Dimensionering av komplett skyddsrum 1. Förutsättningar 1.1 Geometri 1. Lastförutsättningar 3 1..1 Grundvärden 3 1.. Dimensionerande last takplatta 5 1..3 Dimensionerande last begränsningsvägg 8 1..4 Dimensionerande last golvplatta 10 1.3 aterialvärden 1 1.4 Täckande betongskikt och effektiv höjd 13. Snittkrafter 15.1 Takplatta 15. Begränsningsvägg 15.3 Golvplatta 18.4 Grundsula 18 3. Dimensionering 0 3.1 Takplatta 0 3. Begränsningsvägg 3.3 Golvplatta 4 3.4 Grundsula 5 4. Sammanfattning 5 013-0-0 1 (5)
1. Förutsättningar 1.1 Geometri Följande beräkningsexempel utgår från ett skyddsrum med invändigt planmått 5000x1000 mm. Invändig rumshöjd är 500 mm. Skyddsrummet ligger i den nedersta våningen i ett trevånings bostadshus och med golvnivå i markplanet. Ovanliggande våningar utförs med mellanbjälklag och vindbjälklag av 50 mm betong. Byggnaden ligger i Lund inom snözon 1,5 med normal topografi. inimitjocklekar på skyddsrumsstommens omslutande konstruktionsdelar framgår av tabell 3:6a i SR. Detta medför följande minsta konstruktionstjocklekar: Takplatta 300 mm Begränsningsväggar 350 mm Golvplatta på mark 00 mm Utförande enligt följande figurer. Plan över skyddsrummet 013-0-0 (5)
Sektion genom skyddsrummet Höjd på grundsula väljs till 300 mm. 1. Lastförutsättningar 1..1 Grundvärden Permanent last: g b 5 kn/m 3,betongens egentyngd, EN 1991-1-1, bilaga A, tabell A1. (Tunghet enligt Eurokod är γ 4,0 + 1,0 5 kn/m 3 ) Egentyngd mellanväggar, golvbeläggning och undertak g kbjl1 0,5 + 0, + 0,3 1,0 kn/m Egentyngd yttertakkonstruktion g ktak 0,8 kn/m. (Erfarenhetsvärden). Golvplatta i skyddsrum g kgolv g b * h + g kbjl1 5 * 0,0 + 1,0 5,00 + 1,00 6,00 kn/m, egentyngd platta inklusive mellanväggar, golvbeläggning och undertak. Takplatta i skyddsrum g kbjl1 g b * h + g kbjl1 5 * 0,30 + 1,0 7,0 + 1,00 8,0 kn/m, egentyngd platta inklusive mellanväggar, golvbeläggning och undertak. ellanbjälklag ovan skyddsrum g kbjl g b * h + g kbjl 5 * 0,5 + 1,0 6,00 + 1,00 7,00 kn/m, egentyngd platta inklusive mellanväggar, golvbeläggning och undertak. Vindsbjälklag ovan skyddsrum g ktak g b * h + g ktak 5 * 0,5 + 0,8 6,00 + 0,8 6,80 kn/m, egentyngd platta inklusive yttertak. Egentyngd ovanliggande byggnadsdelar g kväggar g b * A vägg *d/ A skyddrum 5 * 60 * 0,/(1,0*5,0) 5,00 kn/m, egentyngd bjälklag inklusive yttertak och mellanväggar. Används vid raslastberäkning. 013-0-0 3 (5)
Variabel last: q k,0 kn/m ψ 0 0,7 nyttig last för bostadsutrymmen enligt EN 1991-1-1 6.3.1. tabell 6. i bilaga NA. (Kategori A bostäder) lastkombinationsfaktor, EN 1990 och tabell A1.1. Snölast: S µ C e C t S k kn/m snölast enligt EN 1991-1-3 tabell N/B1 i bilaga NB. ψ 0 0,6 lastkombinationsfaktor, EN 1991-1-3 och tabell A1.1 i NA. µ 0,8 C e 1,0 (normal topografi) C t 1,0 (normala förhållanden) S k 1,5 (snözon 1,5) S µ C e C t S k 0,8*1,0*1,0*1,5 1, kn/m Vapenlast: A kvapen 50 kn/m enligt SR. Raslast: A ras maximum av q k m och q b h t n h kn/m enligt SR. 3 3,0 n k Raslastkoefficient. k 1,4: enligt SR. m Egentyngd jämte nyttig last hos den del av byggnaden som ligger ovanför skyddsrummet dividerad med skyddsrummets yttre takarea (kn/m ). m (g kbjl + ψ 0 * q k + g ktak + ψ 0 * S + g kväggar 7,0 + 0,7 *,0 + 6,8 + 0,7*1, + 5,0 1,0 kn/m. h t Vertikalt avstånd i meter mellan byggnadens tyngdpunkt och skyddsrummets överkant. Beräknas enligt SR. h t antas till 3,0 m i detta beräkningsexempel. h n Den största byggnadshöjden i meter hos befintlig eller planerad näraliggande byggnad. I detta beräkningsexempel förutsätts att inga intilliggande byggnader finns. Dvs. h n 0. 013-0-0 4 (5)
q k m 1,4 1,0 3, 0 50,9 kn/m. b h t Säkerhetsklass: Säkerhetsklass väljs för takplattan, säkerhetsklass 3 väljs för begränsningsväggarna och säkerhetsklass 1 väljs för golvplattan (säkerhetsklass definieras på samma sätt som enligt tidigare svenska regler, se EN 1990 bilaga NB). Säkerhetsklass enligt eurokoder beaktas genom en reducering av lastsidan och har som inverkan att dimensionerande last multipliceras med en faktor γ d 1,0 (1,0/1,0) respektive 0,91 (1,0/1,1) eller 0,83 (1,0/1,) för säkerhetsklass 1 respektive eller 3. 1.. Dimensionerande last takplatta Brottgränstillstånd Dimensionerande last är det största värdet enligt ekvation (6.10a) respektive (6.10b) i EN 1990. I den svenska tillämpningen tillkommer en partialkoefficient γ d för säkerhetsklass (se A1.5.1). Fredslastfallet: EN 1990 kapitel 6.4.3. Lastkombination för varaktiga eller tillfälliga dimensioneringssituationer (huvudkombinationer). Följande partialkoefficienter m.m. ingår vid bestämning av dimensionerande lastvärden: γ G 1,35 (gamma) partialkoefficient för permanent last γ Q 1,5 (gamma) partialkoefficient för variabel last ξ 0,89 (xsi) reduktionsfaktor för γ G med värde enligt bilaga NA γ d 0,91 (gamma) partialkoefficient för säkerhetsklass ψ 0 0,7 (psi) lastkombinationsfaktor enligt tidigare q d γ d * (γ G * g k + γ Q * ψ 0 * q k ) enligt ekvation (6.10a) i EN 1990 (dominerande permanenta laster) q d 0,91* (1,35*8,0 + 1,5*0,7*,0) 1,00 kn/m q d γ d * (ξ *γ G * g k + γ Q * q k ) enligt ekvation (6.10b) i EN 1990 (dominerande fria laster) 013-0-0 5 (5)
q d 0,91*(0,89*1,35*8,0 + 1,5*,0) 11,70 kn/m Vilket av lastfallen 6.10a och 6.10b som är dimensionerande beror på förhållandet mellan permanenta och variabla laster. I aktuellt exempel är ekvation (6.10a) i EN 1990 dimensionerande, vilket innebär att q d 1,00 kn/m. Vapenlastfallet: EN 1990 kapitel 6.4.3.3 Lastkombination för exceptionella dimensioneringssituationer. Detta gäller vid olyckslaster. Enligt SR skall lastkombinationen bestå av en jämnt utbredd vapenlast enligt tabell 3:1a i SR samt last enligt gängse byggregler (eurokoder) med vanliga lastvärden. Vindlast behöver dock inte medräknas. A dvapen A kvapen 50 kn/m. q d g k + ψ 1 * q k + A dvapen enligt ekvation (6.11b) i EN 1990. Detta ger där g k + ψ 1 * q k är lastvärden från frekvent lastkombination enligt Dimensionerande lastvärden i bruksgränstillstånd nedan vilket motsvarar vanliga lastvärden enligt SR. q d 8,0+ 0,5*,0 + 50,0 59,0 kn/m Raslastfallet: EN 1990 kapitel 6.4.3.3 Lastkombination för exceptionella dimensioneringssituationer. Enligt SR skall lastkombinationen bestå av en jämnt utbredd raslast qb k m h t 50,9 kn/m beräknad enligt avsnitt A1.3.1 enligt ovan samt last enligt gängse byggregler (eurokoder) med vanliga lastvärden. Vindlast behöver dock inte medräknas. A dras A kras 50,9 kn/m. q d g k + ψ 1 * q k + A dvapen enligt ekvation (6.11b) i EN 1990 där g k + ψ 1 * q k är lastvärden från frekvent lastkombination enligt Dimensionerande lastvärden i bruksgränstillstånd nedan vilket motsvarar vanliga lastvärden enligt SR. Se avsnitt 1.3... 013-0-0 6 (5)
Detta ger dimensionerande raslast q d 8,0+ 0,5*,0 + 50,9 60,10 kn/m Bruksgränstillstånd För dimensionering i bruksgränstillstånd definieras tre lastkombinationer i EN 1990, ekvation (6.14b), (6.15b) och (6.16b). I dessa ingår följande reduktionsfaktorer för variabel last, EN 1990 tabell A1.1 och bilaga NA: ψ 0 0,7 faktor för kombinationsvärde för variabel last (permanent skada irreversibelt gränstillstånd) ψ 1 0,5 faktor för frekvent värde för variabel last (tillfällig skada reversibla gränstillstånd) ψ 0,3 faktor för kvasipermanent värde för variabel last (långtidslast långtidseffekter och effekter rörande bärverkets utseende) Reduktionsfaktorn används endast för nyttig last, inte för last av mellanväggar. Karakteristisk lastkombination (last som överskrids med % sannolikhet under referensperioden): q dkar g k + q k 8,0+,0 10,0 kn/m. enligt ekvation (6.14b) i EN 1990. Endast en karakteristisk fri last q k finns. Om flera karakteristiska fria laster finns skall dessa multipliceras med faktorn ψ 0. Frekvent lastkombination (last som överskrids med 1% sannolikhet under referensperioden, motsvarar lastkombination 8 i BKR): q dfrek g k + ψ 1 * q k 8,0 + 0,5*,0 9,0 kn/m enligt ekvation (6.15b) i EN 1990. Endast en karakteristisk fri last q k finns. Om flera karakteristiska fria laster finns skall dessa multipliceras med faktorn ψ. Kvasipermanent lastkombination (last som överskrids med 50% sannolikhet under referensperioden, används för att definiera långtidslast som används för beräkning av krypdeformationer): q lång g k + ψ * q k 8,0 + 0,3*,0 8,80 kn/m enligt ekvation (6.16b) i EN 1990. Endast en karakteristisk fri last q k finns. Om flera karakteristiska fria laster finns skall dessa multipliceras med faktorn ψ. 013-0-0 7 (5)
Vidare beräkningar i bruksgränstillstånd utförs ej i detta exempel. Sammanfattning last takplatta Brottgränstillstånd: Fredslastfallet q d 1,00 kn/m Vapenlastfallet q d 59,0 kn/m Raslastfallet q d 60,10 kn/m Bruksgränstillstånd: Karakteristisk lastkombination q d 10,0 kn/m Frekvent lastkombination q d 60,10 kn/m Kvasipermanent lastkombination q d 60,10 kn/m 1..3 Dimensionerande last begränsningsvägg Brottgränstillstånd Dimensionerande last för begränsningsvägg: Vertikallast q d från skyddsrummets takplatta Horisontell vindlast q vvind Horisontell vapenlast A dvapen Vertikallast: Linjelast q 0,5*B* q d Endast last på skyddsrumstaket medräknas då vapenlastfallet/raslastfallet i normalfallet är dimensionerande. B 5,7 m B skyddsrummets bredd Fredslastfallet: q d 1,0 kn/m q 0,5*5,70*1,0 34, kn/m Vapenlastfallet/raslastfallet: q d 61,1 kn/m q 0,5*5,7*60,1 171,3 kn/m 013-0-0 8 (5)
Raslasten är dimensionerande. Horisontallast: Fredslastfallet: q dvind 0,75 kn/m (beräkning av vindlastvärde redovisas ej i denna beräkning) Vapenlastfallet: A dvapen 50,0 kn/m enligt SR 09. Bruksgränstillstånd Dimensionerande last för begränsningsvägg: Vertikallast q d från skyddsrummets takplatta Horisontell vindlast q dvind Vertikallast: Linjelast q 0,5*B* q d B 5,7 m (B skyddsrummets bredd) Fredslastfallet: q d 8,80 kn/m q d 0,5*5,70*8,80 5,1 kn/m Horisontallast: Fredslastfallet: q dvind 0,75 kn/m (beräkning av vindlastvärde redovisas ej i denna beräkning) 013-0-0 9 (5)
Sammanfattning last begränsningsvägg Brottgränstillstånd: Fredslastfallet: vertikallast horisontallast Vapenlastfallet/raslastfallet: vertikallast horisontallast q d 34, kn/m q d 0,75 kn/m q d 171,3 kn/m q d 50,0 kn/m Bruksgränstillstånd: vertikallast q d 5,1 kn/m horisontallast q d 0,75 kn/m 1..4 Dimensionerande last golvplatta Brottgränstillstånd Dimensionerande last är det största värdet enligt ekvation (6.10a) respektive (6.10b) i EN 1990. I den svenska tillämpningen tillkommer en partialkoefficient γ d för säkerhetsklass (se avsnitt 1.5.1). Fredslastfallet: EN 1990 kapitel 6.4.3. Lastkombination för varaktiga eller tillfälliga dimensioneringssituationer (huvudkombinationer). Följande partialkoefficienter m.m. ingår vid bestämning av dimensionerande lastvärden: γ G 1,35 partialkoefficient för permanent last γ Q 1,5 partialkoefficient för variabel last ξ 0,89 reduktionsfaktor för γ G med värde enligt bilaga NA γ d 0,91 partialkoefficient för säkerhetsklass ψ 0 0,7 lastkombinationsfaktor enligt tidigare q d γ d * (γ G * g k + γ Q * ψ 0 * q k ) enligt ekvation (6.10a) i EN 1990 permanenta laster) (dominerande q d 0,91* (1,35*6,00 + 1,5*0,7*,0) 9,8 kn/m q d γ d * (ξ *γ G * g k + γ Q * q k ) enligt ekvation (6.10b) i EN 1990 (dominerande fria laster) 013-0-0 10 (5)
q d 0,91*(0,89*1,35*6,00 + 1,5*,0) 9,9 kn/m Vilket av lastfallen 6.10a och 6.10b som är dimensionerande beror på förhållandet mellan permanenta och variabla laster. I aktuellt exempel är ekvation (6.10a) i EN 1990 dimensionerande, vilket innebär att q d 9,9 kn/m. Vapenlastfallet: EN 1990 kapitel 6.4.3.3 Lastkombination för exceptionella dimensioneringssituationer. Detta gäller vid olyckslaster. Enligt SR skall lastkombinationen bestå av en jämnt utbredd vapenlast enligt tabell 3:1a i SR samt last enligt gängse byggregler (eurokoder) med vanliga lastvärden. Vindlast behöver dock inte medräknas. Grundläggningsfall enligt SR ger A dvapen A kvapen -0,*50-10 kn/m (uppåtriktad last). Vapenlastfallets sugfas är ej dimensionerande då denna last tas upp via marktryck. q d g k + ψ 1 * q k + A dvapen Detta ger enligt ekvation (6.11b) i EN 1990. där g k + ψ 1 * q k är lastvärden från frekvent lastkombination enligt Dimensionerande lastvärden i bruksgränstillstånd nedan vilket motsvarar vanliga lastvärden enligt SR. Se avsnitt 1.3... q d 6,00+ 0,5*,0-10,0-3,0 kn/m Bruksgränstillstånd Belastningar i bruksgränstillståndet förutom krympkrafter är ej dimensionerande då dessa tas upp via marktryck. Dimensionering med hänsyn till krympkrafter utförs ej i detta beräkningsexempel. 013-0-0 11 (5)
Sammanfattning last golvplatta Brottgränstillstånd: Fredslastfallet ej dimensionerande Vapenlastfallet q d -3,0 kn/m Raslastfallet ej dimensionerande Bruksgränstillstånd: ej dimensionerande 1.3 aterialvärden Betongkvalitet C5/30 (minimikrav enligt SR) och armering av typ B500C. Exponeringsklass XC1 (inomhus i uppvärmd lokal). Karakteristiska värden och andra grundvärden: f ck 5 Pa tryckhållfasthet för betongen, EN 199-1-1 tabell 3.1 f ctk 1,8 Pa motsvarande draghållfasthet, EN 199-1-1 tabell 3.1 E cm 31000 Pa E-modul för betong, EN 199-1-1 tabell 3.1 ε cu 3,5*10-3 brottstukning för betong f yk 500 Pa sträckgräns för armering E s 00000 Pa E-modul för armering Dimensioneringsvärden vid fredslaster: f cd α cc * f ck / γ C 1,0 * 5 / 1,5 16,7 Pa tryckhållfasthet för betong (3.15 EN 199-1-1) α cc är koefficient som beaktar långtidseffekter på tryckhållfasthet och ogynnsamma effekter av det sätt på vilket lasten påförs. γ C är partialkoefficient för betong med värde 1,5. Se.4..4 EN 199-1-1. f ctd α ct * f ctk / γ C 1,0 * 1,8 / 1,5 1, Pa draghållfasthet för betong (3.16 EN 199-1-1) α ct är koefficient som beaktar långtidseffekter på draghållfasthet och ogynnsamma effekter av det sätt på vilket lasten påförs. Faktorerna α cc och α ct har rekommenderat värde 1,0 och samma värde enligt bilaga NA. 013-0-0 1 (5)
f yd f yk / γ S 500/1,15 435 Pa flytgräns för armering (3.16 EN 199-1-1) γ s är partialkoefficient för armering med värde 1,15. Se.4..4 EN 199-1-1. Dimensioneringsvärden vid vapenlast och raslast: f cd α cc * f ck / γ C 1,0 * 5 / 1,5 16,7 Pa f ctd α ct * f ctk / γ C 1,0 * 1,8 / 1,5 1, Pa f yd 0,9 * f yk 0,9 * 500 450 Pa tryckhållfasthet för betong, lika ovan draghållfasthet för betong, lika ovan flytgräns för armering, se SR kapitel 3.. För geokonstruktioner gäller Eurokod 7-1. Det förutsätts att en markteknisk undersökning (TU) utförts. Denna resulterar i att undergrunden hänförs till geoteknisk kategori 1 (GK1). Vid dimensionering i geoteknisk klass GK1 sätts det dimensionerande grundtrycksvärde f d 100 kpa. Sammanfattning materialvärden Fredslastfallet: f cd tryckhållfasthet för betong f ctd draghållfasthet för betong f yd draghållfasthet för armering Vapenlastfallet/raslastfallet: f cd tryckhållfasthet för betong f ctd draghållfasthet för betong f yd draghållfasthet för armering 16,7 Pa 1, Pa 435 Pa 16,7 Pa 1, Pa 450 Pa 1.4 Täckande betongskikt och effektiv höjd Värden på täckande betongskikt c anges i avsnitt 4.4 i EN 199-1-1. Samtliga värden är nationellt valbara, och nedan ges värden enligt NA. c min,dur 10 mm c min,b φ Δc dev 10 mm m.h.t. beständighet m.h.t. vidhäftning och förankring, φ stångdiameter tillägg för avvikelser Takplatta: Följande armeringsdimensioner antas: 013-0-0 13 (5)
Huvudarmering i takplatta φ 16 mm. Täckskiktet till huvudarmeringen ska då vara minst c huv max(φ huv, c min,dur ) + Δc dev 16 + 10 6 mm Effektiva höjden för huvudarmeringen blir således d h c huv - φ / 300 6 16/ 66 mm. Begränsningsvägg: Huvudarmering i begränsningsväggar φ10 mm. Täckskiktet till huvudarmeringen ska då vara minst c huv max(φ huv, c min,dur ) + Δc dev 10 + 10 0 mm Effektiva höjden för huvudarmeringen blir således d h c huv - φ / 350 0 10/ 35 mm. Golvplatta: Huvudarmering i golvplatta φ1 mm. Täckskiktet till huvudarmeringen ska då vara minst c huv max(φ huv, c min,dur ) + Δc dev 1 + 10 mm. I underkant platta väljs c huv 50 mm. Effektiva höjden för huvudarmeringen blir således d h c huv - φ / 00 1/ 17 mm i överkant platta. d h c huv - φ / 00 50 1/ 144 mm i underkant platta. Grundsula: Huvudarmering tvärs grundsula φ 10 mm. Täckskiktet till huvudarmeringen ska då vara minst d h c huv - φ / 300 50 10/ 45 mm i överkant platta. I underkant platta väljs c huv 50 mm. Sammanfattning täckande betongskikt, effektiv höjd Byggnadsdel Ök/utsida Eff höjd d Uk/insida Eff höjd d Takplatta 6 mm 66 mm 6 mm 66 mm Begränsningsvägg 0 mm 35 mm 0 mm 35 mm Golvplatta mm 17 mm 50 mm 144 mm Grundsula - - 50 mm 45 mm 013-0-0 14 (5)
. Snittkrafter.1 Takplatta Brottgränstillstånd Följande lastvärden används g d 8,0 kn/ m q d 1,00 kn/ m q d 60,10 kn/ m enbart permanent last för fredslastfall största värde av vapenlastfall och raslastfall Takplattan räknas som en enkelspänd platta utan inspänning i begränsningsväggarna. Randeffekter från upplag i skyddsrummets kortsidor beaktas inte. Spännvidd för takplattan blir 5,00 + 0,35 5,35 m. (Upplag på halva väggtjockleken). Detta ger maximalt fältmoment: f f q * l d 1,00 *5,35 8 8 q * l d 60,10 *5,35 8 8 4,9 knm/m för fredslastfallet 15,0 knm/m för vapenlastfallet/raslastfallet Sammanfattning fältmoment takplatta Fredslastfallet Vapenlastfallet/raslastfallet 4,9 knm/m 15,0 knm/m. Begränsningsvägg Brottgränstillstånd Följande lastvärden används q d 34, kn/ m q dvind 0,75 kn/m q d 171,3 kn/ m A dvapen 50,0 kn/m vertikal fredslastfall horisontell fredslastfall vertikal vapenlastfall/raslast horisontell vapenlastfall 013-0-0 15 (5)
Begränsningsväggen räknas som fritt upplag mot golvplatta respektive mot takplatta, dvs inga inspänningsmoment förutsätts. Kryptal: Kryptal beräknas enligt avsnitt 3.1.4 i EN 199-1-1. Väggen befinner sig inom hus med RH < 80%. Väggtjocklek h 0 0,35 m Betong C5/30 klass S. Pålastning tidigast efter 1 månad (70 timmar gammal) ger enligt figur 3.1 i EN 199 Kryptal ϕ, 8 ef Knäcklängd och slankhetstal: Knäcklängd l 0,5 m Fritt avstånd mellan upplag enligt Eulerknäckfall 1 l0 λ (5.14 EN 199) i h i för rektangulärt tvärsnitt 1 l 0 λ h / 1,5 0,35 / 1,06 m Geometriska imperfektioner: Som geometrisk imperfektion för en enstaka pelare kan man använda en excentricitet enligt 5, EN 199, alternativ a. 0 0,5 l l 0,0083 i θ m i 300 300 e 013-0-0 16 (5)
Detta ger 0 Ed N 0, 0083 N ei Första ordningens moment: Brottgränstillstånd: Fredslastfallet: oment på grund av vindlast v q v l / 8 0,75,5 / 8 0 0 Ed N 0,0083 34, ei 0,6 knm 0,3 knm 0 Ed + v 0,6 + 0,3 0,9 knm 0 Vapenlast/raslastfallet: 0 Ed 0,0083 171,3 1,4 kn/m v q v l / 8 50,0,5 / 8 0 39,1 knm 0 0 Ed + v 1,4 + 39,1 40,5 knm Bruksgränstillstånd oment på grund av vindlast v q v l / 8 0,75,5 / 8 0,6 0 oment på grund av normallast knm 0 Ed 0,0083 5,1 0, knm 0 0Ed + v 0, + 0,6 0,8 knm Sammanfattning moment begränsningsvägg Fredslastfallet brottgränstillstånd Fredslastfallet, bruksgränstillstånd Vapenlastfallet/raslastfallet, brottgränstillstånd 0,9 knm/m 0,8 knm/m 40,5 knm/m 013-0-0 17 (5)
.3 Golvplatta Brottgränstillstånd Följande lastvärden används g d 6,00 kn/ m q d 9,9 kn/ m q d -3,00 kn/ m enbart permanent last för fredslastfall för vapenlastfall Golvplattan räknas som en enkelspänd platta utan inspänning i begränsningsväggarna. Randeffekter från upplag i skyddsrummets kortsidor beaktas inte. Spännvidd för takplattan blir 5,00 + 0,35 5,35 m. Detta ger maximalt fältmoment: Belastningar i fredslastfallet är ej dimensionerande då denna last tas upp via marktryck. aximalt fältmoment i vapenlastfallet blir * q l f d 3,00*5,35-10,7 knm/m 8 8 Sammanfattning moment golvplatta Fredslastfallet brottgränstillstånd Fredslastfallet bruksgränstillstånd Vapenlastfallet, brottgränstillstånd Ej dimensionerande Ej dimensionerande, eventuell krymparmering behandlas ej här -10,7 knm/m.4 Grundsula Brottgränstillstånd Lastnedräkning: Fredslastfallet: Byggnadsdel Linjelast kn/m Takplatta skyddsrum 34,6 Egenvikt vägg 0,35*5 + 1,0 9,8 Egenvikt grundsula 0,3*0,8*5 6,0 50,4 013-0-0 18 (5)
Vapenlastfallet: Byggnadsdel Linjelast kn/m Takplatta skyddsrum 174,1 Egenvikt vägg 0,35*5 + 1,0 9,8 Egenvikt grundsula 0,3*0,8*5 6,0 Vapenlastfallet blir dimensionerande. oment i grundsula. Fredslastfall: N d 50, 4kN f d max markpåkänning 100kPa 189,9 Sulbredd B Nd 50,4 0, 51m f 100 d Vapenlastfallet: N d 171, 3kN f d max markpåkänning 100kPa Sulbredd B N d 171,3 0, 86m f 100 d Sulbredd 0,9 m väljes. oment i grundsula ( B 0,35) (0,9 0,35) fd ( ) 100 ( ) ed 3,8kNm / m 013-0-0 19 (5)
Sammanfattning moment grundsula Fredslastfallet brottgränstillstånd Fredslastfallet bruksgränstillstånd Vapenlastfallet, brottgränstillstånd Ej dimensionerande Ej dimensionerande, eventuell krymparmering behandlas ej här 3,8 knm/m 3. Dimensionering 3.1 Takplatta Fredslastfall: Beräkning av erforderlig armering Dimensionerande fältmoment, knm/m Relativt moment η 1,0 för aktuell betongkvalitet C5/30. Vid högre betongkvaliteter är η < 1,0. Ed f b eff Ed, f d η f cd 0,049 1,0 0,66 *1,0 *16,7 0,0363 Erforderligt mekaniskt armeringsinnehåll ω 1-1 m 1-1 0, 0363 0,037 Erforderlig armeringsarea, m /m As ed d( 1 ω / ) f yd 0,049 0,66(1 0,037 / )435 0,000378 Armering φ16 s 531 013-0-0 0 (5)
Vapenlastfall/Raslastfall: Beräkning av erforderlig armering Dimensionerande fältmoment, knm/m Relativt moment η 1,0 för aktuell betongkvalitet C5/30. Vid högre betongkvaliteter är η < 1,0. Ed f b eff Ed, f d η f cd 0,15 1,0 0,66 *1,0 *16,7 0,18 Erforderligt mekaniskt armeringsinnehåll ω 1-1 m 1-1 0, 18 0,03 Erforderlig armeringsarea, m /m As ed d( 1 ω / ) f yd Armering φ 16 0,15 0,66(1 0,03 / )450 Största avstånd mellan parallella stänger är 00 mm enligt SR 0,000 s 100 I längsled takplatta kan minimiarmering enligt SR väljas. inimiarmeringen skall vara minst 0,14% av tvärsnittsarean per sida på plattan. Detta ger en minimiarmering 0,14 *1,0 * 0,30 100 0,0004 m /m. Armering φ 1 mm ger centrumavstånd s 69 mm. Armering φ 10 mm ger centrumavstånd s 186 mm. aximalt centrumavstånd på armeringen enligt SR är 00 mm. Detta ger att armering φ 1 mm s 00 mm alternativt φ 10 mm s 186 mm. Lämplig armering i underkant platta blir φ16s100 mm i den korta riktningen och φ10s00 i den långa riktningen. I överkant platta väljs lämpligen #φ10s00 mm. Sammanfattning armering takplatta Armering i överkant platta Armering i underkant platta: korta riktningen långa riktningen #φ10s00 mm φ16s100 mm φ10s00 mm 013-0-0 1 (5)
3. Begränsningsvägg Tvärsnittets bärförmåga: inimiarmering i begränsningsväggen är enligt SR ρ 0,14% Effektiv höjd d35 mm, detta ger A s ρ A c 0,14 1,0 0,35 0,0003 100 A s 0,000 1,0 0,35 0,00007 m /m vilket motsvarar φ10s110. insta diameter är 10 mm och minsta centrumavstånd är 00 mm enligt SR. Detta ger armering # φ10s00 i bägge kanter. As ed d( 1 ω / ) f yd 0,00007 vilket ger ed 0,0403 ω (1 ) (1 ) 0,36 d f A 0,35 435 0,000785 yd s Relativa normalkraften i brottgränstillstånd är Vapen-/raslastfallet: n Ned A f c cd 0,1713 0,35 16,4 0,030 Relativa momentet i brottgränstillstånd är m ed h A f c cd 0,0403 0,016 0,35 0,35 16,4 Interaktionsdiagram enligt nedan ger med n 0,030 och m 0,016 013-0-0 (5)
ω ca 0,04 Aktuellt ω 0, 36 Tvärsnittets bärförmåga: Enligt Eurokod (5.8.3.1 (1)) är λ lim A B C 0 n A (1 + 0, ϕ ef ) 1 (1 + 0,,8) 1 0,64 B 1 ω 1 0,36 0,53 C 1,7 r 1,7 1,0 0,7 m n 4 (antal väggar) 0 0,64 0,53 0,7 λlim,37 >,06 4 Dvs andra ordningens moment kan försummas. Om λ >,37 m måste beräkning av :a ordningens moment utföras. Begränsningsvägg 350 mm med armering # φ10s00 i bägge kanter är tillräcklig för att motstå aktuella belastningar. Sammanfattning armering begränsningsvägg Armering i bägge kanter # φ10s00 mm 013-0-0 3 (5)
3.3 Golvplatta Fredslastfall: - Vapenlastfall: Dimensionerande fältmoment, knm/m Relativt moment η 1,0 för aktuell betongkvalitet C5/30. Vid högre betongkvaliteter är η < 1,0. Ed f b eff Ed, f d η f cd 0,0107 1,0 0,17 *1,0 *16,7 0,0 Erforderligt mekaniskt armeringsinnehåll ω 1-1 m 1-1 0, 0 0,0 Erforderlig armeringsarea, m /m As ed d( 1 ω / ) f yd Armering φ10 0,0107 0,17(1 0,0 / )450 Största avstånd mellan parallella stänger är 00 mm enligt SR 0,00014 s 00 inimiarmeringen skall vara minst 0,14% av tvärsnittsarean per sida på plattan. 0,14 *1,0 * 0,0 Detta ger en minimiarmering 0,0008 m /m vilket är 100 större än beräknad armering och mindre än # φ10s00. Armering # φ10s00 i ök och uk väljes. Sammanfattning armeringgolvplatta Armering i bägge kanter # φ10s00 mm 013-0-0 4 (5)
3.4 Grundsula Dimensionerande moment, knm/m Relativt moment η 1,0 för aktuell betongkvalitet C5/30. Vid högre betongkvaliteter är η < 1,0. Ed b eff Ed, f d η f cd 0,0038 1,0 0,45 *1,0 *16,7 0,0038 Erforderligt mekaniskt armeringsinnehåll ω 1-1 m 1-1 0, 0038 0,0038 Erforderlig armeringsarea, m /m As ed d( 1 ω / ) f yd Armering φ10 0,0038 0,45 (1 0,0038 / ) 450 Största avstånd mellan parallella stänger är 00 mm enligt SR 0,000035 s 00 Beräknad armering är mindre än minimiarmering enligt SR. Armering φ10s00 väljs. Sammanfattning armering grundsula Armering i underkant sula # φ10s00 mm 4. Sammanfattning Sammanfattning beräkningsresultat Byggnadsdel Dimension Täckande betongskikt Takplatta: 300 mm underkant 6 mm överkant 6 mm Begränsningsvägg: insida utsida Golvplatta: underkant överkant Grundsula: underkant överkant 350 mm 00 mm 300x900 mm 35 mm 35 mm mm 50 mm 50 mm - Armering i tvärriktning φ16s100 φ10s00 φ10s00 φ10s00 φ10s00 φ10s00 φ10s00 - Armering i längsriktning φ10s00 φ10s00 φ10s00 φ10s00 φ10s00 φ10s00 φ10s00-013-0-0 5 (5)