CRAMO INSTANT STATISKA BERÄKNINGAR MODULTYP C40 KARLSTAD Tommy Lindvall

Transkript

1 CRAMO INSTANT STATISKA BERÄKNINGAR MODULTYP C40 KARLSTAD Tommy Lindvall

2 2 INNEHÅLLSFÖRTECKNING SIDA BERÄKNINGSFÖRUTSÄTTNINGAR 3 GOLV / VÄGG 4 TAK / STÅL 5 STABILITET 6 SAMMANFATTNING 8 Egna kommentarer har försetts med kursiv stil.

3 3 BERÄKNINGSFÖRUTSÄTTNINGAR Beräkningar har gjorts utifrån laster som uppkommer vid normala uppställningar. Lastpåverkan vid exempelvis extrema transporter har ej behandlats här. NYTTIG LAST Samlingslokaler och kontorslokaler enligt EKS (Boverkets föreskrifter om tillämpning av eurokoderna) har använts. Fri last qk=2.5 kn/m² och ψo=0.7 SNÖLAST Snözon 3 med sk=3.0 kn/m² och ψo=0.8 samt µ=0.8 VINDLAST νb=26m/s och terrängtyp 0 (kusten exponerat för öppet hav). qb=1.0 kn/m² samt µ= =1.3 ALLMÄNNA KRAV Nedböjningskrav på golv = L/600 Nedböjningskrav på tak = L/300 Säkerhetsklass 3 gäller generellt (γd=1.0). LASTKOMBINATIONER Brottgräns : Qed=1.2(egentyngd)+1.5(variabel last)+1.5ψo(övriga variabla laster) Bruksgräns : Qed=1.0(egentyngd)+ ψ1(variabel last)+ψ2(övriga variabla laster) (Bruksgräns används vid deformationsberäkningar (nedböjningar). STATISKT SYSTEM Modulsystem C40 är statiskt dimensionerat för uppställningar i en och två plan. Taket i modulerna är fribärande till ytterväggarna via limträförband. Detta gäller ej försörjningsmodulerna (de sk C-modulerna) som har stabiliserande volymväggar. Taket liksom golvet består av tvärsgående bjälklag. Golvet har en stålram av UNP-profiler som i hörnen har infästade lyftjärn med lyftöglor längst upp i taket.

4 4 GOLV Ovanliggande 22 golvspånskiva medräknas ej varför samtliga resultat anses ligga på säkra sidan. Tvärsgående bjälklag med spännvidd=2750 mm (45x220 C24) Brukslast =0.6( x0.7)=1.4 kn/m (Max nedböjning y=3.5 mm (L/785) ok Brottlast ej dimensionerande. Tvärsgående bjälklag med spännvidd=3750 mm (LT 90x220) med samma brukslast (Max nedböjning y=5 mm (L/750) ok HÅLTAGNING För avloppsrör göres håltagning Ø130. Fvd=0.8x4/1.3=2.46MPa V=2.46x(0.045x0.09)/1.5=6.6 kn > 3.6 kn ok Beräkningsmässigt håller alltså denna håltagning. Den allmänna rekommendationen för trä är dock att ej göra större än halva balkhöjden samt min kantavstånd på en fjärdedel av balkhöjden (annars finns risk för sprickbildning). Rekommendationen blir därför att alltid förstärka håltagningar av denna storlek med plywood. VÄGG Sektionsväggar vid C-modul är både bärande stabiliserande och tar last. Linjelast på vägg q= 1.5(3x0.8x x0.7)= 12 kn/m Stående 45x95 c400 tar alltså 12x0.4=4.8kN/st ok

5 5 TAK Tvärsgående bjälklag på de bredare modulerna (spännvidd=3750 mm) kontrolleras. Brukslast (ψ1=0.6)= 0.6(0.5+3x0.8x0.6)=1.2 kn/m (Max nedböjning y=12 mm (L/312) ok Limträbalk är statiskt fast inspänd i limträpelare. LT 115x450 (spännvidd = 8500 mm) y=6 mm (L/1400) LT 165x450 (spännvidd = 8500 mm) y=6 mm (L/1400) LT 115x540 (spännvidd = mm) y=8 mm (L/1300) LT 165x540 (spännvidd = mm) y=8 mm (L/1300) Detta gäller vid yttertak och snölast. Där taket fungerar som ett bjälklag fås ungefär samma resultat. (Det är tveksamt om detta statiska system fungerar i praktiken med trä som material. För att inspänning ska fungera måste en viss förspänning byggas in i systemet. I praktiken fungerar limträbalken mera som en fritt upplagd balk vilket skulle ge ca mm nedböjning. Detta kan säkert variera mellan olika moduler. Vid brottlast kan däremot full inspänning medräknas vilket tas med i senare stabilitetsberäkningar) STÅL Kontroll av lyftjärnets infästning i järnram: 2 st M12 bult i 6 mm plåt. Tyngsta modulen i det mest utsatta hörnet (C+ vid aggregatet) = 28 kn. Alltså 14 kn/bult. Skjuvning V= 38 kn/bult och hålkanttryck V=46 kn/bult ok Lyftjärnet σ=93 MPa <270 MPa ok Svetsfog = 53kN (kälsvets 5 mm) Lyftöglan bör ta en last på (28x1.4=39) 4x39=156 kn (Detta pga att man bör ha en säkerhetsfaktor på 4 vid lyftanordningar.)

6 6 STABILITET Vindlast H=1.5x1.0x1.3 = 2 kn/m² Mot modulens långsida fås en punktlast på de 4 hörnen H=2x9x3.5/4 = 15.7 kn Vid 2-plansuppställningar fås H=3x15.7 = 47 kn Vid en vanlig yttervägg spikas 12 mm plywood med 75x28 trådspik c100. Varje vägg tar ca 7 kn vilket innebär att det krävs 6 moduler för att uppnå stabilitetskrav. Invändig skiva betraktas som extra säkerhet. För totalstabilitet (mot glidning) erfordras minst dubbel så hög vertikallast som horisontalkraft. Total horsontalkraft (en-plan) = 4x15.7=125.6 kn Varje modul väger ca 45 kn vilket innebär att det krävs minst 6 moduler i en uppställning för att totalstabilitet (vid kusten och öppet hav) skall uppnås. Motsvarande vid två-plan blir följaktligen 12 moduler. Vid en vanlig yttervägg spikas 12 mm plywood med 75x28 trådspik Mot modulens kortsida fås en punktlast på de 4 hörnen H=2x3x3.5/4 = 5.2 kn Vid 2-plansuppställningar fås H=3x5.2 = 15.6 kn För totalstabilitet i ett plan H = 20.8 kn vilket är mindre än hälften av modulen tyngd. Motsvarande gäller också för 2-plansuppställningar. Limträram är ledad i golv och fast inspänd tak. Nedan följer beräkningsresultat för olika modultyper vid 2-plansuppställningar : Modul bredd= 3m : Moment=23 knm / Horisontalkraft =8 kn Modul bredd=4m : Moment=32 knm / Horisontalkraft =10 kn Limträpelarna är fästades med spikplåt i golv och i lyftjärnet (den sitter även fast i övriga ytterväggen men detta tas inte med i dessa beräkningar). Spikplåten tar ca 7 kn och lyftjärnet kan överföra ca 3 kn. Ok

7 7 Momentet tas upp med avstyvningsplåtarna i modulhörn. Modulbredd = 3 m : Vpelare= 23/0.76 = 30 kn vilket kräver min 32 spik ok Vbalk = 23/0.56 = 41 kn vilket kräver min 43 spik ok Modulbredd = 4 m : Vpelare= 32/0.76 = 42 kn vilket kräver min 44 spik ok Vbalk = 32/0.56 = 57 kn vilket kräver min 60 spik ok Kontroll av plåt t=5 mm Max belastning 57/0.12x0.005 =95 MPa ok

8 8 SAMMANFATTNING Övergripande kontrollberäkning har gjorts på Cramo Instant C40-modulserie. De punkter som anses som avgörande har redovisats här. Beräkningar som gjorts har visat att modulsystemet klarar dagens statiska krav (EKS Boverkets föreskrifter om tillämpning av eurokoderna). Beräkningsförutsättningar är kontorslokaler samt skollokaler placerade upp tom snözon 3 och överallt i landet med hänsyn till vind. Observera att de minsta antalet moduler som krävs vid en uppställning som omtalats under rubriken stabilitet gäller alltså endast vid kusten och öppet hav. I övrigt får utredning göras från fall till fall vid uppställningar mindre än 6 moduler.