN 384ČSN EN 408


Vyšet řování vlastností d řeva• Malá bezvadá t ělíska -

data vystihují pouze pevnost dřevní hmoty– pro konstrukční dřevo musíme

redukovat pevnost s ohledem na růstové vady

• Konstruk ční tělesa – řezivo konstrukčních rozměrů při reálných podmínkách zatížení

• Konstruk ční dřevo– pevnost v tahu < pevnost v tlaku– tahové poruchy - třískové, křehké,

náhlé, hlasité– tlakové poruchy - záhybové, duktilní,

vleklé, nehlučné


Vizuální t řídění

• ČSN 73 2824 -1 (idt DIN 4074 -1)splňuje podmínky ČSN EN 518třídy S7, S10 a S13

• ČSN EN 338 ( C22, C24 atd.)ČSN EN 1912 (S10 = C24)


Příklad m ěření

50,8814 57715,02,100,2047921

27,328 67559,03,530,2547320

24,336 71860,03,720,3040619

69,7914 19544,01,450,1053918

61,6817 24443,01,510,3054117

75,8116 18414,01,000,1255416

39,5414 03714,01,800,2445015

47,0411 65027,02,650,2644114

51,9313 22519,01,590,2244913

55,8511 3752,01,430,2243712

77,2218 19742,00,880,1753711

fm

[MPa]

Estat

[MPa]Odklonvláken[mm/m ]

Tlouš ťkaletokruh

[mm ]

Sukpoměr

[mm/mm ]

ρ12

[kg/m 3]Těleso


Vliv kritérií t řídění

93,8 96,3 95,596,6

6,9 6,3 9,1153,7 2,303,4

0102030405060708090

100

A B C Průměr

%

Suk

Odklon vláken

Tloušťka let.


Četnost t říd pevnosti

0 1,62,52

67 69 65 67,2

32,52933 31,2

0

20

40

60

80

A B C Průměr

%

C16

C22

C27


Strojní t řídění


Nedestruktivní zkoušky

Vlhkost

Penetrace

Ultrazvuk

OzvučeníVytažení vrutu


Ultrazvuk

Tlaková vlna

PPřřííklad pouklad použžititíí nedestruktivnnedestruktivníí zkouzkoušškyky


Porovnání pevností d řeva v ohybu

27

27

22

27

22

22

Pevnost podle ČSN P EN 1995-1-1

a ČSN P EN 1995-2

[MPa]

77,2261,395537S 13 (S0)

55,4139,775409S 13 (S0)

50,9044,040492S 10 (SΙΙΙΙ)49,3731,282437S 13 (S0)

41,5034,221402S 10 (SΙΙΙΙ)40,0433,983460S 10 (SΙΙΙΙ)

Pevnostzkouška

[MPa]

Pevnostvýpo čet

[MPa]

Hustota[kg/m3]

Třídy podleČSN 73 2824-1 idt DIN 4074-1(Třídy podle ČSN 491531-1)


Zplastizování tla čeného okraje nosníku

NelineNelineNelineNelineáááárnrnrnrníííí chovchovchovchováááánnnníííí ddddřřřřevaevaevaeva


Bilineární pracovní diagramkonstruk čního d řeva namáhaného ohybem


Hodnoty pevností d řeva v ohybu f m, tahu f t, tlaku f c, tahu za ohybu f t,m a tlaku za ohybu f c,m v MPa

45804471344270

40674161323660

37533751293050

32413341262440

26303030231830

25272827221627

22222622201322

fc,mf t,mfc,mf t,m

podle rovnic(3) a (4)

podle rovnic(1) a (2)fcf tfm


• paralelní / prutové vícesm ěrné / plošné• Kulatina Deskové řezivo (prkna, fošny)• Hraněné řezivo (hranoly)• Řezivo LEPENÉ PRVKY

(Duo/Trio, Duomax/Triomax)• Řezivo LEPENÉ LAMELOVÉ DŘEVO LAŤOVKA

3-, 5- a 7-vrstvé desky

• Dýhy VRSTVENÉ DŘEVO PŘEKLIŽKY•• Podélné velké třísky Parallam• Třísky TŘÍSKOVÉ DESKY• (Štěpky)

OSB Třískové desky

• Třískové desky spojované cementem nebo sádrou• Dřevěná vlna /

Vlákna Vláknité desky (tvrdé, polotvrdé, střední hustoty (MDF), měkké)

•

Materiály na bázi d řeva


Výrobky ze d řevas omezením velikosti pr ůřezu

• Řezivo

• Nastavené řezivo

Výrobky ze d řeva s rozší řenýmimožnostmi velikosti pr ůřezu

• Lepené lamelovédřevo

• Lepené lamelovédřevo

Délka už není závislá na původní surovin ě


Druhy d řevin: Jehli čnaté d řeviny:

SmrkJedle

BoroviceModřín

Douglaska

Listnaté d řeviny:

Buk

DubJasan

Akát

Kaštan jedlý

Dřevo na nosné konstrukce má být zabudované suché s hodnotou pr ůměrnévlhkosti < 20% .

Aby se zabránilo tvo ření výsušných trhlin, má být hodnota vlhkosti zabudovaného d řeva taková, jaká bude v konstrukci.

Vlhkost d řeva:


Třídění dřeva:

• strojní třídění- modul pružnosti v ohybu E, příp. dynamický modul E / rychlost ultrazvuku- sukovitot- hustota

• vizuální třídění- sklon vláken (lokální, globální)- sukovitost- šířka letokruhů

Třídění podle:

• Vzhledu (truhlá řská výroba)

• Pevnosti (nosné konstrukce)


Spojování po délce

Dvojnásobné využití:

• Vyloučení vad dřeva

• Výroba potřebných délek (použití lepidla typu I alebo II podle EN 301:1992)

Geometrie zubovitého spoje a jeho výrobaviz EN 385:2001

l lt

b t

p


Zubovitý spoj musí spl ňovat následující požadavky:Pevnost v tahu

ft,j,k ≥≥≥≥ 5 + ft,0,l,k

Pevnost v ohybu

fm,j,k ≥≥≥≥ 8 + 1.4 • ft,0,l,k


Bezchybné zajišt ění kvality ‚online‘prost řednictvím ‚proof loading‘

Každý „prut“ je zkoušený na

• definovanou pevnost: ´proof level´

• tuhost: střední hodnota modulu pružnosti E v tahu

Protokol o zkoušce:

Napětí při zkoušce: xx N/mm²Tuhost: xxxxx N/mm²

Dřevěné konstrukce´

Princip ´proof loading´

Nastavení za řízení na:• ´proof level´:→ 7,0 N/mm² ( napětí v tahu

pro S10)

• trvání ´proof loading´:→ asi 15 sekund


500 až 600 mm Kvalita dřeva

vyso ká

nízk

a

Řez kmene latě

vysoká

nízka

do40

0 m

m

do 150 mm

lepené prvky

do 300 mm do 450 mm

do~

450

mm

do 150 mm

1,0 ~ 1,1 ~ 1,15Systémový efekt

/ prkna,fošny

do24

0 m

m

do 100 mm do 200 mm do 300 mm


lepené nosníkykombinované

napr. 300 mm

do24

0 m

mdo

240

mm

do40

0 m

m

do24

0 m

mdo

400

mm

do40

0 m

mdo

240

mm

lepené nosníkyhomogénní

do 450 mm

do 300 mm

Větší hodnoty tuhosti

Lepené lamelové d řevo


plošné slepení

EN 14080:2000

zubovitý spoj

nekone čnálamela

řezivo


Rozměry pr ůřezů

d d ≤≤≤≤ 30 mm listnaté d řeviny a mod řín

~ 30 mm zakřivené prvky(závisí od polom ěru zak řivení)

= 40 mm přímé prvky – b ěžné rozm ěry

≤≤≤≤ 45 mm maximálna dovolená tlouš ťka lamelypodle EN 386:1995

b

h

b = 60 mm až 240 mm

h = 100 mm až 600 mm

l ≤≤≤≤ 18 m

odstup ňování: 20 mm

odstup ňování : 20 mm a 40 mm

standard


Lepené lamelové d řevo-model nosníku

Základní hodnoty pro lepené lamelové drevo– Pevnost v ohybu a modul pružnosti v ohybu E –zatřídění do pevnostní třídy podle EN 1194:1999 - pevnost v tahujednotlivých lamel .

Zkouška v ohybu nosníku z LLD Tahová zkouška lamely


fm,g,k : f t,0,l,k

Lepené lamelové d řevo-model nosníkuTřídy pevnosti podle EN 1194:1999

Festigkeitsklassen-Trägermodell

10

15

20

25

30

35

40

45

50

5 10 15 20 25 30 35 40

Pevnost v tahu lamel [N/mm²]

Pev

nost

v oh

ybu

nosn

íku

z LL

D[N

/mm

²]

29,8

35,8

43,3

fm,g,k = 7 + 1,15* f t,0,l,k

Colling / Falk, 1993EN 1194:1999

23,7

27,7

32,3

36,9

41,5

14,5 18,0 22,0 26,0 30,0

S10 /MS10 S13 MS 13 MS 17

BS 18

BS 16

BS 14

BS 11

GL24

GL28

GL32

GL36

GL42

2162431631

N/USAA/CHA/CHA/CH

90/9193/959696


lamely spojenézubovitýmspojem

prkna (zbytky z lepených nosník ů,jinaknevyužitelné prvky)

profilované kónicképaralelní

nosný zubovitý spoj

lamela

poměr b:d ≥≥≥≥ 4:1šířka prkna:b=80 až 240 mm

tlouš ťka prkna :d=17 až 34 mm (40)

Laťovka


jednovrstvá

Šírka prvku okolo 3m

Omezené možnostmi transportu a montáže,

možné až do 4,8m

jednovrstvá deska

boční lepení podélných hran

odstup

vícevrstvá

podélné vrstvyobvykle S10 a S13

příčné vrstvyobvykle ≥≥≥≥ S7 až S13

nosný zubovitý spoj

Plošné slepení jednovrstvých desek

Délka prvku až do 16,5m

s použit ím zubovitého spoje možné až do 30m (transport)

tlouš ťka desky42 až 500 mm


� OSB umožňuje přenos zatížení v obou směrech (deskovépůsobení)

� výrazná závislost mech.Vlastností (tuhost, pevnost) od

směru zatížení:

Závislost mechanických vlastností na orientaci desky a z atížení

α …úhel mezi vlákny desky vnějších vrstev a směrem namáhání

Při deskovém namáhání:

L : Q ~ 2 až 2,5 : 1

Při stěnovém namáhání:

L : Q ~ 1,3 : 1

α

Hlavn

í osa

„pod

élně

“Vedejší osa„příčně“

Síla

Síla

OSB deska


Typické VLASTNOSTI desek OSBVlastnosti v r ůzných sm ěrech a profil hustoty

hustota[kg/m³]

800

500

400

600

700

� OSB je materiál na bázi dřeva s vysokou stabilitou rozměrů v rovinědesky, určený zejména na namáhání ohybem ⊥⊥⊥⊥ k rovin ě desky.

…vlivem výroby existujívelké rozdíly hustotykrajních vrstev a střednívrstvy.

…tvrdé krajní vrstvy, měkké jádro .S

třed

nívr

stva


PLATNPLATNPLATNPLATNÉÉÉÉ ČČČČESKESKESKESKÉÉÉÉ TECHNICKTECHNICKTECHNICKTECHNICKÉÉÉÉ NORMYNORMYNORMYNORMYPRO NAVRHOVPRO NAVRHOVPRO NAVRHOVPRO NAVRHOVÁÁÁÁNNNNÍÍÍÍ

DDDDŘŘŘŘEVEVEVEVĚĚĚĚNÝCH KONSTRUKCNÝCH KONSTRUKCNÝCH KONSTRUKCNÝCH KONSTRUKCÍÍÍÍ

• ČSN P ENV 1995: 1996-1998 • ČSN EN 1995: 2006• ČSN 73 1702: 2007(modifikovaná DIN 1052:2004)


HISTORIE

ČSN 1052 (1929) Předpisy

ČSN 1052 (1941) Předpisy

ČSN 73 2050 (1950) Projektování (D.N.)

ČSN 73 1701 (1969) Navrhování (M.S.)

ČSN 73 1701 (1983) Navrhování (M.S.)


ČESKÉ TECHNICKÉ NORMYPRO DŘEVĚNÉ KONSTRUKCE

– materiály, zkoušky atd.

• ČSN – např. ČSN 73 2824 -1 (idt DIN 4074 -1)

• ČSN EN – např. ČSN EN 518, ČSN EN 338 ( C22, C24 atd.)ČSN EN 1912 (S10 = C24)


Historie vzniku Eurokódu 5

• 1973 založena komise W18 CIB pro sjednocení norem pro navrhování DK

• 1978 modelová norma Eurocode 5

• 1992 modelová norma publikována v ČR• 1993, 1994, 1997 vydána ENV • 1996, 1997, 1998 ENV publikována v ČR

ČČSN EN 1995SN EN 1995--11--11EurokEurok óódd 5: Navrhov5: Navrhov áánníí ddřřevevěěných konstrukcných konstrukc ííČČáást 1st 1 --1: Obecn1: Obecn áá pravidla pravidla –– SpoleSpole ččnnáá pravidla apravidla a

pravidla pro pozemnpravidla pro pozemn íí stavbystavby

123 stran123 stran


Obsah

• Národní předmluva• 1. Všeobecně• 2. Zásady navrhování• 3. Vlastnosti materiálu• 4. Trvanlivost• 5. Základy analýzy konstrukce• 6. Mezní stavy únosnosti• 7. Mezní stavy použitelnosti• 8. Spoje s kovovými spojovacími prostředky• 9. Dílce a složené soustavy• 10. Konstrukční zásady, provádění a kontrola• Příloha A: Porušení blokovým a zátkovým smykem• Příloha B: Mechanicky spojované nosníky• Příloha C: Složené a členěné tlačené pruty• Příloha D: Bibliografie• Národní příloha


Rozdíly EN oproti ENV

• podrobnější škála dílčích součinitelůpro vlastnosti materiálu

• vyhraněnější použití různých hodnot modulů pružnosti

• možnost úpravy pevnosti v ohybu a v tahu součinitelem výšky, šířky a u LVL i délky

• podrobnější škála součinitelů dotvarování

• upravená pravidla pro kroucení, stabilitu prutů a nosníků, spolupůsobení prvků, lepené nosníky různých tvarů


• upravená pravidla pro tlak kolmo k vláknům


• upravená pravidla pro tah kolmo k vláknům


• podrobnější pravidla pro stropní a stěnové deskovékonstrukce


• nová pravidla pro navrhování spojovacích prostředkůkolíkového typu a prstencových a talířových hmoždíků


• plastické chováníkovových desek s prolisovanými trny

r

Aef

C

τMr

Aef

C

τM

Rezerva : cca 12Rezerva : cca 12 %%


• blokový a zátkový smyk


PŘES 100 EN !!! ZHRUBA 45 SOUVISÍ PŘÍMO S EN 1995-1-1

Tvorba evropských norem je v rámciEvropské normalizační organizace CEN zajišťována těmito komisemi:

TC 38 Trvanlivost dřevaa výrobků na bázi dřeva;

TC 112 Desky na bázi dřeva;TC 124 Dřevěné konstrukce;TC 175 Kulatina a řezivo;TC 193 Lepidla;TC 250/SC 5 Eurokódy pro stavební konstrukce/

Dřevěné konstrukce.

EN 1995EN 1995--11--1:A11:A1EurokEurok óódd 5: Navrhov5: Navrhov áánníí ddřřevevěěných konstrukcných konstrukc ííČČáást 1st 1 --1: Obecn1: Obecn áá pravidla pravidla –– SpoleSpole ččnnáá pravidla apravidla a

pravidla pro pozemnpravidla pro pozemn íí stavbystavby

18 stran18 stran

EUROPEAN STANDARD

NORME EUROPÉENNE

EUROPÄISCHE NORM

EN 1995-1-1:2004/A1

June 2008

ICS 91.010.30; 91.080.20

English Version

Eurocode 5: Design of timber structures - Part 1-1: General - Common rules and rules for buildings

Eurocode 5: Conception et calcul des structures en bois - Partie 1-1 : Généralités - Rčgles communes et rčgles pour

les bâtiments

Eurocode 5: Bemessung und Konstruktion von Holzbauten - Teil 1-1: Allgemeines - Allgemeine Regeln und Regeln für

den Hochbau

This amendment A1 modifies the European Standard EN 1995-1-1:2004; it was approved by CEN on 10 April 2008. CEN members are bound to comply with the CEN/CENELEC Internal Regulations which stipulate the conditions for inclusion of this amendment into the relevant national standard without any alteration. Up-to-date lists and bibliographical references concerning such national standards may be obtained on application to the CEN Management Centre or to any CEN member. This amendment exists in three official versions (English, French, German). A version in any other language made by translation under the responsibility of a CEN member into its own language and notified to the CEN Management Centre has the same status as the official versions. CEN members are the national standards bodies of Austria, Belgium, Bulgaria, Cyprus, Czech Republic, Denmark, Estonia, Finland, France, Germany, Greece, Hungary, Iceland, Ireland, Italy, Latvia, Lithuania, Luxembourg, Malta, Netherlands, Norway, Poland, Portugal, Romania, Slovakia, Slovenia, Spain, Sweden, Switzerland and United Kingdom.

EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATION C OMIT É EUROP ÉE N DE NORM ALIS AT ION EUROPÄISCHES KOMITEE FÜR NORMUNG

Management Centre: rue de Stassart, 36 B-1050 Br ussels

© 2008 CEN All rights of exploitation in any form and by any means reserved worldwide for CEN national Members.

Ref. No. EN 1995-1-1:2004/A1:2008: E


Rozdíly EN:A1 oproti EN

• nový seznam souvisejících evropských norem

• upřesnění rovnice pro konečné deformace

• u rostlého dřeva již není odkaz na kulatinu

• změna tab. 3.1 pro modifikační součinitel a tab. 3.2 pro součinitel dotvarování (upřesnění norem pro deskovémateriály)


Rozdíly EN:A1 oproti EN• tlak kolmo k vláknům

l

l1

h

a

(b)

b

l l1

h

a

(a)

b

l

c,90,d c,90 c,90,dk fσ ≤ c,90,dc,90,d

ef

F

Aσ =

1,25 1,5



• smyk

ef crb k b=

cr 0,67k =možná národní volba



• nově seřazeny rovnice (8.10) pro jednotlivé tvary porušení (c) , (d) a (e)

• u hřebíků předvrtání nikoliv až od průměru překračujícího 8 mm, ale již 6 mm (mezní hustota bez předvrtání se nemění)

• částečně upraveny rozteče pro svorníky v tab. 8.4

• částečně upravena možnost použití výpočetních vztahůpro hřebíky v případě sponek



• upravena pravidla pro osově zatížené vruty


Rozdíly EN:A1 oproti EN• opraven odkaz na článek pro zjištění výztužné únosnosti

stěnového panelu podle metody A

• opraveny části výpočtu pro zjištění výztužné únosnosti stěnového panelu podle metody B

• mírně upravena pravidla pro provádění spojů kde jsou použity vruty

• správně popsány odkazy na tvary porušení u rovnic (A.3) a (A.7) zátkového a blokového smyku a výpočtu složených a členěných prutů


• Posouzení sloupu na vzpěr• Posouzení prutu na vzpěr a ohyb• Posouzení nosníku na ohyb a vzpěr• Posouzení okapové vaznice na smyk a kroucení• Posouzení čepu nosníku• Návrh spoje pláště a sloupku stěny na vytažení• Posouzení šikmého jednoduchého zapuštění• Posouzení nosníku na průhyb• Posouzení výztužné stěny• Posouzení pultového nosníku• Posouzení sedlového nosníku• Posouzení zakřiveného nosníku• Určení přípustného zatížení přípoje diagonály

Vzorové p říklady

Date post:	28-Feb-2019
Category:	Documents
Upload:	buithu
View:	219 times
Download:	0 times

Projekt DALŠÍ VZD ĚLÁVÁNÍ PEDAGOG ŮV OBLASTI...

Documents