Karlstads universitet 1(7) Träkonstruktion BYGB21 5 hp Tentamen Tid Tisdag 14 juni 2016 kl 8.15-13.15 Plats Ansvarig Hjälpmedel Universitetets skrivsal Kenny Pettersson Carina Rehnström Miniräknare Johannesson & Vretblad: Byggformler och tabeller Rehnström & Rehnström: Formler & tabeller för byggkonstruktion enligt eurokoderna Isaksson & Mårtensson: Byggkonstruktion. Regel- och formelsamling Lösta exempel är INTE tillåtna. Förutsättningar Tentamen består av två delar: Del A är kompletteringsdel för deltentor. Gör endast den/de delar som du inte är godkänd på. Del B är för överbetyg. Gjorda antaganden och utförda beräkningar ska redovisas och motiveras med text och tydliga figurer. Lösningar utan förklaringar ger inte poäng. Lycka till!
Karlstads universitet 2(7) Deltentamen 1 A1 Dimensionera i brottgränstillstånd en limträbalk i kvalitet GL24h med avseende på moment. Balken är vippningsförhindrad och fritt upplagd i båda ändar med spännvidden 9 m. Spridningsavståndet mellan balkarna är 3,0 m. Dimensionerande belastningen är 4,0 kn/m 2. Bredd 115 mm. Klimatklass 3. Medellångtidslast. A2 En träbalk 45 190 i kvalitet C24 är fritt upplagd i båda ändar med spännvidden 4,5 m. Dimensionerande belastningen är 3,7 kn/m. Kontrollera om balken håller med avseende på tvärkraft. Klimatklass 2. Medellångtidslast.
Karlstads universitet 3(7) Deltentamen 2 A3 En träregel, 45 145, i kvalitet C24 bär den dimensionerande vertikala snölasten 7 kn och den dimensionerande horisontella vindlasten 0,5 kn/m enligt figur A3. Pelaren är inte stagad i sin veka riktning och kan anses ledad i båda ändar. Klimatklass 1. L = 2,5 m. Håller pelaren? N Ed q Ed Figur A3 Pelaren belastad med snölast och vindlast A4 En träregel 34 70 i kvalitet C24 är skarvad med skarvbräder 22 70 i kvalitet C24 (se figur A4) och räfflade trådspikar 2,3 60 med f u = 600 MPa. Stången är belastad med en centrisk dimensionerande dragkraft, N t,ed, av medellång lastvarighet. Klimatklass 1. Hur stor är den dimensionerande tvärkraftskapaciteten för en spik? N t,ed Std N t,ed Std Figur A4 Dragkraftsbelastad stång skarvad med skarvbrädor
Karlstads universitet 4(7) Deltentamen 3 A5 En knutpunkt i ett fackverk består av ett horisontellt mittstycke 34 95, och två lutande sidostycken 22 70 med vinkeln α = 25 mot horisontalplanet. I korsningspunkten är 2 tvåskäriga skruvar M10 i hållfasthetsklass 4.6 placerade enligt figur A5. Sidostyckena belastas med en centrisk dragkraft med medellångtids lastvarighet. Klimatklass 1. Virkeskvalitet C24. Hur stor är den dimensionerande tvärkraftskapaciteten för förbandet med avseende på skruvarna? 30 α Figur A5 Den övre figuren visar förbandet från sidan. Den undre visar förbandet uppifrån.
Karlstads universitet 5(7) A6 En hallbyggnad ska uppföras i Stockholm. Säkerhetsklass 2. Beräkna dimensionerande maxmoment i balken och den dimensionerande normalbelastningen på en pelare. Vindlast ska inte beaktas Taket har egenvikten 0,4 kn/m 2. Taket är inte synligt i figurerna nedan men ligger ovanpå balkarna. Takbalkens egentyngd är 4,5 kn/m och pelarens egentyngd är 3,5 kn/m Balken är fritt upplagd på pelarna - L balk = 10,0 m - L pelare = 6,0 m - s pelare = 5,0 m L pelare L balk s pelare s pelare s pelare s pelare Figur A6a Takbalk och pelare i hallbyggnaden, sett framifrån Figur A6b Takbalkar och pelare i hallbyggnaden, sett från sidan
Karlstads universitet 6(7) Del B Överbetyg Del B B1 Dimensionera för moment en takås i en byggnad i Kiruna enligt figur B1. (6p) Byggnadens längd = 15 m Takets lutning = 1:2 Takås: C24 s 800, b = 45 mm På takåsarna är takskivor fastsatta Den karakteristiska egentyngden på takåsarna (inklusive takskivor) = 0,6 kn/m Åsarna är fritt upplagda på takbalkarna Takbalkar: s 1200 Klimatklass 2 Säkerhetsklass 1 Vindlast ska inte beaktas q Ed Figur B1 Belastad takås B2 (6p) Ett cirkulärt hål utan förstärkningar borras med centrum i neutrallagret 0,4 m från upplag i en balk i ett horisontellt altantak i Stockholm. Vilket är hålets maximala diameter? Balk: C30 45 145 s 1200 Balken är fritt upplagd Balkens teoretiska spännvidd = 3,0 m Karakteristisk egentyngd på balk (inklusive tak) = 0,4 kn/m 2 Klimatklass 1 Säkerhetsklass 2 Vindlast ska inte beaktas
Karlstads universitet 7(7) Del B Överbetyg B3 En knutpunkt i ett fackverk består av ett horisontellt mittstycke 45 220, och två lutande sidostycken 28 120 med vinkeln α = 30 mot horisontalplanet. I korsningspunkten är 2 tvåskäriga skruvar M16 i hållfasthetsklass 4.6 placerade enligt figur B2. Skruvarna har den karakteristiska tvärkraftskapaciteten 6380 N/skär. Medellång lastvarighet. Klimatklass 2. Virkeskvalitet C18. a Hur många procent ökar förbandets kapacitet om det dessutom förses med fyra tandbrickor av typ Bulldog med diametern 62 mm? (5p) b Kontrollera att skruvar och brickor får plats. (1p) 40 α Figur B2 Den övre figuren visar förbandet från sidan. Den undre visar förbandet uppifrån.