Teraz jesteś w:Teoria Stan graniczny nośności oraz użytkowalności.

Stan graniczny nośności oraz użytkowalności.

Dodał: Konstrukcje stalowe | Tagi: stany graniczne, SGN, SGU, stany graniczne nośności,

Metoda stanów granicznych stanowi podstawę projektowania obiektów budowlanych zgodnie z wytycznymi norm europejskich - eurokodów. Jak już zostało ujęte w temacie wpisu, wyróżniamy dwa zasadnicze rodzaje stanów granicznych: nośności oraz użytkowalności. Stan graniczny oznacza stan, którego konstrukcja poddana wymiarowaniu nie może przekroczyć. W ramach wymiarowania zgodnie z normami europejskimi należy uwzględniać możliwość wystąpienia obu stanów jednocześnie. Jaka jest różnica pomiędzy stanem granicznym nośności, a stanem granicznym użytkowalności postaramy się wykazać w dalszej części.

Stan graniczny nośności (SGN)

Chcąc scharakteryzować stan graniczny nośności w jak najprostszy sposób, moglibyśmy powiedzieć, że jest to sytuacja, w której sprawdzamy wartości sił wewnętrznych wywołanych najbardziej niekorzystną kombinacją obliczeniową (wartości obciążeń, zarówno środowiskowych jak i własnych, należy w tym stanie przemnożyć przez odpowiedni współczynnik obliczeniowy, który oznaczamy jest w eurokodzie γ _f ) i w której wartości sił powinny być mniejsze od zakładanej nośności danej konstrukcji.

Aby scharakteryzować powyższy zapis za pomocą wzorów, możemy przedstawić to w następującej formie:

S_d ≤ R _d

• Gdzie poszczególne składowe nierówności oznaczają:
  
  
• S_d – jest to watość siły wewnętrznej, w której uwzględniono współczynnik obliczeniowy γ _f (czyli obliczeniowa wartość siły wewnętrznej w danym elemencie)
• R_d – jest to miarodajna nośność danego przekroju, która uwzględnia fakt, że naprężenia będące w przekroju mają wartość nośności obliczeniowej materiału z jakiego zostały wykonane

Uwaga: wartości współczynników γ _f są przypisane do odpowiednich obciążeń oraz materiałów, informacje jaka wartość współczynnika obliczeniowego powinna zostać użyta, podaje eurokod zasad ogólnych PN-EN 1990 (dla przykładu: obc. Stałe mają współczynnik γ _f = 1,35natomiast obciążenia zmienne od śniegu czy wiatru współczynnik γ _f =1,5 - wartości współczynników w odniesieniu do starych polskich norm PN-B mają wartości większe!. Należy rozważyć wartości współczynnika w odniesieniu do normy, według której wymiarowana jest konstrukcja.)

Stan graniczny użytkowalności. (SGU)

Stan graniczny użytkowalności ma za zadanie wskazać, że wartość ugięć (przemiszczeń, odkształceń), powodowana działaniem obciążeń w najbardziej niekorzystnym przypadku kombinacji jest mniejsza niż wartość dopuszczalna dla danego typu konstrukcji, elementu podanego w normie. Istotne jest, że w przypadku SGU, do sprawdzenia wartości ugięć, bierzemy wartości obciążeń charakterystycznych ( wykorzystując wartości współczynników γ _f , w tym wypadku musimy przyjmować wartość 1,0 )

SGU można zapisać za pomocą nierówności:

E_d ≤ C_d

• Gdzie poszczególne składowe nierówności oznaczają:
  
  
• E_d - jest to efekt oddziaływać na konstrukcję, w postaci ugięć, przemieszczeń, rys czy drgań
• C_d - oznacza wartość dopuszczalną efektu jaka klasyfikuje element, obiekt do stanu użytkowania

W zakresie projektowania konstrukcji zarówno stalowych, żelbetowych i innych, wymiarowanie poszczególnych elementów jak i całego obiektu przebiega w następujący sposób. W pierwszej kolejności sprawdzamy SGN (stan graniczny nośności), w którym uzględniamy wartości obliczeniowe sił wewnętrznych, a następnie weryfikujemy element, obiekt sprawdzając SGU (stan graniczny użytkowalności).

Dla konstrukcji stalowych, wartości dopuszczalnych ugięć, przemiszczeń niezbędnych do określenia prawidłowości, spełnienia warunku SGU należy skorzystać z normy PN-EN 1993-1-1, gdzie na początku normy zostały podane wartości graniczne dla poszczególnych elementów konstrukcyjnych.

---

Zapraszamy do przeszukania naszego serwisu, w celu odnaleźenia innych artykułów i informacji: