PROJEKTIRANJE SKELETNE KONSTRUKCIJE IZ DOLŽINSKO …UPORABLJENI SIMBOLI . Velike latinske črke A nadmorska višina kraja . A Ed Projektna vrednost potresnega vpliva . A. x. Površina

Smetanova ulica 17 2000 Maribor, Slovenija

Amadej Roškarič

PROJEKTIRANJE SKELETNE

KONSTRUKCIJE IZ DOLŽINSKO SPOJENEGA

LESA

Diplomsko delo

Maribor, september 2016

Smetanova ulica 17 2000 Maribor, Slovenija

Diplomsko delo visokošolskega strokovnega študijskega programa

PROJEKTIRANJE SKELETNE KONSTRUKCIJE IZ DOLŽINSKO SPOJENEGA

LESA

Študent: Amadej ROŠKARIČ

Študijski program: Visokošolski strokovni, Gradbeništvo

Smer/ Modul: Operativno konstrukcijska

Mentor: doc. dr. Erika KOZEM ŠILIH, univ. dipl. inž. grad.

Somentor: asist. Mateja DRŽEČNIK, univ. dipl. inž. grad.

Maribor, september 2016

ZAHVALA

Zahvaljujem se mentorici doc. dr. Eriki Kozem Šilih

za pomoč in vodenje pri opravljanju diplomskega

dela. Prav tako se zahvaljujem somentorici asist.

Mateji Držečnik. Hvala tudi vsem, ki so mi stali ob

strani in me podpirali čez celoten moj študij.

Posebna zahvala staršem, ki so mi omogočili

študij.

II

III

PROJEKTIRANJE SKELETNE KONSTRUKCIJE IZ DOLŽINSKO SPOJENEGA

LESA

Ključne besede: lesena gradnja, skeletni sistem, dolžinsko spojen les, montažna gradnja, tehnologija grajenja, statična analiza

UDK: 624.94.04:694.057(043.2)

Povzetek

V diplomski nalogi smo na splošno opisali zgodovino lesenih konstrukcij v Sloveniji ter jih

opredelili po sistemu grajenja. Obrazložili smo kaj dolžinsko spojen les je ter njegov

nastanek in lastnosti. V nadaljevanju smo naredili statično ter dinamično analizo najbolj

obremenjenih delov obstoječega objekta ter na kratko slikovno prikazali montažo takšnega

objekta.

IV

V

DESIGN OF FRAME CONSTUCTION BY FINGER JOINTED TIMBER

Key words: timber construction, frame construction, finger jointed timber, prefabricated building, building technology, static analysis

UDK: 624.94.04:694.057(043.2)

Abstract

The diploma thesis presents the history of timber structures in Slovenia and define them

according to the building system. We also define finger jointed timber and describe its

formation and features. Then, we have made static and dynamic analysis of the most loaded

parts of an existing building as well as a short pictorial display assembling such a

construction.

VI

VSEBINA

1 UVOD ........................................................................................................................... 1

1.1 NAMEN DIPLOMSKEGA DELA .................................................................................. 1

1.2 STRUKTURA DIPLOMSKEGA DELA ........................................................................... 2

2 ZGODOVINA LESENIH MONTAŽNIH GRADENJ V SLOVENIJI .................. 3

3 SODOBNA LESENA GRADNJA.............................................................................. 7

3.1 POŽARNA ODPORNOST .......................................................................................... 10

3.2 POTRESNA ODPORNOST ........................................................................................ 11

4 KONSTRUKCIJSKI SISTEMI LESENE GRADNJE .......................................... 13

4.1 MASIVNI SISTEMI ................................................................................................. 14

4.2 SKELETNI SISTEMI ................................................................................................ 15

4.3 OKVIRNI SISTEMI .................................................................................................. 17

4.4 MEŠANI SISTEMI ................................................................................................... 18

5 DOLŽINSKO SPOJEN LES .................................................................................... 23

5.1 OPTIMALNI PREČNI PREREZI ................................................................................. 25

5.2 POSTOPEK IZDELAVE ............................................................................................ 25

5.3 MATERIALNE KARAKTERISTIKE............................................................................ 27

6 TEHNIČNO POROČILO OBSTOJEČEGA OBJEKTA ..................................... 29

6.1 SPLOŠNO O OBJEKTU ............................................................................................ 29

6.2 OPIS KONSTRUKCIJE ............................................................................................. 29

6.2.1 Streha .............................................................................................................. 29

6.2.2 Strop ................................................................................................................ 30

6.2.3 Zunanje nosilne stene ...................................................................................... 31

6.2.4 Notranje stene ................................................................................................. 31

7 ANALIZA OBTEŽB ................................................................................................. 33

7.1 STALNA OBTEŽBA................................................................................................. 33

7.1.1 Lastna teža strehe ........................................................................................... 33

VII

7.1.2 Lastna teža stropnih elementov ....................................................................... 34

7.1.3 Lastna teža zidnih elementov ........................................................................... 34

7.2 SPREMENLJIVA OBTEŽBA ...................................................................................... 35

7.2.1 Koristna obtežba .............................................................................................. 35

7.2.2 Obtežba snega ................................................................................................. 35

7.2.3 Obtežba vetra ................................................................................................... 37

7.2.4 Nihajni časi ...................................................................................................... 52

7.2.5 Masa objekta ................................................................................................... 52

7.2.6 Potresna obtežba ............................................................................................. 52

8 STATIČNA IN DINAMIČNA ANALIZA .............................................................. 57

8.1 KOMBINACIJE OBTEŽNIH PRIMEROV ..................................................................... 57

8.1.1 Mejno stanje nosilnosti (MSN) ........................................................................ 57

8.1.2 Potres ............................................................................................................... 58

8.1.3 Mejno stanje uporabnosti (MSU) .................................................................... 58

9 PREVERITEV MAKSIMALNO OBREMENJENIH PREREZOV .................... 59

9.1 ŠPIROVCI .............................................................................................................. 59

9.1.1 Kontrola prereza na upogib ............................................................................ 59

9.1.2 Kontrola prereza na tlak ................................................................................. 60

9.1.3 Kontrola prereza na natega ............................................................................. 61

9.1.4 Kontrola prereza na striga .............................................................................. 62

9.1.5 Kontrola kombinacije nateg in upogib ............................................................ 62

9.1.6 Kontrola kombinacije tlak in upogib ............................................................... 63

9.1.7 Kontrola stabilnosti ......................................................................................... 63

9.1.8 Kontrola deformacij ........................................................................................ 65

9.2 SLEMENSKA LEGA ................................................................................................ 67

9.2.1 Kontrola prereza upogib ................................................................................. 67


9.2.3 Kontrola prereza na nateg ............................................................................... 69

9.2.4 Kontrola prereza na strig ................................................................................ 69



VIII


9.3 GREBENSKA LEGA ................................................................................................ 72

9.3.1 Kontrola prereza na upogiba .......................................................................... 72


9.3.3 Kontrola prereza na nateg .............................................................................. 74





9.4 STROPNIKI ............................................................................................................ 77

9.4.1 Kontrola prereza na upogib ............................................................................ 77

9.4.2 Kontrola prereza natega ................................................................................. 78




9.5 DIAGONALA V STENSKEM ELEMENTU ................................................................... 81


9.5.2 Kontrola prereza na nateg .............................................................................. 82


9.6 STOJINA V ZUNANJI STENI ..................................................................................... 84



9.7 LEPLJEN NOSILEC V GARAŽI ................................................................................. 86

9.7.1 Kontrola upogiba ............................................................................................ 87

9.7.2 Kontrola natega ............................................................................................... 88

9.7.3 Kontrola striga ................................................................................................ 88



9.8 STEBER V GARAŽI ................................................................................................. 90

9.8.1 Kontrola tlaka ................................................................................................. 90


9.9 ROKA V GARAŽI.................................................................................................... 92

IX



10 PRIKAZ MONTAŽE ................................................................................................ 95

11 ZAKLJUČEK ............................................................................................................ 99

12 VIRI, LITERATURA .............................................................................................. 101

13 PRILOGE ................................................................................................................. 105

13.1 KAZALO SLIK ...................................................................................................... 105

13.2 KAZALO PREGLEDNIC ......................................................................................... 107

13.3 TLORISI............................................................................................................... 109

13.4 IZRAČUNI IZ PROGRAMA TOWER 6 ...................................................................... 111

13.5 NASLOV ŠTUDENTA ............................................................................................ 122

13.6 KRATEK ŽIVLJENJEPIS......................................................................................... 122

X

UPORABLJENI SIMBOLI

Velike latinske črke

A nadmorska višina kraja

AEd Projektna vrednost potresnega vpliva

Ax Površina prečnega prereza

Ce koeficient izpostavljenosti

Ct toplotni koeficient

DCH visoka duktilnost

E0,05 5 % vrednost modula elastičnosti vzporedno na vlakna

E0,mean povprečna vrednost modula elastičnosti vzporedno na vlakna

E90,mean povprečna vrednost modula elastičnosti pravokotno na vlakna

EEdx projektna vrednost vpliva potresa v x-smeri

EEdy projektna vrednost vpliva potresa v y-smeri

Gmean povprečna vrednost strižnega modula

Gk,j karakteristična vrednost stalnega vpliva j

Iv intenziteta turbolence

Iy vztrajnostni moment okrog y osi

Iz vztrajnostni moment okrog z osi

My,d projektni moment okoli osi y

Nd projektna natezna sila

NSPT število udarcev pri standardnem penetracijskem preiskusu

Qk,1 karakteristična vrednost prevladujočega spremenljivega vpliva 1

Qk,i karakteristična vrednost prevladujočega spremenljivega vpliva i

S faktor tal

XI

Vs,d projektna prečna sila

Wy odpornostni moment okrog y osi

Wz odpornostni moment okrog z osi

Male latinske črke

ag projektni pospešek za tla tipa A

cpe koeficient zunanjega tlaka

cu nedrenirana strižna nosilnost zemljine

fc,0,d projektna tlačna trdnost v smeri vlaken lesa

fc,0,k karakteristična tlačna trdnost v smeri vlaken lesa

fc,90,d projektna tlačna trdnost pravokotno na vlakna lesa

fc,90,k karakteristična tlačna trdnost pravokotno na vlakna lesa

fm,d projektna upogibna trdnost

fm,k karakteristična upogibna trdnost

fm,y,d projektna upogibna trdnost v smeri y

fm,z,d projektna upogibna trdnost v smeri z

ft,0,d projektna natezna trdnost v smeri vlaken lesa

ft,0,k karakteristična natezna trdnost v smeri vlaken lesa

ft,90,d projektna natezna trdnost pravokotno na vlakna lesa

ft,90,k karakteristična natezna trdnost pravokotno na vlakna lesa

fv,d projektna strižna trdnost

fv,k karakteristična strižna trdnost

k število upoštevanih nihajnih oblik

kcrit faktor za zmanjšanje upogibne trdnosti zaradi bočne zvrnitve

kdef deformacijski faktor

XII

km faktor za zmanjšanje napetosti zaradi njihove prerazporeditve in vpliva

nehomogenosti materiala v prečnem prerezu

kmod modifikacijski faktor za trdnost

kt turbulentni faktor

ky ali kz faktor za določitev uklonskega koeficienta

leff efektivna dolžina nosilca

n število etaž nad tlemi ali nad togo kletjo

q faktor obnašanja

q0 osnovna vrednost faktorja obnašanja

qk koristna obtežba

qp največji tlak pri sunkih vetra

s obtežba snega na strehi

sd projektni spekter

sk karakteristična obtežba snega na tleh na določenem kraju

ufin končna deformacija

ufin,G končna deformacija za stalni vpliv G

ufin,lim dopustna vrednost končne deformacije

ufin,Qi končna deformacija za spremljajoči spemenljivi vpliv Qi

uinst trenutna deformacija

uinst,lim dopustna vrednost trenutne deformacije

vs,30 povprečna vrednost širjenja S valov v zgornjih 30 m profila tal pri strižni

deformaciji 10-5 ali manj

w vetrna obtežba na steno

we tlak vetra na zunanje ploskve

ze referenčna višina za zunanji tlak

XIII

Male grške črke

α1 in α u faktorja s katerim se pomnoži vodoravno potresni projektni vpliv

γ1 faktor pomembnosti

γG,j delni faktor za stalni vpliv j

γm delni faktor za latnosti materiala

γQ,1 delni faktor za spremenljivi vpliv 1

γQ,i delni faktor za spremenljivi vpliv i

𝜆𝜆rel,m relativna upogibna vitkost

µ1 oblikovni koeficient obtežbe snega

ρk karakteristična gostota

ρmean povprečna gostota

σm,0,d projektna tlačna napetost v smeri vlaken

σm,crit kritična upogibna napetost

σm,y,d projektna upogibna napetost v smeri y

σm,z,d projektna upogibna napetost v smeri z

σt,0,d projektna natezna napetost v smeri vlaken

ψ0,i faktor za kombinacijo spremenljivega vpliva i

ψ2,i faktor za navidezno stalno vrednost spremenljivega vpliva i

ψ2,w faktor za navidezno stalno vrednost spremenljivih vplivov

𝜏𝜏d projektna strižna napetost

XIV

UPORABLJENE KRATICE

CAD Computer Aided Design - računalniško podprto načrtovanje

CAM Computer Aided Manufacturing - računalniško podprta proizvodnja

CNC računalniško voden obdelovalni stroj

DIN Deutsches Institut für Normung - Nemški inštitut za normiranje

EN evropski standart

KVH konstruktionsvollholz - konstrukcijski masiven les

MSN mejno stanje nosilnosti

MSU mejno stanje uporabnosti

OSB oriented strand board - lepljene prešane plošče iz usmerjenih lesenih vlaken

SIST slovenski inštitut za standardizacijo

Projektiranje skeletne konstrukcije iz dolžinsko spojenega lesa Stran 1

1 UVOD

Les kot gradbeni material ima več tisoč let dolgo tradicijo uporabe in je le drugi v vrsti

materialov z bogato zgodovino uporabe. V Sloveniji še vedno lahko zasledimo zgradbe

zgrajene praktično samo iz lesa, ki stojijo že vrsto let, nekateri tudi več stoletij, in so

preživele številne vremenske ujme, kar nam pove, da je les ob vsaj minimalnem vzdrževanju

praktično večen. Prinaša nam različne prednosti, zaradi katerih je odličen material v raznih

gradbenih projektih. Ena takšna prednost je njegova trdnost, sposobnost, da se pod pritiskom

upogne, ne da bi se poškodoval in je izjemno lahek sorazmerno s svojo natezno trdnostjo. Z

današnjo tehnologijo lahko uspešno izkoristimo edinstvene lastnosti lesa za gradnjo

navidezno neomejeno različnih struktur. Ena teh tehnologij je tehnologija dolžinskega

spajanja lesa. Zaradi svoje definirane kvalitete in stabilnih dimenzij je postal dolžinsko

spojen masiven les skorajda nenadomestljiv material za sodobno leseno gradnjo.

1.1 Namen diplomskega dela

Namen diplomske naloge je prikaz projektiranja lesene montažne gradnje z dolžinsko

spojenim lesom.

Cilj diplomske naloge je prikazati potek statične in dinamične analize konstrukcijskih

elementov obstoječe lesene gradnje, prikaz poteka analize z določanjem obtežb na objekt,

statičnega izračuna ter končnega preverjanja dimenzij najbolj obremenjenih delov

konstrukcijskih elementov. Pri projektiranju so se upoštevali vsi normirani standardi ter

zahteve za projektiranja tovrstne gradnje.

Stran 2 Projektiranje skeletne konstrukcije iz dolžinsko spojenega lesa

1.2 Struktura diplomskega dela

V začetnem delu bomo na kratko povzeli zgodovino lesenih konstrukcij v Sloveniji ter

pomen lesene gradnje v sodobni gradnji. Nato bomo lesene konstrukcije opredelili glede na

konstrukcijske sisteme lesenih gradenj.

Opisali bomo kaj dolžinsko spojen les je ter njegov postopek izdelave in njegove lastnosti.

Zaključili bomo z analizo obtežb na obstoječi skeletni konstrukciji ter kratkim slikovnim

prikazom montaže takšne gradnje.


2 ZGODOVINA LESENIH MONTAŽNIH GRADENJ V SLOVENIJI

Prve zabeležene montažne gradnje v Sloveniji so hiše v naselju Švabska vas pri Kranju (slika

2.1) iz leta 1942 in predstavljajo začetke prvih lesenih hiš v Sloveniji. Nastale so v obratih

tovarne Jelovica, zasnovane pa so bile po nemških načrtih.

Slika 2.1: Prva montažna lesena hiša v Sloveniji iz leta 1942 [1]

Lesene panelne gradenj so v Sloveniji prisotne že več kot 40 let in so bile sprva usmerjene

v izvoz, kajti njihov delež v Sloveniji je bil zelo majhen v primerjavi s tradicionalno zidano

gradnjo.

Razvoj panelnih sistemov izhaja iz stebrne lesene konstrukcije, sprva so se proizvajali tako

imenovani malostenski (slika 2.2) elementi, kasneje velikostenski (slika 2.3). Malostenski

se od velikostenskega razlikuje v tem, da so stene sestavljene iz več manjših panelov (širine

med 1,20 in 1,30 m), dobra lastnost takšnih sistemov je proizvodnja na zalogo. Slabost

malopanelnih sistemov pa je večje število spojev in s tem tudi posledično večje število


montažnih ur na terenu. Velikostenski elementi so v celoti narejeni v tovarni in danes

predstavljajo večji del panelnega načina gradnje v Sloveniji, več kot 90 %.

Slika 2.2: Malostenski panelni sistem [3], [4]

Slika 2.3: Velikostenski panelni sistem [3], [4]

V Sloveniji sta bila prva dva takšna sistema sistem Jelovica ter sistem Marles, prva tovrstna

naselja pa so bila naselja zgrajena v 70. letih, katerih vzorčni primer predstavlja naselje


enodružinskih hiš v Murglah (slika 2.4). Arhitekta tega naselja sta bila Marta in France

Ivanšek.

Slika 2.4: Naselje sistema malopanelnih elementov, Murgle Ljubljana [2]

V začetku 80. let prejšnjega stoletja so se začela uvajati izboljšave, ki so pripomogle k

povečanju predvsem gradenj lesenih stanovanjskih objektov. Najbolj zaslužne za to so bile

naslednje uvedbe:

• prehod od izvedbe na gradbišču do prefabrikacije v tovarni,

• prehod od osnovnih mer k modularni gradnji,

• vedno večja uporaba lepljenega lesa,

• razvoj od malostenskega k velikostenskemu montažnemu panelnemu sistemu [5].



3 SODOBNA LESENA GRADNJA

Lesena gradnja danes pomeni vse, kar razumemo pod sodobno stanovanjsko gradnjo, saj je

gradnja z lesom energetsko varčna tako v fazi proizvodnje kot tudi v fazi uporabe. Je

cenovno ugodna, z enako toplotno prevodnostjo, v primerjavi s klasično ima do 10 % večjo

uporabno notranjo površino pri enakih zunanji gabaritih. S prenosom gradnje z gradbišča v

proizvodnje hale predstavlja tudi okolju prijaznejšo gradnjo, saj z že vnaprej natančno

načrtovanimi in izdelanimi detajli znatno zmanjša količino odpadnega materiala.

Gradnja takšnih objektov predstavlja hitro gradnjo, saj proizvodnja sestavnih delov lahko

poteka v pokritih prostorih, ki nam omogočajo nemoteno in neprekinjeno delo, zaščiteno

pred vremenskimi vplivi. Glede na stopnjo prefabrikacije (preglednica 3.1), se čas montaže

znatno skrajša, saj zaključna gradbena dela lahko potekajo že nemudoma po montaži hiše.

Ni potrebno čakat na izsuševanje materialov in vselitev je lahko neposredno po zaključnih

delih.

Način gradnje lahko razdelimo na štiri glavne stopnje prefabrikacije, te so:

• Elementi - iz posameznih elementov, izdelani so iz posameznih osnovnih elementov,

ki se sestavijo na gradbišču.

• Ploskovno povezje, objekt se sestavi iz vnaprej sestavljenih etažnih ali večetažnih

povezij.

• Ploskovni panelni, objekt se sestavi iz prefabriciranih malostenskih ali

velikostenskih montažnih elementov.

• Prostorski način gradnje, objekt se sestavi iz predizdelanih celic, katere so lahko

finalno izdelane v obliki modularnih hiš [2].


Preglednica 3.1: Stopnje prefabrikacije [3]

Sodobne lesene hiše so hiše, za katere ni nujno da so tipske, ampak se njihova oblika,

velikost ter notranja arhitektura lahko prilagaja željam in potrebam bodočega lastnika.


Zmožnost grajenja sodobnih lesenih konstrukcij temelji zlasti na razvoju uporabe

učinkovitih in enostavnih veznih sredstev vključno z lepili, odličnih fizikalnih ter drugih

lastnosti masivnega in lameliranega lepljenega lesa ter na kombinaciji lesa z drugimi

materiali, zlasti z jeklom in betonom, v obliki sovprežnih konstrukcij [6].

V zadnjih letih se v Sloveniji pojavljajo sodobne arhitekturne zasnove lesenih montažnih

objektov, ki so tipsko in individualno oblikovane. Razlog je energetsko učinkovita gradnja

in obvladovanje tehnologije. Čutiti je preobrat v miselnosti investitorjev, ki se vedno bolj

nagibajo k leseni gradnji. Razlogov je več:

• večja ekološka osveščenost,

• okoljski vplivi gospodarstva v svetovnem merilu,

• energetski standardi

• in želja po ugodju bivanja [2].

Rezultati javnomnenjske raziskave, z naslovom Ocena tržnega potenciala lesenih izdelkov

in lesene gradnje, ki je bila izvedena leta 2011, kažejo da bi se 51 % anketirancev odločilo

za klasičen način gradnje, 32 % anketirancev za leseno gradnjo, katero bi izvedli uveljavljeni

proizvajalci nizkoenergetskih hiš ter 10 % anketirancev za leseno gradnjo, katere izvedba bi

bila tesarska. V primerjavi s starejšo raziskavo ugotovimo, da je delež ozaveščenih ljudi o

prednostih lesene gradnje večji. Omenjena gradnja je vse bolj prepoznavna kot gradnja, ki

je okolju prijazna, energetsko varčna, hitreje zgrajena, potresno in požarno varna [2].

Za razvoj lesene gradnje v Sloveniji se je ustanovila sekcija slovenskih proizvajalcev

montažnih hiš, ki zajema večje proizvajalce tovrstnih gradenj. Njihove glavne naloge so:

• organizacija promocije v namene popularizacije in uveljavljanje lesene montažne

gradnje,

• sodelovanje z različnimi poslovnimi partnerji in raziskovalnimi institucijami z

namenom spodbujanja in razvoja lesene gradnje,

• uveljavljanje spodbud za energetsko varčno gradnjo,

• aktivnost pri pripravljanju Uredbe o zelenem javnem naročanju,

• skrb pri varovanju kupcev pred slabo kakovostjo, pri čemer gre za pridobljene

certifikate kakovosti s strani priznanih neodvisnih institucij [2].


3.1 Požarna odpornost

Znano je, da je les gorljiv material, s poznavanjem obnašanja lesa pri gorenju, pa lahko

zagotovimo minimalno vrednost požarne odpornosti. Hitrost gorenja pri normalnih pogojih

znaša od 0,65 do 0,70 mm/min. S tem podatkom lahko ugotovimo velikost prereza, računsko

vrednost prereza, da zagotovi minimalno določeno vrednost požarne odpornosti. Les pri

gorenju nima slabih lastnosti v primerjavi z drugimi materiali, saj pod vplivom vročine ne

poka, se ne drobi in ne krivi. Kot naraven material se sam zaščiti pred ognjem, saj se pri

gorenju ustvari zoglenjena plast (slika 3.1), ki predstavlja termično zaporo pred ognjem.

Ustvarijo se tudi negorljivi plini, ki zavirajo gorenje.

V praksi že poznamo primere, ki dokazujejo odpornost lesa na vročino, takšen primer je na

sliki 3.2. S slike je razvidno, kako zogleneli nosilec podpira jeklene nosilce, ki so se upognili

zaradi vročine.

Slika 3.1: Zoglenel pas nosilca, ki je bil pod vplivom odprtega ognja [26]


Slika 3.2: Primer lesenega nosilca, ki po požaru podpira jeklene profile [9]

3.2 Potresna odpornost

Velika prednost lesenih konstrukcij v potresu je trdnost konstrukcije ter (ne)togost. Lesena

konstrukcija je v primerjavi z drugimi, klasičnimi (opečne, betonske) konstrukcijami, lahka

konstrukcija in posledično je tudi sila potresa manjša. V primeru, da se zgodi potres in

poškodbe na lesenem objektu, je cena popravila nižja v primerjavi z gradnjami iz drugih

materialov, saj lesena gradnja omogoča, da številna gradbena dela opravimo sami.

Današnje lesene konstrukcije so plod dolgoletnih raziskav in najboljše prakse v lesnem

gradbeništvu, združene v CAD/CAM aplikacijah [9]. Programi za računalniško podprto

konstruiranje že pri konstruiranih arhitekturnih načrtih sami preračunajo količine ter

dimenzije sestavnih delov konstrukcije. Preračuni vključujejo vse varnostne faktorje, ki jih

predpisujejo različni standardi. Ti programi vse podatke o velikosti in dimenzijah sestavnih

delov pošljejo naprej v obdelavo ter jih z računalniško vodenim obdelovalnim strojem

(CNC) natančno izrežejo.


n

Slika 3.3: Primer preizkusa obnašanja lesenih objektov na potres [9]


4 KONSTRUKCIJSKI SISTEMI LESENE GRADNJE

Konstrukcijske sisteme lesene gradnje lahko ločimo glede na: okvirne sisteme, skeletne

sisteme, masivne sisteme in mešane sisteme. Tradicionalni načini lesene gradnje obsegajo

masivne in skeletne sisteme, ki imajo predalčno in stebrno konstrukcijo. V sodobnem času

jih vedno bolj nadomeščajo sistemi z okvirno oz. panelno konstrukcijo ali masivno

konstrukcijo. Uporabljajo pa se tudi kombinacije različnih sistemov, kar imenujemo mešani

oz. kombinirani sistem. Ne smemo pa pozabiti tudi na kompozitne konstrukcije; konstrukcije

iz več različnih materialov (npr. beton, jeklo, les).

Preglednica 4.1: Sistemi lesenih konstrukcij [4]


4.1 Masivni sistemi

Klasična masivna konstrukcija je običajno grajena iz brun (slika 4.1), ki so obtesane na dveh

straneh za lažje naleganje in s tem večjo stabilnost. Velikost takšne gradnje je omejena, saj

je odvisna od dolžine brun. Montaža je pretežno vidna, vogali imajo zaradi svojih preklopov

dekorativen izgled. Bruna so lahko različnih oblik, lahko so cela, polovična, obtesana iz vseh

štirih strani ali iz obžaganih tramov. V primerih, ko so notranje strani brun obtesane - ravne,

so lahko stene zametane in finalno beljene.

Slika 4.1: Hiše izdelane iz brun [27]

Sodobna masivna konstrukcija pa je v večini primerov iz križno lepljenih (slika 4.2) ali

mozničenih elementov. Izdelava takšnih elementov lahko obsega tudi čez 50 m2 in je glede

na svojo velikost in nosilnost prinesla nov pogled v gradnji z lesom. Zaradi prenašanja

velikih obremenitev, so lahko arhitekturne zasnove takšnih objektov kompleksne in

zahtevne. Križno lepljene plošče so iz tehnično suhih, križno lepljenih smrekovih lamel.


Slika 4.2: Masivna gradnja iz križno lepljenih elementov [25]

4.2 Skeletni sistemi

Tradicionalna skeletna gradnja izvira iz poznega srednjega veka, ko so tesarji ter gradbeni

mojstri pričeli razmišljat o bolj ekonomični izrabi lesa. Razvila se je lesena konstrukcija iz

stebrov, nosilcev in diagonal. Stene so bile zapolnjene z mešanico slame in zemlje, kasneje

tudi z opeko.

Nosilna konstrukcija skeletnega sistem predstavljajo podporniki oz. stebri, ki so postavljeni

v danem razmiku – raster in nosilci. Ti elementi so deloma prefabricirani linijski elementi in

sorazmerno lahki, kar nam omogoča lažjo montažo. Pri skeletni gradnji, kjer govorimo o

odprtem sistemu gradnje, je nosilna konstrukcija ločena od stenskih elementov [7]. V tem

primeru prevzema nosilno funkcijo skelet in ne stene, prostor med skeletom pa se v večini

zapira s toplotno izolacijo ali pa steklenimi elementi. Zavetrovanje skeletnih konstrukcij se

v večini izvede z diagonalo v skeletu ali pa s togimi spoji med stebri in nosilci.

Najbolj poznani načini skeletne gradnje danes so:

• predalčna konstrukcija (Post beam – classic) (slika 4.3),

• stebrna nosilna konstrukcija (Balloon Frame) (slika 4.4) in

• sodobna skeletna konstrukcija (Engineering balloon system) (slika 4.5).


Slika 4.3: Predalčna gradnja [8]

Slika 4.4: Stebrna nosilna konstrukcija [20]

Slika 4.5: Sodobna skeletna konstrukcija [21]


4.3 Okvirni sistemi

Okvirne konstrukcije danes predstavljajo prevladujoč način gradnje lesenih hiš, ki so eno-

ali dvoetažne. V omenjenih sistemih pri zagotavljanju stabilnosti in nosilnosti sodeluje

osrednji del, ki je sestavljen iz linijskih elementov in obojestransko pritrjene obloge naprimer

OSB plošče. Za linijske sestavne dele, postavljene v pravokotnem rastru, se uporablja

masiven les. Prostor med njimi je zapolnjen s toplotno izolacijo. Takšna gradnja ima veliko

stopnjo prefabrikacije, kajti večji del objekta (elementi) se sestavi v proizvodni hali.

Poznamo malostenske (slika 2.2) in velikostenske (slika 2.3) panele, kot je že omenjeno v

poglavju 2 (Zgodovina lesenih montažnih gradenj).

Slika 4.6: Panelni sistem gradnje [22]


4.4 Mešani sistemi

Uporaba mešanih sistemov v gradnji je primerna takrat, kadar nam les iz različnih razlogov

(nosilnosti, dobavljivosti, videza, itd.) ne ustreza. Najbolj pogosti materiali v souporabi z

lesenimi konstrukcijskimi sistemi so:

- les-jeklo (slika 4.7),

- les-beton (slika 4.8, 4.9),

- les-kamen (slika 4.10 desno),

- les-glina (slika 4.11),

- les-opeka (slika 4.10 levo) in

- les-steklo (slika 4.12).

Najpogosteje uporabljena kombinacija je les-jeklo, saj ga poznamo tudi kot vezno sredstvo

med raznimi lesenimi spoji, konstrukcijsko pa kot razna paličja iz jekla za prenašanje

nateznih sil.

Slika 4.7: Kombinacija les-jeklo [28]

Beton v souporabi z lesom se v današnjem času uporablja za nosilni sistem večetažnih

objektov, kjer les ne more oz. je cenovno dražji za prevzem velikih obtežb. Uporablja se tudi


kot prenova starejših objektov, predvsem betonskih plošč, kjer les prevzema natezno cono,

beton pa tlačeno.

Slika 4.8: Kombinacija les-beton (plošča) [29]

Slika 4.9: Kombinacija les-beton (nosilni zid) [30]


Kamen, glina s slamo, opeka ter steklo pa se predvsem uporabljajo kot polnilo med lesenimi

ter nosilnimi elementi oz. stebri.

Slika 4.10: Kombinacija les opeke (levo), kamna (desno) [31]

Slika 4.11: Kombinacija Les glina s slama [31]


Slika 4.12: Kombinacija les steklo [32]



5 DOLŽINSKO SPOJEN LES

Najpogostejši spoj za dolžinsko spajanje je zobčasto stikovanje (slika 5.1). S preizkusi je

bilo dokazano, da je trdnost takšnega stika celo večja ali enaka trdnosti neprekinjene lamele

[5].

Slika 5.1: Dolžinski spoj - zobčasto stikovanje [10]

Dolžinsko spojen les, imenovan tudi konstrukcijski masiven les, krajše KVH

(konstruktionsvollholz), je material, ki je razvit za visoke zahteve sodobnega gradbenega

lesa. Izdeluje se izključno iz iglavcev evropskih gozdov. Njegove zahteve o razvrščanju

presegajo zahteve nacionalnih predpisov, saj se ne razvršča le glede na svojo zanesljivo

trdoto ampak tudi na definirano optiko. Trdnost se razvršča po predpisu DIN 4074 v

trdnostni razred S 10 TS, ker nemške norme za razvrščanje glede trdnost izpolnjujejo zahteve

evropske EN 14081 ter se lahko v skladu z EN 1912 dodeli razred trdnosti C24. Glede optike

se konstrukcijski masiven les deli na dva razpoložljiva razreda; razred vidne površine

(KVH* -Si) in razred skrite površine (KVH* -NSi), stiki spojev so v obeh primerih komaj

vidni saj so zlepljeni z barvno nevtralnim lepilom [10].

Les je tehnično sušen na vlago od 15 ± 3 % ter je pod predpisi večine nacionalnih norm saj

je les z vlago nad 18 % manj primeren za sodobne lesene zgradbe, v nekaterih državah celo


prepovedan. Njegova posebnost je tudi način razreza, gre za razrez brez sredice ali ločen v

sredici. Razrez ločen v sredici nastane tako, da se deblo prereže vzdolž idealnega poteka

cevaste sredice (slika 5.2 a), razrez brez sredice pa tako, da se iz sredice izloči deska (slika

5.2 b). Zaradi posebnega razreza dobi zelo stabilno obliko, tvorba razpok, nagnjenost k

zasukom se zmanjšata [10].

Slika 5.2:Razrez ločen v sredici (a) in ločen od sredice (b) [10]

Preventivna kemična zaščita konstrukcijsko masivnega lesa ni potrebna, saj s tehnično

posušenim lesom do vlage 15 ± 3 % zmanjšamo razpoke ter vabilne snovi za mrčes. Z

upoštevanjem primerne gradbene zaščite lesa lahko tudi izključimo nastanek škodljive

plesni. Uničujoča plesen se v vseh teh letih uporabe konstrukcijsko masivnega lesa ni

pojavila niti na enem zabeleženem primeru. Glede na predpostavke lahko domnevamo, da

je konstrukcijsko masiven les neobčutljiv na plesen zaradi hišnega kozlička [10].

Kakovost je strogo nadzorovana saj je najprej podvržena zakonskim pogojem za masivni les

z dolžinskim spojem, ki predpisuje da morajo imeti izdelovalci splošni kakovostni izkaz,

uporabljati smejo le lepila, ki so odobrena z evropskimi normativi in/ali nacionalnimi a testi.

Izdelovalec si mora urediti tudi trajni lastni kot tudi tuji nadzor, slednji tudi odvzame

poskusne vzorce. Z upoštevanjem vseh pravil, se pridobi znak usklajenosti Ü (slika 5.3 a).

Znak nadzora KVH* (slika 5.3 b) se pridobi z lastnim in tujim nadzorom pod predpostavko,

da so upoštevani dopolnilni pogoji, ki so podani v tabeli 5.1 [10].


a) b)

Slika 5.3: Znak o usklajenosti (a) in znak nadzora KVH* (b) [10]

5.1 Optimalni prečni prerezi

Dimenzije prečnega prereza so zaradi zahteve tehničnega sušenja ter ločenega srca omejene.

Maksimalna dimenzija konstrukcijskega lesa je 14/24 cm, s čimer izpolnjuje skoraj vse

zahteve strešne, stropne in stenske konstrukcije. Optimalni prečni prerezi za KVH* so

podani v preglednici 5.1.

Preglednica 5.1: Optimalni prečni prerezi KVH* (gradnje hiš) za smreko/jelko NSi [10]

Višina (mm) 100 120 140 160 180 200 220 240

Širina (mm)

60 ▄ ▄ ▄ ▄ ▄ ▄ ▄ ▄

80 ▄ ▄ ▄ ▄ ▄ ▄ ▄ ▄

100 ▄ ▄ ▄ ▄ ▄ ▄ ▄ ▄

120 ▄ ▄ ▄ ▄ ▄ ▄ ▄

140 ▄ ▄ ▄ ▄ ▄ ▄

5.2 Postopek izdelave

Za izdelavo konstrukcijskega masivnega lesa se uporablja samo zdrav les, torej les prve

kvalitete. Najpogosteje uporabljene vrste lesa so smreka, jelka, bor ter macesen. Sprva ga


razžagamo, naravno osušimo ter kasneje tehnično oziroma umetno osušimo, da dosežemo

željeno vlažnost, ki znaša 15 ± 3 %. Kasneje se v obratovalnih prostorih označijo

nepravilnosti za kasnejše odstranjevanje ter izvedba dolžinski spojev.

Z v celoti avtomatiziranimi računalniško vodenim sušilnimi napravami se les osuši do

željene vlažnosti in potem sortira po trdnosti. Napake, ki vplivajo na zmanjšanje trdnost lesa,

kot so grče, smolnate vreče ali razpoke, se po pregledu označijo (slika 5.4) in kasneje

odstranijo (odžagajo). Tehnično primeren les se nato iz sortirnice po tekočem traku pelje do

rezkarja, ki nazobča profil (slika 5.5). Na koncu se tramovi dolžinsko zlepijo s pomočjo

lepila, ki reagira na stisk (slika 5.6). Na takšen način lahko ustvarimo skoraj neskončno dolge

tramove.

Slika 5.4: Prikaz označevanja napak (levo), ter odstranitev teh napak (desno) [23]

Slika 5.5: Rezkanje zobčastih stikov [23]


Slika 5.6: Nanos lepila (levo) ter neposredno stiskanje stikov (desno) [23]

5.3 Materialne karakteristike

V preglednici 5.2 so tabelarično prikazane materialne karakteristike za dolžinsko spojen

masiven les.

Preglednica 5.2: Materialne karakteristike dolžinsko spojenega lesa [11]

Trdnostni razredi C18 C24 C30

fm,k [N/mm2] 18 24 30

ft,0,k [N/mm2] 11 14 18

ft,90,k [N/mm2] 0,4 0,4 0,4

fc,0,k [N/mm2] 18 21 23

fc,90,k [N/mm2] 2,2 2,5 2,7

fv,k [N/mm2] 2,0 2,0 2,0

kcr 1,0 1,0 1,0

E0,mean [N/mm2] 9000 11000 12000

E0,05 [N/mm2] 6000 7400 8000

E90,mean [N/mm2] 300 370 400

Gmean [N/mm2] 560 690 750

ρk [kg/m3] 320 350 380

ρmean [kg/m3] 380 420 460



6 TEHNIČNO POROČILO OBSTOJEČEGA OBJEKTA

6.1 Splošno o objektu

Objekt spada med manj zahtevne objekte, saj gre za pritlično enodružinsko hišo. Lokacija

objekta je severovzhodni del Slovenije (Radenci, na nadmorski višini 201 m). Zunanje mere

objekta so 14,98 m ter 16,08 m, višina slemena znaša 5,85 m. Streha je štirikapna, z

naklonom 30°.

6.2 Opis konstrukcije

6.2.1 Streha

Strešna kritina je od proizvajalca Tondach, model Norma. Priporočljiv razmak letev za to

vrsto kritine je 38,5 cm. Sekundarna kritina je paro-prepustna folija proizvajalca Tyvek,

položena s preklopom na skriti opaž iz žaganega lesa debeline 2,5 cm. Nosilni del strešne

konstrukcije sestavljajo špirovci, škarje, slemenske ter kapne lege in stebri. Prerez strešne

konstrukcije je prikazan na sliki 6.1.


Slika 6.1: Detajl strehe

6.2.2 Strop

Nosilni del stropa je iz stropnikov, katerih dimenzije so širine 8 cm ter višine 18 cm. Medosni

razmak med stropniki je od 59 do 65 cm. Obloga stropa z zgornje strani je iz OSB plošč

debeline 22 mm, s spodnje strani pa jo tvori mavčno kartonska plošča debeline 12,5 mm.

Prostor med oblogama je zapolnjen z izolacijo iz kamene volne debeline 30 cm. Prerez

stropne konstrukcije je slikovno prikazan v sliki 6.2.

Slika 6.2: Prerez stropa


6.2.3 Zunanje nosilne stene

Stena je skeletna konstrukcija debeline 18 cm, sestavljena iz nosilcev, stebrov in diagonal

ter kamene volne. Obloga zunanjih sten je od znotraj sestavljena iz OSB plošče debeline 15

mm ter iz 12,5 mm debele mavčno kartonske plošče. Z zunanje strani je stena obložena z

lesno vlaknenimi ploščami Agepan THD, debeline 6 cm in zaključena s končnim fasadnim

slojem, primernim za takšno oblogo. Prerez in simboličen prikaz stene sta prikazana na sliki

6.3.

Slika 6.3: Prerez zunanje nosilne stene

6.2.4 Notranje stene

Notranja stena je, podobna kot zunanje nosilne stene, skeletna konstrukcija iz nosilcev,

stebrov in diagonal. Debelina teh sten je za nosilno steno 16 ali 14 cm in za nenosilno,

predelno, steno 12 cm. Obloga notranjih sten je, kot prikazuje slika 6.4, enaka na obeh

straneh, in sicer OSB plošča debeline 15 mm ter mavčno kartonska plošča debeline 12,5

mm.

Slika 6.4: Prerez notranje stene



7 ANALIZA OBTEŽB

7.1 Stalna obtežba

Stalna obtežba gradbenih objektov predstavlja lastno težo vseh konstrukcijskih elementov,

ki sestavljajo objekt, ter nekonstrukcijskih elementov, ki so stalni del objekta, kot npr.

pritrjena oprema.

7.1.1 Lastna teža strehe

Količine lastnih obtežb na streho so podane v preglednicah 7.1 in 7.2.

Preglednica 7.1: Lastna teža nekonstrukcijskih elementov strehe

Vrsta obtežbe Velikost obtežbe

Kritina Tondach Norma g = 0,41 kN/m2 Strešna letev 4/5 cm g = 0,018 kN/m2 Sekundarna kritina (npr.: TYVEC) Slepi opaž d = 2,5 cm g = 0,125 kN/m2

Prezračevalne letve 5/8 cm g = 0,022 kN/m2 SKUPAJ gs1 = 0,575 kN/m2

Preglednica 7.2: Lastna teža konstrukcijskih elementov strehe


Špirovci 10/20 cm g = 0,069 kN/m1

Slemenska lega g = 0,125 kN/m1

Kapna lega g = 0,125 kN/m1

Grebenska lega g = 0,125 kN/m1

Škarje G = 0,045 kN/m1


7.1.2 Lastna teža stropnih elementov

Količine lastnih obtežb, ki delujejo na stropno konstrukcijo, so podane v preglednici 7.3.

Preglednica 7.3: Lastna teža stropnega elementa

Vrsta obtežbe Velikost obtežbe OSB plošča 22 mm g = 0,135kN/m2 Kamena volna 30 cm g = 0,071kN/m2 Mavčno kartonske plošče 12,5 mm s pod konstrukcijo g = 0,142 kN/m2 Stropniki 8/18 cm g = 0,08 kN/m2

SKUPAJ gs2 = 0,428 kN/m2

7.1.3 Lastna teža zidnih elementov

Količine lastnih obtežb, ki delujejo na predalčno konstrukcijo zidnih elementov, so podane

v preglednicah 7.4, 7.5 in 7.6.

Preglednica 7.4: Lastna teža zunanje nosilne predalčne stene v skupni debelini 28,5 cm


Mavčno kartonske plošče 12,5 mm g = 0,090 kN/m2

OSB plošča 15 mm g = 0,092 kN/m2

kamena volna 18 cm g = 0,053kN/m2

Skeletna konstrukcija g = 0,164 kN/m2

Agepan THD plošče 6 cm g = 0,135kN/m2

Zaključni fasadni omet 17 mm g = 0,018 kN/m2

SKUPAJ gs2 = 0,552kN/m2

Preglednica 7.5: Lastna teža notranje predalčne stene v skupni debelini 19,5 cm

Vrsta obtežbe Velikost obtežbe Mavčno kartonske plošče 12,5 mm g = 0,090 kN/m2 OSB plošče 15 mm g = 0,092 kN/m2 kamena volna 14 cm g = 0,052kN/m2


Skeletna konstrukcija 14 cm g = 0,144 kN/m2 OSB plošče 15 mm g = 0,092 kN/m2 Mavčno kartonske plošče 12,5 mm g = 0,090 kN/m2

SKUPAJ g = 0,56kN/m2

Preglednica 7.6: Lastna teža notranje predalčne stene v skupni debelini 17,5 cm

Vrsta obtežbe Velikost obtežbe Mavčno kartonske plošče 12,5 mm g = 0,090 kN/m2 OSB plošče 15 mm g = 0,092 kN/m2 kamena volna 14 cm g = 0,052kN/m2 Skeletna konstrukcija 12 cm g = 0,123kN/m2 OSB plošče 15 mm g = 0,092 kN/m2 Mavčno kartonske plošče 12,5 mm g = 0,090 kN/m2

SKUPAJ g = 0,539 kN/m2

7.2 Spremenljiva obtežba

7.2.1 Koristna obtežba

Koristno obtežbo določimo po standardu SIST EN 1991-1-1.

Streha spada v kategorijo H; strehe dostopne le za normalno vzdrževanje in popravila [12],

iz česar razberemo, da je koristna obtežba za streho enaka qk = 0,4 kN/m2.

7.2.2 Obtežba snega

Obtežbo snega določimo po SIST EN 1991-1-3, po enačbi 7.1:

𝑠𝑠 = µ1 ∙ 𝐶𝐶𝑒𝑒 ∙ 𝐶𝐶𝑡𝑡 ∙ 𝑠𝑠𝑘𝑘, (7.1)

kjer so:

µ1 oblikovni koeficient obtežbe snega,

sk karakteristična obtežba snega na tleh,

Ce koeficient izpostavljenosti in

Ct toplotni koeficient [13].


Oblikovni koeficient µ1 za streho pri naklonu α1 (α2) do 30° je enak 0,8. Za koeficient

izpostavljenosti (običajen teren) ter toplotni koeficient (običajna prevodnost) se vzame

priporočena vrednost 1,0. Karakteristično obtežbo snega za objekt v snežni coni A2

(razvidno iz slike 7.1) izračunamo po enačbi 7.2:

𝑠𝑠𝑘𝑘 = 1,293 ∙ �1 + � 𝐴𝐴728

�2

�, (7.2)

kjer je:

𝐴𝐴 nadmorska višina terena [13].

Slika 7.1: Razredi snežne obtežbe po SIST EN 1991-1-3/A101

Iz enačbe 7.2 sledi:

𝑠𝑠𝑘𝑘 = 1,293 ∙ �1 + �201728

�2

� = 1,392 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑚𝑚2 ,



𝑠𝑠 = 0,8 ∙ 1,0 ∙ 1,0 ∙ 1,392 = 1,113 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑚𝑚2 .

Razporeditev snežne obtežbe glede na oblikovni koeficient po strešini je prikazana na sliki

7.2.

Slika 7.2: Oblikovni koeficient [13]

Iz slike 7.2 je razvidno, da imamo tri obtežne primere, ki so podani v preglednici 7.7.

Preglednica 7.7: Obtežni primeri

Primeri obtežb Obtežba levo Obtežba desno

Primer I 𝑠𝑠𝐼𝐼,𝐿𝐿 = 1,113 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑚𝑚2 𝑠𝑠𝐼𝐼,𝐷𝐷 = 1,113

𝑘𝑘𝑘𝑘𝑚𝑚2

Primer II 𝑠𝑠𝐼𝐼𝐼𝐼,𝐿𝐿 = 0,557 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑚𝑚2 𝑠𝑠𝐼𝐼𝐼𝐼,𝐷𝐷 = 1,113


Primer III 𝑠𝑠𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼,𝐿𝐿 = 1,113 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑚𝑚2 𝑠𝑠𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼,𝐷𝐷 = 0,557


7.2.3 Obtežba vetra

Obtežbo vetra določimo po SIST EN 1991-1-4. Tlak ob sunkih vetra pri največji hitrosti

izračunamo po enačbi 7.3:


𝑤𝑤𝑒𝑒 = 𝑞𝑞𝑝𝑝(𝑧𝑧𝑒𝑒) ∙ 𝑐𝑐𝑝𝑝𝑒𝑒, (7.3)

kjer so:

𝑤𝑤𝑒𝑒 tlak vetra na zunanje ploskve,

𝑞𝑞𝑝𝑝(𝑧𝑧𝑒𝑒) največji tlak pri sunkih vetra, določen po enačbi 7.4,

𝑧𝑧𝑒𝑒 referenčna višina za zunanji tlak, za štirikapnice je enaka višini

objekta (h) in znaša 5,85 m ter

𝑐𝑐𝑝𝑝𝑒𝑒 koeficient zunanjega tlaka [14].

Največji tlak pri sunkih vetra izračunamo po enačbi:

𝑞𝑞𝑝𝑝(𝑧𝑧𝑒𝑒) = [1 + 7 ∙ 𝐼𝐼𝑣𝑣(𝑧𝑧)] ∙ 12

∙ 𝜌𝜌 ∙ 𝑣𝑣𝑚𝑚2 (𝑧𝑧), (7.4)

kjer so:

𝐼𝐼𝑣𝑣(𝑧𝑧) intenziteta turbolence na višini z,

𝜌𝜌 gostota zraka (priporočena vrednost 1,25 kg/m3,

𝑣𝑣𝑚𝑚(𝑧𝑧) srednja hitrost vetra na višini z, določena po enačbi (7.5) [14].

Srednjo hitrost vetra na višini z izračunamo po naslednji enačbi:

𝑣𝑣𝑚𝑚(𝑧𝑧) = 𝑐𝑐𝑟𝑟(𝑧𝑧) ∙ 𝑐𝑐0(𝑧𝑧) ∙ 𝑣𝑣𝑏𝑏 , (7.5)

kjer so:

𝑐𝑐𝑟𝑟(𝑧𝑧) faktor hrapavosti, določen po enačbi 7.7,

𝑐𝑐0(𝑧𝑧) faktor hribovitosti, vzamemo privzeto vrednost 1,0

𝑣𝑣𝑏𝑏 osnovna hitrost vetra, določena po enačbi 7.6 [14].

Osnovna hitrost vetra se izračuna po enačbi:

𝑣𝑣𝑏𝑏 = 𝑐𝑐𝑑𝑑𝑑𝑑𝑟𝑟 ∙ 𝑐𝑐𝑠𝑠𝑒𝑒𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠 ∙ 𝑣𝑣𝑏𝑏,0 , (7.6)

kjer so:


𝑐𝑐𝑑𝑑𝑑𝑑𝑟𝑟 smerni faktor, vzamemo priporočeno vrednost 1,0,

𝑐𝑐𝑠𝑠𝑒𝑒𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠 faktor letnega časa, vzamemo privzeto vrednost 1,0,

𝑣𝑣𝑏𝑏,0 temeljna vrednost osnovne hitrosti vetra [14].

Temeljno vrednost osnovne hitrosti vetra določimo iz slike (7.3). Objekt leži v coni 1, na

nadmorski višini pod 800 m, po nacionalnem dodatku za SIST EN 1991-1-4 je temeljna

vrednost osnovne hitrosti v teh pogojih enaka 20 m/s (vb,0 = 20 m/s). S pridobljenimi podatki

lahko izračunamo osnovno hitrost vetra po enačbi 7.6.

𝑣𝑣𝑏𝑏 = 𝑐𝑐𝑑𝑑𝑑𝑑𝑟𝑟 ∙ 𝑐𝑐𝑠𝑠𝑒𝑒𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠 ∙ 𝑣𝑣𝑏𝑏,0 = 1,0 ∙ 1,0 ∙ 20 𝑚𝑚𝑠𝑠

,

𝑣𝑣𝑏𝑏 = 20 𝑚𝑚𝑠𝑠

.

Slika 7.3: Vetrne cone v Sloveniji [14]

Priporočen postopek za določitev faktorja hrapavosti v višini z je dan z enačbo 7.7 in temelji

na logaritmičen profilu hitrosti[14].

𝑐𝑐𝑟𝑟(𝑧𝑧) = 𝑘𝑘𝑟𝑟 ∙ 𝑙𝑙𝑙𝑙 � 𝑧𝑧𝑧𝑧0

� 𝑧𝑧𝑧𝑧 𝑧𝑧𝑚𝑚𝑑𝑑𝑠𝑠 ≤ 𝑧𝑧 ≤ 𝑧𝑧𝑚𝑚𝑠𝑠𝑚𝑚


𝑐𝑐𝑟𝑟(𝑧𝑧) = 𝑐𝑐𝑟𝑟(𝑧𝑧𝑚𝑚𝑑𝑑𝑠𝑠) 𝑧𝑧𝑧𝑧 𝑧𝑧 ≤ 𝑧𝑧𝑚𝑚𝑑𝑑𝑠𝑠 , (7.7)

kjer so:

𝑧𝑧0 hrapavostna dolžina; njena vrednost je odvisna od kategorije terena in je podana na

sliki 7.4,

𝑧𝑧𝑚𝑚𝑑𝑑𝑠𝑠 najmanjša višina; njena vrednost je odvisna od kategorije terena in je podana v

preglednici 7.8,

𝑧𝑧𝑚𝑚𝑠𝑠𝑚𝑚 200 m,

𝑧𝑧 višina objekta,

𝑘𝑘𝑟𝑟 faktor terena, ki je odvisen od hrapavostne dolžine z0, določen po enačbi 7.8 [14].

𝑘𝑘𝑟𝑟 = 0,19 ∙ � 𝑧𝑧0𝑧𝑧0,𝐼𝐼𝐼𝐼

� 0,07 (7.8)

Preglednica 7.8: Preglednica kategorije terena in njeni parametri [14]

Objekt spada v III. kategorijo, za katero je značilno področje z običajnim rastlinjem ali

stavbami ali posameznimi ovirami na razdalji 20 višin ovir [14]. Za to kategorijo tal je

hrapavostna dolžina 0,3 m (z0 = 0,3 m) ter najmanjša višina 5 m (zmin = 5 m). S temi podatki

lahko izračunamo faktor terena po enačbi 7.8 ter faktor hrapavosti, če je višina objekta z =

5.85 m.

Faktor terena izračunamo po enačbi 7.8.

𝑘𝑘𝑟𝑟 = 0,19 ∙ �𝑧𝑧0

𝑧𝑧0,𝐼𝐼𝐼𝐼� 0,07 = 0,19 ∙ �

0,3 𝑚𝑚0,05 𝑚𝑚

� 0,07 ,


𝑘𝑘𝑟𝑟 = 0,215 ,

𝑧𝑧𝑧𝑧 𝑧𝑧𝑚𝑚𝑑𝑑𝑠𝑠 ≤ 𝑧𝑧 ≤ 𝑧𝑧𝑚𝑚𝑠𝑠𝑚𝑚 → 5 𝑚𝑚 ≤ 5,85 𝑚𝑚 ≤ 200 𝑚𝑚 → 𝑐𝑐𝑟𝑟(𝑧𝑧) = 𝑘𝑘𝑟𝑟 ∙ 𝑙𝑙𝑙𝑙 �𝑧𝑧𝑧𝑧0

� .

Faktor hrapavosti izračunamo po enačbi:

𝑐𝑐𝑟𝑟(5,85) = 0,19 ∙ 𝑙𝑙𝑙𝑙 �5,85 𝑚𝑚0,3 𝑚𝑚

� ,

𝑐𝑐𝑟𝑟(5,85) = 0,564 .

S pridobljenim faktorjem hrapavosti cr(z = 5,85 m) = 0,564 ter velikostjo hitrosti osnovnega

vetra vb = 20 m/s izračunamo srednjo hitrost vetra po enačbi 7.5, faktor hribovitosti c0(z =

5,85 m) = 1,0.

𝑣𝑣𝑚𝑚(5,85) = 𝑐𝑐𝑟𝑟(5,85) ∙ 𝑐𝑐0(5,85) ∙ 𝑣𝑣𝑏𝑏 = 0,564 ∙ 1,0 ∙ 20𝑚𝑚𝑠𝑠

𝑣𝑣𝑚𝑚(5,85) = 11,29𝑚𝑚𝑠𝑠

Za izračun vetrne turbulence (7.9), ki jo potrebujemo za določitev največjega tlaka pri sunkih

vetra (7.4), vzamemo priporočen postopek podan v SIST EN 1991-1-4.

𝐼𝐼𝑣𝑣(𝑧𝑧) = 𝑘𝑘𝑡𝑡

𝑐𝑐0(𝑧𝑧)∙𝑙𝑙𝑠𝑠� 𝑧𝑧𝑧𝑧0

� 𝑧𝑧𝑧𝑧 𝑧𝑧𝑚𝑚𝑑𝑑𝑠𝑠 ≤ 𝑧𝑧 ≤ 𝑧𝑧𝑚𝑚𝑠𝑠𝑚𝑚

𝐼𝐼𝑣𝑣(𝑧𝑧) = 𝐼𝐼𝑣𝑣(𝑧𝑧𝑚𝑚𝑑𝑑𝑠𝑠) 𝑧𝑧𝑧𝑧 𝑧𝑧 ≤ 𝑧𝑧𝑚𝑚𝑑𝑑𝑠𝑠 , (7.9)

kjer je:

𝑘𝑘𝑡𝑡 turbulentni faktor, priporočena vrednost je kt = 1,0

𝑧𝑧𝑧𝑧 𝑧𝑧𝑚𝑚𝑑𝑑𝑠𝑠 ≤ 𝑧𝑧 ≤ 𝑧𝑧𝑚𝑚𝑠𝑠𝑚𝑚 → 5 𝑚𝑚 ≤ 5,85 𝑚𝑚 ≤ 200 𝑚𝑚 →

→ 𝐼𝐼𝑣𝑣(𝑧𝑧) = 𝑘𝑘𝑡𝑡

𝑐𝑐0(𝑧𝑧) ∙ 𝑙𝑙𝑙𝑙 � 𝑧𝑧𝑧𝑧0

�

𝐼𝐼𝑣𝑣(5,85) = 𝑘𝑘𝑡𝑡

𝑐𝑐0(5,85) ∙ 𝑙𝑙𝑙𝑙 � 𝑧𝑧𝑧𝑧0

�=

1,0

1,0 ∙ 𝑙𝑙𝑙𝑙 �5,85 𝑚𝑚0,3 𝑚𝑚 �

𝐼𝐼𝑣𝑣(5,85) = 0,337


𝑞𝑞(5,85) = [1 + 7 ∙ 𝐼𝐼𝑣𝑣(5,85)] ∙12

∙ 𝜌𝜌 ∙ 𝑣𝑣𝑚𝑚2 (5,85)

𝑞𝑞(5,85) = [1 + 7 ∙ 0,337] ∙12

∙ 1,25 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑚𝑚3 ∙ �11,29

𝑚𝑚𝑠𝑠

�2

𝑞𝑞(5,85) = 267,402 𝑘𝑘

𝑚𝑚2 = 0,267𝑘𝑘𝑘𝑘𝑚𝑚2

7.2.3.1 Veter na stene

Za določevanje pritiskov na stene objekt razdelimo na področja, ki jih predpisuje SIST EN

1991-1-4 in so prikazana na sliki 7.4.

Slika prikazuje tri razdelitve objekta, pri določitvi, v katero razdelitev spada naš primer, si

pomagamo z enačbo 7.10

𝑒𝑒 = 𝑚𝑚𝑚𝑚𝑙𝑙 �𝑏𝑏 2 ∙ ℎ , (7.7)

kjer sta:

𝑏𝑏 širina objekta,

ℎ višina objekta.


Slika 7.4: Stene glede na predpise SIST EN 1991-1-4 [14]

Veter v X smeri:

𝑒𝑒 = 𝑚𝑚𝑚𝑚𝑙𝑙 � 𝑏𝑏 = 16 𝑚𝑚 2 ∙ ℎ = 2 ∙ 5,85 = 11,7 𝑚𝑚,

𝑒𝑒 = 11,7 𝑚𝑚.


Veter v Y smeri:

𝑒𝑒 = 𝑚𝑚𝑚𝑚𝑙𝑙 � 𝑏𝑏 = 14.9 𝑚𝑚 2 ∙ ℎ = 2 ∙ 5,85 = 11,7 𝑚𝑚 ,

𝑒𝑒 = 11,7 𝑚𝑚.

Slika 7.5: Razdelitev sten na področja pri različnih smereh delovanja vetra

Objekt smo razdelili na področja delovanja zunanjega pritiska; s podatki na sliki 7.5 lahko

določimo vrednosti koeficientov zunanjega tlaka cpe, kot jih prikazuje preglednica 7.9 [14].


Preglednica 7.9: Priporočene vrednosti koeficientov zunanjega tlaka za navpične stene

stavb [14]

Vrednosti koeficienta zunanjega tlaka cpe so podane za obtežne površine velikosti cpe,1 in

cpe,10. Prva vrednost je za obtežne površine velikosti 1 m2, druga za 10 m2. Za obtežne

površine, ki so večje ali enake 10 m2, se upošteva le vrednost cpe,10, za površine, ki so manjše

ali enake 1 m2, pa upoštevamo le cpe,1. Vrednosti med njima se logaritemsko interpolirajo po

enačbi 7.8. Potek cpe v odvisnosti od obtežne površine A lahko razberemo iz grafa na sliki

7.6.

Slika 7.6: Potek priporočenih vrednosti cpe v odvisnosti od A [14]

𝑐𝑐𝑝𝑝𝑒𝑒 = 𝑐𝑐𝑝𝑝𝑒𝑒,1 − �𝑐𝑐𝑝𝑝𝑒𝑒,1 − 𝑐𝑐𝑝𝑝𝑒𝑒,10� ∙ 𝑙𝑙𝑙𝑙𝑘𝑘10𝐴𝐴 (7.8)

Preglednica 7.10: Zunanji pritiski na stene z vzhodne strani.

Področja Površina delovanja A [m2] cpe 𝑤𝑤𝑒𝑒 = 0,267 ∙ 𝑐𝑐𝑝𝑝𝑒𝑒 �𝑘𝑘𝑘𝑘𝑚𝑚2�

A 6,48 𝑚𝑚2 −1,157 −0,309

B 25,93 𝑚𝑚2 −0,676 −0,18 C 8,86 𝑚𝑚2 −0,5 −0,134


D 44,32 𝑚𝑚2 +0,7 +0,187 E 44,32 𝑚𝑚2 −0,3 −0,08

Preglednica 7.11: Zunanji pritiski na stene s severne strani


A 6,48 𝑚𝑚2 −1,157 −0,309

B 25,93 𝑚𝑚2 −0,676 −0,18 C 8,86 𝑚𝑚2 −0,5 −0,134 D 41,273 𝑚𝑚2 +0,7 +0,187 E 41,273 𝑚𝑚2 −0,3 −0,08

Preglednica 7.12: Zunanji pritiski na stene z južne strani


A 6,48 𝑚𝑚2 −1,157 −0,309

B 25,93 𝑚𝑚2 −0,676 −0,18 C 8,86 𝑚𝑚2 −0,5 −0,134 D 41,273 𝑚𝑚2 +0,7 +0,187 E 41,273 𝑚𝑚2 −0,3 −0,08

Preglednica 7.13: Zunanji pritiski na stene z zahodne strani


A 6,48 𝑚𝑚2 −1,157 −0,309

B 25,93 𝑚𝑚2 −0,676 −0,18 C 8,86 𝑚𝑚2 −0,5 −0,134 D 44,32 𝑚𝑚2 +0,7 +0,187 E 44,32 𝑚𝑚2 −0,3 −0,08

7.2.3.2 Veter na streho

Za določevanje pritiskov na streho objekt razdelimo na področja, katera predpisuje SIST EN

1991-1-4 in so prikazana na sliki 7.7.


Slika 7.7: Razdelitev štirikapnice na vetrne cone [14]

𝑒𝑒 = 𝑚𝑚𝑚𝑚𝑙𝑙 �𝑏𝑏 = 16 𝑚𝑚 2 ∙ ℎ = 2 ∙ 5,85 = 5,54 (7.7)

𝑒𝑒 = 5,54 𝑚𝑚

Iz rezultata enačbe 7.7 sledi razporeditev obravnavanega objekta na področja, kot je

prikazano na slikah 7.8 – 7.11.


Slika 7.8: Razdelitev strehe na vetrne cone – veter jug

Slika 7.9: Razdelitev strehe na vetrne cone - veter sever


Slika 7.10: Razdelitev strehe na vetrne cone - veter vzhod

Slika 7.11: Razdelitev strehe na vetrne cone - veter zahod


Streho objekta smo razdelili na področja delovanja zunanjega pritiska; s podatki na slikah

7.8 – 7.11 lahko določimo vrednosti koeficientov zunanjega tlaka cpe , ki je podan v

preglednici 7.14 [14], obravnavan objekt ima naklon strehe 30°. Velikosti zunanjega tlaka

so podane v tabelah.

Preglednica 7.14: Koeficient zunanjega tlaka na štirikapnice [14]

Preglednica 7.15: Zunanji pritiski na streho z zahodne strani

Področja Površina

delovanja A [m2]

cpe 𝑤𝑤𝑒𝑒 = 0,267 ∙ 𝑐𝑐𝑝𝑝𝑒𝑒 �𝑘𝑘𝑘𝑘𝑚𝑚2�

Tlak Srk Tlak Srk F 3,162 +0,5 −1 +0,134 −0,267 G 15,875 +0,7 −0,5 +0,187 −0,134 H 35,467 +0,4 −0,2 +0,107 −0,053 I 19,696 0 −0,4 0 −0,107 J 12,736 0 −0,7 0 −0,187 K 4,729 0 −0,5 0 −0,134 L 3,651 0 −1,663 0 −0,444 M 11,928 0 −0,8 0 −0,214 N 48,736 0 −0,2 0 −0,053


Preglednica 7.16: Zunanji pritiski na streho s severne strani

Področja Površina

delovanja A [m2]



Preglednica 7.17: Zunanji pritiski na streho z zahodne strani

Področja Površina

delovanja A [m2]



Preglednica 7.18: Zunanji pritiski na streho z južne strani

Področja Površina

delovanja A [m2]




7.2.3.3 Horizontalna vetrna obremenitev sten

Podatke za izračun horizontalne obtežbe vetra na steno pridobimo iz poglavja 7.2.3.1 (Veter

na stene). Izračunamo jo po enačbi

𝑤𝑤 = 𝑤𝑤𝐸𝐸+𝐷𝐷 ∙ ℎ2

= (|𝑤𝑤𝐸𝐸| + 𝑤𝑤𝐷𝐷) ∙ ℎ2 (7.9)

Kjer je:

𝑤𝑤 vetrna obtežba na steno v x oz. y smeri

𝑤𝑤𝐸𝐸+𝐷𝐷 seštevek vetrne obtežbe na steno področja E in D

ℎ višina etaže, v našem primeru 2,77 m

Obtežba vetra na steno v smeri X

𝑤𝑤𝑚𝑚 = 𝑤𝑤𝐸𝐸+𝐷𝐷 ∙ℎ2

= 0,267𝑘𝑘𝑘𝑘𝑚𝑚2 ∙

2,77𝑚𝑚2

𝑤𝑤𝑚𝑚 = 0,370𝑘𝑘𝑘𝑘𝑚𝑚

Obtežba vetra na steno v smeri Y

𝑤𝑤𝑦𝑦 = 𝑤𝑤𝐸𝐸+𝐷𝐷 ∙ℎ2

= 0,267𝑘𝑘𝑘𝑘𝑚𝑚2 ∙

2,77𝑚𝑚2

𝑤𝑤𝑦𝑦 = 0,370𝑘𝑘𝑘𝑘𝑚𝑚

7.2.4 Nihajni časi

Izračun nihajnih časov skeletne konstrukcije smo izvedli s pomočjo programa Tower 6,

podani so v prilogi.

7.2.5 Masa objekta

Maso objekta smo dobili s pomočjo programa Tower 6, vrednost je podana v prilogi ter

znaša 42 ton.

7.2.6 Potresna obtežba

Temeljna tla po sestavi ustrezajo tipu tal B po preglednici 7.19 [15] s številom udarcev pri

standardnem penetracijskem preizkusu - NSPT (> 50 udarcev / 30 cm) in nedrenirano strižno

trdnostjo zemljine - cu > 250 kPa. Objekt je postavljen v kraju, kjer se po karti potresne


nevarnosti (slika 7.12) upošteva projektni pospešek ag (ag = 0,10). Izbrana je kategorija

pomembnosti stavbe II (običajne stavbe) in vrednost faktorja pomembnosti γ1 = 1,00.

Preglednica 7.19: Tipi tal [15]

Tip tal

Opis stratigrafskega profila Parametri

Vs,30 (m/s)

NSPT (udarcev/ 30 cm) Cu (kPa)

A Skala ali druga skali podobna geološka formacija , na kateri je največ 5 m slabšega površinskega materiala

> 800 -

-

B Zelo gost pesek , prod ali zelo toga glina, debeline vsaj nekaj deset metrov, pri katerih mehanske značilnosti z globino postopoma naraščajo

360-800 > 50 > 250

C Globoki sedimenti gostega ali srednje gostega peska, proda ali toge gline globine nekaj deset do več sto metrov

180-360 15-50 70-250

D Sedimenti rahlih do srednje gostih nevezljivih zemljin (z nekaj mehkimi vezljivimi plastmi ali brez njih) ali pretežno mehkih do trdnih vezljivih zemljin

< 180 < 15 < 70

E Profil tal, kjer površinska aluvialna plast z debelino med okrog 5 in 20 metri in vrednostmi Vs, ki ustrezajo tipoma C ali D, leži na bolj togem materialu z Vs > 800 m/s

s, Sedimenti, ki vsebujejo najmanj 10 m debele plasti mehke gline/melja z visokim indeksom plastičnosti (PI > 40) in visoko vsebnostjo vode

< 100 (indikativno) - 10-20

S2 Tla, podvržena likvefakciji, občutljive gline ali drugi profili tal, ki niso vključeni v tipe A-E ali S1


Slika 7.12: Karta potresne nevarnosti Slovenije [24]

Za leseno konstrukcijo pravilne ortogonalne zasnove in duktilnosti DCH se faktor obnašanja

določi po preglednici 7.20 [15]:

𝑞𝑞0 = 4,5 ∙ 𝛼𝛼𝑢𝑢𝛼𝛼1

, (7.8)

Kjer je:

q0 osnovna vrednost faktorja obnašanja,

a1 in au faktorja s katerim se pomnoži vodoravno potresni projektni vpliv [15].


Preglednica 7.20: Osnovne vrednosti faktorja obnašanja (q0 ) za sisteme, ki so pravilni po

višini [15]

Vrsta konstrukcije DCM

DCH Okvirni sistem, mešani sistem, sistem povezanih sten (sten z odprtinami)

3,0 au / a1 4,5 au / a1

Sistem nepovezanih (konzolnih) sten 3,0 4,0 au / a1 Torzijsko podajen sistem 2,0 3,0 Sistem obrnjenega nihala 1,5 2,0


𝑞𝑞0 = 4,5 ∙𝛼𝛼𝑢𝑢

𝛼𝛼1= 4,5 ∙ 1,0 = 4,5

Pri izračunavanju je potrebno upoštevati enačbo (7.9):

𝑘𝑘 ≥ 3 ∙ √𝑙𝑙 , (7.9)

Kjer je:

k število upoštevanih nihajnih oblik,

n število etaž nad tlemi ali nad togo kletjo [15].

Iz enačbe (7.9) sledi:

𝑘𝑘 ≥ 3 ∙ √𝑙𝑙 = 3 ∙ √1 ,

𝑘𝑘 ≥ 3 − 𝑙𝑙𝑚𝑚ℎ𝑧𝑧𝑎𝑎𝑙𝑙𝑚𝑚ℎ 𝑙𝑙𝑏𝑏𝑙𝑙𝑚𝑚𝑘𝑘.

Upoštevali smo toliko nihajnih oblik, da je začelo sodelovati vsaj 90% mase objekta.

Projektni spekter znaša:

𝑠𝑠𝐷𝐷 = 𝑧𝑧𝑔𝑔 ∙ 𝑆𝑆 ∙ 2,5𝑞𝑞

, (7.8)

Kjer je:

𝑆𝑆 faktor tal

𝑧𝑧𝑔𝑔 projektni pospešek tal


𝑞𝑞 faktor obnašanja [15]

Iz enačbe (7.8) sledi:

𝑠𝑠𝐷𝐷 =1,2 ∙ 1,2 ∙ 0,1 ∙ 2,5

4,5 ,

𝑠𝑠𝐷𝐷 = 0,08 .

Za objekt je bila narejena modalna analiza in seizmični preračun konstrukcije. Pri tem je bil

upoštevan realni prostorski model, za upogibno togost vertikalnih elementov privzeta

reducirana vrednost E x I / 2. Vplivi vertikalnih pospeškov v izračunu niso bili upoštevani.

Kontrolirajo se predvsem nihajne oblike in horizontalni pomiki na zgornjem robu lesene

konstrukcije. Izračunani horizontalni pomiki so pomnoženi s faktorjem obnašanja. Vrednosti

so zanemarljive, saj se pri potresni obtežbi upošteva samo lastno težo (ki je zelo nizka, 42

ton), vetrne, snežne in koristne obtežbe pa se ne upoštevajo.

Učinki potresnih vplivov zaradi kombinacij horizontalnih komponent so izračunani za

naslednje kombinacije:

𝐸𝐸𝐸𝐸𝑑𝑑𝑚𝑚 + 0,3 ∙ 𝐸𝐸𝐸𝐸𝑑𝑑𝑦𝑦 , (7.9)

0,3 ∙ 𝐸𝐸𝐸𝐸𝑑𝑑𝑚𝑚 + 𝐸𝐸𝐸𝐸𝑑𝑑𝑦𝑦 . (7.10)

Kjer je:

EEdx projektna vrednost vpliva potresa v x-smeri,

EEdy projektna vrednost vpliva potresa v y-smeri [15].

Projektne sile in vplivi, ki so bile izračunani pri seizmični analizi, so bili ustrezno upoštevani

pri ovojnicah v statični analizi lesene konstrukcije.


8 STATIČNA IN DINAMIČNA ANALIZA

Statična in dinamična analiza prostorskega modela objekta je bila v celoti izvedena s

programom Tower 6. Obtežbe smo vršili na celotno konstrukcijo hkrati in razbrali

maksimalno obremenjene dele konstrukcije (ovojnice obtežnih kombinacij). Lastno težo

konstrukcije je program izračunal sam, spremenljive obtežbe pa smo izračunali v prejšnjih

poglavjih.

Kombinacije obtežb je program kreiral sam in sicer za najbolj neugodne kombinacije.

Slika 8.1: 3D model objekta, modeliran v Tower-u

8.1 Kombinacije obtežnih primerov

8.1.1 Mejno stanje nosilnosti (MSN)

Kombinacijo stalnih in začasnih vplivov projektnega stanja določimo po enačbi 8.1 [19].

� 𝛾𝛾𝐺𝐺,𝑗𝑗 ∙ 𝐺𝐺𝑘𝑘,𝑗𝑗𝑗𝑗≥𝑑𝑑

"+"𝛾𝛾𝑄𝑄,1 ∙ 𝑄𝑄𝑘𝑘,1"+" � 𝛾𝛾𝑄𝑄,𝑑𝑑 ∙ 𝜓𝜓0,𝑑𝑑 ∙ 𝑄𝑄𝑘𝑘,𝑑𝑑𝑗𝑗≥𝑑𝑑

(8.1)


Kjer so:

𝛾𝛾𝐺𝐺,𝑗𝑗 delni faktor za stalni vpliv j,

𝐺𝐺𝑘𝑘,𝑗𝑗 karakteristična vrednost stalnega vpliva j,

𝛾𝛾𝑄𝑄,1 delni faktor za spremenljivi vpliv 1,

𝑄𝑄𝑘𝑘,1 karakteristična vrednost spremenljivega vpliva 1,

𝛾𝛾𝑄𝑄,𝑑𝑑 delni faktor za spremenljivi vpliv j,

𝜓𝜓0,𝑑𝑑 faktor za kombinacijo spremenljivega vpliva i,

𝑄𝑄𝑘𝑘,𝑑𝑑 karakteristična vrednost spremenljivega vpliva i [19].

8.1.2 Potres

Kombinacijo vplivov za potresna projektna stanja določimo po enačbi (8.2) [19].

� 𝐺𝐺𝑘𝑘,𝑗𝑗𝑗𝑗≥𝑑𝑑

"+𝐴𝐴𝐸𝐸𝑑𝑑"+" � 𝜓𝜓2,𝑑𝑑 ∙ 𝑄𝑄𝑘𝑘,𝑑𝑑𝑗𝑗≥𝑑𝑑

(8.2)

Kjer so:

𝐴𝐴𝐸𝐸𝑑𝑑 projektna vrednost potresnega vpliva,

𝜓𝜓2,𝑑𝑑 Faktor za navidezno stalno vrednost spremenljivega vpliva i [19].

8.1.3 Mejno stanje uporabnosti (MSU)

Kombinacijo karakterističnih vplivov določimo po enačbi (8.3) [19].

� 𝐺𝐺𝑘𝑘,𝑗𝑗𝑗𝑗≥𝑑𝑑

"+"𝑄𝑄𝑘𝑘,1"+" � 𝜓𝜓0,𝑑𝑑 ∙ 𝑄𝑄𝑘𝑘,𝑑𝑑𝑗𝑗≥𝑑𝑑

(8.3)


9 PREVERITEV MAKSIMALNO OBREMENJENIH PREREZOV

9.1 Špirovci

Špirovci so iz masivnega lesa karakteristične trdnosti C24, dimenzija prereza b/h je 10/20

cm in so dolžine od najdaljše, ki meri 6,20 m, do najkrajše, ki v grebenski legi meri 1,70 m.

Preverjanje je izvedeno s predpisanimi slovenskimi standardi SIST EN 1995 [16].

𝐴𝐴𝑚𝑚 = 10 ∙ 20 = 200 𝑐𝑐𝑚𝑚2 𝑓𝑓𝑚𝑚,𝑘𝑘 = 2,4 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑐𝑐𝑚𝑚2

𝐼𝐼𝑦𝑦 = 10∙203

12= 6666,667 𝑐𝑐𝑚𝑚4 𝑓𝑓𝑐𝑐,0,𝑘𝑘 = 2,1 𝑘𝑘𝑘𝑘

𝑐𝑐𝑚𝑚2

𝐼𝐼𝑧𝑧 = 20∙103

12= 1666,667 𝑐𝑐𝑚𝑚4 𝑓𝑓𝑐𝑐,90,𝑘𝑘 = 0,25 𝑘𝑘𝑘𝑘

𝑐𝑐𝑚𝑚2

𝑊𝑊𝑦𝑦 = 10∙202

6= 666,667 𝑐𝑐𝑚𝑚3 𝑓𝑓𝑣𝑣,𝑘𝑘 = 0,25 𝑘𝑘𝑘𝑘

𝑐𝑐𝑚𝑚2

𝑊𝑊𝑧𝑧 = 20∙102

6= 333,333 𝑐𝑐𝑚𝑚3 𝑓𝑓𝑡𝑡,0,𝑘𝑘 = 1,4 𝑘𝑘𝑘𝑘

𝑐𝑐𝑚𝑚2

𝑀𝑀𝑦𝑦,𝑑𝑑 = 5,45𝑘𝑘 𝑘𝑘𝑚𝑚 𝐸𝐸0,05 = 740 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑐𝑐𝑚𝑚2

𝑉𝑉𝑠𝑠,𝑑𝑑 = 4,96 𝑘𝑘𝑘𝑘 𝜌𝜌𝑘𝑘 = 350 𝑘𝑘𝑔𝑔𝑚𝑚3

𝑘𝑘𝑑𝑑 = 3,53 𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑘𝑘𝑑𝑑 = −1,46 𝑘𝑘𝑘𝑘

9.1.1 Kontrola prereza na upogib 𝜎𝜎𝑚𝑚,𝑦𝑦,𝑑𝑑

𝑓𝑓𝑚𝑚,𝑦𝑦,𝑑𝑑+ 𝑘𝑘𝑚𝑚 ∙ 𝜎𝜎𝑚𝑚,𝑧𝑧,𝑑𝑑

𝑓𝑓𝑚𝑚,𝑧𝑧,𝑑𝑑≤ 1,0 (9.1)

𝑘𝑘𝑚𝑚 ∙ 𝜎𝜎𝑚𝑚,𝑦𝑦,𝑑𝑑

𝑓𝑓𝑚𝑚,𝑦𝑦,𝑑𝑑+ 𝜎𝜎𝑚𝑚,𝑧𝑧,𝑑𝑑

𝑓𝑓𝑚𝑚,𝑧𝑧,𝑑𝑑≤ 1,0 (9.2)


Kjer je:

σm,y,d in σm,z,d projektna upogibna napetost,

fm,y,d in fm,z,d ustrezna projektna upogibna trdnost,


nehomogenosti materiala v prečnem prerezu (za masiven les ter pravokoten

prerez je km 0,7) [16].

𝜎𝜎𝑚𝑚,𝑦𝑦,𝑑𝑑 = 𝑀𝑀𝑦𝑦,𝑑𝑑

𝑊𝑊𝑦𝑦,𝑑𝑑 (9.3)

𝜎𝜎𝑚𝑚,𝑦𝑦,𝑑𝑑 =5,45𝑘𝑘𝑘𝑘𝑚𝑚 ∙ 100

666,667𝑐𝑐𝑚𝑚3 = 0,818𝑘𝑘𝑘𝑘

𝑐𝑐𝑚𝑚2

𝜎𝜎𝑚𝑚,𝑧𝑧,𝑑𝑑 = 0

𝑓𝑓𝑚𝑚,𝑦𝑦,𝑑𝑑 = 𝑓𝑓𝑚𝑚,𝑧𝑧,𝑑𝑑 = 𝑘𝑘𝑚𝑚𝑠𝑠𝑑𝑑 ∙ 𝑓𝑓𝑚𝑚,𝑘𝑘𝛾𝛾𝑀𝑀

(9.4)

Kjer je:

kmod modifikacijski faktor za trdnost, odvisen od razreda uporabnosti ter trajanje obtežbe,

določimo ga iz tabele 3.1,

γm delni faktor za latnosti materiala, za masiven les 1,3 [16].

𝑓𝑓𝑚𝑚,𝑦𝑦,𝑑𝑑 = 𝑓𝑓𝑚𝑚,𝑧𝑧,𝑑𝑑 = 0,7 ∙2,4 𝑘𝑘𝑘𝑘

𝑐𝑐𝑚𝑚2

1,3= 1,29

𝑘𝑘𝑘𝑘𝑐𝑐𝑚𝑚2

𝜎𝜎𝑚𝑚,𝑦𝑦,𝑑𝑑

𝑓𝑓𝑚𝑚,𝑦𝑦,𝑑𝑑+ 𝑘𝑘𝑚𝑚 ∙

𝜎𝜎𝑚𝑚,𝑧𝑧,𝑑𝑑

𝑓𝑓𝑚𝑚,𝑧𝑧,𝑑𝑑≤ 1,0 →

0,818 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑐𝑐𝑚𝑚2


+ 0,7 ∙0

1,29≤ 1,0

0,63 ≤ 1,0

IZKORIŠČENOST PREREZA NA UPOGIB JE 63 %.

9.1.2 Kontrola prereza na tlak

𝜎𝜎𝑐𝑐,0,𝑑𝑑 ≤ 𝑓𝑓𝑐𝑐,0,𝑑𝑑 (9.5)


Kjer je:

σc,0,d projektna tlačna napetost v smeri vlaken,

fc,0,d projektna tlačna trdnost v smeri vlaken [16].

𝜎𝜎𝑐𝑐,0,𝑑𝑑 = 𝑘𝑘𝑑𝑑𝐴𝐴

(9.6)

𝜎𝜎𝑐𝑐,0,𝑑𝑑 =1,46𝑘𝑘𝑘𝑘

200 𝑐𝑐𝑚𝑚2 = 0,007 𝑘𝑘𝑘𝑘

𝑐𝑐𝑚𝑚2

𝑓𝑓𝑐𝑐,0,𝑑𝑑 = 𝑘𝑘𝑚𝑚𝑠𝑠𝑑𝑑 ∙ 𝑓𝑓𝑐𝑐,0,𝑘𝑘𝛾𝛾𝑀𝑀

(9.10)

𝑓𝑓𝑐𝑐,0,𝑑𝑑 = 0,7 ∙2,1 𝑘𝑘𝑘𝑘

𝑐𝑐𝑚𝑚2

1,3= 1,131


𝜎𝜎𝑐𝑐,0,𝑑𝑑 ≤ 𝑓𝑓𝑐𝑐,0,𝑑𝑑

0,007 𝑘𝑘𝑘𝑘

𝑐𝑐𝑚𝑚2 ≤ 1,131 𝑘𝑘𝑘𝑘

𝑐𝑐𝑚𝑚2

IZKORIŠČENOST PREREZA NA TLAK JE 0,6 %.

9.1.3 Kontrola prereza na natega

𝜎𝜎𝑡𝑡,0,𝑑𝑑 ≤ 𝑓𝑓𝑡𝑡,0,𝑑𝑑

Kjer je:

σt,0,d projektna natezna napetost v smeri vlaken,

ft,0,d projektna natezna trdnost v smeri vlaken [16].

𝜎𝜎𝑡𝑡,0,𝑑𝑑 =𝑘𝑘𝑑𝑑

𝐴𝐴=

3,53 𝑘𝑘𝑘𝑘 200 𝑐𝑐𝑚𝑚2 = 0,018


𝑓𝑓𝑡𝑡,0,𝑑𝑑 = 𝑘𝑘𝑚𝑚𝑠𝑠𝑑𝑑 ∙ 𝑓𝑓𝑡𝑡,0,𝑘𝑘𝛾𝛾𝑀𝑀

(9.11)

0,7 ∙1,4 𝑘𝑘𝑘𝑘

𝑐𝑐𝑚𝑚2

1,3= 0,754



0,018𝑘𝑘𝑘𝑘


𝑐𝑐𝑚𝑚2


IZKORIŠČENOST PREREZA NA NATEG JE 2,4 %.

9.1.4 Kontrola prereza na striga

𝜏𝜏𝑑𝑑 ≤ 𝑓𝑓𝑣𝑣,𝑑𝑑 (9.12)

Kjer je:

𝜏𝜏d projektna strižna napetost,

fv,d projektna strižna trdnost [16].

𝜏𝜏𝑑𝑑 = 1,5 𝑉𝑉𝑠𝑠,𝑑𝑑𝐴𝐴

(9.13)

𝜏𝜏𝑑𝑑 = 1,54,96 𝑘𝑘𝑘𝑘 200 𝑐𝑐𝑚𝑚2 = 0,037


𝑓𝑓𝑣𝑣,𝑑𝑑 = 𝑘𝑘𝑚𝑚𝑠𝑠𝑑𝑑 ∙ 𝑓𝑓𝑣𝑣,𝑘𝑘𝛾𝛾𝑀𝑀

(9.14)

𝑓𝑓𝑣𝑣,𝑑𝑑 = 0,7 ∙0,25 𝑘𝑘𝑘𝑘

𝑐𝑐𝑚𝑚2

1,3= 0,135




𝑐𝑐𝑚𝑚2

IZKORIŠČENOST PREREZA NA STRIG JE 27,4 %.

9.1.5 Kontrola kombinacije nateg in upogib 𝜎𝜎𝑡𝑡,0,𝑑𝑑𝑓𝑓𝑡𝑡,0,𝑑𝑑

+ 𝜎𝜎𝑚𝑚,𝑦𝑦,𝑑𝑑


𝑓𝑓𝑚𝑚,𝑧𝑧,𝑑𝑑≤ 1,0 (9.15)

𝜎𝜎𝑡𝑡,0,𝑑𝑑𝑓𝑓𝑡𝑡,0,𝑑𝑑

+ 𝑘𝑘𝑚𝑚 ∙ 𝜎𝜎𝑚𝑚,𝑦𝑦,𝑑𝑑


𝑓𝑓𝑚𝑚,𝑧𝑧,𝑑𝑑≤ 1,0 (9.16)



+0,818 𝑘𝑘𝑘𝑘

𝑐𝑐𝑚𝑚2


+ 0,7 ∙0


≤ 1,0

0,658 ≤ 1,0

IZKORIŠČENOST PREREZA NA KOMBINACIJO NATEG IN UPOGIB JE 65,8 %.


9.1.6 Kontrola kombinacije tlak in upogib

�𝜎𝜎𝑐𝑐,0,𝑑𝑑𝑓𝑓𝑐𝑐,0,𝑑𝑑

�2



𝑓𝑓𝑚𝑚,𝑧𝑧,𝑑𝑑≤ 1,0 (9.17)


�2



𝑓𝑓𝑚𝑚,𝑧𝑧,𝑑𝑑≤ 1,0 (9.18)

�0,007 𝑘𝑘𝑘𝑘

𝑐𝑐𝑚𝑚2


�

2

+0,818 𝑘𝑘𝑘𝑘

𝑐𝑐𝑚𝑚2


+ 0,7 ∙0


≤ 1,0

0,634 ≤ 1,0

IZKORIŠČENOST PREREZA NA KOMBINACIJO TLAK IN UPOGIB JE 63,4 %.

9.1.7 Kontrola stabilnosti

𝜆𝜆𝑟𝑟𝑒𝑒𝑙𝑙,𝑚𝑚 = �𝑓𝑓𝑚𝑚,𝑦𝑦,𝑘𝑘

𝜎𝜎𝑚𝑚,𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑡𝑡 (9.19)

Kjer je:

𝜆𝜆rel,m relativna upogibna vitkost,

fm,v,k karakteristična upogibna trdnost,

σm,crit kritična upogibna napetost, izračunana glede na klasično teorijo stabilnosti [16].

𝜎𝜎𝑚𝑚,𝑐𝑐𝑟𝑟𝑑𝑑𝑡𝑡 = 0,78∙𝑏𝑏2

ℎ∙𝑙𝑙𝑒𝑒𝑒𝑒∙ 𝐸𝐸0,05 (9.20)

Kjer je:

E0,05 5 odstotni modul elastičnosti vzporedno z vlakni,

b širina nosilca,

h višina nosilca,

leff efektivna dolžina nosilca, odvisna od načina podpiranja in razporeditve obtežbe,

glede na preglednico 6.1 [16].


𝜎𝜎𝑚𝑚,𝑐𝑐𝑟𝑟𝑑𝑑𝑡𝑡 =0,78 ∙ 𝑏𝑏2

ℎ ∙ 𝑙𝑙𝑒𝑒𝑓𝑓∙ 𝐸𝐸0,05 =

0,78 ∙ (10𝑐𝑐𝑚𝑚)2

20𝑐𝑐𝑚𝑚 ∙ 0,9 ∙ 515𝑐𝑐𝑚𝑚∙ 740

𝑘𝑘𝑘𝑘𝑐𝑐𝑚𝑚2 = 6,227


𝜆𝜆𝑟𝑟𝑒𝑒𝑙𝑙,𝑚𝑚 = �𝑓𝑓𝑚𝑚,𝑦𝑦,𝑘𝑘

𝜎𝜎𝑚𝑚,𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑡𝑡 (9.21)

𝜆𝜆𝑟𝑟𝑒𝑒𝑙𝑙,𝑚𝑚 = �2,4 𝑘𝑘𝑘𝑘

𝑐𝑐𝑚𝑚2


= 0,621

Pri kombinaciji upogibnega momenta in tlačne osne sile mora biti izpolnjen naslednji pogoj.

�𝜎𝜎𝑚𝑚,𝑦𝑦,𝑑𝑑

𝑘𝑘𝑐𝑐𝑟𝑟𝑑𝑑𝑡𝑡 ∙ 𝑓𝑓𝑚𝑚,𝑦𝑦,𝑑𝑑�

2

+𝜎𝜎𝑐𝑐,0,𝑑𝑑

𝑘𝑘𝑐𝑐,𝑧𝑧 ∙ 𝑓𝑓𝑐𝑐,0,𝑑𝑑≤ 1,0

Kjer je:

kcrit faktor s katerim se v računu upošteva zmanjšanje upogibne trdnosti zaradi bočne

zvrnitve, določimo ga po naslednji enačbi (9.22) [16].

𝑘𝑘𝑐𝑐𝑟𝑟𝑑𝑑𝑡𝑡 =

⎩⎪⎨

⎪⎧ 1

1,56 − 0,75 ∙ 𝜆𝜆𝑟𝑟𝑒𝑒𝑙𝑙,𝑚𝑚1

𝜆𝜆𝑐𝑐𝑒𝑒𝑟𝑟,𝑚𝑚2

𝑧𝑧𝑧𝑧 𝜆𝜆𝑟𝑟𝑒𝑒𝑙𝑙,𝑚𝑚 ≤ 0,75

𝑧𝑧𝑧𝑧 0,75 ≤ 𝜆𝜆𝑟𝑟𝑒𝑒𝑙𝑙,𝑚𝑚 ≤ 1,4

𝑧𝑧𝑧𝑧 1,4 ≤ 𝜆𝜆𝑟𝑟𝑒𝑒𝑙𝑙,𝑚𝑚

(9.22)

𝜆𝜆𝑟𝑟𝑒𝑒𝑙𝑙,𝑚𝑚 = 0,621 → 𝑘𝑘𝑐𝑐𝑟𝑟𝑑𝑑𝑡𝑡 = 1

𝑚𝑚𝑧𝑧 = �𝐼𝐼𝑧𝑧𝐴𝐴

(9.23)

𝑚𝑚𝑧𝑧 = �1666,667𝑐𝑐𝑚𝑚4

200𝑐𝑐𝑚𝑚2 = 2,887𝑐𝑐𝑚𝑚

𝜆𝜆𝑧𝑧 = 𝑙𝑙𝑢𝑢𝑑𝑑𝑧𝑧

(9.24)

𝜆𝜆𝑧𝑧 =515

2,887= 178,386


𝜆𝜆𝑟𝑟𝑒𝑒𝑙𝑙,𝑧𝑧 = 𝜆𝜆𝑧𝑧𝜋𝜋

∙ �𝑓𝑓𝑐𝑐,0,𝑘𝑘𝐸𝐸0,05

(9.25)

𝜆𝜆𝑟𝑟𝑒𝑒𝑙𝑙,𝑧𝑧 =178,386

𝜋𝜋∙ �


740 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑐𝑐𝑚𝑚2

𝜆𝜆𝑟𝑟𝑒𝑒𝑙𝑙,𝑧𝑧 = 3,025

𝑘𝑘𝑧𝑧 = 0,5�1 + 𝛽𝛽𝑐𝑐�𝜆𝜆𝑟𝑟𝑒𝑒𝑙𝑙,𝑧𝑧 − 0,3� + 𝜆𝜆𝑟𝑟𝑒𝑒𝑙𝑙,𝑧𝑧2 � (9.26)

𝑘𝑘𝑧𝑧 = 0,5(1 + 0,2(3,025 − 0,3) + 3,0252)

𝑘𝑘𝑧𝑧 = 5,348

𝑘𝑘𝑐𝑐,𝑧𝑧 = 1

𝑘𝑘𝑧𝑧+�𝑘𝑘𝑧𝑧2−𝜆𝜆𝑐𝑐𝑒𝑒𝑟𝑟,𝑧𝑧

2 (9.27)

𝑘𝑘𝑐𝑐,𝑧𝑧 =1

5,348 + �5,3482 − 3,0252

𝑘𝑘𝑐𝑐,𝑧𝑧 = 0,102

�0,818 𝑘𝑘𝑘𝑘

𝑐𝑐𝑚𝑚2

1 ∙ 1,29 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑐𝑐𝑚𝑚2

�

2

+0,007 𝑘𝑘𝑘𝑘

𝑐𝑐𝑚𝑚2

0,102 ∙ 1,131 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑐𝑐𝑚𝑚2

≤ 1,0

0,463 ≤ 1,0

IZKORIŠČENOST ŠPIROVCA JE 46,3 %.

9.1.8 Kontrola deformacij

Trenutna deformacija

Trenutno deformacijo odčitamo iz podanih diagramov v programu Tower 6.

𝑢𝑢𝑑𝑑𝑠𝑠𝑠𝑠𝑡𝑡 = 1,36 𝑐𝑐𝑚𝑚

𝑢𝑢𝑑𝑑𝑠𝑠𝑠𝑠𝑡𝑡,𝑙𝑙𝑑𝑑𝑚𝑚 = 𝑙𝑙300

(9.28)

𝑢𝑢𝑑𝑑𝑠𝑠𝑠𝑠𝑡𝑡,𝑙𝑙𝑑𝑑𝑚𝑚 =620𝑐𝑐𝑚𝑚

300= 2,067 𝑐𝑐𝑚𝑚

𝑢𝑢𝑑𝑑𝑠𝑠𝑠𝑠𝑡𝑡 ≤ 𝑢𝑢𝑑𝑑𝑠𝑠𝑠𝑠𝑡𝑡,𝑙𝑙𝑑𝑑𝑚𝑚 (9.29)


1,36cm ≤ 2,067𝑐𝑐𝑚𝑚

POGOJ USTREZA!

Končna deformacija:

𝑢𝑢𝑓𝑓𝑑𝑑𝑠𝑠 = 𝑢𝑢𝑓𝑓𝑑𝑑𝑠𝑠,𝐺𝐺 + 𝑢𝑢𝑓𝑓𝑑𝑑𝑠𝑠.𝑄𝑄𝑑𝑑 = 𝑢𝑢𝑑𝑑𝑠𝑠𝑠𝑠𝑡𝑡,𝐺𝐺 ∙ �1 + 𝑘𝑘𝑑𝑑𝑒𝑒𝑓𝑓� + 𝑢𝑢𝑑𝑑𝑠𝑠𝑠𝑠𝑡𝑡,𝑄𝑄𝑑𝑑 ∙ �1 + 𝜓𝜓2𝑑𝑑 ∙ 𝑘𝑘𝑑𝑑𝑒𝑒𝑓𝑓�

(9.30)

Kjer je:

𝑘𝑘𝑑𝑑𝑒𝑒𝑓𝑓 deformacijski faktor podan v preglednici 3.2 [16],

𝜓𝜓2,𝑊𝑊 faktor za navidezno stalno vrednost spremenljivih vplivov [16].

𝑢𝑢𝑓𝑓𝑑𝑑𝑠𝑠 = 𝑔𝑔𝑔𝑔+𝑝𝑝

∙ 𝑢𝑢𝑑𝑑𝑠𝑠𝑠𝑠𝑡𝑡 ∙ �1 + 𝑘𝑘𝑑𝑑𝑒𝑒𝑓𝑓� + 𝑝𝑝𝑔𝑔+𝑝𝑝

∙ 𝑢𝑢𝑑𝑑𝑠𝑠𝑠𝑠𝑡𝑡 ∙ �1 + 𝜓𝜓2𝑑𝑑 ∙ 𝑘𝑘𝑑𝑑𝑒𝑒𝑓𝑓� (9.31)

𝑢𝑢𝑓𝑓𝑑𝑑𝑠𝑠 = 0,782 ∙ (1 + 0,8) + 0,578 ∙ (1 + 0,3 ∙ 0,8)

𝑢𝑢𝑓𝑓𝑑𝑑𝑠𝑠 = 2,124 𝑐𝑐𝑚𝑚

𝑢𝑢𝑓𝑓𝑑𝑑𝑠𝑠,𝑙𝑙𝑑𝑑𝑚𝑚 = 𝑙𝑙250

(9.32)

𝑢𝑢𝑓𝑓𝑑𝑑𝑠𝑠,𝑙𝑙𝑑𝑑𝑚𝑚 =620250

= 2,84 𝑐𝑐𝑚𝑚

𝑢𝑢𝑓𝑓𝑑𝑑𝑠𝑠 ≤ 𝑢𝑢𝑓𝑓𝑑𝑑𝑠𝑠,𝑙𝑙𝑑𝑑𝑚𝑚 (9.33)

2,124𝑐𝑐𝑚𝑚 ≤ 2,84𝑐𝑐𝑚𝑚

POGOJ USTREZA!

OPOMBA:

Za dane obremenitve špirovca bi ustrezal tudi manjši prerez 10/18 cm.


9.2 Slemenska lega

Slemenske lege so iz homogeno lepljenega lameliranega lesa karakteristične trdnosti GL24h,

dimenzija prereza b/h je 18/24 ter dolžine 6,54 m, podprta na dveh mestih z lesenim stebrom

na medosni razdalji 3,72 m. Preverjanje je izvedeno s predpisanimi slovenskimi standardi

SIST EN 1995 [16].

𝐴𝐴𝑚𝑚 = 18 ∙ 24 = 432 𝑐𝑐𝑚𝑚2 𝑓𝑓𝑚𝑚,𝑔𝑔,𝑘𝑘 = 2,4 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑐𝑐𝑚𝑚2

𝐼𝐼𝑦𝑦 = 18∙243

12= 20736 𝑐𝑐𝑚𝑚4 𝑓𝑓𝑐𝑐,0,𝑔𝑔,𝑘𝑘 = 2,4 𝑘𝑘𝑘𝑘

𝑐𝑐𝑚𝑚2

𝐼𝐼𝑧𝑧 = 24∙183


𝑐𝑐𝑚𝑚2

𝑊𝑊𝑦𝑦 = 18∙242

6= 1728 𝑐𝑐𝑚𝑚3 𝑓𝑓𝑣𝑣,𝑔𝑔,𝑘𝑘 = 0,27 𝑘𝑘𝑘𝑘

𝑐𝑐𝑚𝑚2

𝑊𝑊𝑧𝑧 = 24∙182

6= 1296 𝑐𝑐𝑚𝑚3 𝑓𝑓𝑡𝑡,0,𝑔𝑔,𝑘𝑘 = 1,65 𝑘𝑘𝑘𝑘

𝑐𝑐𝑚𝑚2

𝑀𝑀𝑦𝑦,𝑑𝑑 = 15,38𝑘𝑘𝑘𝑘𝑚𝑚 𝐸𝐸0,𝑔𝑔,05 = 940 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑐𝑐𝑚𝑚2

𝑉𝑉𝑠𝑠,𝑑𝑑 = 40,70𝑘𝑘𝑘𝑘 𝜌𝜌𝑔𝑔,𝑘𝑘 = 380 𝑘𝑘𝑔𝑔𝑚𝑚3

𝑘𝑘𝑑𝑑 = 3,83𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑘𝑘𝑑𝑑 = −34,37𝑘𝑘𝑘𝑘

9.2.1 Kontrola prereza upogib




𝑓𝑓𝑚𝑚,𝑧𝑧,𝑑𝑑≤ 1,0

𝑘𝑘𝑚𝑚 ∙𝜎𝜎𝑚𝑚,𝑦𝑦,𝑑𝑑

𝑓𝑓𝑚𝑚,𝑦𝑦,𝑑𝑑+



Kjer je/sta:






prerez je km 0,7) [16].

𝜎𝜎𝑚𝑚,𝑦𝑦,𝑑𝑑 =𝑀𝑀𝑦𝑦,𝑑𝑑

𝑊𝑊𝑦𝑦,𝑑𝑑=

15,38𝑘𝑘𝑘𝑘𝑚𝑚 ∙ 1001728 𝑐𝑐𝑚𝑚3 = 0,89


𝜎𝜎𝑚𝑚,𝑧𝑧,𝑑𝑑 = 0 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑐𝑐𝑚𝑚2

𝑓𝑓𝑚𝑚,𝑦𝑦,𝑑𝑑 = 𝑓𝑓𝑚𝑚,𝑧𝑧,𝑑𝑑 = 𝑘𝑘𝑚𝑚𝑠𝑠𝑑𝑑 ∙𝑓𝑓𝑚𝑚,𝑘𝑘

𝛾𝛾𝑀𝑀

Kjer je:

kmod modifikacijski faktor za trdnost, odvisen od razreda uporabnosti ter trajanje

obtežbe, določimo ga iz tabele 3.1 [16],

γm delni faktor za latnosti materiala, za lepljen les 1,25 [16].


𝑐𝑐𝑚𝑚2

1,25= 1,34








+ 0,7 ∙0


≤ 1,0

0,66 ≤ 1,0

IZKORIŠČENOST PREREZA NA UPOGIB JE 66 %.



Kjer je:




(9.6)


𝜎𝜎𝑐𝑐,0,𝑑𝑑 =34,37𝑘𝑘𝑘𝑘432 𝑐𝑐𝑚𝑚2 = 0,08



(9.10)


𝑐𝑐𝑚𝑚2

1,25= 1,344




𝑐𝑐𝑚𝑚2 ≤ 1,344𝑘𝑘𝑘𝑘

𝑐𝑐𝑚𝑚2


9.2.3 Kontrola prereza na nateg


Kjer je:




𝐴𝐴=

3,83𝑘𝑘𝑘𝑘 432𝑐𝑐𝑚𝑚2 = 0,009



(9.11)

0,7 ∙1,65 𝑘𝑘𝑘𝑘

𝑐𝑐𝑚𝑚2

1,25= 0,924





𝑐𝑐𝑚𝑚2


9.2.4 Kontrola prereza na strig

𝜏𝜏𝑑𝑑 ≤ 𝑓𝑓𝑣𝑣,𝑑𝑑


Kjer je:



𝜏𝜏𝑑𝑑 = 1,5𝑉𝑉𝑠𝑠,𝑑𝑑

𝐴𝐴= 1,5

40,70𝑘𝑘𝑘𝑘 432 𝑐𝑐𝑚𝑚2 = 0,141



𝑐𝑐𝑚𝑚2

1,25= 0,151




𝑐𝑐𝑚𝑚2





𝑓𝑓𝑚𝑚,𝑧𝑧,𝑑𝑑≤ 1,0 (9.15)




𝑓𝑓𝑚𝑚,𝑧𝑧,𝑑𝑑≤ 1,0 (9.16)



+0,89 𝑘𝑘𝑘𝑘

𝑐𝑐𝑚𝑚2


+ 0,7 ∙0


≤ 1,0

0,674 ≤ 1,0




�2



𝑓𝑓𝑚𝑚,𝑧𝑧,𝑑𝑑≤ 1,0 (9.17)


�2



𝑓𝑓𝑚𝑚,𝑧𝑧,𝑑𝑑≤ 1,0 (9.18)

�0,08 𝑘𝑘𝑘𝑘

𝑐𝑐𝑚𝑚2


�

2

+0,89 𝑘𝑘𝑘𝑘

𝑐𝑐𝑚𝑚2


+ 0,7 ∙0


≤ 1,0


0,668 ≤ 1,0

IZKORIŠČENOST PREREZA NA KOMBINACIJO TLAK IN UPOGIB JE 66,8 %.



𝑢𝑢𝑑𝑑𝑠𝑠𝑠𝑠𝑡𝑡 = 0,062𝑐𝑐𝑚𝑚

𝑢𝑢𝑑𝑑𝑠𝑠𝑠𝑠𝑡𝑡,𝑙𝑙𝑑𝑑𝑚𝑚 =𝑙𝑙

300=

372𝑐𝑐𝑚𝑚300

= 1.24 𝑐𝑐𝑚𝑚

𝑢𝑢𝑑𝑑𝑠𝑠𝑠𝑠𝑡𝑡 ≤ 𝑢𝑢𝑑𝑑𝑠𝑠𝑠𝑠𝑡𝑡,𝑙𝑙𝑑𝑑𝑚𝑚

0,062𝑐𝑐𝑚𝑚 ≤ 1.24 𝑐𝑐𝑚𝑚

PREREZ USTREZA!



Kjer je:


𝜓𝜓2,𝑊𝑊 faktor navidezne stalne vrednosti spremenljivih vplivov [16].

𝑢𝑢𝑓𝑓𝑑𝑑𝑠𝑠 = 𝑢𝑢𝑑𝑑𝑠𝑠𝑠𝑠𝑡𝑡,𝐺𝐺 ∙ �1 + 𝑘𝑘𝑑𝑑𝑒𝑒𝑓𝑓� + 𝑢𝑢𝑑𝑑𝑠𝑠𝑠𝑠𝑡𝑡,𝑄𝑄𝑑𝑑 ∙ �1 + 𝜓𝜓2𝑑𝑑 ∙ 𝑘𝑘𝑑𝑑𝑒𝑒𝑓𝑓�

𝑢𝑢𝑓𝑓𝑑𝑑𝑠𝑠 = 0,1

𝑢𝑢𝑓𝑓𝑑𝑑𝑠𝑠,𝑙𝑙𝑑𝑑𝑚𝑚 =𝑙𝑙

250=


= 1,488

0,1 ≤ 1,488

PREREZ USTREZA!


9.3 Grebenska lega

Grebenske lege so iz masivnega lesa, karakteristične trdnosti C24, dimenzija prereza b/h je

18/24 ter dolžine 8,020 m, podprta na slemenski ter kapni legi v razdali 6,50 m. Preverjanje

je izvedeno s predpisanimi slovenskimi standardi SIST EN 1995 [16].


𝐼𝐼𝑦𝑦 = 18∙243

12= 20736 𝑐𝑐𝑚𝑚4 𝑓𝑓𝑐𝑐,0,𝑘𝑘 = 2,1 𝑘𝑘𝑘𝑘

𝑐𝑐𝑚𝑚2

𝐼𝐼𝑧𝑧 = 24∙183

12= 11664 𝑐𝑐𝑚𝑚4 𝑓𝑓𝑐𝑐,90,𝑘𝑘 = 0,25 𝑘𝑘𝑘𝑘

𝑐𝑐𝑚𝑚2

𝑊𝑊𝑦𝑦 = 18∙242

6= 1728 𝑐𝑐𝑚𝑚3 𝑓𝑓𝑣𝑣,𝑘𝑘 = 0,25 𝑘𝑘𝑘𝑘

𝑐𝑐𝑚𝑚2

𝑊𝑊𝑧𝑧 = 24∙182

6= 1296 𝑐𝑐𝑚𝑚3 𝑓𝑓𝑡𝑡,0,𝑘𝑘 = 1,4 𝑘𝑘𝑘𝑘

𝑐𝑐𝑚𝑚2

𝑀𝑀𝑦𝑦,𝑑𝑑 = 11,19 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑚𝑚 𝐸𝐸0,05 = 740 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑐𝑐𝑚𝑚2


𝑘𝑘𝑑𝑑 = 16,19 𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑘𝑘𝑑𝑑 = −13,97 𝑘𝑘𝑘𝑘

9.3.1 Kontrola prereza na upogiba









Kjer je:






prerez je km = 0,7) [16].



11,19𝑘𝑘𝑘𝑘𝑚𝑚 ∙ 1001728 𝑐𝑐𝑚𝑚3 = 0,648


𝜎𝜎𝑚𝑚,𝑧𝑧,𝑑𝑑 = 0 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑐𝑐𝑚𝑚2


𝛾𝛾𝑀𝑀

Kjer je:


določimo ga iz tabele 3.1 [16],



𝑐𝑐𝑚𝑚2

1,3= 1,29








+ 0,7 ∙0


≤ 1,0

0,502 ≤ 1,0

IZKORIŠČENOST PREREZA NA UPOGIB JE 50,2 %.



Kjer je:




(9.6)

𝜎𝜎𝑐𝑐,0,𝑑𝑑 =13,97𝑘𝑘𝑘𝑘432 𝑐𝑐𝑚𝑚2 = 0,032




(9.10)


𝑐𝑐𝑚𝑚2

1,3= 1,131





𝑐𝑐𝑚𝑚2




Kjer je:




𝐴𝐴=

16,19𝑘𝑘𝑘𝑘 432𝑐𝑐𝑚𝑚2 = 0,037



(9.11)

0,7 ∙1,4 𝑘𝑘𝑘𝑘

𝑐𝑐𝑚𝑚2

1,3= 0,754





𝑐𝑐𝑚𝑚2

IZKORIŠČENOST PREREZA NA NATEG JE 5 %.



Kjer je:





𝐴𝐴=

8,77𝑘𝑘𝑘𝑘 432 𝑐𝑐𝑚𝑚2 = 0,02



𝑐𝑐𝑚𝑚2

1,3= 0,135




𝑐𝑐𝑚𝑚2

IZKORIŠČENOST PREREZA NA STRIG JE 15 %.




𝑓𝑓𝑚𝑚,𝑧𝑧,𝑑𝑑≤ 1,0 (9.15)




𝑓𝑓𝑚𝑚,𝑧𝑧,𝑑𝑑≤ 1,0 (9.16)



+0,648 𝑘𝑘𝑘𝑘

𝑐𝑐𝑚𝑚2


+ 0,7 ∙0


≤ 1,0

0,551 ≤ 1,0




�2



𝑓𝑓𝑚𝑚,𝑧𝑧,𝑑𝑑≤ 1,0 (9.17)


�2



𝑓𝑓𝑚𝑚,𝑧𝑧,𝑑𝑑≤ 1,0 (9.18)

�0,032 𝑘𝑘𝑘𝑘

𝑐𝑐𝑚𝑚2


�

2

+0,648 𝑘𝑘𝑘𝑘

𝑐𝑐𝑚𝑚2


+ 0,7 ∙0


≤ 1,0

0,503 ≤ 1,0


IZKORIŠČENOST PREREZA NA KOMBINACIJO TLAK UPOGIB JE 50,3%.



𝑢𝑢𝑑𝑑𝑠𝑠𝑠𝑠𝑡𝑡 = 1,37𝑚𝑚


300=

674300

= 2,25 𝑐𝑐𝑚𝑚


1,37𝑚𝑚 ≤ 1.24 𝑐𝑐𝑚𝑚

PREREZ USTREZA!



Kjer je:






250=


= 2,696

2,14 ≤ 2,696

PREREZ USTREZA!

OPOMBA:

Za dane obremenitve grebenske lege bi ustrezal tudi manjši prerez 16/20 cm.


9.4 Stropniki

Stropniki so iz masivnega, dolžinsko spojenega lesa karakteristične trdnosti C24, dimenzija

prereza b/h je 8/18 ter maksimalne dolžine 5,80 m, podprta na krajiščih (prosto ležeči

nosilec). Preverjanje je izvedeno s predpisanimi slovenskimi standardi SIST EN 1995 [16].


𝐼𝐼𝑦𝑦 = 8∙183

12= 3888 𝑐𝑐𝑚𝑚4 𝑓𝑓𝑐𝑐,0,𝑘𝑘 = 2,1 𝑘𝑘𝑘𝑘

𝑐𝑐𝑚𝑚2

𝐼𝐼𝑧𝑧 = 18∙83

12= 768 𝑐𝑐𝑚𝑚4 𝑓𝑓𝑐𝑐,90,𝑘𝑘 = 0,25 𝑘𝑘𝑘𝑘

𝑐𝑐𝑚𝑚2

𝑊𝑊𝑦𝑦 = 8∙182


𝑐𝑐𝑚𝑚2

𝑊𝑊𝑧𝑧 = 18∙82


𝑐𝑐𝑚𝑚2

𝑀𝑀𝑦𝑦,𝑑𝑑 = 3,16𝑘𝑘 𝑘𝑘𝑚𝑚 𝐸𝐸0,05 = 7400 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑐𝑐𝑚𝑚2


𝑘𝑘𝑑𝑑 = 23,64 𝑘𝑘𝑘𝑘

9.4.1 Kontrola prereza na upogib









Kjer je:









3,16𝑘𝑘𝑘𝑘𝑚𝑚 ∙ 100432 𝑐𝑐𝑚𝑚3 = 0,732




𝛾𝛾𝑀𝑀

Kjer je:


določimo ga iz tabele 3.1 v SIST EN 1995-1-1,



𝑐𝑐𝑚𝑚2

1,3= 1,29








+ 0,7 ∙0


≤ 1,0

0,567 ≤ 1,0


9.4.2 Kontrola prereza natega


Kjer je:




𝐴𝐴=

23,64𝑘𝑘𝑘𝑘144𝑐𝑐𝑚𝑚2 = 0,164



𝑓𝑓𝑡𝑡,0,𝑑𝑑 = 𝑘𝑘𝑚𝑚𝑠𝑠𝑑𝑑 ∙𝑓𝑓𝑡𝑡,0,𝑘𝑘

𝛾𝛾𝑀𝑀= 0,7 ∙


1,3= 0,754




𝑐𝑐𝑚𝑚2




Kjer je:




𝐴𝐴= 1,5

1,81𝑘𝑘𝑘𝑘144𝑐𝑐𝑚𝑚2 = 0,019



𝑐𝑐𝑚𝑚2

1,3= 0,135




𝑐𝑐𝑚𝑚2


9.4.4 Kontrola kombinacije nateg in upogib

𝜎𝜎𝑡𝑡,0,𝑑𝑑

𝑓𝑓𝑡𝑡,0,𝑑𝑑+






𝑓𝑓𝑡𝑡,0,𝑑𝑑+ 𝑘𝑘𝑚𝑚 ∙







+0,732 𝑘𝑘𝑘𝑘

𝑐𝑐𝑚𝑚2


+ 0,7 ∙0


≤ 1,0

0,785 ≤ 1,0


IZKORIŠČENOST PREREZA NA KOMBINACIJO NATEG UPOGIB JE 78,5 %.



𝑢𝑢𝑑𝑑𝑠𝑠𝑠𝑠𝑡𝑡 = 1,09 𝑐𝑐𝑚𝑚


300=

582300

= 1,94𝑐𝑐𝑚𝑚


1,09 𝑐𝑐𝑚𝑚 ≤ 1,94𝑐𝑐𝑚𝑚

POGOJ USTREZA!



Kjer je:






250=

582250

= 2,48𝑐𝑐𝑚𝑚

1,70𝑐𝑐𝑚𝑚 ≤ 2,33𝑐𝑐𝑚𝑚

POGOJ USTREZA!

OPOMBA:

Za dane obremenitve stropnika bi ustrezal tudi manjši prerez 8/16 cm.


9.5 Diagonala v stenskem elementu

Diagonale za prevzem horizontalnih obremenitev so iz masivnega dolžinsko spojenega lesa

karakteristične trdnosti C24, dimenzija prereza b/h je 8/18 ter dolžine 2,96 m. Preverjanje je

izvedeno s predpisanimi slovenskimi standardi SIST EN 1995 [16].


𝐼𝐼𝑦𝑦 = 8∙183


𝑐𝑐𝑚𝑚2

𝐼𝐼𝑧𝑧 = 18∙83

12= 768 𝑐𝑐𝑚𝑚4 𝑓𝑓𝑐𝑐,90,𝑘𝑘 = 0,25 𝑘𝑘𝑘𝑘

𝑐𝑐𝑚𝑚2

𝑊𝑊𝑦𝑦 = 8∙182


𝑐𝑐𝑚𝑚2

𝑊𝑊𝑧𝑧 = 18∙82


𝑐𝑐𝑚𝑚2

𝑘𝑘𝑑𝑑 = 8,51 𝑘𝑘𝑘𝑘 𝐸𝐸0,05 = 7400 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑐𝑐𝑚𝑚2

𝑘𝑘𝑑𝑑 = −34,89 𝑘𝑘𝑘𝑘 𝜌𝜌𝑘𝑘 = 350 𝑘𝑘𝑔𝑔𝑚𝑚3



Kjer je:



𝜎𝜎𝑐𝑐,0,𝑑𝑑 =𝑘𝑘𝑑𝑑

𝐴𝐴=

34,89𝑘𝑘𝑘𝑘144 𝑐𝑐𝑚𝑚2 = 0,24


𝑓𝑓𝑐𝑐,0,𝑑𝑑 = 𝑘𝑘𝑚𝑚𝑠𝑠𝑑𝑑 ∙𝑓𝑓𝑐𝑐,0,𝑘𝑘

𝛾𝛾𝑀𝑀= 0,7 ∙


1,3= 1,131






𝑐𝑐𝑚𝑚2




Kjer je:




𝐴𝐴=

8,51 𝑘𝑘𝑘𝑘144 𝑐𝑐𝑚𝑚2 = 0,06



𝛾𝛾𝑀𝑀= 0,7 ∙


1,3= 0,754




𝑐𝑐𝑚𝑚2



𝜆𝜆𝑟𝑟𝑒𝑒𝑙𝑙,𝑦𝑦 =𝜆𝜆𝑦𝑦

𝜋𝜋∙ �

𝑓𝑓𝑐𝑐,0,𝑘𝑘

𝐸𝐸0,05

Kjer je:

𝜆𝜆rel,y vitkost glede na upogib okrog osi,

fc,0,k karakteristična tlačna trdnost vzporedno z vlakni,

E0,05 5 odstotni modul elastičnosti vzporedno z vlakni [16].


𝑚𝑚𝑦𝑦 = �𝐼𝐼𝑦𝑦

𝐴𝐴= �3888 𝑐𝑐𝑚𝑚4

144𝑐𝑐𝑚𝑚2 = 5.196𝑐𝑐𝑚𝑚

𝜆𝜆𝑦𝑦 =𝑙𝑙𝑢𝑢

𝑚𝑚𝑦𝑦=

296𝑐𝑐𝑚𝑚5.196𝑐𝑐𝑚𝑚

= 56,967


𝜋𝜋∙ �


𝐸𝐸0,05=

56,967𝜋𝜋

∙ �2,1 𝑘𝑘𝑘𝑘

𝑐𝑐𝑚𝑚2


𝜆𝜆𝑟𝑟𝑒𝑒𝑙𝑙,𝑦𝑦 = 0,966

𝑘𝑘𝑦𝑦 = 0,5�1 + 𝛽𝛽𝑐𝑐�𝜆𝜆𝑟𝑟𝑒𝑒𝑙𝑙,𝑦𝑦 − 0,3� + 𝜆𝜆𝑟𝑟𝑒𝑒𝑙𝑙,𝑦𝑦2 �

𝑘𝑘𝑦𝑦 = 0,5(1 + 0,2(0,966 − 0,3) + 0,9662)

𝑘𝑘𝑦𝑦 = 1,033

𝑘𝑘𝑐𝑐,𝑦𝑦 =1

𝑘𝑘𝑧𝑧 + �𝑘𝑘𝑧𝑧2 − 𝜆𝜆𝑟𝑟𝑒𝑒𝑙𝑙,𝑦𝑦

2=

1

1,033 + �1,0332 − 0,9662

𝑘𝑘𝑐𝑐,𝑦𝑦 = 0,715

𝜎𝜎𝑐𝑐,0,𝑑𝑑

𝑘𝑘𝑐𝑐,𝑦𝑦 ∙ 𝑓𝑓𝑐𝑐,0,𝑑𝑑+






0,715 ∙ 1,131 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑐𝑐𝑚𝑚2

+ 0 + 0 ≤ 1,0

0,30 ≤ 1,0

POGOJ USTREZA!

OPOMBA:

Za dane obremenitve diagonale bi ustrezal tudi manjši prerez 6/14 cm.


9.6 Stojina v zunanji steni





𝐼𝐼𝑦𝑦 = 8∙183


𝑐𝑐𝑚𝑚2

𝐼𝐼𝑧𝑧 = 18∙83

12= 768 𝑐𝑐𝑚𝑚4 𝑓𝑓𝑐𝑐,90,𝑘𝑘 = 0,25 𝑘𝑘𝑘𝑘

𝑐𝑐𝑚𝑚2

𝑊𝑊𝑦𝑦 = 8∙182


𝑐𝑐𝑚𝑚2

𝑊𝑊𝑧𝑧 = 18∙82


𝑐𝑐𝑚𝑚2

𝑘𝑘𝑑𝑑 = −69,24 𝑘𝑘𝑘𝑘 𝐸𝐸0,05 = 7400 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑐𝑐𝑚𝑚2

𝜌𝜌𝑘𝑘 = 350 𝑘𝑘𝑔𝑔𝑚𝑚3



Kjer je:




𝐴𝐴=

69,24𝑘𝑘𝑘𝑘144 𝑐𝑐𝑚𝑚2 = 0,481



𝛾𝛾𝑀𝑀= 0,7 ∙


1,3= 1,131






𝑐𝑐𝑚𝑚2




𝜋𝜋∙ �


𝐸𝐸0,05

Kjer je:

𝜆𝜆rel,y vitkost glede na upogib okrog osi,

fc,0,k karakteristična tlačna trdnost vzporedno z vlakni,

E0,05 5 odstotna kvantila vrednosti modula elastičnosti vzporedno z vlakni [16].

𝑚𝑚𝑦𝑦 = �𝐼𝐼𝑦𝑦

𝐴𝐴= �3888 𝑐𝑐𝑚𝑚4

144𝑐𝑐𝑚𝑚2 = 5.196𝑐𝑐𝑚𝑚

𝜆𝜆𝑦𝑦 =𝑙𝑙𝑢𝑢

𝑚𝑚𝑦𝑦=

269𝑐𝑐𝑚𝑚5.196𝑐𝑐𝑚𝑚

= 51,769


𝜋𝜋∙ �


𝐸𝐸0,05=

51,769𝜋𝜋

∙ �2,1 𝑘𝑘𝑘𝑘

𝑐𝑐𝑚𝑚2


𝜆𝜆𝑟𝑟𝑒𝑒𝑙𝑙,𝑦𝑦 = 0,878

𝑘𝑘𝑦𝑦 = 0,5�1 + 𝛽𝛽𝑐𝑐�𝜆𝜆𝑟𝑟𝑒𝑒𝑙𝑙,𝑦𝑦 − 0,3� + 𝜆𝜆𝑟𝑟𝑒𝑒𝑙𝑙,𝑦𝑦2 �

𝑘𝑘𝑦𝑦 = 0,5(1 + 0,2(0,878 − 0,3) + 0,8782)

𝑘𝑘𝑦𝑦 = 0,943

𝑘𝑘𝑐𝑐,𝑦𝑦 =1

𝑘𝑘𝑧𝑧 + �𝑘𝑘𝑧𝑧2 − 𝜆𝜆𝑟𝑟𝑒𝑒𝑙𝑙,𝑦𝑦

2=

1

0,979 + �0,9792 − 0,9142

𝑘𝑘𝑐𝑐,𝑦𝑦 = 0,777


𝜎𝜎𝑐𝑐,0,𝑑𝑑

𝑘𝑘𝑐𝑐,𝑦𝑦 ∙ 𝑓𝑓𝑐𝑐,0,𝑑𝑑+






0,777 ∙ 1,131 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑐𝑐𝑚𝑚2

+ 0 + 0 ≤ 1,0

0,548 ≤ 1,0

POGOJ USTREZA!

OPOMBA:

Za dane obremenitve stojine bi ustrezal tudi manjši prerez 8/14 cm.

9.7 Lepljen nosilec v garaži

Nosilec v garaži je iz homogeno lepljenega lameliranega lesa karakteristične trdnosti GL24h,

dimenzija prereza b/h je 18/36 ter dolžine 5,73 m, podprta na krajiščih (prosto ležeč nosilec).

Preverjanje je izvedeno s predpisanimi slovenskimi standardi SIST EN 1995 [16].

𝐴𝐴𝑚𝑚 = 18 ∙ 36 = 648 𝑐𝑐𝑚𝑚2 𝑓𝑓𝑚𝑚,𝑔𝑔,𝑘𝑘 = 2,4 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑐𝑐𝑚𝑚2

𝐼𝐼𝑦𝑦 = 18∙363


𝑐𝑐𝑚𝑚2

𝐼𝐼𝑧𝑧 = 36∙183


𝑐𝑐𝑚𝑚2

𝑊𝑊𝑦𝑦 = 18∙362

6= 3888 𝑐𝑐𝑚𝑚3 𝑓𝑓𝑣𝑣,𝑔𝑔,𝑘𝑘 = 0,27 𝑘𝑘𝑘𝑘

𝑐𝑐𝑚𝑚2

𝑊𝑊𝑧𝑧 = 36∙182

6= 1944 𝑐𝑐𝑚𝑚3 𝑓𝑓𝑡𝑡,0,𝑔𝑔,𝑘𝑘 = 1,65 𝑘𝑘𝑘𝑘

𝑐𝑐𝑚𝑚2

𝑀𝑀𝑦𝑦,𝑑𝑑 = 3,08 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑚𝑚 𝐸𝐸0,𝑔𝑔,05 = 940 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑐𝑐𝑚𝑚2

𝑉𝑉𝑠𝑠,𝑑𝑑 = 1,33 𝑘𝑘𝑘𝑘 𝜌𝜌𝑔𝑔,𝑘𝑘 = 380 𝑘𝑘𝑔𝑔𝑚𝑚3

𝑘𝑘𝑑𝑑 = 38,88 𝑘𝑘𝑘𝑘


9.7.1 Kontrola upogiba









Kjer je:








3,08𝑘𝑘𝑘𝑘𝑚𝑚 ∙ 1003888𝑐𝑐𝑚𝑚3 = 0,079




𝛾𝛾𝑀𝑀

Kjer je:

kmod modifikacijski faktor za trdnost, odvisen od razreda uporabnosti ter trajanja obtežbe,

določimo ga iz tabele 3.1 v SIST EN 1995-1-1,

γm delni faktor za lastnosti materiala, za masiven les 1,3 [16].


𝑐𝑐𝑚𝑚2

1,25= 1,344








+ 0,7 ∙0

1,29≤ 1,0

0,059 ≤ 1,0



9.7.2 Kontrola natega


Kjer je:




𝐴𝐴=

38,88𝑘𝑘𝑘𝑘 648 𝑐𝑐𝑚𝑚2 = 0,06



𝛾𝛾𝑀𝑀= 0,7 ∙


1,25= 1,444




𝑐𝑐𝑚𝑚2𝑘𝑘𝑘𝑘


𝑐𝑐𝑚𝑚2


9.7.3 Kontrola striga


Kjer je:




𝐴𝐴= 1,5

1,33𝑘𝑘𝑘𝑘 648 𝑐𝑐𝑚𝑚2 = 0,003



𝑐𝑐𝑚𝑚2

1,25= 0,151




𝑐𝑐𝑚𝑚2



9.7.4 Kontrola kombinacije nateg in upogib


𝑓𝑓𝑡𝑡,0,𝑑𝑑+






𝑓𝑓𝑡𝑡,0,𝑑𝑑+ 𝑘𝑘𝑚𝑚 ∙







+0,079 𝑘𝑘𝑘𝑘

𝑐𝑐𝑚𝑚2


+ 0,7 ∙0


≤ 1,0

0,1 ≤ 1,0




𝑢𝑢𝑑𝑑𝑠𝑠𝑠𝑠𝑡𝑡 = 0,069𝑐𝑐𝑚𝑚


300=

582300

= 1,94


0,069 ≤ 1,94



Kjer je:




𝑢𝑢𝑓𝑓𝑑𝑑𝑠𝑠 = 0,107𝑐𝑐𝑚𝑚


250=

582250

= 2,328𝑐𝑐𝑚𝑚


0,107𝑐𝑐𝑚𝑚 ≤ 2,328𝑐𝑐𝑚𝑚

POGOJ USTREZA!

OPOMBA:

Za dane obremenitve nosilca bi ustrezal tudi manjši prerez 12/14 cm, karakteristične trdnosti

C24.

9.8 Steber v garaži

Steber v garaži je iz masivnega lesa karakteristične trdnosti C24, dimenzija prereza b/h je

18/18 ter dolžine 2,80 m. Preverjanje je izvedeno s predpisanimi slovenskimi standardi SIST

EN 1995 [16].


𝐼𝐼𝑦𝑦 = 18∙183


𝑐𝑐𝑚𝑚2

𝐼𝐼𝑧𝑧 = 18∙183

12= 8748 𝑐𝑐𝑚𝑚4 𝑓𝑓𝑐𝑐,90,𝑘𝑘 = 0,25 𝑘𝑘𝑘𝑘

𝑐𝑐𝑚𝑚2

𝑊𝑊𝑦𝑦 = 18∙182


𝑐𝑐𝑚𝑚2

𝑊𝑊𝑧𝑧 = 18∙182


𝑐𝑐𝑚𝑚2



9.8.1 Kontrola tlaka



Kjer je:




𝐴𝐴=

48,76𝑘𝑘𝑘𝑘324 𝑐𝑐𝑚𝑚2 = 0,150



𝛾𝛾𝑀𝑀= 0,7 ∙


1,3= 1,131





𝑐𝑐𝑚𝑚2



𝑚𝑚𝑧𝑧 = �𝐼𝐼𝑧𝑧

𝐴𝐴= �8748𝑐𝑐𝑚𝑚4


𝜆𝜆𝑧𝑧 =𝑙𝑙𝑢𝑢

𝑚𝑚𝑧𝑧=

2965,20

= 53,886

𝜆𝜆𝑟𝑟𝑒𝑒𝑙𝑙,𝑧𝑧 =𝜆𝜆𝑧𝑧

𝜋𝜋∙ �


𝐸𝐸0,05=

53,886𝜋𝜋

∙ �2,1 𝑘𝑘𝑘𝑘

𝑐𝑐𝑚𝑚2



𝑘𝑘𝑧𝑧 = 0,5�1 + 𝛽𝛽𝑐𝑐�𝜆𝜆𝑟𝑟𝑒𝑒𝑙𝑙,𝑧𝑧 − 0,3� + 𝜆𝜆𝑟𝑟𝑒𝑒𝑙𝑙,𝑧𝑧2 �

𝑘𝑘𝑧𝑧 = 0,5(1 + 0,2(0,914 − 0,3) + 0,9142)

𝑘𝑘𝑧𝑧 = 0,752


𝑘𝑘𝑧𝑧 + �𝑘𝑘𝑧𝑧2 − 𝜆𝜆𝑟𝑟𝑒𝑒𝑙𝑙,𝑧𝑧

2=

1

0,978 + �0,9782 − 0,9142




0,752 ∙ 1,29 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑐𝑐𝑚𝑚2

+ 0 ≤ 1,0

0,178 ≤ 1,0

POGOJ USTREZA!

OPOMBA:

Za dane obremenitve stojine bi ustrezal tudi manjši prerez 12/12 cm.

9.9 Roka v garaži





𝐼𝐼𝑦𝑦 = 18∙183


𝑐𝑐𝑚𝑚2

𝐼𝐼𝑧𝑧 = 18∙183

12= 8748 𝑐𝑐𝑚𝑚4 𝑓𝑓𝑐𝑐,90,𝑘𝑘 = 0,25 𝑘𝑘𝑘𝑘

𝑐𝑐𝑚𝑚2

𝑊𝑊𝑦𝑦 = 18∙182


𝑐𝑐𝑚𝑚2

𝑊𝑊𝑧𝑧 = 18∙182


𝑐𝑐𝑚𝑚2






Kjer je:




𝐴𝐴=

26,77𝑘𝑘𝑘𝑘324𝑐𝑐𝑚𝑚2 = 0,083



𝛾𝛾𝑀𝑀= 0,7 ∙


1,3= 1,131





𝑐𝑐𝑚𝑚2



𝑚𝑚𝑧𝑧 = �𝐼𝐼𝑧𝑧

𝐴𝐴= �8748𝑐𝑐𝑚𝑚4


𝜆𝜆𝑧𝑧 =𝑙𝑙𝑢𝑢

𝑚𝑚𝑧𝑧=

3095,20

= 59,47

𝜆𝜆𝑟𝑟𝑒𝑒𝑙𝑙,𝑧𝑧 =𝜆𝜆𝑧𝑧

𝜋𝜋∙ �


𝐸𝐸0,05=

59,47𝜋𝜋

∙ �2,1 𝑘𝑘𝑘𝑘

𝑐𝑐𝑚𝑚2



𝑘𝑘𝑧𝑧 = 0,5�1 + 𝛽𝛽𝑐𝑐�𝜆𝜆𝑟𝑟𝑒𝑒𝑙𝑙,𝑧𝑧 − 0,3� + 𝜆𝜆𝑟𝑟𝑒𝑒𝑙𝑙,𝑧𝑧2 �

𝑘𝑘𝑧𝑧 = 0,5(1 + 0,2(1,001 − 0,3) + 1,0012)

𝑘𝑘𝑧𝑧 = 1,079


𝑘𝑘𝑧𝑧 + �𝑘𝑘𝑧𝑧2 − 𝜆𝜆𝑟𝑟𝑒𝑒𝑙𝑙,𝑧𝑧

2=

1

1,765 + �1,7652 − 1,5132




0.683 ∙ 1,29 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑐𝑐𝑚𝑚2

+ 0 ≤ 1,0

0,11 ≤ 1,0

POGOJ USTREZA!

OPOMBA:

Za dane obremenitve roke v garaži bi ustrezal tudi manjši prerez 10/10 cm.


10 PRIKAZ MONTAŽE

Gradnja objekta s skeletnim sistemom se prične v delavnici, ko iz računalniško izdelanih

načrtov preide v izdelavo z računalniško vodenim obdelovalnim strojem (CNC). Ti stroji

vsak posamezni del elementa obrežejo in oblikujejo na točno definirano velikost ter obliko.

Za lažjo montažo konstrukcijskih elementov se vsak element točno označi, definira na

delavniškem načrtu in pripravi za transport tako, da so pripadajoči si elementi skupaj.

Montaža konstrukcijskih elementov lahko poteka v sami delavnici ali pa, kot je prikazano v

našem primeru, na lokaciji, kjer bo objekt stal. Za montažo na lokaciji se v večini primerov

odločimo zaradi nižjih stroškov transporta.

Montaža na gradbišču se prične z dostavo nesestavljenih delov konstrukcije (slika 12.1 levo),

ki ji sledi izdelava posameznih konstrukcijskih elementov in postavitev na že pripravljeno

armirano betonsko ploščo (slika 12.1 desno). Spodnji del, ki se stika z AB ploščo, se zažge,

tako da se na lesu tvori zoglenela plast. Zoglenela plast nam preprečuje morebiten vdor vode

v les. Stenske obloge (OSB-plošče) se montirajo le v predelih, v katerih bi bila kasnejša

montaža onemogočena. S postavitvijo vseh stenskih elementov se le ti sidrajo v talno ploščo,

čemur sledi montaža kapnih tramov, v katerih so pripravljeni izrezi za montažo stropnikov.

Po montaži stropnikov (slika 12.3) se izdela zgornja obloga stropnikov z OSB-ploščo za

lažjo montažo strešne konstrukcije (slika 12.4).

Objekt se zaključi do faze izvedbe estrihov ter notranjih oblog.


Slika 10.1: Dostava nesestavljene konstrukcije (levo), začetna faza postavljanja obodnih

zidov (desno) [33]

Slika 10.2: Montaža predelnih sten [33]

Slika 10.3: Montaža stropnikov [33]


Slika 10.4: Postavitev ostrešja [33]

Slika 10.5: : Končni izgled postavljene konstrukcije [33]

Slika 10.6: Pokrivanje strehe [33]


Slika 10.7: Zaključevanje fasade (levo); zaključen objekt (desno) [33]


11 ZAKLJUČEK

Preveritev maksimalno obremenjenih prerezov nam je pokazal, da je objekt glede na svojo

velikost in obtežbe predimenzioniran, ampak zaradi ohranjanja debeline zidu (vmesne

izolacije) ter lažje dobavljivih standardnih prerezov dolžinsko spojenega lesa so ti prerezi

obveljali.

V današnjem času, ko stremimo po bolj ekološkem, zdravem ter varčnem življenju, je hiša,

grajena iz lesa, najbolj primerna. Takšna hiša ima veliko ekološko bilanco, saj je energija za

pridobivanje in predelavo lesnih izdelkov zelo majhna in ekonomična v primerjavi z drugimi

materiali. Bivalno okolje obdano z lesnim materialom pa dobro vpliva na človekovo počutje,

saj les, ki je naravni material, nima škodljivih vplivov na človeka in okolje.

Uporaba dolžinsko spojenega lesa v konstrukcijske namene dviguje ekološko bilanco lesenih

hiš, saj je v primerjavi z drugimi masivnimi sistemi delež odpadnega materiala zelo majhen.

Z večjim odpadnim materialom se tudi dvignejo stroški izgradnje. Pri dolžinskem spajanju

se tako lahko vsak odpadni material, ki je ostanek od predolgih elementov, spoji v nov

element.

S preverjanjem maksimalno obremenjenih prerezov smo ugotovili, da je predstavljeni

objekt glede na svojo velikost in obtežbe predimenzioniran, ampak so zaradi ohranjanja

debeline zidu (vmesne izolacije) ter lažje dobavljivih standardnih prerezov dolžinsko

spojenega lesa, ti prerezi kljub vsemu obveljali.

Dolžinsko spojen les v primerjavi s standardnim masivnim lesom nima slabosti, saj so

materialne karakteristike enake za dolžinsko spojen masivni les in masivni les brez spojev.

To pomeni, da dolžinsko spojen les prenaša obremenitve podobno, ali pa celo boljše.

Gradnja skeletnih konstrukcij v današnjem času je hitra in enostavna, saj današnja

tehnologija računalniških programov v povezavi z računalniško vodenimi oblikovalnimi

stroji (CNC) poenostavi vsa zamudna dela. S pravilno vnesenimi podatki v programe,

izračune statike, dinamike ter dimenzioniranje elementov programi izvajajo sami. Iz


računalniškega modela program nato ustvari načrt razreza, ki ga pošlje v obdelovalni stroj.

Sestavljanje takšnih elementov je enostavno, saj z dobro načrtovanimi delavniškimi načrti

sestava elementov ne povzroča nobenih težav.


12 VIRI, LITERATURA

[1.] Jelovica hise, Zgodovina. Dostopno na:

http://www.jelovica-hise.si/zgodovina.html [18.8.2016]

[2.] Kitek Kuzman Manja, Lesene konstrukcije v stanovanjski in javni gradnji | Slovenija,

Biotehnična fakulteta, Univerza v Ljubljani, Ljubljana 2012.

[3.] Hrovatin J., Kitek Kuzman M., Kušar J., Členitev sistemov lesene montažne gradnje

glede na postopek gradnje, 2005. Dostopno na:

http://www.dlib.si/stream/URN:NBN:SI:DOC-PU297BM6/d123a903-0e97-42dc-

b5bf-575bf4ac917d/PDF [18.8.2016]

[4.] Premrov M., Lukić M., Šmid G., Vpliv deleža odprtin na horizontalno nosilnost in

togost montažnih okvirnih stenskih elementov

http://satena.si/documents/Srecanje_FERI_Maribor/FG-Lumar.pdf [18.8.2016]

[5.] Premrov, M., Dobrila P., Lesene konstrukcije, Fakulteta za gradbeništvo, Maribor

2008.

[6.] Saje F. 'Sodobne lesene konstrukcije' v Gradnja z lesom – izziv in priložnost za

Slovenijo, 2. izd., str 138-143

[7.] Hrovatin J. 'Izvedbe sten pri leseni montažni gradnji' v Gradnja z lesom – izziv in

priložnost za Slovenijo, 2. izd., str 242-245

[8.] Wikipedia, Predalčna lesena gradnja. Dostopno na:

https://sl.wikipedia.org/wiki/Predal%C4%8Dna_lesena_gradnja [20.8.2016]

http://www.jelovica-hise.si/zgodovina.html

http://www.dlib.si/stream/URN:NBN:SI:DOC-PU297BM6/d123a903-0e97-42dc-b5bf-575bf4ac917d/PDF

http://www.dlib.si/stream/URN:NBN:SI:DOC-PU297BM6/d123a903-0e97-42dc-b5bf-575bf4ac917d/PDF

http://satena.si/documents/Srecanje_FERI_Maribor/FG-Lumar.pdf

https://sl.wikipedia.org/wiki/Predal%C4%8Dna_lesena_gradnja


[9.] ALPENI ing d.o.o., Splošno o varčnih lesenih gradnjag. Dostopno na:

http://www.alpeni.si/index.php/splosno-varcne-lesene-gradnje [20.8.2016]

[10.] KVH®, Argumenti za sodoben gradbeni material iz lesa, Dostopno na:

www.kvh.eu/fileadmin/downloads/kvh_folder_SLO_2009_web3.pdf [1.8.2016]

[11.] Brettschichtholz, Merkblatt zu ansetzbaren Rechenwerten für die Bemessung nach

DIN EN 1995-1-1, Dostopno na:

http://www.brettschichtholz.de/publish/binarydata/pdfs/aktuelles/stghb_produktreg

eln-merkblatt-2014_auflage-8_print_140909.pdf [15.8.2016]

[12.] Urad Republike Slovenije za standardizacijo in meroslovje pri Ministrstvu za znanje

in tehnologijo 1998. Slovenski predstandart SIST EN 1991-1-1






in tehnologijo 1998. Slovenski predstandart SIST EN 1998-1



[17.] Ekoprodukt, Konstrukcijski les, Dostopna na:

http://www.ekoprodukt.si/konstrukcijski-les-prva-stran.html [27.3.2016]

[18.] iQwood, Zgodovina lesene gradnje, dostopna na spletnem naslovu:

http://www.iqwood.com/slo/les/zgodovina.html

http://www.alpeni.si/index.php/splosno-varcne-lesene-gradnje

http://www.kvh.eu/fileadmin/downloads/kvh_folder_SLO_2009_web3.pdf

http://www.brettschichtholz.de/publish/binarydata/pdfs/aktuelles/stghb_produktregeln-merkblatt-2014_auflage-8_print_140909.pdf

http://www.brettschichtholz.de/publish/binarydata/pdfs/aktuelles/stghb_produktregeln-merkblatt-2014_auflage-8_print_140909.pdf

http://www.ekoprodukt.si/konstrukcijski-les-prva-stran.html

http://www.iqwood.com/slo/les/zgodovina.html



in tehnologijo 1998. Slovenski predstandart SIST EN 1990

[20.] Mantiques Modern, Dostopno na

http://www.mantiquesmodern.com/item_details.php?id=332769 [26.8.2016]

[21.] Staufer and sons. Dostop na: http://www.staufferandsons.com/gallery/ [25.8.2016]

[22.] Monttažne hiše, hiše prihodnosti, Dostopno na: http://www.deloindom.si/novogradnje/montazna-gradnja-hise-prihodnosti [25.8.2016]

[23.] Ledinek, Dostopno na: http://www.ledinek.com/en/download/index.html [25.8.2016]

[24.] Ministrstvo za okolje in prostor RS, Agencija republike Slovenije za okolje, Dostopno na: http://www.arso.gov.si/potresi/potresna%20nevarnost/projektni_pospesek_tal.html [31.8.2016]

[25.] Lesoteka hiše, CLT gradnja, Dostopno na:

http://www.lesoteka-hise.si/sl/masivne-lesene-hise-CLT [26.8.2016]

[26.] Univerza v Ljubljani - Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Požarna odpornost

lesenih konstrukcij - določitev mehanske odpornosti, Dostopno na:

http://www.km.fgg.uni-

lj.si/predmeti/POK/Predavanja/Pozarna%20odpornost%20lesenih%20konstrukcij.p

df [26.8.2016]

[27.] Brunarice je zakon, Dostopno na:

http://brunarice.jezakon.com/file/brunarice.htm [26.8.2016]

[28.] American Pole and Timber, Structural timber trusses, Dostopno na:

http://www.americanpoleandtimber.com/structural-timber-trusses/ [7.9.2016]

http://www.mantiquesmodern.com/item_details.php?id=332769

http://www.staufferandsons.com/gallery/

http://www.deloindom.si/novogradnje/montazna-gradnja-hise-prihodnosti

http://www.ledinek.com/en/download/index.html

http://www.arso.gov.si/potresi/potresna%20nevarnost/projektni_pospesek_tal.html

http://www.lesoteka-hise.si/sl/masivne-lesene-hise-CLT

http://www.km.fgg.uni-lj.si/predmeti/POK/Predavanja/Pozarna%20odpornost%20lesenih%20konstrukcij.pdf



http://brunarice.jezakon.com/file/brunarice.htm

http://www.americanpoleandtimber.com/structural-timber-trusses/


[29.] Elascon, Holz-Beton-Verbunt, Dostopno na:

https://www.elascon.de/sites/default/files/images/Elascon-V-HB-S-Verbund-Holz-

Beton-Standard.jpg [7.9.2016]

[30.] Riko group, Riko hiše – Les in beton; Dostopno na:

http://www.rikogroup.com/si/imagelib/magnify/default/novice/riko_hise/Male_bras

lovce/RIMG1071.JPG [7.9.2016]

[31.] Pinterest; Dostopno na:

https://www.pinterest.com/ [7.9.2016]

[32.] Vita Nova Kager; Dostopno na:

http://vitanova.kager.si/wp-content/gallery/vn-kociper/vitanovakociper-

05_resize.jpg [7.9.2016]

[33.] Roškarič gradnje, Montažne hiše, Dostopno na:

http://www.roskaric.si/slo/index.php/montazna-hisa [20.3.2016]

https://www.elascon.de/sites/default/files/images/Elascon-V-HB-S-Verbund-Holz-Beton-Standard.jpg

https://www.elascon.de/sites/default/files/images/Elascon-V-HB-S-Verbund-Holz-Beton-Standard.jpg

http://www.rikogroup.com/si/imagelib/magnify/default/novice/riko_hise/Male_braslovce/RIMG1071.JPG

http://www.rikogroup.com/si/imagelib/magnify/default/novice/riko_hise/Male_braslovce/RIMG1071.JPG

https://www.pinterest.com/

http://vitanova.kager.si/wp-content/gallery/vn-kociper/vitanovakociper-05_resize.jpg

http://vitanova.kager.si/wp-content/gallery/vn-kociper/vitanovakociper-05_resize.jpg

http://www.roskaric.si/slo/index.php/montazna-hisa


13 PRILOGE

13.1 Kazalo slik

Slika 2.1: Prva montažna lesena hiša v Sloveniji iz leta 1942 [1] ____________________ 3

Slika 2.2: Malostenski panelni sistem [3], [4] ___________________________________ 4

Slika 2.3: Velikostenski panelni sistem [3], [4] __________________________________ 4

Slika 2.4: Naselje sistema malopanelnih elementov, Murgle Ljubljana [2] _____________ 5

Slika 3.1: Zoglenel pas nosilca, ki je bil pod vplivom odprtega ognja [26] ____________ 10

Slika 3.2: Primer lesenega nosilca, ki po požaru podpira jeklene profile [9] __________ 11

Slika 3.3: Primer preizkusa obnašanja lesenih objektov na potres [9] ________________ 12

Slika 4.1: Hiše izdelane iz brun [27] _________________________________________ 14

Slika 4.2: Masivna gradnja iz križno lepljenih elementov [25] _____________________ 15

Slika 4.3: Predalčna gradnja [8] _____________________________________________ 16

Slika 4.4: Stebrna nosilna konstrukcija [20] ____________________________________ 16

Slika 4.5: Sodobna skeletna konstrukcija [21] __________________________________ 16

Slika 4.6: Panelni sistem gradnje [22] ________________________________________ 17

Slika 4.7: Kombinacija les-jeklo [28] _________________________________________ 18

Slika 4.8: Kombinacija les-beton (plošča) [29] _________________________________ 19

Slika 4.9: Kombinacija les-beton (nosilni zid) [30] ______________________________ 19

Slika 4.10: Kombinacija les opeke (levo), kamna (desno) [31] _____________________ 20

Slika 4.11: Kombinacija Les glina s slama [31] _________________________________ 20

Slika 4.12: Kombinacija les steklo [32] _______________________________________ 21


Slika 5.1: Dolžinski spoj - zobčasto stikovanje [10] _____________________________ 23

Slika 5.2:Razrez ločen v sredici (a) in ločen od sredice (b) [10] ___________________ 24

Slika 5.3: Znak o usklajenosti (a) in znak nadzora KVH* (b) [10] _________________ 25

Slika 5.4: Prikaz označevanja napak (levo), ter odstranitev teh napak (desno) [23] ____ 26

Slika 5.5: Rezkanje zobčastih stikov [23] _____________________________________ 26

Slika 5.6: Nanos lepila (levo) ter neposredno stiskanje stikov (desno) [23] ___________ 27

Slika 6.1: Detajl strehe ___________________________________________________ 30

Slika 6.2: Prerez stropa ___________________________________________________ 30

Slika 6.3: Prerez zunanje nosilne stene _______________________________________ 31

Slika 6.4: Prerez notranje stene _____________________________________________ 31

Slika 7.1: Razredi snežne obtežbe po SIST EN 1991-1-3/A101 ____________________ 36

Slika 7.2: Oblikovni koeficient [13] _________________________________________ 37

Slika 7.3: Vetrne cone v Sloveniji [14] _______________________________________ 39

Slika 7.4: Stene glede na predpise SIST EN 1991-1-4 [14] _______________________ 43

Slika 7.5: Razdelitev sten na področja pri različnih smereh delovanja vetra __________ 44

Slika 7.6: Potek priporočenih vrednosti cpe v odvisnosti od A [14] _________________ 45

Slika 7.7: Razdelitev štirikapnice na vetrne cone [14] ___________________________ 47

Slika 7.8: Razdelitev strehe na vetrne cone – veter jug __________________________ 48

Slika 7.9: Razdelitev strehe na vetrne cone - veter sever _________________________ 48

Slika 7.10: Razdelitev strehe na vetrne cone - veter vzhod _______________________ 49

Slika 7.11: Razdelitev strehe na vetrne cone - veter zahod ________________________ 49

Slika 7.12: Karta potresne nevarnosti Slovenije [24] ____________________________ 54

Slika 8.1: 3D model objekta, modeliran v Tower-u _____________________________ 57

Slika 10.1: Dostava nesestavljene konstrukcije (levo), začetna faza postavljanja obodnih

zidov (desno) [33] ___________________________________________________ 96


Slika 10.2: Montaža predelnih sten [33] _______________________________________ 96

Slika 10.3: Montaža stropnikov [33] _________________________________________ 96

Slika 10.4: Postavitev ostrešja [33] __________________________________________ 97

Slika 10.5: : Končni izgled postavljene konstrukcije [33] _________________________ 97

Slika 10.6: Pokrivanje strehe [33] ___________________________________________ 97

Slika 10.7: Zaključevanje fasade (levo); zaključen objekt (desno) [33] ______________ 98

Slika 13.4: NSK špirovca _________________________________________________ 114

Slika 13.5: NSK Slemenske lege ___________________________________________ 115

Slika 13.6: NSK grebenske lege ____________________________________________ 116

Slika 13.7: NSK stropnik _________________________________________________ 117

Slika 13.8: NSK najbolj obremenjene diagonale v zidnem elementu _______________ 118

Slika 13.9: NSK najbolj obremenjene stojine v zidnem elementu __________________ 118

Slika 13.10: NSK lepljenega nosilca v garaži _________________________________ 119

Slika 13.11: NSK stebra v garaži ___________________________________________ 120

Slika 13.12: NSK roke nad nosilcem v garaži _________________________________ 121

13.2 Kazalo preglednic

Preglednica 3.1: Stopnje prefabrikacije [3] ........................................................................... 8

Preglednica 4.1: Sistemi lesenih konstrukcij [4] ................................................................. 13

Preglednica 5.1: Optimalni prečni prerezi KVH* (gradnje hiš) za smreko/jelko NSi [10]. 25

Preglednica 5.2: Materialne karakteristike dolžinsko spojenega lesa [11] .......................... 27

Preglednica 7.1: Lastna teža nekonstrukcijskih elementov strehe ...................................... 33

Preglednica 7.2: Lastna teža konstrukcijskih elementov strehe .......................................... 33

Preglednica 7.3: Lastna teža stropnega elementa ................................................................ 34


Preglednica 7.4: Lastna teža zunanje nosilne predalčne stene v skupni debelini 28,5 cm .. 34

Preglednica 7.5: Lastna teža notranje predalčne stene v skupni debelini 19,5 cm ............. 34

Preglednica 7.6: Lastna teža notranje predalčne stene v skupni debelini 17,5 cm ............. 35

Preglednica 7.7: Obtežni primeri ........................................................................................ 37

Preglednica 7.8: Preglednica kategorije terena in njeni parametri [14] .............................. 40

Preglednica 7.9: Priporočene vrednosti koeficientov zunanjega tlaka za navpične stene stavb

[14] .............................................................................................................................. 45

Preglednica 7.10: Zunanji pritiski na stene z vzhodne strani. ............................................. 45

Preglednica 7.11: Zunanji pritiski na stene s severne strani ............................................... 46

Preglednica 7.12: Zunanji pritiski na stene z južne strani ................................................... 46

Preglednica 7.13: Zunanji pritiski na stene z zahodne strani .............................................. 46

Preglednica 7.14: Koeficient zunanjega tlaka na štirikapnice [14] ..................................... 50

Preglednica 7.15: Zunanji pritiski na streho z zahodne strani ............................................. 50

Preglednica 7.16: Zunanji pritiski na streho s severne strani .............................................. 51

Preglednica 7.17: Zunanji pritiski na streho z zahodne strani ............................................. 51

Preglednica 7.18: Zunanji pritiski na streho z južne strani ................................................. 51

Preglednica 7.19: Tipi tal [15] ............................................................................................. 53

Preglednica 7.20: Osnovne vrednosti faktorja obnašanja (q0 ) za sisteme, ki so pravilni po

višini [15] .................................................................................................................... 55


13.3 Tlorisi

V nadaljevanju so priloženi naslednji tlorisi:

TLORIS PRITLIČJA št. lista 1

TLORIS STROPNIKOV št. lista 2

TLORIS OSTREŠJA št. lista 3



13.4 Izračuni iz programa Tower 6

Razporeditev mas po višini objekta

Nivo Z [m] X [m] Y [m] Masa [T] T/m2 0.51 7.51 10.71 30.28 0.00 7.45 9.98 4.92 temelji -2.49 7.65 10.86 6.49 Skupno: -0.01 7.52 10.65 41.69 Položaj centra togosti po višini objekta

Nivo Z [m] X [m] Y [m] 0.51 7.34 9.51 0.00 7.51 9.88 temelji -2.49 7.28 10.35 Ekscentriciteta po višini objekta

Nivo Z [m] eox [m] eoy [m] 0.51 0.16 1.21 0.00 0.06 0.10 temelji -2.49 0.37 0.51

Vhodni podatki - Obtežba

Lista obtežnih primerov No Naziv 1 lastna in stalna (g) 2 koristna 3 sneg 1 4 sneg 2 5 sneg 3 6 veter +X 7 veter -X 8 veter +Y 9 veter -Y 10 SEIZMIKA X 11 SEIZMIKA Y 12 Komb.: 1.35xI+1.5xII+0.75xIII 13 Komb.: 1.35xI+1.5xIII 14 Komb.: 1.35xI+1.5xIV

No Naziv 15 Komb.: 1.35xI+1.5xV 16 Komb.: 1.35xI+1.5xVI 17 Komb.: I+1.5xVI 18 Komb.: 1.35xI+1.5xVII 19 Komb.: I+1.5xVII 20 Komb.: 1.35xI+1.5xVIII 21 Komb.: I+1.5xIX 22 Komb.: I+II+0.5xIII 23 Komb.: I+III 24 Komb.: I+IV 25 Komb.: I+V 26 Komb.: I+VI 27 Komb.: I+VII 28 Komb.: I+VIII 29 Komb.: I+IX

#.Modalna analiza Faktorji obtežb za preračun mas

No Naziv Koeficient 1 lastna in stalna (g) 1.00 2 koristna 0.00 3 sneg 1 0.00 4 sneg 2 0.00 5 sneg 3 0.00

No Naziv Koeficient 6 veter +X 0.00 7 veter -X 0.00 8 veter +Y 0.00 9 veter -Y 0.00

Nihajne dobe konstrukcije No T [s] f [Hz] 1 0.8084 1.2370 2 0.4027 2.4830 3 0.3850 2.5976 4 0.3562 2.8074 5 0.3491 2.8643


Seizmični preračun: EC8 SLO

Kategorija tal: B

Kategorija pomena: II (γ=1.0)

Razmerje ag/g: 0.10

Faktor obnašanja: 4.5

Koeficient dušenja: 0.05

S: 1.2

Tb: 0.15

Tc: 0.5

Td: 2

Faktorji smeri potresa:

Naziv Kx Ky Kz SEIZMIKA X 1.000 0.300 0.000 SEIZMIKA Y 0.300 1.000 0.000

SEIZMIKA X

Nivo Z [m] Ton 1 Ton 2 Ton 3

Px [kN] Py [kN] Pz [kN] Px [kN] Py [kN] Pz [kN] Px [kN] Py [kN] Pz [kN] 0.51 0.00 0.55 0.00 0.00 -0.02 -0.00 -0.00 0.06 0.00 0.00 0.00 0.14 -0.00 -0.00 0.01 0.00 0.00 0.10 0.00 temelji -2.49 0.00 0.09 0.00 -0.00 0.02 0.00 -0.00 0.03 0.00 Σ= 0.00 0.78 0.00 0.00 0.00 0.00 -0.00 0.18 0.00


Px [kN] Py [kN] Pz [kN] Px [kN] Py [kN] Pz [kN] Px [kN] Py [kN] Pz [kN] 0.51 0.00 0.00 -0.00 0.00 0.07 -0.01 -0.00 0.01 -0.00 0.00 0.00 0.01 0.00 0.00 0.12 0.00 -0.00 0.02 0.00 temelji -2.49 0.00 -0.00 0.00 0.00 0.11 0.00 -0.00 0.02 0.00 Σ= 0.00 0.00 -0.00 0.01 0.30 -0.00 -0.01 0.04 -0.00


Px [kN] Py [kN] Pz [kN] Px [kN] Py [kN] Pz [kN] Px [kN] Py [kN] Pz [kN] 0.51 0.10 -0.00 -0.31 0.00 0.04 0.01 3.91 -1.65 0.14 0.00 0.11 -0.01 0.07 0.00 -0.00 0.01 1.04 -0.46 0.02 temelji -2.49 0.02 -0.01 0.00 0.02 -0.00 0.00 0.40 -0.04 0.00 Σ= 0.22 -0.03 -0.23 0.02 0.03 0.02 5.35 -2.15 0.17


Px [kN] Py [kN] Pz [kN] Px [kN] Py [kN] Pz [kN] Px [kN] Py [kN] Pz [kN] 0.51 2.60 4.48 0.23 1.57 -0.59 0.21 0.56 -0.08 0.13 0.00 0.74 0.76 0.18 0.98 -0.08 -0.01 0.12 0.02 0.01 temelji -2.49 0.40 0.09 0.09 0.70 -0.00 0.02 0.03 -0.01 0.02 Σ= 3.74 5.33 0.50 3.25 -0.68 0.22 0.71 -0.07 0.16

No T [s] f [Hz] 6 0.3197 3.1277 7 0.3134 3.1907 8 0.3038 3.2921 9 0.2644 3.7818 10 0.2604 3.8403

No T [s] f [Hz] 11 0.2484 4.0253 12 0.2449 4.0838 13 0.2361 4.2354 14 0.2347 4.2616 15 0.2320 4.3100

#.Seizmični izračun


Nivo

Z [m] Ton 13 Ton 14 Ton 15 Px [kN] Py [kN] Pz [kN] Px [kN] Py [kN] Pz [kN] Px [kN] Py [kN] Pz [kN]

0.51 0.03 0.08 -0.02 0.41 0.06 0.06 0.00 0.02 -0.03 0.00 0.01 0.01 0.00 0.02 0.16 -0.05 -0.01 -0.00 0.01 temelji -2.49 -0.01 0.00 -0.00 0.02 0.04 0.01 -0.00 -0.00 0.00 Σ= 0.03 0.09 -0.02 0.45 0.26 0.03 -0.00 0.02 -0.02

Nivo Z [m] Vsi toni

Px [kN] Py [kN] Pz [kN] 0.51 9.18 3.03 0.41 0.00 3.01 0.77 0.25 Temelji -2.49 1.59 0.32 0.15 Σ= 13.78 4.12 0.81

SEIZMIKA Y


Px [kN] Py [kN] Pz [kN] Px [kN] Py [kN] Pz [kN] Px [kN] Py [kN] Pz [kN] 0.51 0.01 1.82 0.00 0.00 -0.05 -0.00 -0.00 0.19 0.00 0.00 0.00 0.47 -0.00 -0.00 0.02 0.00 0.00 0.34 0.00 Temelji -2.49 0.00 0.28 0.00 -0.00 0.04 0.00 -0.00 0.09 0.00 Σ= 0.01 2.57 0.00 0.00 0.01 0.00 -0.01 0.62 0.01


Px [kN] Py [kN] Pz [kN] Px [kN] Py [kN] Pz [kN] Px [kN] Py [kN] Pz [kN] 0.51 0.00 0.00 -0.00 0.00 0.22 -0.02 -0.02 0.06 -0.01 0.00 0.00 0.01 0.00 0.01 0.38 0.01 -0.01 0.10 0.00 Temelji -2.49 0.00 -0.00 0.00 0.01 0.34 0.00 -0.01 0.09 0.00 Σ= 0.00 0.00 -0.00 0.02 0.94 -0.00 -0.04 0.25 -0.01


Px [kN] Py [kN] Pz [kN] Px [kN] Py [kN] Pz [kN] Px [kN] Py [kN] Pz [kN] 0.51 0.02 -0.00 -0.05 0.00 0.05 0.01 -0.46 0.19 -0.02 0.00 0.02 -0.00 0.01 0.00 -0.00 0.01 -0.12 0.05 -0.00 Temelji -2.49 0.00 -0.00 0.00 0.02 -0.00 0.00 -0.05 0.00 -0.00 Σ= 0.04 -0.01 -0.04 0.03 0.05 0.02 -0.62 0.25 -0.02


Px [kN] Py [kN] Pz [kN] Px [kN] Py [kN] Pz [kN] Px [kN] Py [kN] Pz [kN] 0.51 3.14 5.41 0.28 0.15 -0.06 0.02 0.12 -0.02 0.03 0.00 0.90 0.92 0.22 0.10 -0.01 -0.00 0.02 0.00 0.00 Temelji -2.49 0.49 0.11 0.11 0.07 -0.00 0.00 0.01 -0.00 0.00 Σ= 4.52 6.44 0.60 0.32 -0.07 0.02 0.15 -0.01 0.03


Px [kN] Py [kN] Pz [kN] Px [kN] Py [kN] Pz [kN] Px [kN] Py [kN] Pz [kN] 0.51 0.05 0.15 -0.04 0.31 0.05 0.05 0.03 0.11 -0.14 0.00 0.01 0.01 0.00 0.02 0.12 -0.04 -0.03 -0.01 0.04 Temelji -2.49 -0.01 0.00 -0.00 0.02 0.03 0.01 -0.01 -0.01 0.00 Σ= 0.05 0.17 -0.04 0.34 0.20 0.02 -0.01 0.09 -0.10

Nivo Z [m] Vsi toni

Px [kN] Py [kN] Pz [kN] 0.51 3.34 8.13 0.09 0.00 0.92 2.40 0.27 Temelji -2.49 0.54 0.97 0.13 Σ= 4.81 11.50 0.49


Slika 13.1: NSK špirovca


Slika 13.2: NSK Slemenske lege


Slika 13.3: NSK grebenske lege


Slika 13.4: NSK stropnik


,

Slika 13.5: NSK najbolj obremenjene diagonale v zidnem elementu

Slika 13.6: NSK najbolj obremenjene stojine v zidnem elementu


Slika 13.7: NSK lepljenega nosilca v garaži


Slika 13.8: NSK stebra v garaži


Slika 13.9: NSK roke nad nosilcem v garaži


13.5 Naslov študenta

Amadej Roškarič

Lastomerci 27

9250 Gornja Radgona

e-pošta: [email protected]

tel.: 031/384-545

13.6 Kratek življenjepis

Rojen: 2.9.1985

Šolanje: 1992 - 2000 Osnovna šola Gornja Radgona

2000 – 2004 Srednja gradbena šola Maribor

2004 - 2016 VS – gradbeništvo; Fakulteta za gradbeništvo Maribor,

Univerza v Mariboru

mailto:[email protected]

Documents

PROJEKTIRANJE SKELETNE KONSTRUKCIJE IZ DOLŽINSKO …UPORABLJENI SIMBOLI . Velike latinske črke A nadmorska višina kraja . A Ed Projektna vrednost potresnega vpliva . A. x. Površina