Wpływ obciążenia śniegiem na konstrukcje drewniane w polskich regionach górskich

• Autorzy: Domański T. , Kmiecik K.

Identyfikatory

DOI

10.15199/33.2018.06.05

Warianty tytułu

EN

Impact of snow load on timber structures in Polish mountain regions

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

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 trzy modele zniszczenia: Gerhardsa, Barretta-Foschi oraz Foschi-Yao. Parametry w tych modelach 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.

EN

The values of mechanical 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.

Słowa kluczowe

PL

Polska; region górski; konstrukcja drewniana; obciążenie śniegiem; niezawodność; pełzanie; model zniszczenia; prawdopodobieństwo katastrofy

EN

Poland; mountain region; timber structure; snow load; reliability; creep; damage model; failure probability

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Materiały Budowlane
• Rocznik: 2018
• Tom: nr 6
• Strony: 22--24
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Domański T.

• Politechnika Krakowska, Wydział Inżynierii Lądowej

autor

Kmiecik K.

• Politechnika Krakowska, Wydział Inżynierii Lądowej

Bibliografia

• [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 timber material 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. by H.J. Blass). Amsterdam. The Netherlands, Centrum Hout.
• [8] IMiGW Kraków. 2009. „Raport wysokości pokrywy śnieżnej w latach 1960 – 2009. Kraków. Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej.
• [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. „Probablistic modeling 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.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).