Eurokody 4, 5 i 7.
Eurokod 4: Projektowanie konstrukcji stalowo-betonowych
PN-EN 1994 Eurokod 4 składa się z trzech części, z których dwie opublikowano w języku polskim. Całość liczy 304 strony.
Część 1-1 zawiera reguły ogólne, zasady projektowania elementów zespolonych budynków i obiektów inżynierskich. Elementem zespolonym norma nazywa konstrukcję złożoną z części betonowej na stalowych kształtownikach połączonych z betonem za pomocą łączników blokujących poślizg betonu wzdłuż wkładek stalowych. Omówiono podstawy projektowania, materiały i kwestie trwałości. W rozdziale dotyczącym analizy konstrukcji podano zalecenia dotyczące wszystkich czynników, które powinny być uwzględnione przez projektanta. Szczególnie rozbudowano rozdział dotyczący sprawdzania stanów granicznych nośności. Podano postanowienia odnoszące się do projektowania węzłów zespolonych i płyt betonowych na poszyciu ze stalowych blach profilowanych. W załącznikach informacyjnych omówiono sztywność węzłów oraz badania łączników ścinanych i płyt zespolonych. W normie wprowadzono aż 295 symboli ogólnych!
Część 1-2 tego Eurokodu traktuje o projektowaniu konstrukcji zespolonych poddanych działaniu pożaru. W normie omówiono podstawy projektowania, właściwości mechaniczne i termiczne stali i betonu w funkcji temperatury, procedury projektowania oraz wymagania dotyczące trwałości zespolenia betonu ze stalą w warunkach pożarowych. Normę uzupełnia dziewięć załączników, w których znajdują się dodatkowe wyjaśnienia i dane ułatwiające projektowanie. Norma wprowadza 235 symboli, których opanowanie wymaga nie lada wysiłku.
Eurokod 5: Projektowanie konstrukcji drewnianych
Eurokod 5 składa się z trzech części, z których dwie są opublikowane w języku polskim.
Część 1-2 traktuje o projektowaniu konstrukcji drewnianych narażonych na pożar. Przewidziana jest do projektowania budynków i obiektów inżynierskich z drewna: litego, tarcicy, struganego, okrągłego i klejonego warstwowo oraz do wyrobów budowlanych z materiałów drewnopochodnych łączonych za pomocą łączników metalowych lub kleju. Zawiera wymagania dotyczące wytrzymałości, użytkowalności, trwałości i odporności ogniowej drewna. W rozdziale 3 omówiono właściwości materiałów poddanych destrukcji przez zwęglanie w czasie działania ognia. Podano uproszczone zasady projektowania przekrojów elementów oraz łączników mechanicznych w złączach niezabezpieczonych i zabezpieczonych. Norma zawiera sześć załączników informacyjnych, które określają m.in.: prędkość zwęglania drewna w pożarze parametrycznym, nośność belek stropowych i słupków ściennych, zwęglanie elementów ściennych i stropowych oraz ich zdolność oddzielającą.
Tematyka projektowania mostów drewnianych jest przedmiotem części 2. Podano w niej ogólne reguły projektowania elementów konstrukcyjnych z drewna i innych materiałów drewnopochodnych, zespolonych z betonem i/lub stalą. Podano zalecane współczynniki częściowe dla materiałów, omówiono podstawy analizy konstrukcji oraz określono reguły sprawdzania stanów granicznych nośności i użytkowalności, a także konstruowania połączeń. W załącznikach podano metodę sprawdzania zmęczenia oraz drgań wywołanych przez pieszych.
Eurokod 7: Projektowanie geotechniczne
Norma PN-EN 1997-1 jest pierwszą częścią Eurokodu 7. Jest to dokument bardzo obszerny pod względem zawartości i objętości, niemal jak podręcznik projektowania fundamentów pod różne obiekty na rozmaitych podłożach. Omówiono w niej podstawy projektowania, dane geotechniczne, fundamenty bezpośrednie i palowe, nasypy, odwodnienia i wzmacnianie podłoża, nadzór nad robotami, kotwy gruntowe, konstrukcje oporowe, stateczność, budowle ziemne. Znaczną część normy zajmują załączniki rozwijające różne kwestie projektowania geotechnicznego i zawierające dane do obliczeń. Norma dopuszcza postanowienia krajowe w 40 miejscach, załącznik z postanowieniami krajowymi będzie opracowany do 2010 r. W kwietniu 2009 r. PKN opublikował opracowaną staraniem KT 254 część 2. tego Eurokodu. Liczy ona 164 strony, składa się z 6 rozdziałów uzupełnionych 24 załącznikami informacyjnymi. Omówiono w niej planowanie badań podłoża i pobieranie próbek gruntów i skał różnych kategorii oraz pomiary wód gruntowych. Szczegółowo opisano wykonywanie badań polowych i laboratoryjnych gruntów i skał.
Uwagi końcowe
– Zacznijmy od konstatacji, że zbiór Eurokodów liczy 58 dokumentów o łącznej objętości ok. 4800 stron. Z jednej strony można go oceniać pozytywnie jako ogromne i spójne vademecum projektowania różnych konstrukcji na obszarze UE, a z drugiej trzeba nań spojrzeć pod kątem możliwości wykorzystania w praktyce projektowej. Z tego drugiego punktu widzenia jest to objętość porażająca w swej masie, nie mówiąc o treści postanowień. Nawet jeśli od tej objętości odliczymy jakieś 300 stron na teksty powtarzające się w EN, to natychmiast musimy doliczyć parę setek norm powołanych spoza zbioru Eurokodów. Niejeden projektant powinien się w porę zastanowić, co dla niego znaczy 4500 stron postanowień normowych do opanowania i stosowania. Oczywiście, przerysowuję, bo projektanci będą się posługiwali Eurokodami materiałowymi swojej specjalności, a nawet tylko normami z odpowiednich pakietów. Informacje podane w tablicach 1 i 2 umożliwiają ocenę „kubatury” PN-EN eurokodowych, z którymi projektant może mieć do czynienia w codziennej praktyce.
– Osoby, które zapoznały się z treścią Eurokodów, na pewno wiedzą, że normy te są zbudowane wg innej koncepcji (filozofii) niż dotychczasowe PN własne, nawet te tzw. pomostowe. Zapisy w Eurokodach odbiegają w wielu miejscach od klasycznych sformułowań normatywnych, z którymi polscy projektanci się zżyli, przybierają one postać poradnikową lub wręcz podręcznikową, pozostawiając projektanta w „rozterce”, zmuszając go do wyboru rozwiązania. Do tego trzeba mieć wiadomości z innego źródła, żeby nie szukać daleko, posłużę się przykładem ustalenia oddziaływania wiatru na budowle.
– Polskie Normy wprowadzające Eurokody powinny się znaleźć możliwie szybko w wyposażeniu projektantów, biur projektów, osób pełniących samodzielne funkcje w budownictwie, firm budowlanych, nadzoru budowlanego i władz budowlanych, producentów wyrobów budowlanych, laboratoriów badawczych itp. podmiotów sektora budownictwa. Są to dokumenty skomplikowane i ich zastosowanie na pewno będzie źródłem nieporozumień, a może i błędów. Z ich stosowaniem łatwiej poradzą sobie duże biura projektów z licznym personelem, w małych firmach, kilkuosobowych, może to być próg trudny do przekroczenia, tym trudniejszy, bo trzeba będzie śledzić wprowadzane zmiany. Zachęcam zainteresowane podmioty do wgłębienia się w treść Eurokodów i podjęcia prób zastosowania w projektowaniu, jeśli nie całych obiektów, to przynajmniej części, tak aby sukcesywnie opanować sztukę posługiwania się nimi i nie pozostawić rozstrzygania wszystkich niejasności w okresie ich stosowania po marcu 2010 r. Warto też wiedzieć wcześniej, kiedy i w jakiej formie wejdą do stosowania w Polsce. Stanowczo za mało jest informacji, publikacji i konferencji w środowisku inżynierskim na ten temat. Ileż spotkań było przed laty na temat nowej normy PN-B-03264.
– Autor jest przekonany, że korzystanie z tak rozbudowanych objętościowo norm nie będzie ani ergonomiczne, ani efektywne. Wiele czasu pochłonie projektantom rozpracowanie treści ich postanowień. Można by temu zaradzić, opracowując odpowiednie kompendia, wyciągi, komentarze czy vademecum, które w małej objętości zawierałyby kwintesencję Eurokodów i przykłady zastosowań. Na pewno na ich podstawie będą powstawać profesjonalne programy komputerowe, nie tylko krajowe. Wszystkie takie Opracowania powinny być tworzone w porozumieniu z Polskim Komitetem Normalizacyjnym, któremu przysługują autorskie prawa majątkowe do PN, a ewentualne logo PKN nadawałoby im odpowiedni status i mogłyby być rozprowadzane równolegle z Polskimi Normami.
mgr inż. Witold Ciołek
