Bruksgränstillstånd. Konstruktionsteknik LTH 1

HTML
DOWNLOAD

Storlek: px

Starta visningen från sidan:

Download "Bruksgränstillstånd. Konstruktionsteknik LTH 1"

Elisabeth Fredriksson
för 8 år sedan
Visningar:

1 Brusgränstillstånd Konstrutionsteni LTH 1

2 Krav på Konstrutioner Säerhet mot brott (säerhetsrav) Safety Männisors liv och hälsa Kostnader för sador God funtion (bruarrav) Serviceability Begränsa nedböjningar Begränsa svit och svängningar Undvia sador på seundära onstrutioner, ytsit, dörrar, fönster o.d Beständighet - Durability Robusthet - Robustness Konstrutionsteni LTH 2

3 Brusgränstillstånd Fungerar onstrutionen under sin livstid? funtionen hos onstrutionen och/eller byggnaden under normal användning männisors upplevelse och bevämlighet utseendet hos onstutionsdelen/byggnaden 3

4 Brusgränstillstånd 4

5 Brusgränstillstånd Deformationer - Krav Funtionsrav (vattenavrinning, dörrar sa gå att öppna) Utseendemässiga rav Sador på ice-bärande onstrutioner Förändringar i statist versamma onstrutioner 5

6 Formändring och försjutning Ice bärande vägg Fall på fel håll vatten blir stående Ändrade upplagsförhållande Sprica i tätsit 6

7 Deformationer, spricor och svängningar bestäms med beatande av lastens storle lastens varatighet och variationer byggnadsdelens miljö, innefattande temperatur och futighet materialets långtidsegensaper. 7

8 Konstrutionsteni LTH 8

9 Lastombinationer i brusgränstillståndet 9

10 Lastombinationer i brusgränstillstånd a) Deformationerna medför permanenta problem/sador. (arateristis ombination) b) Deformationerna sapar problem, men an accepteras under ortare perioder. (frevent ombination) c) Deformationerna an accepteras under längre tid. (vasipermanent ombination) Byggnadsonstrution Konstrutionsteni LTH 10

11 Lastombinationer i brusgräns Karateristis lastombination (orttidslast) q g q d,,1 0, i q, i Kvasi-permanent lastombination (långtidslast) q g q d, v 2, i, i 11

12 Nedböjning Bestäms av elastisa linjens evation V nedböjning x oordinat i längdritning M moment, positivt drag i u Kröningen ges av 2 d v 2 dx 1 r M EI M EI 2 d v 2 dx 12

13 Nedböjning Lösningen av evationerna beror på belastning och randvillor. I Baltabeller hittar vi uppgifter på hur nedböjningen an beränas, räver värden på last och styvhet EI. 13

14 Exempel på acceptabla värden på nedböjningar 14

15 Deformation hos stålonstrutioner Dimensionering enligt elasticitetsteori även om plasticitetsteori använts i brottgränstillståndet E-modul = E = 210 GPa 15

16 Deformation hos trä 16

17 Deformation hos träonstrutioner Korttidseffeter: bestäm deformationen med E-modul = E för deformationsberäningar, ger uppfattning om ortvariga deformationer 17

18 Materialvärden för onstrutionsvire 18

19 Deformation hos träonstrutioner Långtidseffeter bestäm deformationerna med E modul E fin 1 E def ger uppfattning om deformationer efter lång tid 19

20 Deformation hos träonstrutioner 20

21 Nedböjning trä Nedböjning hos fritt upplagd bal med jämt utbredd last v 5 4 ql 384EI Initiell nedböjning v inst 5 4 ql 384E I 21

22 Nedböjning trä 22 Nedböjning efter lång tid inst def inst tot def def fin tot v v v I E ql I E ql E I ql I E ql v

23 Långtidseffeter Två typfall Några exempel Kvasi-permanent last, fall 1 Innebär orttidseffet av egentyngd, orttidseffet av låg nivå på variabel last + långtidseffeter av hela vasi-permanenta lastombinationen Korttidseffet av arateristis last + långtidseffeter av vasi-permanenta lastombinationen, fall 2 23

24 Långtidseffeter fall 1 Kvasi-permanent last orttidseffet långtidseffet av vasi-permanent last 24 I E L q I E L q E I L q I E L q v v d def v d def v d fin v d v tot , 4, 4, 4,, i i v d q g q,, 2, , I E L q v d I E L q v d def ,

25 Långtidseffeter, fall 2 Korttidseffet av arateristis last + långtidseffeter av vasi-permanenta lastombinationen q d, g q,1 0, iq, q d v g, 2, iq, i i 25

26 Långtidseffeter, fall 2, forts Bestäm deformation för arateristis last v inst, 5q d, 384E L 4 I 26

27 Långtidseffeter, fall 2, forts Bestäm deformation för vasi-permanent last v 5q L 5q L 1 E 5q d, v d, v def d, v tot, v 384E fini 384I 384E I L def 5q d, v 384E L 4 I Endast långtidseffeten av vasi-permanent last sa vara med i detta fall v cr, v def 5q d, v 384E L 4 I 27

28 Långtidseffeter, fall 2, forts Totalt blir nedböjningen: v tot vinst, vcr, v v v inst, cr, v 384E def 5q d, 5q L d, v 384E 4 I L 4 I 28

29 Deformation betongonstrutioner 29

30 Elasticitetsteori för böjda balar 1. Plana tvärsnitt förblir plana 2. Draghållfasthet (fct) för betong an försummas efter uppspricning 3. Spännings-töjningsurvan för stål och betong är linjär cc < cu s < sy 4. Små deformationer 30

31 Osprucet tvärsnitt: Stadium I Armering försumbar (EI) t = E c I tot Betongen tar drag Armering ej versam 31

32 Sprucet tvärsnitt: Stadium II Spänning i betong linjär Armering tar all raft i dragna zonen c c E c, s, s E s s s E s Neutrala lagrets läge d Betongen sprucen Armering versam 32

33 Nedböjning Böjstyvhet i stadium II EI 3 2 bd E E A d 1 II c 3 s s E E s c As bd 33

34 Fatorer som påverar nedböjningens storle Betongens rympning pga uttorning M M Betongens rymper vilet leder till större sprica och därmed större deformation Krypeffeter i betong (eff) Hur uppspricning ser (storle på spricor och antal) Beränad nedböjning ± 20% jämfört med verliga 34

35 Krypning Deformationens storle beror på spänningsnivå och hur lång tid den varit belastad 35

36 Krypning Kryptöjning cr t t t E c c Krypeffet beatas genom en effetiv E-modul E c, eff Ec 1 36

37 Krypning 37

38 Krypning 38

39 Deformationsontroll enligt Eurood Stadium I (osprucet): Nedböjning EI EcItot I v I Stadium II (sprucet): Nedböjning Nedböjningen för delvis sprucen bal an beränas mha C 3 2 EI 0.5db E 1 II v II 3 v I v 1 v II 39

40 Deformationsontroll enligt Eurood 1 s sr 2 40

41 Deformation hos Betongonstrutioner Kortvariga effeter: bestäm deformationen med E-modul = E cm, ger uppfattning om ortvariga deformationer 41

42 Deformation hos Betongonstrutioner Långtidseffeter bestäm deformationerna med E modul Ec, eff ger uppfattning om deformationernas storle efter lång tid 1 E cm 42

43 OBSERVERA Beräningar med vasi-permanent lastombination undersattar effeten av ortvarig hög belastning. Därför bör man ontrollera båda effeterna vid dimensionering. 43

44 Vibration, Svängning Vibrationer Det är svårt att definiera vad som är acceptabelt med hänsyn till vibrationer. Och det är omplicerat att förutsäga storleen på framtida vibrationer. 44

45 Spricor framförallt atuellt för betongonstrutioner Byggnadsdelars spricbildning sall begränsas med hänsyn till byggnadsdelens funtion och beständighet. 45

46 46

47 47

48 Spricor 48

49 Spricor 49

50 Spricor åtgärder Håll ytan på nygjuten betong futig Kyla betong, minsa temperatureffeter Rörelsefogar så att tvångsrafter minsas Armeringsdiameter, bättre med mindre diameter då spänningsoncentrationerna ring armeringsjärnen minsas Täcsit, öad storle på täcsit ger färre men större spricor. 50

51 Spricor i betong Kravet på spricbegränsningar an delas i tre nivåer Spricor accepteras Spricor begränsas Spricor accepteras inte Åtgärder: Fous ligger på avstånd mellan armeringsstänger, spänningsnivå i armering och täcsit 51

52 Spänningsfördelning i sprucen setion Armering Betong Vidhäftning mellan armering och betong 52

53 Spricor i betong 53

Relevanta dokument

Dimensionering i bruksgränstillstånd

Dimensionering i bruksgränstillstånd Kapitel 10 Byggkonstruktion 13 april 2016 Dimensionering av byggnadskonstruktioner 1 Bruksgränstillstånd Formändringar Deformationer Svängningar Sprickbildning 13 april