DEMO exemplar av W-TAKSTOL

Transkript

1 exemplar av W-TAKSTOL Beräkning är gjord enligt Eurokod 5 med svenska parametrar och EKS 10 som gäller från och med 1 januari 016. Det finns ett svenskt takstolsprogram från 010 som privatpersoner använder. Materialet från det programmet är inte godkänt, eftersom det kom viktiga regeländringar 011, 013 och 015 och som programmet inte är uppdaterat med. Dessa ändringar innebär bl a större virke och plåtar. Våra takstolsbeskrivningar kan användas i alla terränger i den snözon de tillhör. Enligt Eurokod 5 är metallplåtar ett måste över skarvarna. Plywood eller annat trä är inte godkänt. Till takstolsdelarna får fingerskarvat virke inte användas. Virke till över- och underram finns i fasta längder: 3,0-3,6-4, - 4,8-5,4 m. Använd hel längd där det går, då sparar du arbete och skarvplåt. Virket skall vara av klass C 4. Det lönar sig sällan att köpa virke i fallande längder. Det är ofta skevt och sprucket i ändarna. Själv har vi god erfarenhet av virke från Hornbach. Det är lagrat inomhus och av god kvalité. Exempelvis så finns deras proffsregel i dimension 45 x 0 x med renkapat ändträ. Alla våra standard takstolar går efter 1 00 mm måttet, vilket minimerar spill när det gäller isolering och skivmaterial m m. Som du ser i virkeslängderna ovan så följer de 1 00 och 600 måtten. Exempel: spännvidd : 600 = 16 fack. Hålplåt skall vara mm tjock och med 0 mm c/c mellan hålen. Vanliga fabrikat är Joma, Simpson Strong-Tie och Gunnebo. Mer info om plåten finns i den kompletta beskrivningen. Beräkning är gjord med spikförband men det går lika bra med skruv. Det som används är ankarskruv 4.0 x 35 mm och ankarskruv 5.0 x 35 mm. Så här köper du en beskrivning: 1. på vägen till kassan fyller du i namn, adress och fastighetsbeteckning där takstolen skall användas. Exempel: Örebro Skoghult 3:14. efter betalningen kommer du till nedladdningssidan. Där laddar du ner 3 filer till din dator och öppnar 3. det materialet samt orderbekräftelsen med fastighetsbeteckning du fått via e-post från Tenico, tar du med till byggnadsnämnden

2 General information Eurokod 5 från 011 innebär kraftigare virke och spikplåtar (hålplåtar) 47 Konstruktion och beräkning är utförd enligt Eurokod 5 och svenska parametrar. Engelska är gemensamt för hela EU Timber class f or trusses C4 Truss spacing C/C 100 mm Finishing C4, thickness 0 mm Serv ice classes (EN ,.3.1.3): Class Material f actor: 1.30 (EC5 EN :009, Tab..3) Truss v olume =0.141 m³ Kan kapas rak eller sned EN1990:00 Basis of structural design EN :00 Actions on structures Design codes + EKS 10:015 EN :003 Snow loads EN :005 Wind actions EN :009 Design of timber structures Distributed roof loads Knutpunkter kan användas till takstolsmallen Takstol virke och mått Längden på virkesdelarna punkt storlek klass Knutpunkt Kaplista virke El 1- : 45x170 C4 L1- =414 mm El -3 : 45x170 C4 El 1-3 : 45x10 El -4 : Istället för spik kan skruv användas Hålplåtar och mått punkt typ Storlek (BxL)mm Spik Lmax =4737 mm Nd : Steel plate.0mm x410x340mm Nails 4.0/35 :40 [ ] L-3 =414 mm Lmax =4737 mm Nd 1 : Steel plate.0mm x75x80mm Nails 4.0/35 :1 [6+6] C4 L1-3 =7381 mm Lmax =74 mm Nd 3 : Steel plate.0mm x75x80mm Nails 4.0/35 :1 [6+6] C4 L-4 =35 mm Lmax =106 mm Nd 4 : Steel plate.0mm x335x65mm Nails 4.0/35 :30 [6+1+1] El -5 : C4 L-5 =35 mm Lmax =106 mm Nd 5 : Steel plate.0mm x335x65mm Nails 4.0/35 :30 [6+1+1] El 4-6 : C4 L4-6 =113 mm Lmax =997 mm Nd 6 : Steel plate.0mm x195x80mm Nails 4.0/35 :1 [6+6] El 5-7 : C4 L5-7 =113 mm Lmax =997 mm Nd 7 : Steel plate.0mm x195x80mm Nails 4.0/35 :1 [6+6] El 5 : Steel plate.0mm x305x60mm Nails 4.0/35 :1 [6+6] El 7 : Steel plate.0mm x305x60mm Nails 4.0/35 :1 [6+6] Exempelbild W-takstolar Permanent load of roof cov ering kn/m² Purlins, f inishing, insulation kn/m² Load of ceiling under the roof kn/m² Snow load on the ground.500 kn/m² Wind pressure on v ertical surf ace kn/m² Imposed load (category H) kn/m² 306 Takfoten kan kapas till mellan Project: W-7.mZon.5 Endast för kunds bruk Copyright Tenico Scale : 1:50 Date: 10/0/019 Designer: TENICO CGÖ Draw.No.: Får ej kopieras Sign: TENICO - Tel kontakt@tenico.se Snözon.5 - tungt tak

3 1. W-8.4mZon.0 Trussed rafter roof type W α= General description, assumptions, materials, loads.1. Construction type Timber roof, from trusses with timber C4. The truss type as sketch above. Truss span m, height.188 m, roof pitch 7.00, truss spacing 1.00m Finishing (rafter) from timber C4, of thickness 0 mm Truss element cross sections BxH [mm] Elements 1,, 3, 4, Cross section 45x195 [mm] Elements 5, 6, 7, Cross section 45x145 [mm] Elements 8, 9, Cross section [mm] Elements 10, 11, Cross section [mm] Truss volume =0.185 m³, truss weight =0.634 kn.. Design codes + EKS 10:015 EN1990:00, Eurocode 0 Part 1-1, Basis of structural design EN :00, Eurocode 1 Part 1-1, Actions on structures EN :003, Eurocode 1 Part 1-3, Snow loads EN :005, Eurocode 1 Part 1-4, Wind actions EN :009, Eurocode 5 Part 1-1, Design of timber structures.3. Design methodology The internal forces of the roof trusses are computed with finite element analysis. The truss is considered as a two dimensional frame. The stiffness of the connections is adjusted according to the selected degree of stiffness. In order to compute the design values for internal forces in various loading conditions, the internal forces are first computed in unit loading, and then from their combination the internal forces in various loading conditions are obtained. All the load combinations according to Eurocode 1 and Eurocode 5 are taken into account, and the checks are performed in the most unfavourable loading conditions, for combined action, in ultimate limit state, according to EC5 EN :009, 6. The connections are designed as nailed connections with metal plates according to EC5 EN :009, 8. The deflections are checked in serviceability limit condition, according to EC5 EN :009, 7.

4 .4. Material properties (truss) (EC5 EN :009, 3) Timber class : C4 Service classes : Class, moisture content<=0% (EC ) Material factor γm=1.30(ec5 Tab..3) Characteristic material properties for timber fmk = 4.0 MPa, ft0k = 14.5 MPa, ft90k= 0.4 MPa fc0k= 1.0 MPa, fc90k=.5 MPa, fvk = 4.0 MPa E0m =11000 MPa, E005 = 7400 MPa, E90m = 370 MPa Gm = 690 MPa, ρk = 350 Kg/m³.5. Material properties (timber, finishing) (EC5 EN :009, 3) Timber class : C4 Service classes : Class, moisture content<=0% (EC ) Material factor γm=1.30(ec5 Tab..3) Characteristic material properties for timber fmk = 4.0 MPa, ft0k = 14.5 MPa, ft90k= 0.4 MPa fc0k= 1.0 MPa, fc90k=.5 MPa, fvk = 4.0 MPa E0m =11000 MPa, E005 = 7400 MPa, E90m = 370 MPa Gm = 690 MPa, ρk = 350 Kg/m³.6. Distributed roof loads Permanent load of roof covering Ge= kn/m² (Tiles from concrete) Purlins, finishing, insulation Gt= kn/m² Ge+Gt= kn/m² Load of ceiling under the roof Gc= kn/m² Snow load on the ground Sk=.000 kn/m² Wind pressure on vertical surface Qw= 1.3 kn/m² Imposed load (category H) Qi= kn/m² 3. Snow load (EC1 EN :003 5) Snow load on the ground Sk (EC1 EN :003 4, Annex C) Climatic Region :Sweden, Finland, snow zone :3, altitude above sea level=500 m Sk=.000 kn/m² Characteristic value of snow load on the ground: sk=.000 kn/m² Snow load on the roof (EC1 EN :003 5) Angle of pitch of roof : α=6.997 Exposure coefficient : Ce=1.000 (EC (7)) Thermal coefficient : Ct=1.000 (EC (8)) Shape coefficients, α1=α=7.00, μ1(α1)=μ1(α)=0.800 (Table5.) S(α1)=μ1(α1) Ce Ct Sk=0.800x1.00x1.00x.000=1.600kN/m² ( 5.) S(α)=μ1(α) Ce Ct Sk=0.800x1.00x1.00x.000=1.600kN/m² Snow load (EC1 EN : ) Load case (I), S(Left)= S(α1) =1.600 kn/m², S(Right)= S(α)= kn/m² Load case (II), S(Left)= 0.5xS(α1)=0.800 kn/m², S(Right)= S(α)= kn/m² Load case (III), S(Left)= S(α1)= kn/m², S(Right)= 0.5xS(α)=0.800 kn/m² 4. Wind loading (EC1 EN :005 5) vbo=5.00 m/s, Sweden SS-EN, Zone: 3, vb= Cdir Cseason Vbo = 5.00 m/s Terrain category: 0, z=8.000m, zo=0.003m, zmin=1m, zmax:=00m, zoii=0.050m kr=0.19 (0.003/0.05) 0.07 =0.156 Roughness factor Cr(z)=kr ln(z/zo)=0.156xln(8.000/0.003)=1.31 H/Lu=50/600=0.08, 0.05<H/Lu=0.08<=0.30, Le= m (EN , Tab.A.) z=50.00 m, X/Le=500/600=0.83, z/le=50/600=0.10, s=0.396 (eq.a.7,...a.10) Orography factor Co(z)=1+x0.396x0.083=1.066 (eq.a.) Turbulence factorkt=1.000 Exposure factor Ce(z)= (EN , 4.5) q(z)=ce(z) (½ρ) Vb²=[0.001]x3.155x0.65x5.00²=1.3 kn/m²

5 5. Roof timber finishing (rafter) Timber finishing (rafter) structural system The timber finishing (rafter) is designed as simply supported beam with span Spacing of trusses L= 1.00m, and width 1.00m Dimensions of timber finishing (rafter) Timber of finishing (rafter): C4, service class: Class, moisture content<=0% Spacing of trusses L= 1.00m, roof pitch α= 7.00, thickness of finishing 0mm Loading on timber finishing (rafter) Roof covering Ge= kn/m² Self weight G1= kn/m² Snow load Qs= kn/m² Wind load Qw= kn/m² Concentrated Qp= kn Internal forces of timber finishing (span L=1.00 m, width =1.00 m) Loading Action γg γq ψo maxn[kn] maxq[kn] maxm[knm] (Gk) Permanent Gk =0.619[kN/m] Permanent (Qk1) Snow Qks=1.600[kN/m] Short-term (Qk) Wind Qkw=0.591[kN/m] Short-term (Qk3) ConcentratedQkp=1.000[kN] Instantaneous Serviceability limit state (EC5 EN :009,..3, 7) Control of deflection (EC5 7.) Loading [kn/m] u[mm] Action ψ0 ψ1 ψ Kdef (Gk) Permanent Gk =0.000[kN/m] Permanent (Qk1) Snow Qks=0.000[kN/m] 1.94 Short-term (Qk) Wind Qkw=0.000[kN/m] Short-term Load combination w.inst w.fin [mm] 1 Gk Gk + Qk Gk + Qk Gk + Qk1 + ψo.qk Gk + Qk + ψo.qk w.fin,g=w.inst,g(1+kdef), w.fin,q=w.inst,q(1+ψ kdef) (EC5..3, Eq..3, Eq..4) Maximum deflection values w.inst = mm, w.fin = 4.85 mm Check according to EC5 EN :009 7., Tab.7. Final deflections w.inst = mm < L/300=100/300= mm w.net,fin = 4.85 mm < L/50=100/50= mm w.fin = 4.85 mm < L/150=100/150= mm The check is satisfied

6 7. Truss static analysis Design for fully stiff connections The truss is designed as frame structure (EN ) The rafter and the tie are considered as continuous elements. The truss is first solved for various unit load conditions, and from them are computed the internal forces for the various loading conditions and load combinations. Number of nodes = 9, number of elements =13, supports 7.1. Static solutions for unit loads Internal forces for unit loading (1 kn/m left rafter downwards) Elem. Node-1 Node- N1[kN] V1[kN] M1[kNm] N[kN] V[kN] M[kNm] Element end forces for unit loading (1 kn/m left rafter downwards) Elem. Node-1 Node- F1x[kN] F1y[kN] M1[kNm] Fx[kN] Fy[kN] M[kNm] (element end forces in global coordinate system x-y)

7 1. Lägg den färdiga underramen på fyra bockar, eller direkt på betonggolvet med träreglar under. Vid tillverkning av många takstolar ger bockar en bättre arbetsställning.. Kontrollera att den ligger rakt med rätsnöre. 3. Spika fast underramen i bockarna. 4. Placera ut ytterligare tre bockar för överramarna. P4 Lägg ut överramarna och mät höjden 90 grader från centrum /; 9)-.''"6.)4 S4 a*$(" *) &+.''"6"')" 3; -.,*11.',*$" * %&'8;,,")-. (*,, 8&7-.)4 Z4 k"'$.'" +"' '"6"')" 3$",, 3;1"3 * )0#$ ]O_ 0#8 * ("$%0( ]M_4?;1" 0'( &+.'%,&-*1( +*'$.4 1 av 6