Страница 4: ДСТУ-Н Б EN 1995-1-1:2010. Єврокод 5. Проектування дерев’яних конструкцій. Частина 1-1. Загальні правила і правила для споруд / Eurocode 5. Design of timber structures. Part 1- 1. Common rules and rules for buildings (59580)

де K_ser - модуль ковзання, див. 2.2.3(3)Р

2.2.3 Граничний стан за придатністю до експлуатації

(1)Р Деформації конструкції, спричинені впливом дій (таких як осьові та перерізуючи сили, згинальні моменти та ковзання у вузлах) і вологістю повинні бути у відповідних межах, враховуючи можливість ушкодження, поверхонь матеріалів, стель, підлог, перегородок і оздоблювання, і технологічні потреби, як і будь-які вимоги до зовнішнього вигляду.

(2) Миттєва деформація , див. рисунок 7.1, повинна визначатись при нормативній комбінації дій, див. EN 1990, стаття 6.5.3(2) а), застосовуючи середні значення відповідних модулів пружності, зсуву і ковзання.

(3) Повна деформація u_fin, див. рисунок 7.1, повинна визначатись при квазі-постійній комбінації дій , див. EN 1990, стаття 6.5.3(2) с).

(4) Якщо конструкція включає елементи або складові з різним характером повзучості, повна деформація повинна визначатись при повних середніх величинах відповідних модулях пружності, зсуву і ковзання у відповідності з 2.3.2.2(1).

(5) Для конструкцій, що включають елементи, складові і з'єднання з однаковим характером повзучості і за припущення лінійної залежності діями і відповідними деформаціями, як спрощення 2.2.3(3), повні деформації між можуть прийматись як:

where K_ser is the slip modulus, see 2 2.3(3)Р

2.2.3 Serviceability limit states

(1)P The deformation of a structure which results from the effects of actions (such as axial and shear forces, bending moments and joint slip) and from moisture shall remain within appropriate limits, having regard to the possibility of damage to surfacing materials, ceilings, floors, partitions and finishes, and to the functional needs as well as any appearance requirements.

(2) The instantaneous deformation, u_mst, see figure 7.1, should be calculated for the characteristic combination of actions, see EN 1990, clause 6.5.3(2) a), using mean values of the appropriate moduli of elasticity, shear moduli and slip moduli.

(3) The final deformation, u_fin, see figure 7.1, should be calculated for the quasi-permanent combination of actions, see EN 1990, clause 6.5.3(2) c).

(4) If the structure consists of members or components having different creep behaviour, the final deformation should be calculated using final mean values of the appropriate moduli of elasticity, shear moduli and slip moduli, according to 2 3.2.2(1).

(5) For structures consisting of members, components and connections with the same creep behaviour and under the assumption of a linear relationship between the actions and the corresponding deformations, as a simplification of 2.2.3(3), the final deformation, , may be taken as:

, , - миттєві деформації при дії G, Q₁, Q _i відповідно;

ψ_2,1, ψ_2,і - коефіцієнти квазі-постійної величини змінних дій;

ψ_0,і - коефіцієнти сполучень змінних дій;

k_def - надn k_def- надається у таблиці 3.2 для деревини і матеріалів на основі деревини, і у 2.3.2.2(3) і 2.3.2.2(4) для з'єднань.

При застосуванні виразів (2.3) до (2.5), коефіцієнти ψ₂ у виразах (6.16а) і (6.16b) EN 1990:2002 необхідно опускати.

ПРИМІТКА: У більшості випадків зручніше застосовувати спрощений метод.

(6) Для граничного стану за придатністю до експлуатації відносно коливань, повинні застосовуватись відповідні середні величини модулів жорсткості.

2.3 Основні змінні

2.3.1 Дії і впливи навколишнього середовища

2.3.1.1 Загальні положення

(1) Дії, що повинні враховуватись при проектуванні, можна приймати з відповідних частин EN 1991.

ПРИМІТКА 1: Відповідні частини EN 1991 для використання при проектуванні включають:

EN 1991-1-1 Густини, власна вага і прикладені навантаження

EN 1991-1-3 Снігові навантаження

EN 1991-1-4 Вітрові дії

EN 1991-1-5 Температурні впливи

EN 1991-1-6 Дії протягом спорудження

EN 1991-1-7 Аварійні дії

(2)Р Тривалість навантаження і вологість впливають на характеристики міцності і жорсткості деревини і елементів на основі деревини, і повинні враховуватись при проектуванні для механічного опору і придатності для експлуатації.

(3)Р Повинні враховуватись дії спричинені впливом зміни вологості у деревині.

2.3.1.2 Класи тривалості навантаження

(1)Р Класи тривалості навантаження характеризуються впливом постійного навантаження, що діє протягом певного періоду часу відносно терміну експлуатації конструкції. Для змінних дій, відповідний клас повинен визначатись на основі оцінки характерної зміни навантаження протягом часу.

(2)Р Дії повинні відноситись до одного з класів тривалості навантаження, наведених у таблиці 2.1, для обчислень міцності і жорсткості.

, , - are the instantaneous deformations for action G, Q₁Q _i respectively;

ψ_2,1, ψ_2,і - are the factors for the quasi-permanent value of variable actions;

ψ_0,іare the factors for the combination value of variable actions;

k_def - is given in table 3.2 for timber and wood-based materials, and in 2.3.2.2 (3) and

2.3.2.2 (4) for connections.

When expressions (2.3) to (2.5) are used, the ψ₂factors should be omitted from expressions (6.16a) and (6.16b) of EN 1990:2002.

Note: In most cases, it will be appropriate to apply the simplified method.

(6) For serviceability limit states with respect to vibrations, mean values of the appropriate stiffness moduli should be used.

2.3 Basic variables

2.3.1 Actions and environmental influences

2.3.1.1 General

(1) Actions to be used in design may be obtained from the relevant parts of EN 1991.

Note 1: The relevant parts of EN 1991 for use in design include:

EN 1991-1-1 Densities, self-weight and imposed loads

EN 1991-1-3 Snow loads

EN 1991-1-4 Wind actions

EN 1991-1-5 Thermal actions

EN 1991-1-6 Actions during execution

EN 1991-1-7 Accidental actions

(2) P Duration of load and moisture content affect the strength and stiffness properties of timber and wood-based elements and shall be taken into account in the design for mechanical resistance and serviceability.

(3) P Actions caused by the effects of moisture content changes in the timber shall be taken into account.

2.3.1.2 Load-duration classes

(1) P The load-duration classes are characterised by the effect of a constant load acting for a certain period of time in the life of the structure. For a variable action the appropriate class shall be determined on the basis of an estimate of the typical variation of the load with time

(2) P Actions shall be assigned to one of the load-duration classes given in Table 2.1 for strength and stiffness calculations.

Клас тривалості навантаження

Порядок розподілу тривалості нормативних навантажень

Постійне

більше ніж 10 років

Довготривале

6 місяців – 10 років

Середньої тривалості

1 тиждень – 6 місяців

Короткочасне

менше ніж один тиждень

Миттєве

Клас тривалості навантаження

Приклади навантаження

Постійне

власна вага

Довготривале

навантаження при зберіганні

Середньої тривалості

тимчасове навантаження на перекриття, снігове

Короткочасне

снігове, вітрове

Миттєве

вітрове, аварійне навантаження

Load-duration class

Examples of loading

Permanent

self-weight

Long-term

storage

Medium-term

imposed floor load, snow

Short-term

snow, wind

Instantaneous

wind, accidental load

2.3.1.3 Експлуатаційні класи

(1)Р Конструкціям повинні призначатись один із наведених нижче експлуатаційних класів.

ПРИМІТКА 1: . Система експлуатаційних класів в основному націлена на призначення величин міцності та обчислення деформацій при певних умовах оточуючого середовища.

ПРИМІТКА 2: Інформація стосовно призначення експлуатаційних класів для конструкцій наведена у (2)Р, (3)Р і (4)Р може надаватись у національних додатках.

(2)Р Експлуатаційний клас 1 характеризується вологістю матеріалів, що відповідає температурі 20^оС і відносній вологості навколишнього повітря, що перевищує 85% тільки декілька тижнів протягом року.

ПРИМІТКА: Для експлуатаційного класу 1 середня вологість деревини хвойних порід не перевищує 12%.

(3)Р Експлуатаційний клас 2 характеризується вологістю матеріалів, що відповідає температурі 20^оС і відносній вологості навколишнього повітря, що перевищує 65% тільки декілька тижнів протягом року.

ПРИМІТКА: Для експлуатаційного класу 2 середня вологість деревини хвойних порід не перевищує 20%.

(4)Р Експлуатаційний клас 3 характеризується кліматичними умовами, що призводять до вищої вологості чим для експлуатаційного класу 2.

2.3.2 Дії і впливи навколишнього середовища

2.3.2.1 Вплив тривалості навантаження і вологості на міцність

(1) Перехідні коефіцієнти, що враховують вплив на міцність тривалості навантаження і вологості (див.2.4.1), наведено у 3.1.3.

(2) Якщо з'єднання утворюється двома дерев’яними елементами, що мають різну залежність характеру роботи протягом часу, визначення розрахункової несучої здатності необхідно здійснювати при наступному перехідному коефіцієнті k_mod:

2.3.1.3 Service classes

(1)P Structures shall be assigned to one of the service classes given below:

NOTE 1: The service class system is mainly aimed at assigning strength values and for calculating deformations under defined environmental conditions.

NOTE 2: Information on the assignment of structures to service classes given in (2)P, (3)P and (4)P may be given in the National annex.

(2)P Service class 1 is characterised by a moisture content in the materials corresponding to a temperature of 20°C and the relative humidity of the surrounding air only exceeding 65 % for a few weeks per year.

NOTE: In service class 1 the average moisture content in most softwoods will not exceed 12 %.

(3)P Service class 2 is characterised by a moisture content in the materials corresponding to a temperature of 20°C and the relative humidity of the surrounding air only exceeding 85 % for a few weeks per year.

NOTE: In service class 2 the average moisture content in most softwoods will not exceed 20 %.

(4)P Service class 3 is characterised by climatic conditions leading to higher moisture contents than in service class 2.

2.3.2 Materials and product properties

2.3.2.1 Load-duration and moisture influences on strength

(1) Modification factors for the influence of load-duration and moisture content on strength, see 2.4.1, are given in 3.1.3.

(2) Where a connection is constituted of two timber elements having different time-dependent behaviour, the calculation of the design load-carrying capacity should be made with the following modification factor k_mod:

де k_mod,1 і k_mod,2 – перехідні коефіцієнти для двох дерев'яних елементів.

2.3.2.2 Вплив тривалості навантаження і вологості на деформації

(1) Для граничних станів за придатністю до експлуатації, якщо конструкція складається з елементів або частин, що мають різні характеристики у залежності від часу, повні середні значення модуля пружності E_mean,fin, модуля зсувуG_mean,fin і модуль ковзання K_ser,fin, які використовуються для обчислення повних деформацій, необхідно визначати за наступними виразами:

where k_mod,₁ and k_mod,₂ are the modification factors for the two timber elements.

2.3.2.2 Load-duration and moisture influences on deformations

(1) For serviceability limit states, if the structure consists of members or components having different time-dependent properties, the final mean value of modulus of elasticity, E_min,fin, shear modulus G_mean,_fm, and slip modulus, K_ser, _fin, which are used to calculate the final deformation should be taken from the following expressions:

(2) для граничних станів, при яких розподіл жорсткостей у конструкції впливає на розподіл зусиль і моментів, повні середні значення модуля пружності E_mean,fin, модуля зсувуG_mean,fin і модуль ковзання K_ser,fin, повинні обчислюватись за наступними виразами

(2) For ultimate limit states, where the distribution of member forces and moments is affected by the stiffness distribution in the structure, the final mean value of modulus of elasticity, E_{min, fin}, shear modulus G_{mean, fm}, and slip modulus, K_{ser. fin}, should be calculated from the following expressions:

де

E_mean - середнє значення модуля пружності;

G_mean - середнє значення модуля зсуву;

K_ser - модуль ковзання;

k_def - коефіцієнт для оцінки деформацій повзучості з урахуванням відповідного експлуатаційного класу;

ψ₂ - коефіцієнт квазі-постійної величини дії, яка спричиняє найбільші напруження, відносно до міцності (якщо така дія буде постійною, то ψ₂ необхідно замінити на 1.

ПРИМІТКА 1: Величини k_def наведені у 3.1.4.

ПРИМІТКА 2: Величини ψ₂ наведені у EN 1990:2002

(3) У випадку, якщо з’єднання утворено дерев’яними елементами з однаковою залежністю характеру роботи протягом часу, значення k_def необхідно подвоїти.

(4) У випадку, якщо з’єднання утворено двома елементами на основі деревини, що мають різну залежність характеру роботи протягом часу, обчислення повних деформацій повинно виконуватись при наступному коефіцієнті деформацій k_def:

where:

E_mean - is the mean value of modulus of elasticity;

G_mean - is the mean value of shear modulus;

K_ser - is the slip modulus;

k_def - is a factor for the evaluation of creep deformation taking into account the relevant service class;

ψ₂ - is the factor for the quasi-permanent value of the action causing the largest stress in relation to the strength (if this action is a permanent action, ψ₂ should be replaced by 1).

NOTE 1: Values of k_def are given in 3.1.4.

NOTE 2: Values of ψ₂ are given in EN 1990:2002.

(3) Where a connection is constituted of timber elements with the same time-dependent behaviour, the value of should be doubled.

(4) Where a connection is constituted of two wood-based elements having different time-dependent behaviour, the calculation of the final deformation should be made with the following deformation factor k_def: