Program S4.13 SOFTWARE ENGINEERING AB Byggtekniska Program - Trä Trädim. enligt BKR 98
BYGGTEKNSKA PROGRAM - TRÄ Trädim. enligt BKR 98 Software Engineering AB Hisingsgatan 30 417 03 Göteborg Tel : 031-50 83 30 Fax : 031-50 83 33 E-mail : se@byggdata.se 00-02-28, Version 1.0
Innehållsförteckning Användningsområde Förutsättningar...1 Beräkningsförfarande...2 Brottgränstillstånd...2 Karakteristiska materialvärden (BKR 1998:5:23)... 3 Dimensionerande materialvärden (BKR 1998:5:3121)... 4 Beräkning av bärförmåga... 5 Dragning (BKR 1998:5:3122)... 5 Tryck (BKR 1998:5:32123)... 5 Böjning (BKR 1998:5:3124)... 6 Skjuvning... 6 Vridning... 7 Snittkontroll (BKR 1998:5:3126-3127)... 7 Bruksgränstillstånd...8 Dimensionerande materialvärden (BKR 1998:5:322)... 9 Svikt... 9 Brand...9 Allmänna principer... 10 Restvärdesmetoden... 10 Styrkereduktionsmetoden (standardbrand)... 11 Indata...13 Huvudmeny...13 Markera stång...13 Hämta snittkrafter... 14 Materialparametrar...14 Tvärsnittsval...16 Beräkning / Resultat...18 Bärighet enstaka stänger...18 Bärighet alla stänger...21 Sig_90 (kontakttryck) vid upplag...22 Utskärning vid balkända...23 Utskärning - utskrift...23 Brand enstaka stänger...24 Resttvärsnittsmetoden... 25 Styrkereduktionsmetoden (standardbrand)... 26 Brand alla stänger...27 Manualexempel...28 Manualexempel 1... 28 Manualexempel 2... 28
Kapitel 1 Användningsområde Förutsättningar Programmet beräknar bärigheten för balkar, pelare, fackverk och ramar med belastning i ett eller två plan enligt BKR 1998:5 (BFS 1998:39). Dessutom erbjuder programmet rutiner för branddimensionering enligt Restvärdesmetoden eller Styrkereduktionsmetoden (tar hänsyn till avrundade tvärsnitt). Välj vilken norm Du vill räkna med. Följande normer finns inlagda i programmet BKR 1998:5 (BFS 1998:39) Sverige NS 3470 Norge DS 413 Danmark EC 5 Eurocode Alla beräkningsmetoder och formler hämtas från resp. lands norm. I denna manual redovisas endast den svenska normen. För förband etc. hänvisas till BKR 1998:5. Programmet kan användas på två sätt : 1. Som underprogram till statiksystemet Problemlösa. I vår mening den bästa lösningen. Lasterna kan här överlagras och farligaste lastkombination tas fram. För mer information se manualen till Problemlösa. Från statiken överförs sedan tvärsnittskrafterna automatiskt till dimensioneringsprogrammet. 2. Som självständigt program. Tvärsnittskrafter och tvärsnittsdimensioner registre-ras manuellt fält-/stångvis. Förutom framtagning av träkonstruktionens bärighet och utnyttjandegrad kan programmet beräkna/kontrollera : Kontakttryck vid upplag. Utskärning vid balkände. Brand. 1
Kapitel 2 Beräkningsförfarande Brottgränstillstånd Bestäms enligt elasticitetsteori, där även inverkan av stukning beaktas. Fuktrörelser och tvärsnittsreduktion (hål > 6 mm) beaktas om de har betydelse för bärförmågan. Parametrar, som skall tas i beaktande vid bestämning av dimensionerande värden. Klimatklass Tid / Kommentar Relativ fuktighet 0 Få veckor per år Genomsnitt under året 1 Få veckor per år Alltid > 65 % < 40 % > 65 % < 80 % 2 Få veckor per år > 80 % 3 Större fuktinnehåll än klimatklass 2. Lasters varaktighet enligt tabell nedan. Lasttyp Sammanlagd varaktighet Ex. Permanent last P > 10 år Egentyngd A B C 6 mån. - 10 år 1 vecka - 6 mån. < 1 vecka Variabel last Bunden lastandel av nyttig last. Snölast. Fri lastandel av nyttig last. Vindlast. Snölast kar. värde. Last på provisoriska konstruktioner. Vindlast kar. värde. Enstaka koncentrerade laster. 2
Karakteristiska materialvärden (BKR 1998:5:23) Konstruktionsvirke K35 K30 K24 K18 K12 Hållfasthetsvärden Böjning // fibrerna f mk Dragning // fibrerna f tk Dragning _ _ fibrerna f t Tryck // fibrerna f ck Tryck _ _ fibrerna f c Längsskjuvning f vk 1 90k 90k 35 21 0.5 30 7 3 30 20 0.5 29 7 3 24 16 0.5 23 7 3 18 11 0.5 17 7 3 12 8 0.5 14 7 3 Styvhetsvärden för bärförmågeberäkningar E-modul E Rk 9 000 G-modul G Rk 610 8 700 600 6 900 450 Styvhetsvärden för deformationsberäkningar 5 100 350 4 200 300 E-modul // fibrerna E k E-modul _ _ fibrerna E 90k Skjuvmodul G k 13 000 430 810 12 000 400 800 10 500 350 700 9 000 300 600 8 000 250 500 1. Tvärskjuvning = Halva värdet för längsskjuvning. Limträ 1 / limmat konstruktionsvirke Böjning // fibrerna f mk Dragning // fibrerna f tk Dragning _ _ fibrerna f t Tryck // fibrerna f ck Tryck _ _ fibrerna f c Längsskjuvning f 2 vk 90k Hållfasthetsvärden 90k L40 L30 LK30 LK20 33 3 23 0.5 36 8 4 4 26 3 17 0.5 29 Styvhetsvärden för bärförmågeberäkningar 7 3 30 20 0.5 29 7 3 24 16 0.5 23 7 3 E-modul E Rk 10 400 G-modul G Rk 700 8 700 600 Styvhetsvärden för deformationsberäkningar 8 700 600 6 900 450 E-modul // fibrerna E k E-modul _ _ fibrerna E 90k Skjuvmodul G k 13 000 450 850 12 000 400 800 12 000 400 800 10 500 350 700 3
1. Avser balktvärsnitt med höjden 600 mm. 2. Tvärskjuvning = Halva värdet för längsskjuvning. 3. Böjning vinkelrätt limfogsplanen f mk = 26 Mpa för L40 f mk = 21 Mpa för L30 4. För balk med rektangulär sektion. Övriga sektioner f vk = 3 Mpa. Storlekseffekter För limträ beaktas storlekseffekter vid böjning och dragning // fibrerna genom multiplikation med κ h. I indatan väljs om hänsyn skall tas till storlekseffekter eller inte. Se sid. 16. κ h 115. för h 300 0. 2 600 för 300 < h < 600 h Dimensionerande materialvärden (BKR 1998:5:3121) f E d Rd κ = γ r m κ = γ f γ r m k n E γ Rk n R G d Rd κ = γ r m κ = γ R γ r m k n G γ Rk n γ n Säkerhetsklass Beskrivning γ n 1 2 3 Indata sid. 16. Ingen risk för allvarliga personskador. Någon risk för allvarliga personskador. Väsentlig risk för allvarliga personskador. 1.0 1.1 1.2 γ m γ m 1.15 1.25 Konstruktion Typgodkända eller tillverkningskontrollerade konstruktioner. Övriga konstruktioner. Indata sid. 16. 4
κ r Omräkningsfaktor för beräkning av bärförmåga hos konstruktionsvirke och limträ för de olika klimatklasserna. Indata se sid. 16. Klimatklass 0, 1 och 2. Kortvarigaste last i en lastkombination. Hållfasthetsklasser P eller A B C f m, ft, f c, E R, G R L40, K35 L30, K30, LK30 K24, LK20 K18, K12 0.60 0.65 0.70 0.75 0.75 0.80 0.85 0.90 0.85 0.90 1.00 1.00 f t 90 Alla klasser 0.40 0.60 0.80 f c, 90, f v Alla klasser 0.60 0.75 0.85 Klimatklass 3 : Alla värden multipliceras med 0.85. Beräkning av bärförmåga Dragning (BKR 1998:5:3122) Bärförmåga : // fibrerna R = f A td td f td A fibrerna Dimensionerande värden // fibrerna. Tvärsnittsarea. Beräknas ej. Tryck (BKR 1998:5:32123) Bärförmåga : R = κ f A cd c cd f cd A κ c Dimensionerande värde för tryck // fibrerna. Tvärsnittsarea. Reduktionsfaktor som beaktar risken för knäckning. κ c 1 för λ 27 = 1 för λ > 27 2 2 k + k λr 5
( β ( λ ) λ ) 2 k = 05. 1+ r 05. + r λ r λ = π f E ck Rk λ Stångens slankhetstal = l c i l c Stångens knäcklängd. β Sorterat. β = 0. 2 Konstruktionsvirke. β = 01. Limträ. Prägling Rc90d = κc90 f c90d A f c90d Dim. värde för tryck fiberriktningen. A Tryckbelastad area. κ c90 Förstoringsfaktor, som bl.a. beaktar belastningslängden. Sätts i programmet till 1.0. Böjning (BKR 1998:5:3124) Bärförmåga : R = κ W f md inst md f md W κ inst Dim. böjhållfasthet. Elastiskt böjmotstånd. Reduktionsfaktor som beaktar risken för vippning. κ inst 1 för λm 0. 75 = 156. 0. 75 λm för 0. 75 < λm 14. 1 2 för 1.4 < λ m λm λ m = f σ md md cr λ λ m m = 0. 070 = 0. 064 l ef ef h b l h b Limträ Konstruktionsträ σ md cr Kritisk böjpåkänning vid vippning (använd E Rd, G Rd ). Skjuvning Rektangulära tvärsnitt : τ max = 3 V 2 A τ d fvd 6
Vridning Rektangulära tvärsnitt : T (. ) τ max 3 h + 18 b 2 2 h b τ d, där f = 12 f ftor d tor, d. vd Drag+böjning Snittkontroll (BKR 1998:5:3126-3127) S R mxd mxd Smyd Std + km + 1 R R myd td k m S S mxd myd Std + + 1 R R R mxd myd td k m Rektangulära tvärsnitt k m = 0. 7 Övriga tvärsnitt k m = 10. Tryck+böjning Böjning och tryck utan risk för knäckning (λ 27 ). S R mxd mxd Smyd Scd + km + R R myd cd 2 1 k m S S mxd myd Scd + + R R R mxd myd cd 2 1 Böjning och tryck med risk för knäckning (λ> 27 ). S R mxd mxd Smyd Scd + km + 1 R R myd cd k m S S mxd myd Scd + + 1 R R R mxd myd cd k m Rektangulära tvärsnitt k m = 0. 7 Övriga tvärsnitt k m = 10. Skjuvning+torsion 2 τ τ vd tor, d + fvd f tor, d 1 7
Utskärning Utskärning vid upplag (DS 413 kap. 6.4.1.6). Belastad sida Obelastad sida h eff h heff h x i(h-heff) τ d = 15 V. kv f v, d τ d b heff = 15 V. f v, d b heff k v 1 = min k n. i 1+ 11 h 1. 5 x 1 h a ( 1 a) + 0. 8 a h a 2 i Avskärningens lutning. a = h h eff / k n = 5 Konstruktionsträ. =6.5 Limträ 8
Bruksgränstillstånd Dimensionerande materialvärden (BKR 1998:5:322) E d κ s E = γ m k γ m = 1.0. k s Beaktar klimatklass och belastningens varaktighet. Gäller konstruktions-virke och limträ. Lasttyp (se sid. 2) Klimatklass 0 och 1 Klimatklass 2 Klimatklass 3 P A B C 0.55 0.65 0.80 1.00 0.45 0.55 0.70 0.90 0.30 0.40 0.55 0.80 Svikt Nedböjning hos enskild bjälke bör inte överstiga 1.5 mm. Punktlast = 1.0 kn och k s = 1. Balken förutsätts vara fritt upplagd och belastas i mittpunkten. Lastfördelning och samverkan får tillgodoräknas enligt BFS 1995:18. Denna kontroll måste utföras i statikdelen, dvs. Problemlösa. Använd karakteris-tiska värdet för E-modulen samt eventuellt korrigerad last. Utför därefter nedböjningsberäkningen för brukslast. 9
Brand Programmet utför kontroll av en konstruktions bärighet vid brandpåverkan enligt både Resttvärsnittsmetoden och Styrkereduktionsmetoden för standardbrand (SBI anvisning 193, Statens byggeforskningsinstitut 1999, Danmark). Allmänna principer Hänsyn tas till 1. Tvärsnittsreduktion p.g.a. förkolning. 2. Temperatur- och fuktförhållandenas variation över tvärsnittet. 3. Beroende på punkt 2 fås även ändrade bärighets- och styvhetsegenskaper. Beräkningen utförs för permanent last och långtidsandelen av de variabla lasterna. Erforderlig lastkombination måste sättas samman i statiken (Problemlösa) eller registreras direkt (fristående programmet). Restvärdesmetoden Beräkningen görs för ett effektivt resttvärsnitt, där inbrännings- (d char ) samt förkolningstjockleken har fråndragits. Det räknas med reduktion från alla brandpå-verkade ytor. Hänsyn tas ej till hörnavrundningar. I metoden antas att det inte sker några förändringar av materialegenskaperna. Beräkningen utförs med karakteristiska materialvärden. Det effektiva resttvärsnittet bestäms för brandexponeringstiden t. Fråndraget (x), dvs. inbrännings- + förkolningstjockleken, beräknas enligt dchar + 0. 35 k0 t = β0 t + 0. 35 k0 t för t < 20 min x = dchar + 7 k0 = β 0 t + 7 k0 för t 20 min Inbränningshastigheter (β 0 ) : Gran/Fur Limträ Lövträ Kar. densitet kg/m 3 β 0 mm/min 320 380 450 0.75 0.65 0.50 10
Framtagning av faktorn k 0 : Oskyddade ytor 1.0 Ytor skyddade med träbaserad beklädnad Ytor skyddade med andra beklädnader för t för t för t för t k 0, t pr < 20 min t fi, req t 20 fi req, t pr 20 min 1.0 fi req, t pr < 10 min t fi, req t 10 fi req, t pr 10 min 1.0 fi req pr pr t fi req t pr, Tidskrav i minuter för brandmotstånd. Skyddstid i minuter för beklädnad. Styrkereduktionsmetoden (standardbrand) Beräkningen görs för ett effektivt resttvärsnitt, där inbränningstjockleken ( d char ) har fråndragits. Det räknas med reduktion från alla brandpåverkade ytor. Hänsyn tas till hörnavrundningar för både tryck- och böjpåverkade konstruktioner. Bortbränningen har stor betydelse för styvheten. Det tas hänsyn till ändringar av materialegenskaper i resttvärsnittet p.g.a. uppvärm-ning, fuktändringar etc. Då det alltid räknas med hörnavrundningar, bestäms reduktionen av tvärsnittet som x = d = β t char Inbränningshastigheter (β ) : Gran/Fur Limträ Lövträ Kar. densitet kg/m 3 320 380 450 β mm/min 0.65 0.55 0.45 11
Ändringen av materialvärden utförs med följande dimensionerande hållfasthets- och styvhetsberäkningar : f = k f / γ fi, d mod, fi k m, fi E = k E / γ fi, d mod, fi m, fi mod, fi = 1 fi rest / rest k k p A p rest A rest k fi Omkretsen i m för resttvärsnittet. Arean i m 2 för resttvärsnittet. k fi Tryck Böjning Drag, skjuvning och styvhet 1/125 1/200 1/330 12
Kapitel 3 Indata All indataregistrering sker från huvudmenyn. Varje anropad indatarutin avslutas med tillbakagång till huvudmenyn. Alla indatavärden kontrolleras, där så är möjligt, innan rutinen tar emot värdena. Nedan följer en genomgång av samtliga indatamenyer i programmet. För att underlätta för användaren, har vi valt att samtidigt med indatabeskrivningen ange erforderliga ingångsvärden till efterföljande beräkningsexempel. Huvudmeny Välj indatarutin genom att flytta markören med pilarna /, <Mellanslag> eller genom att trycka första bokstaven (stor) i anropsnamnet. Bekräfta med <Retur>. Då ingångsdata lagras efter hand kan man när som helst avbryta pågående registrering från huvudmenyn, utan att indata går förlorad. Huvudmenyn lämnas med <Esc> eller flytt av markören till Avsluta (BYGGDATA). Vid nyregistrering används normalt indatarutinerna uppifrån och ner. Använd <F1>-tangeneten för hjälptext. Markera stång Ditt val beror på om Du kommer från statik-systemet eller använder det som fristående program. Hämta snittkrafter För detta val måste Du komma från statiksystemet. OBS! Det är endast resultat från lastkombinationer som kan kontrolleras i trämodulen. Indata snittkrafter 13
Vid fristående program måste Du välja detta alternativ. Denna rutin kan också användas om Du önskar korrigera (ändra/lägga till) de krafter som kommer från statiksystemet. Hämta snittkrafter Ange vilken eller vilka stänger som skall kontrolleras. Använd komma mellan stångnumren. Max. 3 stänger. I nästa meny väljs vilken snittkraftskombination stången skall undersökas för. Önskar Du endast kontrollera bärigheten spelar det inte någon roll vilket alternativ Du väljer. Programmet kontrollerar ändå alla alternativen. Men vid kontroll av vippning och knäckning bör Du alltid kontrollera de båda kombinationerna max M och max N. Stänger kan också väljas från en grafisk bild. Tryck <Retur> vid tomt indatafält. Välj Stång nr i den grafiska menyn (se sid. 21). Stänger väljs genom att dubbel-klicka på dem i den grafiska bilden. Valda stänger rödmarkeras. Högst tre stänger får väljas vid samma tillfälle. Välj Norm Materialparametrar Ett av programmets finesser är att Du kan enkelt byta till ett annat lands norm eller Eurocode. Markera Välj Norm och tryck <Retur >. Välj därefter aktuellt land ur listan. Utskrifterna kommer på resp. lands språk. 14
Därefter fås en kontrollfråga som skall besvaras. Byts norm får alla variabler nya förinställda värden. Materialparametrar Därefter skall materialparametrarna korrigeras/kontrolleras. Parametrarna i denna rutin skall uppdateras. Glömmer Du att uppdatera dessa parametrar låses alla efterföljande beräkningsrutiner. Hållfasthetsklass γ n γ m κ r κ h Träkvalité väljs med <F2>-tangenten. Säkerhetsklass. Se sid. 4. Materialkoefficient. Se sid. 4. Skall väljas för lasttyp med kortast varaktighet. Se sid. 4 och välj lämplig partialkoefficient ur tabellen. Storlekseffekter? Se sid. 4. Gäller endast limträ. Påverkar inte konstruktionsträ. Tvärsnittsval Om Du inte kommer från statiksystemet, skall tvärsnittsdimensioner registreras här. Klarar inte tvärsnittet sig eller är det alldeles för stort kan andra tvärsnitt testas. Passar ett annat tvärsnitt bättre måste dessa dimensioner registreras i statiken och beräkningen göras om på nytt. Registreringar/ändringar i denna rutin raderas om Du aktiverar rutinen Bärighet alla stänger. Du kan alltså inte först göra tvärsnittsändringar och därefter kontrollera alla stänger. Beräkningen Bärighet alla stänger hämtar alltid sina tvärsnittsdata från statiken. 15
16
Kapitel 3 Beräkning / Resultat Bärighet enstaka stänger I rutinen Markera stång kan maximalt 3 stänger markeras samtidigt. Har ett fält eller pelare indelats i flera delstänger i statiken, för t.ex. bättre beräkning av 2:a ord-ningens teori, kan här den totala fält- eller pelarlängden sättas samman igen. Att ange 2 eller 3 stänger, som inte hör ihop, har ingen mening. Däremot kan tvärsnitten vara olika för delstängerna. På vägen till beräkningen skall knäcklängder (i båda riktningarna) och vipplängd bestämmas. Som förinställt värde kommer alltid den totala stånglängden (enstaka stång / summan av delstängerna), som också visas överst i dialogen. Är varken knäckning eller vippning aktuellt bekräftar Du bara visade stånglängder och avslutar med att trycka på <Esc>-tangenten. Därefter visas resultatet på skärmen. Kontrollen (bärighetsberäkningen) utförs enligt sid. 5-8. Tabellen visar utnyttjandegrad och vilken kontroll, som är dimensionerande, för varje undersökt tvärsnitt. För att se hela resultatet använd <PgDn> / <PgUp>. 17
18
I slutet av tabellen skrivs snittet med störst utnyttjandegrad samt vilken kontroll som ger resultatet. Utnyttjandegrad och typ av kontroll kan båda vara noll i ett snitt, t.ex. vid balkände då skjuvning kontrolleras först i snittet x=h. Kontrolltyp Följande kontroller utförs av programmet (formelnummer hänvisar till BKR) - 1. Ren böjning utan normalkraft (5:3126a/b) 2 Kombinerad böjning och normalkraft (utan knäckning) (5:3127a/b) 3 Normalkraft (tryck, utan knäckning) (5:3127a ) 4 Kombinerad böjning och normalkraft (med knäckning) (5:3127c/d) 5 Normalkraft (tryck, med knäckning) (5:3127c ) 6 Endast normalkraft (drag) (5:3126a ) 7 Kombinerad böjning och normalkraft (drag) (5:3126a/b) 8 Skjuvning 9 Vridning 10 Skjuvning och vridning (Eurocode ) 11 Vippning (Rmd - 5:3124) Utskrift Efter kontroll på skärmen tryck <Esc> och välj därefter om Du vill skriva ut resultatet eller inte. Önskas ingen utskrift sätts nej på alternativen eller tryck <Esc> tills Du kommer tillbaka till huvudmenyn. Vid utskrift kan en kortare informationstext kopplas till resultatet. Tryck <Esc> och den vanliga utskriftbilden kommer upp. Resultatutskrift kan fås på skrivare, skärm eller fil (ASCII). För ytterligare informa-tion om detta eller inställning av skrivare, drivrutiner, kopiering av projekt/beräk-ning etc. se SE-Manualen. 19
Bärighet alla stänger Här kan alla stänger i en konstruktion kontrolleras på en gång. Du kan endast använda denna rutin om Du kommer från statiken. Först måste dock materialparametrarna kontrolleras och eventuellt förändras. Dessa värden kommer att gälla för alla stänger i konstruktionen. Knäck- och vipplängd sätts lika med stångläng-den samt alla tvärsnittsdimensioner (endast rektangulära) hämtas från statiken. Snittkontroll (bärighetsberäkning etc.) utförs enligt sid. 5-8. Det finns en möjlighet att välja bort vissa kontroller. Annars finns risk för att man får orealistiskt höga utnyttjandegrader. Resultatet redovisas först grafiskt. Stängernas utnyttjandegrad visas med hjälp av färger enligt följande regler : Utnyttjandegrad > 1.00 1.00-0.80 0.80-0.50 0.50-0.25 < 0.25 Stångfärg Röd Lila Mörkblå Ljusblå Grön Stänger med röd färg, dvs. utnyttjandegrad > 1, bör alltid kontrolleras enskilt. Menyn högst upp på skärmbilden ser ut på följande sätt. Avsluta : Går vidare till resultatutskrift på skärm/skrivare. Placera markören över knappen med musen eller tryck stort A. Klicka med musens vänsterknapp eller tryck <Retur>. Zoom + : Förstorar bilden. Klicka på Zoom +. Du får nu ett kors på skärmbil-den. För detta till ett av hörnen i den rektangel Du vill förstora. Tryck in musknap-pen och håll den intryckt. För markören diagonalt till motstående hörn i aktuell rektangel (normalt rödmarkerad) och släpp musknappen. Zoom - : Ger tillbaks ursprungsbilden. Stång nr : Har ingen funktion i denna rutin. Programmet erbjuder i nästa steg en resultatutskrift av totalkontrollen. I denna redovisas endast dimensionerande snitt för varje stång. Önskar Du undersöka en given stång lite närmare måste Du använda rutinen Bärighet enstaka stänger. De olika kontroller som utförs samt utskriftsinformation finns redovisade på sid. 20. 20
Sig_90 (kontakttryck) vid upplag Här kontrolleras kontakttrycken vid upplagen. När Du väljer rutinen öppnas ett fönster där alla upplagen visas. Välj upplag och bekräfta med <Retur>. Upplagsreaktionen hämtas och visas tillsammans med dimensionerande hållfast-hetsvärde (f_c90d) för trämaterialet. Endast två indatafält används - Balkens bredd och effektiv upplagslängd. När ett värde ändras fås ett nytt resultat, dvs. nytt kontakttryck med tillhörande spänning fibrerna (Sig_c90d) och ny utnyttjandegrad. Skall resultatet skrivas ut besvaras Resultatutskrift med J (Ja). Utskriftsrutinen aktiveras först när du lämnar menyn med upplagsval. Du kan alltså kontrollera alla upplag efter varandra och därefter skriva ut de kontroller, som markerats med J (Ja). 21
Utskärning vid balkända Denna rutin följer beräkningsgången i DS 413 kap. 6.4.1.6. Se sid. 8. Först måste Du välja belastad / obelastad sida. En ny meny öppnas. Välj utskärning vid balkens vänstra eller högra balkände för markerad stång. Nu måste en del uppgifter fyllas i angående utskärningens utseende samt avstånd kraftangrepp till hörn. När de fem första indataraderna besvarats hämtar programmet aktuell tvärkraft och beräknar utnyttjandegraden. När utformningen är OK tryck <Esc> och besvara Resultatutskrift med J (Ja) om Du vill skriva ut detta resultat. Utskärning - utskrift Alla utskärningsberäkningar, där resultatutskrift besvarats med J, skrivs ut med denna rutin. Detta gäller inte bara en stång utan alla stänger som kontrollerats vid detta tillfälle. 22
Brand enstaka stänger Denna rutin används på samma sätt som Bärighet enstaka stänger. P.g.a. krav på speciella lastkombinationer kan normalt inte branddimensioneringen användas tillsammans med de övriga rutinerna. Du är tvungen att gå tillbaka till Problemlösa (statiken) och välja/skapa andra lastkombinationer, som är avsedda för branddimensioneringen. Lastkombination som skall kontrolleras : Lastkombination Last 7 Permanent last Byggnadsdelar, jord och vatten under medelvattenytan G k 10. G k Variabel last Alla variabla laster ψ Q k för vilka ψ 05. 10. ψ Q k Olyckslast Last som följd av brand Q ak 10. Q ak Innan rutinen kan aktiveras måste stång markeras och tvärsnittkrafter hämtas/ registreras (se sid. 13) samt materialet måste kontrolleras och bekräftas (se sid. 14). Normalt används partialkoefficient γ n = 1.0. Först öppnas ett fönster där Du skall välja vilka sidor av balken/pelaren som har brandskyddande material. Därefter väljs dimensioneringsmetod. Se teori sid. 10 (Resttvärsnittsmetoden) och sid. 11 (Styrkereduktionsmetoden). 23
Resttvärsnittsmetoden Tabeller för variablerna (β och k 0 0 ) finns på teorisidan 10. Gå vidare med <Esc>. Därefter skall ev. knäck- och vipplängd korrigeras till. Som förinställt värde finns stånglängden eller totallängden av ingående delstänger. Med <Esc> kommer Du sedan till resultattabellen. Den är uppbyggd på samma sätt som för bärighetskontrollen i brott. Tabellen visar utnyttjandegrad och vilken kontroll, som är dimensionerande, för varje undersökt tvärsnitt. För att se hela resultatet använd <PgDn> / <PgUp>. Tabell över vilka kontroller som utförs redovisas på sid. 20. I slutet av tabellen skrivs snittet med störst utnyttjandegrad samt vilken kontroll som ger resultatet. Utnyttjandegrad och typ av kontroll kan båda vara noll i ett snitt, t.ex. vid balkände då skjuvning kontrolleras först i snittet x=h. 24
Utskrift enl. Bärighet enstaka stänger. Se sid. 20. Styrkereduktionsmetoden (standardbrand) Tabell för variabel (β ) finns på teorisidan 11. Gå vidare med <Esc>. Därefter skall ev. knäck- och vipplängd korrigeras till. Som förinställt värde finns stånglängden eller totallängden av ingående delstänger. Med <Esc> kommer Du sedan till resultattabellen. Den är uppbyggd på samma sätt som för bärighetskontrollen i brott. Tabellen visar utnyttjandegrad och vilken kontroll, som är dimensionerande, för varje undersökt tvärsnitt. För att se hela resultatet använd <PgDn> / <PgUp>. Tabell över vilka kontroller som utförs redovisas på sid. 20. I slutet av tabellen skrivs snittet med störst utnyttjandegrad samt vilken kontroll som ger resultatet. Utnyttjandegrad och typ av kontroll kan båda vara noll i ett snitt, t.ex. vid balkände då skjuvning kontrolleras först i snittet x=h. 25
Utskrift enl. Bärighet enstaka stänger. Se sid. 20. Brand alla stänger Denna kontroll utförs på samma sätt som för Bärighet alla stänger. Se sid. 21. Det enda som skiljer är att Du först måste välja branddimensioneringsmetod (Resttvärsnittsmetoden / Styrkereduktionsmetoden) samt korrigera till variablerna för aktuell metod. 26
Manualexempel Skärmbilderna tidigare i manualen kommer från ett annat exempel. Kontrollerar bärförmågan m h t knäckning av pelarsystemet i figuren nedan. Pelarlängd= 4.0 meter. Fältlängd = 3.0 meter. Belastningar : Ytterpelare Innerpelare 150 kn 300 kn 2:a ordningens teori (i styva riktningen). Horisontallast : Ofrivillig snedställning. 7.5 kn i överkant ram. Trä : Limträ L40 κ = 0.75 r för alla använda materialvärden. Dimensioner : Ytterpelare Innerpelare 190x405 190x225 Klimatklass 1 Lasttyp B Säkerhetsklass 3 Manualexempel 1 Kontrollerar ytterpelare. Manualexempel 2 Kontrollerar innerpelare. 27
SOFTWARE ENGINEERING AB Hisingsgatan 30 Tel: 031-50 83 30 Sida : 1 417 03 Göteborg Fax: 031-50 83 33 Projekt :9510 /Tester, Statik Datum : 99.09.27_10:44 Beräkning:007 /Pelarsystem (trä) Prog. : A2.02-0 ---------------------------------------------------------------------------- SPÄNNINGSKONTROLL BROTTGRÄNSTILLSTÅND Materialdata Trä... L40 Dimensionerande materialvärden gamma_n... 1.20 Böjning // fibrer...f_md = 19.4 MPa gamma_m... 1.15 Dragning // fibrer...f_td = 13.5 MPa kr (fm,ft,fc,er,gr). 0.75 Tryck // fibrer...f_cd = 19.6 MPa kr (fc90,fv)... 0.75 Tryck _ _ fibrer...f_c90d = 4.3 MPa E_modul...E0k. 10400 MPa Tvärskjuvning...f_vd = 1.1 MPa Stångdata Stång b h Area Iy Iz L_cy' L_cz' L_vip nr. mm mm mm² mm4 mm4 m m m 1 190 405 76950..10518E+10.23149E+09 4.00 4.00 4.00 Kontrollen är utförd för stång nr 1 Beräkningsmässiga krafter... Snitt Utnyttjande- My Vz Mz Vy T N m grad Typ knm kn knm kn knm kn 0.000 0.205 5 0.0 4.9 0.0 0.0 0.0-151.3 0.405 0.205 5 2.2 4.9 0.0 0.0 0.0-151.3 0.800 0.205 5 4.4 4.9 0.0 0.0 0.0-151.3 0.810 0.205 5 4.5 4.9 0.0 0.0 0.0-151.3 1.600 0.205 5 8.8 4.9 0.0 0.0 0.0-151.3 2.400 0.233 4 13.1 4.9 0.0 0.0 0.0-151.3 3.190 0.275 4 17.3 4.9 0.0 0.0 0.0-151.3 3.200 0.275 4 17.4 4.9 0.0 0.0 0.0-151.3 3.595 0.295 4 19.4 4.9 0.0 0.0 0.0-151.3 4.000 0.315 4 21.4 4.9 0.0 0.0 0.0-151.3 Maximalt utnyttjande = 0.315 i snitt 4.000 m Dimensionerande värden: 4 Kombinerad böjning och normalkraft (med knäckning)..(5:3127c/d) Lambda_y' = 34.21 m Lambda_z' = 72.93 m Lambda_ry' = 0.64 Lambda_rz' = 1.37 k_cy' = 0.98 k_cz' = 0.49 1. Ren böjning utan normalkraft...(5:3126a/b) 2 Kombinerad böjning och normalkraft (utan knäckning).(5:3127a/b) 3 Normalkraft (tryck, utan knäckning)...(5:3127a ) 4 Kombinerad böjning och normalkraft (med knäckning)..(5:3127c/d) 5 Normalkraft (tryck, med knäckning)...(5:3127c ) 6 Endast normalkraft (drag)...(5:3126a ) 7 Kombinerad böjning och normalkraft (drag)...(5:3126a/b) 8 Skjuvning... 9 Vridning... 10 Skjuvning och vridning...(eurocode ) 11 Vippning...(Rmd - 5:3124) 28
SOFTWARE ENGINEERING AB Hisingsgatan 30 Tel: 031-50 83 30 Sida : 1 417 03 Göteborg Fax: 031-50 83 33 Projekt :9510 /Tester, Statik Datum : 99.09.27_11:37 Beräkning:007 /Pelarsystem (trä) Prog. : A2.02-0 ---------------------------------------------------------------------------- SPÄNNINGSKONTROLL BROTTGRÄNSTILLSTÅND Materialdata Trä... L40 Dimensionerande materialvärden gamma_n... 1.20 Böjning // fibrer...f_md = 19.0 MPa gamma_m... 1.15 Dragning // fibrer...f_td = 13.2 MPa kr (fm,ft,fc,er,gr). 0.75 Tryck // fibrer...f_cd = 19.6 MPa kr (fc90,fv)... 0.75 Tryck _ _ fibrer...f_c90d = 4.3 MPa E_modul...E0k. 10400 MPa Tvärskjuvning...f_vd = 1.1 MPa Stångdata Stång b h Area Iy Iz L_cy' L_cz' L_vip nr. mm mm mm² mm4 mm4 m m m 3 190 225 42750..18035E+09.12861E+09 4.00 4.00 4.00 Kontrollen är utförd för stång nr 3 Beräkningsmässiga krafter... Snitt Utnyttjande- My Vz Mz Vy T N m grad Typ knm kn knm kn knm kn 0.000 0.739 5 0.0-0.8 0.0 0.0 0.0-303.7 0.225 0.739 5 0.0-0.8 0.0 0.0 0.0-303.7 0.450 0.739 5 0.0-0.8 0.0 0.0 0.0-303.7 0.800 0.739 5 0.0-0.8 0.0 0.0 0.0-303.7 1.600 0.739 5 0.0-0.8 0.0 0.0 0.0-303.7 2.400 0.739 5 0.0-0.8 0.0 0.0 0.0-303.7 3.200 0.739 5 0.0-0.8 0.0 0.0 0.0-303.7 3.550 0.739 5 0.0-0.8 0.0 0.0 0.0-303.7 3.775 0.739 5 0.0-0.8 0.0 0.0 0.0-303.7 4.000 0.739 5 0.0-0.8 0.0 0.0 0.0-303.7 Maximalt utnyttjande = 0.739 i snitt 0.000 m Dimensionerande värden: 5 Normalkraft (tryck, med knäckning)...(5:3127c ) Lambda_y' = 61.58 m Lambda_z' = 72.93 m Lambda_ry' = 1.15 Lambda_rz' = 1.37 k_cy' = 0.66 k_cz' = 0.49 1. Ren böjning utan normalkraft...(5:3126a/b) 2 Kombinerad böjning och normalkraft (utan knäckning).(5:3127a/b) 3 Normalkraft (tryck, utan knäckning)...(5:3127a ) 4 Kombinerad böjning och normalkraft (med knäckning)..(5:3127c/d) 5 Normalkraft (tryck, med knäckning)...(5:3127c ) 6 Endast normalkraft (drag)...(5:3126a ) 7 Kombinerad böjning och normalkraft (drag)...(5:3126a/b) 8 Skjuvning... 9 Vridning... 10 Skjuvning och vridning...(eurocode ) 11 Vippning...(Rmd - 5:3124) 29