Kurs-PM Bärande träkonstruktioner, 7,5 hp EN KURS INOM EXPERTKOMPETENS FÖR HÅLLBART TRÄBYGGANDE Author: Thomas K. Bader Semester: Våren 2019 Course code: 4BY100
Introduktion Syftet med denna kurs är att ge studenterna fördjupade kunskaper inom området bärande träkonstruktioner med särskild tonvikt på hur gällande europeiska dimensioneringsregler, Eurokoderna, används. Kursen innehåller föreläsningar, ett större projektarbete och en mer praktisk del med studiebesök till aktuella träbyggprojekt och slutligen laborationer. De områden som speciellt kommer att beröras är limträkonstruktioner, förband i dessa och stabilisering av såväl limträkonstruktioner som regelkonstruktioner. Kursen omfattar totalt 7,5 högskolepoäng (hp). En hp motsvarar ca 3 dagars heltidsstudier inklusive självstudier. Kursen ges på kvartsfart, dvs. den är förlagd över hela vårterminen 2018 med start i januari och slut i april. Kursupplägg Kursen är uppdelad i tre moduler, var och en om 2,5 hp. För att gå vidare från en modul till nästa krävs i denna kurs att man avslutat föregående kursmodul eller att den studerande kan visa sådan dokumentation avseende kunskap och erfarenhet att kursansvarig kan medge undantag. Modul 1 omfattar främst självstudier med utgångspunkt från föreläsningar och handledning av lärare. I Modul 2 genomför studenterna på egen hand eller i mindre grupper ett projektarbete som bygger på frågeställningar från studenternas respektive arbetsplatser. Modul 3 innefattar studiebesök på en arbetsplats och laborationer på universitetet i Växjö. I var och en av de tre modulerna träffas studenterna fysiskt vid ett eller två tillfällen. I den första modulen ingår föreläsningar och övningar som bygger på den så kallade partialkoefficientsmetoden. Den studerande får här i detalj gå igenom de olika moment som anges för dimensionering av limträkonstruktioner i Eurokod. Modulen är upplagd med föreläsningar och räkneövningar som löses på egen hand. En övning på varje område skickas in till kursansvarig för bedömning och utgör en del av examinationen. I den andra modulen genomförs ett stort projekt med syfte att tillämpa de teoretiska kunskaperna i ett praktiskt exempel. Detta projekt kan vara ett projekt som i samråd med lärarna väljs från studentens hemmiljö eller ett exempel framtaget på universitetet. Exempel på projekt är ett bärande stomsystem som väljs, dimensioneras och ritas upp med konstruktionsritningar. Beräkningar kan genomförs med hjälp av datorprogram. FEM-beräkning introduceras genom att studera spänningsfördelning in en limträbalk med varierande tvärsnittshöjd. Projektet rapporteras i en projektrapport som sänds till kursansvarig för bedömning och utgör en del av examinationen. Den tredje modulen omfattar aktiviteter i form av studiebesök och laborationer. Första delen är studiebesök vid ett pågående byggprojekt. Varje student skall därefter i rapportform beskriva den bärande stommen. Del två i denna modul omfattar labbförsök och beräkningar. Modulen genomförs under två dagar på Linnéuniversitet. Laborationerna omfattar böjningsförsök av ett bjälklag, pelarknäckning samt dragprov av ett större träförband. En av laborationerna dokumenteras i en labbrapport som lämnas till kursansvarig för bedömning och utgör en del av examinationen. 2 (6)
Lärandemål Efter kursen skall studenterna: ha grundläggande förståelse för konstruktionsteknik och lastberäkningar ha förståelse för verkningssätt hos konstruktioner i trä och träbaserade produkter ha förmåga att dimensionera avancerade träkonstruktioner inklusive stabilisering av dessa, specialbalkar i limträ, träförband, nedböjningar och vibrationer kunna utforma, dimensionera och analysera avancerade träkonstruktioner ha en uppfattning om den senaste forskningen inom området kunna, inom sitt eget yrkesområde, tillämpa, fördjupa och delge de kompetenser som förvärvats. Kursinnehåll Kursen innehåller: bakgrunden till konstruktionsnormer och lastberäkningar grundläggande förståelse för trä som konstruktionsmaterial; sortering, inverkan av klimat och lasters varaktighet dimensionering av träelement utsatta för drag, tryck eller böjning dimensionering av krökta limträbalkar och balkar med varierande tvärsnittshöjd stabilisering av träkonstruktioner träförbandsteknik förståelse för uppförande och dimensionering introduktion till bruksgränstillstånd. Förkunskapskrav För att vara behörig krävs examen på grundnivå i ämnet byggteknik eller motsvarande. Den tidigare utbildningen ska innehålla en grundläggande kurs i byggnadsmekanik och minst en grundläggande kurs i konstruktionsteknik eller motsvarande. Sökande som inte uppfyller dessa formella krav men som kan visa att de har motsvarande förkunskaper exempelvis genom arbete som konstruktörer kan söka kursen och valideras som behöriga. Kurslitteratur Obligatorisk litteratur [1] Crocetti, Roberto (ed.) (2016). Limträhandboken Del 1-3, Stockholm: Svenskt Trä [2] Bergkvist, Per (ed.) (2016). Dimensionering av träkonstruktioner, Del 1-3, Stockholm: Svenskt Trä. Referenslitteratur [3] EN 1990: Eurokod Grundläggande dimensioneringsregler för bärverk [4] EN 1991-1-1: Laster på bärverk Del 1-1: Allmänna laster Tunghet, egentyngd, nyttig last för byggnader [5] EN 1991-1-3: Laster på bärverk Del 1-3: Allmänna laster Snölast [6] EN 1991-1-4: Laster på bärverk Del 1-4: Allmänna laster Vindlast [7] EN 1995-1-1: Eurokod 5: Dimensionering av träkonstruktioner Del 1-1. Allmänt Gemensamma regler och regler för byggnader 3 (6)
Lärare Examinator och kursansvarig Thomas Bader (TB) 0470-767579 thomas.bader@lnu.se Övriga lärare Marie Johansson (MJ) Sigurdur Ormarsson (SO) Anders Olsson (AO) Johan Vessby (JV) Michael Schweigler (MS) Jonas Klaeson (BE) Bertil Enqvist (BE), RISE Modul 1 Föreläsningarna på. Övningar är tänkta att vara studenten till hjälp vid inlärande av materialet. Hemuppgifter skall lösas av studenten och skickas in till ansvarig lärare för bedömning. Uppskattad tidsåtgång för hemuppgifterna är 20 timmar. Modul 2 I denna modul genomförs ett större projektarbete där studenten skall dimensionera ett stomsystem eller genomföra motsvarande uppgift med handledning från lärare i kursen. Projektet bör i första hand hämtas från studentens hemmiljö och väljas i samråd med lärare. Alternativt kan ett projekt med en simhall med en bärande limträkonstruktion väljas. Projektet skall redovisas i form av skisser, beräkningar och ritningar. Omfattningen av projektet bör motsvara en tidsåtgång av ca 5 heldagars arbete. Modul 3 Den tredje modulen omfattar studiebesök och laborationer. I del ett av modul 3 genomförs ett studiebesök till ett flervåningshus i trä. Studenterna skall i rapportform dokumentera det besökta objektet. Rapportens upplägg och inriktning bestäms i samråd med läraren och behandlar i första hand den bärande stommen i det objekt som besökts. Del två av modul 3 omfattar två dagar vid. Under dessa dagar genomförs tre experimentella studier i labbet. Experimenten avser provning av ett KL-träbjälklag, en träpelare till knäckning, och ett större dymlingsförband belastas till brott. Förbandsförsöket skall dokumenteras i en labbrapport som också skall innehålla handberäkningar av kapaciteten hos förbandet enligt Eurokod. Examination I kursen examineras var och en av de tre modulerna för sig. Modul 1 examineras på de hemuppgifter som inlämnas till läraren. Modul 2 examineras genom den skriftliga projektrapporten och modul 3 examineras genom deltagande i studiebesök och laborationer samt på den skriftliga rapporteringen från dessa. 4 (6)
Schema Justeringar av schemat kan förekomma, bland annat beroende på antalet studenter som antas till kursen. Datum Föreläsning Sal Övn. Lärare Modul 1 - Föreläsningar Onsdag 16/1 10.15 Kursintroduktion M1052 TB mfl. 11.15-12.00 Byggsystem i trä M1052 MJ 13.15-15.00 Trä som bärande material M1052 MJ 15.30-17.00 Eurokod, partialkoefficientmetoden; Laster M1052 1 TB Torsdag 17/1 8.15-10.00 Balkar och pelare M1050 2, 3 TB 10.30-12.00 Limträbalkar krökta balkar och balkar med M1050 4 SO varierande höjd 13.15 15.00 Förbandstyper, beräkning av förband M1050 5 TB 15.30-17.00 Stabilisering av träkonstruktioner M1050 6, 7 TB Inspelade föreläsningar på webben 8 Torsdag 14/2 10.15-11.00 Sammanfattning av föreläsningsserien M1049 TB 11.15-12.00 Genomgång av hemuppgifter M1049 TB mfl. 13.15-14.00 Genomgång av hemuppgifter M1049 TB mfl. 14.00-17.00 Introduktion till engineering design software; limträbalkar modellering med FEM M1081 MS Modul 2 Projektarbete (tillsammans med kurs 4BY100) Fredag 15/2 8.15-12.00 Studenterna presenterar förslag till projektarbete under ca 15 minuter 13.15-15.00 Diskussion i små grupper om projektarbetet och hur det ska genomföras M1053 M1053 ALLA ALLA Onsdag 20/3 10.15-12.00 Presentation och diskussion av projektarbeten från M1052 ALLA modul 2 12.00-13.00 Lunch 13.00-15.00 Presentation och diskussion av projektarbeten M1052 Modul 3 Studiebesök och Laborationer (tillsammans med kurs 4BY100) 15.00-17:00 Studiebesök TB +fler 5 (6)
Torsdag 21/3 8:15-12.00 Laboration 1 KL-trä M1051 TB/JK/BE 12.00-13.00 Lunch 13.00-17.00 Laboration 2 Knäckning M1051 AO/JK/BE Fredag 22/3 08.15-12.00 Laboration 3 Förband M1051 TB/JK/BE 13.15-14.00 Kursavslutning M1051 TB OBS! Kursens schema är upplagt så att kurs 4BY112 KL-trä i bärande konstruktioner, kan följas samtidigt. Schemat för de fysiska träffarna och bokade lokaler kan nås från timeedit.net, https://se.timeedit.net/web/lnu/db1/schema1/ Sök på kursnamn (Bärande träkonstruktioner) eller kurskod (4BY100) 6 (6)