dr hab. inż. Tomasz Domański, mgr inż. Kamil Kmiecik, Politechnika Krakowska;Wydział Inżynierii Lądowej

Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.

DOI: 10.15199/33.2018.06.05

Wartości parametrów mechanicznych drewna zmniejszają się w czasie pod wpływem działania obciążeń zewnętrznych. Redukcja nośności zależy od typu obciążenia i od klasy drewna. Ze względu na obciążenie długotrwałe, przy wysokich poziomach naprężeń, występują efekty redukcji wytrzymałości zwane pełzaniem. W artykule przedstawiono kalibrację współczynnika modyfikacji kmod za pomocą metod probabilistycznych. Pod uwagę wzięto trzymodele zniszczenia: Gerhardsa, Barretta-Foschi oraz Foschi-Yao. Parametry w tychmodelach przyjęto zgodnie z metodą największej wiarygodności, wykorzystując dane istotne dla polskiego drewna konstrukcyjnego. Parametry obciążenia śniegiem zostały oszacowane na podstawie danych meteorologicznych. Dane zawierają obciążenie śniegiem polskich stref górskich: Zakopanego, Świeradowa i Leska z przeszło 45 lat.Do oceny niezawodności wykorzystano reprezentatywne stany krótko- i długoterminowe. Następnie dokonano estymacji współczynnika kmod dotyczącego polskich warunków górskich.

Słowa kluczowe: niezawodność; konstrukcje drewniane; obciążenie śniegiem; efekty pełzania.

***

Impact of snow load on timber structures in Polish mountain regions

Abstract. The values ofmechanical parameters of wood decrease in time under the influence of = external loads. It depends on the type of load and timber. Due to long term loading at high stress ratio levels, there are strength reduction effects, referred to as creep-rupture effects. The paper presents the calibration of the modification factor kmod using probabilistic methods. Three damage accumulation models are considered: Gerhards, Barrett- Foschi and Foschi-Yao. The parameters in this models are fitted by the Maximum Likelihood Method using the data relevant for Polish structural timber. The snow load process parameters have been estimated based on Polish snow data over 45 years from mountain zones: Zakopane, Świeradów and Lesko. Representative short-and long-term states are used for evaluate the reliability. Then, the kmod coefficient was estimated for Polish mountain zones.

Keywords: reliability; timber structures; snow loads; creeprupture effects.

Literatura
[1] Barrett John David, Ricardo O. Foschi. 1978. „Duration of load and probability of failure in wood. Part 1: Modelling creep rupture”. Canadian Journal of Civil Engineering 5 (4): 505 – 514.
[2] Domański Tomasz. 2016. Wybrane zagadnienia niezawodności konstrukcji drewnianych. Kraków. Wydawnictwo PK.
[3] Domański Tomasz. 2014. „Probability calibration of load duration modification factor for timber roofs in the polish mountain zones”. Archives of Civil Engineering, LX (2): 195 – 208.
[4] Faber Michael H., Jochen Kohler, John Dalsgaard Sorensen. 2004. „Probabilistic modeling of graded timbermaterial properties”. Structural Safety 26 (3): 295 – 309.
[5] Foschi Ricardo O., Bryan R. Folz, Felix Z. Yao. 1989. Reliability-based design of wood structures. Structural research series. Dep. of Civil Eng., University of British Columbia.
[6] Gerhards C. C. 1979. „Time-related effects on wood strength: a linear cumulative damage theory”. Wood Science 11: 139 – 144.
[7] Hoffmeyer Preben. 1995. Wood as a Building Material. Timber Engineering Step 1: Basis of Design, Material Properties, Structural Components and Joints (ed. byH.J. Blass). Amsterdam. The Netherlands, Centrum Hout.
[8] IMiGWKraków. 2009. „Raportwysokości pokrywy śnieżnej w latach 1960 – 2009. Kraków. Instytut Meteorologii i GospodarkiWodnej.
[9] IMiGW Wrocław. 2009. „Raport wysokości pokrywy śnieżnej w latach 1960-2009.Wrocław. Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej.
[10] Kohler Jochen, John Dalsgaard Sorensen, Michael Faber. 2007. „Probablisticmodeling of timber structures”. Structural Safety 29: 255 – 267.
[11] PN-EN 1990:2004. Eurokod 0: Podstawy projektowania konstrukcji.
[12] PN-EN 1995 1-1:2010. Eurokod 5: Projektowanie konstrukcji drewnianych, Część 1-1: Postanowienia ogólne. Reguły ogólne i reguły dotyczące budynków.
[13] Rosowsky David V., William M. Bulleit. 2002. „Load duration effects in wood members and connections: order statistic and critical load.”. Structural Safety 24: 347 – 362.
[14] Socha Tomasz. 2005. Ocena wpływu obciążeń długotrwałych na naprężenia i odkształcenia w drewnianych belkach z wklejonym zbrojeniem kompozytowym (rozprawa doktorska). Zielona Góra. Uniwersytet Zielonogórski.
[15] Sorensen John Dalsgaard, Staffan Svensson, Brigitte Dela Stang. 2005. „Reliability-based calibration of load duration factors for timber structures”. Structural Safety 27: 153 – 169.

Przyjęto do druku: 17.04.2018 r.

Przeczytaj cały artykuł >>

Materiały Budowlane 06/2018, str. 22-24 (spis treści >>)