Dimensionering av byggnadskonstruktioner

Transkript

1 Dimensionering av byggnadskonstruktioner Välkommen! Dimensionering av byggnadskonstruktioner 1 Dimensionering av byggnadskonstruktioner Kursen behandlar dimensionering av balkar, pelare och plattor av betong. Dimensionering av byggnadskonstruktioner enligt bruksgränstillstånd ingår även i kursen. Kursen är uppdelad i två moment: 1. Teori, 5 hp (Theory, 5 ECTS); 2. Laboration, 2.5 hp (Laboratory, 2.5 ECTS) Dimensionering av byggnadskonstruktioner 2 2 1

2 Kursutvärdering 2015 Vad var bra på kursen och bör behållas? Föreläsarna! Mycket duktiga. Bra innehåll. Bra att börja med lite materialegenskaper och bakgrund för att få inblick i hur det fungerar. Bra. Upplägget. Samt labben är kanon. Man hinner börja fundera på vad som kommer hända under senare delar av labben. Alltså när man knäcker balken. Det var bra att det fanns lösningsförslag till vissa uppgifter. Kursen fokuserade enbart på betong, vilket var både intressant och uppskattat, då tidigare kurser inte har berört beräkningar på betong. Det var bra att det följde med gränsvärden för armeringsinnehåll på tentan. Detta fanns bara med till viss del i formelsamlingarna Dimensionering av byggnadskonstruktioner 3 Kursutvärdering 2015 Vad var bra på kursen och bör behållas? Labben var mycket bra :) Roligt att få se att verkligheten stämmer hyfsat bra med verkligheten. Fungerade bra med videoföreläsning Bra kurs, kändes relevant och lagom svårighetsgrad. Väldigt bra lärare från Luleå, de var mycket bra på att förklara. Bra räkneexempel, rolig labb Tycker att allt var bra! Dimensionering av byggnadskonstruktioner 4 2

3 Kursutvärdering 2015 Vad tycker du bör ändras för att kursen skall bli bättre? "Räknehäftet borde uppdateras så att svar stämmer och funkar i verkligheten, tentamens frågorna var för omfattande så tentan blev väldigt stressande, känns inte ok att bli underkänd pga tidsbrist och att man slarvat för att hinna med" Mindre distansföreläsningar. "Det bör tydliggöras vilka gränsvärden som ska gälla för t.ex. armeringsinnehåll. Detta togs hänsyn till vid kursens slut, vilket gjorde att beräkningsgången ändrades en aning." Ingenting Inget. Dock jobbigt med formelsamligar som inte riktigt håller måttet. lite vilseledande emellanåt Dimensionering av byggnadskonstruktioner 5 Kursutvärdering 2015 Vad tycker du bör ändras för att kursen skall bli bättre? Ibland kändes det som att man fick veta en jäkla lång härledning som vi inte behövde kunna. Är tröttsamt och förvirrande att ta in sådan information när det sedan visar sig vara något vi inte behöver kunna. Hade gärna gått in mer på sprickbildning också Dimensionering av byggnadskonstruktioner 6 3

4 Kursutvärdering 2015 Förslag till nästa kurstillfälle - ange vem som ansvarar för förändringen Komplettera eller byt ut kurslitteraturen. Uppdatera räkneuppgifterna och svaren. Lägg in en konstruktionsuppgift på en betongbalk som även inkluderar datorberäkningar. Ta eventuellt även med plattor i betong och grundkonstruktioner i kursen Dimensionering av byggnadskonstruktioner 7 Kursutvärdering 2015 Bör kursplanen ändras till nästa kurstillfälle - vem ansvarar i så fall för att förändringen görs? Kursplanen bör ändras för att stämma överens med kursinnehållet. Ta bort det som numer ingår i Byggnadsmekanik 2. Låt kursen handla om betongkonstruktioner. Ansvarig: Ämnesstudierektor Dimensionering av byggnadskonstruktioner 8 4

5 Dimensionering av byggnadskonstruktioner Kursen behandlar dimensionering av balkar, pelare och plattor av betong. Dimensionering av byggnadskonstruktioner enligt bruksgränstillstånd ingår även i kursen. Kursen är uppdelad i två moment: 1. Teori, 5 hp (Theory, 5 ECTS); 2. Laboration, 2.5 hp (Laboratory, 2.5 ECTS) Dimensionering av byggnadskonstruktioner 9 9 Förväntade studieresultat Efter genomgången kurs skall studenten kunna: Teori: dimensionera betongbalkar med avseende på normalkraft, tvärkraft och moment, dimensionera betongpelare med avseende på kombinerad normalkraft och moment med risk för knäckning, dimensionera enkla betongplattor, dimensionera betong-, stål- och träbalkar i bruksgränstillstånd Dimensionering av byggnadskonstruktioner 10 5

6 Förväntade studieresultat Efter genomgången kurs skall studenten kunna: Laboration: dimensionera och prova betongbalkar med avseende på moment, tvärkraft och nedböjning Dimensionering av byggnadskonstruktioner 11 Dimensionering av byggnadskonstruktioner 2016 Föreläsning Tema enligt schema Exempel och räkneövningar Dimensionering av byggnadskonstruktioner 12 6

7 Kursens 2016 Laboration: Gjuta armerad betongbalk Hållfasthetsprova Betong Armeringsstål Betongbalk Skriva laborationsrapport i grupp Inlämning i Moodle (länk från kursens web-sida) Dimensionering av byggnadskonstruktioner 13 Lärare Annika Moström: Kursansvarig, föreläsningar och tentamen Fredrik Häggström: Laboration Dimensionering av byggnadskonstruktioner 14 7

8 Idag: Armerad betong som konstruktionsmaterial Gjuta betongbalk och provkroppar. Registrera dig på kurs!!! Läs om betong i Kapitel 2 i Betongkonstruktion, A. Almssad Byggnadsmaterial, Per Gunnar Burström Byggkonstruktion, Tord Isaksson m. fl Dimensionering av byggnadskonstruktioner 15 Armerad betong Kap 6.3 Byggkonstruktion Dimensionering av byggnadskonstruktioner 16 8

9 Betong Vad är det? Dimensionering av byggnadskonstruktioner 17 Betong Cementpasta Cement Vatten Ballast Sand Grus Sten Tillsatsmedel Flyttillsatsmedel Vattenreducerande Luftporbildande Accelerande Retarderande Tillsatsmaterial Silikastoft Flygaska Dimensionering av byggnadskonstruktioner 18 9

10 Armerad betong Vad är det? Dimensionering av byggnadskonstruktioner 19 Armeringsstål Dimensioner: = 6-32 mm (diameter) Ytstruktur S slät stång K kamstång P profilerad stång N svetsat armeringsnät av släta stänger B bi-stål Mekaniska egenskaper hållfasthet Dimensionering av byggnadskonstruktioner 20 10

11 Betong Materialegenskaper Hållfasthet Tryck bra Drag låg Styvhet Beständighet Täthet Bearbetbarhet Dimensionering av byggnadskonstruktioner 21 Tvärsnitt av balkar i betong Dimensionering av byggnadskonstruktioner 22 11

12 Rektangulär balk i betong Dimensionering av byggnadskonstruktioner 23 Brott i betongbalkar Dimensionering av byggnadskonstruktioner 24 12

13 Brott i betongbalkar Dimensionering av byggnadskonstruktioner 25 Brott i betongbalkar Dimensionering av byggnadskonstruktioner 26 13

14 Brott i betongbalkar Dimensionering av byggnadskonstruktioner 27 Brott i betongbalkar Dimensionering av byggnadskonstruktioner 28 14

15 Hållfasthet Tryckhållfasthet avgör egenskaper Provkropp: Kub Cylinder Provning efter 28 dygn: Tryckhållfasthet Spräckhållfasthet -> draghållfasthet Dimensionering av byggnadskonstruktioner 29 Hållfasthet befintlig konstruktion Förstörande provning: Borra ut cylinder och prova Oförstörande provning: Ultraljud Slagkula Dimensionering av byggnadskonstruktioner 30 15

16 Betong Resultat från tryckförsök Dimensionering av byggnadskonstruktioner 31 Draghållfasthet i betong Spräckprov = Dimensionering av byggnadskonstruktioner 32 16

17 Betonghållfasthet i 2d Dimensionering av byggnadskonstruktioner 33 Brott i betong Dimensionering av byggnadskonstruktioner 34 17

18 Elasticitet och tvärkontraktion Elasticitetsmodul = 22 ( ), [MPa] - medelvärde för tryckhållfasthet Tvärkontraktionstal = 0,1 0, Dimensionering av byggnadskonstruktioner 35 Tidsberoende deformationer i betong Krypning deformation beroende av last Krympning deformation beroende av uttorkning Dimensionering av byggnadskonstruktioner 36 18

19 Krypning tidsberoende deformation Dimensionering av byggnadskonstruktioner 37 Kryptöjning för betong Dimensionering av byggnadskonstruktioner 38 19

20 Kryptal för betong enligt Eurokod 2 EC2 sid Dimensionering av byggnadskonstruktioner 39 Bestämning av kryptal för betong Dimensionering av byggnadskonstruktioner 40 20

21 Krympning Vatteninnehåll minskar Risk för sprickor Ökad deformation Beror av: Betongsammansättning Konstruktionens dimensioner Relativ fukt i omgivningen Dimensionering av byggnadskonstruktioner 41 Dimensionerande materialvärden för betong enligt Eurokod 2 Exempel: f Hållfasthet Index: c betong (concrete) s stål (steel) y flytgräns (yield) u brott (ultimate) c tryck (compression) t drag (tension) Dimensionering av byggnadskonstruktioner 42 21

22 Hållfasthet i betong, EC Dimensionering av byggnadskonstruktioner 43 Hållfasthetsvärden betong Fs BK Dimensionering av byggnadskonstruktioner 44 22

23 Dimensioneringsvärden Dimensionering av byggnadskonstruktioner 45 Armeringsstål Dimensionering av byggnadskonstruktioner 46 23

24 Kallbearbetat stål Dimensionering av byggnadskonstruktioner 47 Olika stålkvaliteter Dimensionering av byggnadskonstruktioner 48 24

25 Kamstång armering Dimensionering av byggnadskonstruktioner 49 Hållfasthet armering, Fs BK Dimensionering av byggnadskonstruktioner 50 25

26 Armerad betong benämningar Dimensionering av byggnadskonstruktioner 51 Dimensioneringsvärden Dimensionering av byggnadskonstruktioner 52 26

27 Samverkan armering och betong Betong tryckkrafter Armering dragkrafter Kraftöverföring: Vidhäftning Förankringsanordning Dimensionering av byggnadskonstruktioner 53 Samverkan armering och betong Täckskikt Vidhäftning Skarvning Skydd mot korrosion Minsta avstånd mellan armeringsjärn Vidhäftning Storlek ballast Dimensionering av byggnadskonstruktioner 54 27

28 Samverkan armering och betong Dimensionering av byggnadskonstruktioner 55 Täckskikt Formelsamling Byggkonstruktion Dimensionering av byggnadskonstruktioner 56 28

29 Täckskikt Armering Formelsamling Byggkonstruktion Dimensionering av byggnadskonstruktioner 57 Täckskikt Exponeringsklass Formelsamling Byggkonstruktion Dimensionering av byggnadskonstruktioner 58 29

30 Täckskikt Exponeringsklass Formelsamling Byggkonstruktion Dimensionering av byggnadskonstruktioner 59 Avstånd mellan armeringsstånger Formelsamling Byggkonstruktion Dimensionering av byggnadskonstruktioner 60 30

31 Samverkan armering och betong Förankringslängd Den längd på armering som behövs för att överföra kraften mellan armering och betong Dimensionering av byggnadskonstruktioner 61 Samverkan armering och betong Dimensionering av byggnadskonstruktioner 62 31

32 Säkerhetsprinciper Bärförmåga Lasteffekt Säkerhetsmarginal Sannolikhet statistik brott Säkerhetsklasser Dimensionering av byggnadskonstruktioner 63 Dimensioneringsprocessen Dimensionering av byggnadskonstruktioner 64 32

33 Idag: Armerad betong som konstruktionsmaterial Gjuta betongbalk och provkroppar. Registrera dig på kurs!!! Läs om betong i Kapitel 2 i Betongkonstruktion, A. Almssad Byggnadsmaterial, Per Gunnar Burström Byggkonstruktion, Tord Isaksson m. fl Dimensionering av byggnadskonstruktioner 65 Frågor? Dimensionering av byggnadskonstruktioner 66 33