Вплив навантаження та навколишнього середовища

2.3.1 Загальні положення

2.3.1.1 Навантаження і впливи, які слід враховувати при проектуванні конструкцій з цільної та клеєної деревини, а також матеріалів на їх основi приймаються у відповідності до ДБН В.1.2-2.

2.3.1.2 Тривалість дії навантаження, вологість і температура суттєво впливають на характеристики міцності і жорсткості деревини та інших матеріалів на основі деревини, і повинні враховуватись при проектуванні в розрахунках за граничними станами несучої здатності і експлуатаційної придатності.

2.3.2 Класи навантажень за тривалістю дії

2.3.2.1Класи навантажень за тривалістю дії характеризуються впливом навантажень, що діють протягом певного періоду часу відносно періоду експлуатації конструкції.

2.3.2.2Всі навантаження мають відноситись до одного з класів за тривалістю дії, наведених у таблиці 2.1, для розрахунків за граничними станами.

Таблиця 2.1 - Класи навантажень за тривалістю дії

Клас навантаження за тривалістю дії	Порядок розподілу тривалості навантажень
Постійне	Більше ніж 10 років
Довготривале	6 місяців - 10 років
Середньої тривалості	1 тиждень - 6 місяців
Короткочасне	Менше ніж один тиждень
Особливе

Примітка. Приклади призначення класів навантаження за тривалістю наведені у таблиці 2.2.

Таблиця 2.2 - Приклади призначення класу навантаження за тривалістю дії

Клас навантаження за тривалістю дії	Приклади навантаження
Постійне	Власна вага конструкцій; вага різного роду засипок; вага постійних перегородок, стаціонарного обладнання, комунікацій; конструкції підвісних стель; тиск грунту
Довготривале	Навантаження при зберіганні вантажів; навантаження від води в баках
Середньої тривалості	Снігове; рівномірно розподілені корисні навантаження на перекриття та балкони; тимчасові навантаження в гаражах-стоянках та в зонах транспортного руху; впливи пов’язані зі зміною вологості; вага нестаціонарного обладнання; вага тимчасових перегородок
Короткочасне	Тимчасові навантаження на сходи; тимчасові зосереджені навантаження; горизонтальні навантаження на перегородки та парапети; тимчасові навантаження по обслуговуванню покрівель і перебування людей; транспортні навантаження; впливи від транспортних засобів та механімів; складування вантажів; вітрове
Особливе	Вітрове та випадкові впливи

2.3.3 Експлуатаційні класи

2.3.3.1Конструкціям повинен призначатись один із наведених нижче експлуатаційних класів.

Примітка 1. Система експлуатаційних класів конструкцій необхідна для призначення величин міцності та жорсткості за певних умов навколишнього середовища.

Примітка 2. Інформація стосовно призначення експлуатаційних класів для конструкцій наведена у 2.3.3.2, 2.3.3.3 і 2.3.3.4.

2.3.3.2 Експлуатаційний клас 1 характеризується вологістю матеріалів, що відповідає температурі 20°С і відносній вологості навколишнього повітря, що перевищує 65%, тільки декілька тижнів протягом року.

Примітка. Для експлуатаційного класу 1 середня вологість деревини хвойних порід не повинна перевищувати 12%.

2.3.3.3 Експлуатаційний клас 2 характеризується вологістю матеріалів, що відповідає температурі 20°С і відносній вологості навколишнього повітря, що перевищує 85%, тільки декілька тижнів протягом року.

Примітка. Для експлуатаційного класу 2 середня вологість деревини хвойних порід не повинна перевищувати 20 %.

2.3.3.4 Експлуатаційний клас 3 характеризується кліматичними умовами, що призводять до вищої вологості ніж для експлуатаційного класу 2.

2.3.4Вплив умов експлуатаційного класу та класу навантаження за тривалістю дії на міцність та деформативність матеріалів.

2.3.4.1Вплив умов експлуатаційного класу та класу навантаження за тривалістю дії на міцність враховується відповідними коефіцієнтами, що наведено в таблиці А.1 додатку А.

2.3.4.2 Якщо в з'єднанні два дерев'яних елементи мають різну залежність характеру роботи з часом, то їх розрахункову несучу здатність необхідно визначати за допомогою коефіцієнту k _mod:

, (2.4)

де k _mod,1 та k _mod,2 – коефіцієнти для двох дерев’яних елементів (посилання).

2.3.5Вплив умов експлуатаційного класу та класу навантаження за тривалістю дії на деформативність визначається у випадку, коли конструкція складається з елементів або частин, що мають різні характеристики у залежності від часу повні середні значення модуля пружності E_mean,fin, модуля зсуву G_mean,fin і модуля жорсткості K_ser,fin, які використовуються для обчислення повних деформацій, необхідно визначати за наступними виразами:

, (2.5)

, (2.6)

. (2.7)

2.3.5.1Для граничних станів експлуатаційної придатності, у випадку коли розподіл жорсткостей у конструкції впливає на розподіл різних зусиль, повні середні значення модуля пружності E_mean,fin, модуля зсуву G_mean,fin і модуля жорсткості K_ser,fin повинні обчислюватись за наступними виразами

, (2.8)

, (2.9)

, (2.10)

де E_mean – середнє значення модуля пружності; G_mean - середнє значення модуля зсуву; K_ser – модуль жорсткості; k_def – коефіцієнт для оцінки деформацій повзучості з урахуванням відповідного експлуатаційного класу; y ₂ - коефіцієнт квазіпостійної величини навантаження, що викликає найбільші напруження, відносно міцності (якщо така дія буде постійною, то y ₂ слід приймати рівним 1).

Примітка 1. Значення k_def наведені у таблиці 3.1.

Примітка 2. Значення y ₂наведені в національних додатках до EN 1990.

2.3.5.2 Якщо в з'єднанні два дерев'яних елементи з однаковим характером роботи в часі, значення k_def необхідно подвоїти.

2.3.5.3 Якщо в з'єднанні два дерев'яних елементи, що мають різну залежність характеру роботи в часі, обчислення повних деформацій повинно виконуватись при наступному коефіцієнті деформацій k_def:

, (2.11)

де k_{def ,1} та k_{def ,2} – коефіцієнти деформації для кожного з двох дерев’яних елементів.

ВЛАСТИВОСТІ МАТЕРІАЛІВ

Загальні положення

3.1.1 Характеристики міцності і жорсткості

Характеристики міцності і жорсткості повинні визначатись на основі випробувань для різних навантажень, вплив яких зазнаватиме матеріал у конструкції, або на основі порівнянь із такими ж зразками деревини або матеріалами на основі деревини, або на основі перевірених залежностей між різними властивостями.

3.1.2 Залежність "напруження-деформації"

3.1.2.1 Оскільки характеристичні значення визначаються за умови лінійної залежності між напруженнями і деформаціями до руйнування, перевірка міцності окремих елементів також повинна базуватись на такій лінійній залежності.

3.1.2.2 Для елементів або їх окремих частин, що зазнають стиску, може застосовуватись нелінійна залежність.

3.1.3 Якщо комбінації навантажень складається із впливів, що належать до різних класів навантажень за тривалістю дії, необхідно вибирати значення k_mod, яке відноситься до дії з найкоротшою тривалістю. Наприклад, для комбінації навантаження від власної ваги та короткочасного навантаження, повинно застосовуватись значення k_mod, що відноситься до короткочасного навантаження.

3.1.4 Перехідні коефіцієнти для обчислення деформацій повзучості для експлуатаційних класів повинні застосовуватись значення коефіцієнтів деформації k_def, які наведено у табл. 3.1.

Таблиця 3.1 Рекомендовані значення коефіцієнтів k_def для деревини і матеріалів на її основі

Матеріал	Стандарт	Експлуатаційний клас
Цільна деревина	EN 14081-1	0,60	0,80	2,00
Клеєна деревина	EN 14080	0,60	0,80	2,00
LVL	EN 14374, EN 14279	0,60	0,80	2,00
Фанера	EN 636-1	0,80	-	-
EN 636-2	0,80	1,00	-
EN 636-3	0,80	1,00	2,50
OSB	EN 300 OSB/2	2,25	-	-
EN 300 OSB/3, OSB/4	1,50	2,25	-
ДСП	EN 312 Р4	2,25	-	-
EN 312 Р5	2,25	3,00	-
EN 312 Р6	1,50	-	-
EN 312 Р7	1,50	2,25	-
ДВП (щільні)	EN 622-2 HB.LA	2,25	-	-
EN 622-2 HB.НLA1, HB.НLA2	2,25	3,00	-
ДВП (середньої щільності)	EN 622-3 МBH.LA1, МBH.LA2	3,00	-	-
EN 622-3 МBH.НLS1, МBH.НLS2	3,00	4,00	-
ДВП, МДФ	EN 622-5 МDF.LA	2,25	-	-
EN 622-5 МDF.HLS	2,25	3,00	-