Co to są osiadania konstrukcji?

Osiadania konstrukcji to pionowe przemieszczenia poszczególnych elementów konstrukcji budynku takich jak sufit, strop, dach, zmniejszenie się wysokości przegród wewnętrznych. Osiadania w budynkach wielokondygnacyjnych sumują się dla wyższych kondygnacji.

Skąd się biorą osiadania konstrukcji w budynkach szkieletowych?

Osiadania powstają w wyniku sumowania się dwóch właściwości fizycznych występujących w materiale jakim jest drewno lite, oraz parametru technicznego powstałego w wyniku łączenia elementów.

SKURCZ DREWNA

Pierwsza z właściwości fizycznych odpowiadająca za przemieszczenia pionowe konstrukcji to skurcz występujący w skutek zmiany warunków wilgotnościowych, pomiędzy procesem montażu a procesem eksploatacji konstrukcji. W trakcie montażu konstrukcja wykonana z drewna litego posiada wilgotność na poziomie ≈ 23% (stan powietrzno – suchy). W procesie eksploatacji konstrukcja zostaje poddana stopniowemu ogrzewaniu co powoduje zmniejszenie wilgotności do poziomu ≈ 10%.

ŚCIŚLIWOŚĆ DREWNA

Druga z właściwości fizycznych odpowiadająca za przemieszczenia pionowe konstrukcji to ściśliwość, jest to stosunek wielkości obciążenia do gęstości materiału. Drewno jako materiał niejednorodny (twardziel i biel) podlega odkształceniom. Do osiadań konstrukcji dochodzi na etapie eksploatacji (użytkowania) budynku, kiedy to do obciążeń stałych dochodzą obciążenia użytkowe. Wyznaczając osiadania należy również zwrócić uwagę na efekt pełzania – wpływ czasu trwania obciążenia na konstrukcję.

ZLEG między elementami

Podczas łączenia elementów słupek – podwalina, słupek – oczep, oczep – belka stropowa itp. między elementami powstają szczeliny. Szczeliny te znikają i następuje „szczelny” docisk elementów do siebie w wyniku oddziaływania obciążeń na poszczególne elementy. Wielkość szczeliny jest zależna od sposobu realizacji. Na przykład wykonywanie ścian za pomocą maszyn tj. most roboczy nadaje wstępny docisk elementów do siebie, co skutkuje mniejszą szczeliną. Wykonywanie ścian przez pracowników, skutkuje większą szczeliną między elementami. Przy wyznaczaniu zlegu należy uwzględnić wszystkie płaszczyzny między elementami.

Jakie są skutki osiadań konstrukcji?

Według PN-EN 1995-1-1 Osiadania nie powinny przekraczać odpowiednich wielkości granicznych wyznaczonych z uwagi na możliwość zniszczenia materiałów, z których wykonano sufity, stropy, przegrody wewnętrzne i warstwy wykończeniowe, oraz z uwagi na wymagania funkcjonalne i estetyczne.

W przypadku obiektów kilku piętrowych, hybrydowych o betonowym trzonie windowym lub klatką schodową, występują różnice osiadań między elementami konstrukcji wykonanych z różnych materiałów. Aby skompensować osiadania konstrukcji drewnianej należy zwiększyć wysokości kondygnacji aby dostosować jej do poziomów elementów betonowych.

W jaki sposób wyznaczyć osiadania?

Osiadania powstałe od skurczu drewna można wyznaczyć na podstawie normy PN-EN 336:2013-12 Drewno konstrukcyjne — Wymiary, odchyłki dopuszczalne oraz książek z literatury technicznej np. „Inżynieria materiału drzewnego” autorstwa P. Kozakiewicz, S. Krzosek.

Osiadania powstałe od obciążania elementów konstrukcji z uwzględnieniem efektów pełzania można wyznaczać na podstawie normy PN-EN 1995-1-1 według punktu 2.2.3 Stany graniczne użytkowalności.