Spännbetongkonstruktioner. Dimensionering i brottgränstillståndet

Relevanta dokument
Dimensionering för moment Betong

Bromall: Tvärkraft. Innehåll. Bestämning av tvärkraft. Rev: A EN : 2004 EN : 2005

caeec205 Stadium I och II Användarmanual Eurocode Software AB

Rättelseblad 1 till Boverkets handbok om betongkonstruktioner, BBK 04


Moment och normalkraft

Dimensionering i bruksgränstillstånd


Betongkonstruktion BYGC11 (7,5hp)

caeec204 Sprickvidd Användarmanual Eurocode Software AB

caeec220 Pelare betong Användarmanual Eurocode Software AB

caeec201 Armering Tvärsnitt Användarmanual Eurocode Software AB

Förspända betongelement - Dimensionering enligt Eurokod 2

PPU408 HT15. Beräkningar stål. Lars Bark MdH/IDT

Dimensionering för tvärkraft Betong

Betongbalkar. Böjning. UMEÅ UNIVERSITET Tillämpad fysik och elektronik Annika Moström. Räkneuppgifter

PPU408 HT15. Beräkningar stål. Lars Bark MdH/IDT

Betongkonstruktion Facit Övningstal del 2 Asaad Almssad i samarbete med Göran Lindberg

LÅNGTIDSDEFORMATION AV HÅLDÄCKSPLATTOR

Exempel 3: Bumerangbalk

Betongkonstruktion BYGC11 (7,5hp)

Tentamen i. Konstruktionsteknik. 26 maj 2009 kl

Bromallar Eurocode. Bromall: Omlottskarvning. Innehåll. Minimimått vid omlottskarvning av armeringsstänger samt beräkning av skarvlängd.

Exempel 11: Sammansatt ram

Betongkonstruktion Facit Övningstal del 2 Asaad Almssad i samarbete med Göran Lindberg

Exempel 2: Sadelbalk. 2.1 Konstruktion, mått och dimensioneringsunderlag. Exempel 2: Sadelbalk. Dimensionera sadelbalken enligt nedan.

Tvärkraftsdimensionering Jämförelser mellan olika normer

Belastningsanalys, 5 poäng Balkteori Deformationer och spänningar

TENTAMEN I KURSEN DIMENSIONERING AV BYGGNADSKONSTRUKTIONER

TENTAMEN I KURSEN BYGGNADSMEKANIK 2

Beräkningsstrategier för murverkskonstruktioner

VSMA01 - Mekanik ERIK SERRANO

caeec209 Pelartopp Användarmanual Eurocode Software AB Program för dimensionering av pelartopp. Rev C

Betongkonstruktion Facit Övningstal del 1 Asaad Almssad i samarbete med Göran Lindberg

TENTAMEN I KURSEN DIMENSIONERING AV BYGGNADSKONSTRUKTIONER

Tentamen i Konstruktionsteknik

Material, form och kraft, F5

Bo Westerberg KONTROLLBERÄKNING AV TVÄRKRAFTSKAPACITET 1. Bro över Hammarsundet

Samverkanspålar Stål-Betong

2 kn/m 2. Enligt Tabell 2.5 är karakteristisk nyttig last 2,0 kn/m 2 (kategori A).

Möjligheter med samverkanskonstruktioner. Stålbyggnadsdagen Jan Stenmark


caeec225 Skev böjning Användarmanual Eurocode Software AB

Spänning och töjning (kap 4) Stång

CAEBBK10 Balkpelare betong

K-uppgifter. K 12 En träregel med tvärsnittsmåtten 45 mm 70 mm är belastad med en normalkraft. i regeln och illustrera spänningen i en figur.

Eurokoder betong. Eurocode Software AB

TENTAMEN I KURSEN TRÄBYGGNAD

Manual BrdBtg10 BroDesign Betongdim

Exempel 5: Treledstakstol

SVENSK STANDARD SS-EN :2005/AC:2010

1a) Vad betyder den engelska [ ] Krympning [ ] Tillsatsämne termen contractor? [ ] Stumsvets [ ] Brotvärbalk [ ] Transformator [x] Entreprenör

I figuren nedan visas en ritning över stommen till ett bostadshus. Stommen ska bestå av

Provning av spännarmerade plattbärlag. Provningsuppdrag för AB Färdig Betong INGEMAR LÖFGREN

TENTAMEN I FÖRDJUPNINGSKURS I BYGGKONSTRUKTION

Tentamen i Konstruktionsteknik

Laster Lastnedräkning OSKAR LARSSON

Tentamen i Konstruktionsteknik

GLH FÖRTAGNINGSSYSTEM FÖR BETONGKONSTRUKTIONER

Krympning och krypning av STT/Fbjälklagselement

TENTAMEN I FÖRDJUPNINGSKURS I BYGGKONSTRUKTION

Konstruktionsteknik 25 maj 2012 kl Gasquesalen

Exempel 13: Treledsbåge

Svetsplåt PBKL. Dimensionering

PROGRAM S TVÄRSNITTSDIMENSIONERING MED SPRICKKONTROLL

Exempel 14: Fackverksbåge

TENTAMEN I FÖRDJUPNINGSKURS I BYGGKONSTRUKTION

Exempel 12: Balk med krökt under- och överram

Belastningsanalys, 5 poäng Tvärkontraktion Temp. inverkan Statiskt obestämd belastning

Prestressed concrete in different bridge codes

TENTAMEN I KURSEN TRÄBYGGNAD

Angående skjuvbuckling

Val av stomsystem vilka faktorer styr valet av system


Gyproc Handbok 7 Gyproc Teknik. Statik. Bärförmåga hos Gyproc GFR DUROnomic Regel. Dimensioneringsvärden för transversallast och axiallast

K-uppgifter Strukturmekanik/Materialmekanik

Svetsplåt PKL. Dimensionering

INL1.2 Skruvförband, Lösningsförslag

Svetsplåt PJL. Dimensionering. Pre Cast Technology AB Solbräckegatan 15, Kungälv

Eurocode Software AB. CAEBBK04 Sprickbredd. Användarmanual

Konstruktionsuppgift i byggnadsmekanik II. Flervåningsbyggnad i stål. Anders Andersson Malin Bengtsson

Exempel 7: Stagningssystem

1. En synlig limträbalk i tak med höjd 900 mm, i kvalitet GL32c med rektangulär sektion, belastad med snölast.

CAEBBK30 Genomstansning. Användarmanual

Bilaga Övningsexempel

Biomekanik Belastningsanalys

Svetsplåt PBKL. Dimensionering

Bilaga A - Dimensioneringsförutsättningar

VSMA01 - Mekanik ERIK SERRANO

Hållfasthetslära Lektion 2. Hookes lag Materialdata - Dragprov

8 Teknisk balkteori. 8.1 Snittstorheter. 8.2 Jämviktsekvationerna för en balk. Teknisk balkteori 12. En balk utsätts för transversella belastningar:

TENTAMEN I FÖRDJUPNINGSKURS I BYGGKONSTRUKTION

Dimensionering av byggnadskonstruktioner

Innehållsförteckning

Bromall: Minimiarmering

SEMKO OY OPK-PELARSKOR. Bruks- och konstruktionsdirektiv Konstruktion enligt Eurokod (Svensk NA)

Murverks hållfasthet och bärförmåga - principiellt och med koppling till EK6


HÅLLFASTHETSLÄRA Hållfasthetslärans grundläggande uppgift är att hjälpa oss att beräkna dimension och form hos en konstruktion så att den vid

Eurocode Software AB. CAEBBK25 Skevböjning. Användarmanual

Transkript:

Spännbetongkonstruktioner Dimensionering i brottgränstillståndet

Spännarmering Introducerar tryckspänningar i zoner utsatta för dragkrafter q P0 P0 Förespänning kablarna spänns före gjutning Efterspänning spännkraften påförs efter gjutning

Spännkraftsförluster Spännkraften är beroende av töjningen i spännstålet Spännkraften (töjningen i stålet) minskar med tiden p.g.a.: - Betongens krypning, beskrivs med kryptal: - Betongens krympning, beskrivs med töjning: - Relaxation i spännstålet: Totala spännkraftsförluster (efter lång tid)

Beteckningar: P = Kraft i spännstålet, generellt Spännarmering Pi = Kraft i spännstålet direkt efter uppspänning Pt = Kraft i spännstålet vid tidpunkt t (efter uppspänning) P = Kraft i spännstålet efter lång tid (fullt utvecklade långtidseffekter) Naviers formel ger betongspänningarna i tvärsnittet uk c P A P e I y M I y ök c P A P e I y M I y

Arbetskurvor

Arbetskurva enl. Eurocode f yk = f 0.1k kf yk = f uk E s = 200 GPa ε ud = 0.9ε uk γs = 1.15 = ε 0.1 A: idealiserad kurva B: dimensioneringskurva Töjningar över ε ud får inte användas

Arbetskurva enl. Eurocode f yk = f 0.1k kf yk = f uk E s = 200 GPa ε ud = 0.9ε uk = ε 0.1 Spänning i spännstålet om vi befinner oss på kurvdel B: σ p = f p0.1 + ε p ε 0.1 ε ud ε 0.1 f pu f p0.1d Där: εp = aktuell töjning

Spänningsbegränsningar enl. Eurocode Spännstålet: Under uppspänning: Efter uppspänning: Betongen: Under uppspänning: Efter uppspänning: Tryckhållfasthet vid uppspänning

Definition av effektiva spännkrafter Effektiv förspänningskraft: Kraft i spännstålet när spänningen i betongen på nivå med spännstålet är lika med noll P 0i = effektiv förspänningskraft, initiellt värde P 0,t = effektiv förspänningskraft, vid tid t P 0 = effektiv förspänningskraft, efter lång tid P 0 = effektiv förspänningskraft, generellt

Initiell effektiv spännkraft P 0i P 0i = E p ε p0i A p med ε p0i = ε pi ε cpi E p = E-modul för spännstål A p = tvärsnittsarea för spännstål p0i = töjningsskillnad mellan spännstål och betong (initiellt) pi = initiell töjning i spännstål cpi = initiell töjning i betong på spännstålets nivå

Effektiv spännkraft, P 0 Kraften i spännstålet när spänningen i betongen på spännstålets nivå är lika med noll Effektiv spännkraft är ett mått på förspänningseffekten Vanligtvis är den effektiva spännkraften kraften i spännstålet P = kraften i spännstålet P 0 = effektiv spännkraft P > P 0

Nolltöjningslast Last som tillsammans med förspänning ger σ c = 0 på dragen sida i tvärsnittet

Kraft i spännstål Kraft i spännstål: Kraften i spännstålet för aktuell last P i = Spännstålskraft initiellt P t = Spännstålskraft vid tid t P = Spännstålskraft vid efter lång tid P = Spännstålskraft, generellt

Beräkning av spännarmerade konstruktioner - brottgräns

Dimensionering i brottgränstillståndet 2 dimensioneringsprinciper: I. Betongstukningen i tryckt kant begränsas: II. cc cu 0.035 Spännstålets töjning begränsas p 0. 9 ud uk

Betongstukning avgörande Beräkning utförs på samma sätt som för slakarmerat: I. Töjningsamband II. Kraftjämvikt III. Momentjämvikt

Ståltöjning avgörande (ingår inte i kursen) Tillskottstöjningen, Δε p beräknas direkt: Ett värde på betongspänningen antas 0.9 p uk p0

Förspänningstöjning, ε p Använd karakteristiskt värde på E-modulen:

Effektiv förspänningstöjning ε p0 19

Effektiv förspänningstöjning ε p0 Ta hänsyn till långtidseffekter genom att multiplicera med partialkoefficienten för stålet 20

Dimensionering Välj en tvärsnittsform Bestäm excentriciteten e, gör den så stor som möjligt. Bestäm gränsvärden för den initiella spännkraften. Sätt den så lågt som möjligt med hänsyn till de krav som ställs (se nedan). En bedömning kan göras om det kan vara Ok att bryta mot något av kraven.. Beräkna erforderlig area på spännstålet med hänsyn till krav som ställs på σ pi 21

Dimensionering Välj dimension på spännstål och bestäm placering av dessa i tvärsnittet. Bestäm nya tvärsnittsvärden (A, I, x tp ) med hänsyn till spännstålet, se avsnitt 4.1.4 i boken (gör beräkningen noggrannare) 22

Dimensionering Bestäm effektiv spännkraft P 0 efter lång tid Utgå från P, ta hänsyn till spännkraftförlusterna P = P i - P csr Beräkna nytt värde på spänningen i betongen på spännstålsnivå med hänsyn till förluster i spännkraften, σ cp Beräkna effektiv spänning i stålet. Denna beror på spännkraften, samt spänningsändringar i betong och stål som uppkommer av den yttre lasten σ p0 = σ p + α eff σ cp +α σ cp Bestäm effektiv spänning i spännstålet P 0 = σ p0 A p 23

Dimensionering Bestäm momentkapaciteten med hänsyn till kapacitet hos armering och betong. 24

Krav Krav för spännstålet: efter uppspänning 25

Krav Initiell draghållfasthet σ cti i betong Initiell tryckhållfasthet σ cci i betong 26

Krav Draghållfasthet efter lång tid σ ct i betong Tryckhållfasthet efter lång tid σ cc i betong 27

Krav Initiellt, uppspänning, avspänning 28

Krav Kvasipermanent last 29

Krav Karakteristisk last 30

Tvärkraftskapacitet Tvärkraftskapaciteten ökar p.g.a. normalspänningarna Spänningar i slakarmerad balk Spänningar i spännarmerad balk

Tvärkraftskapacitet Två olika typer av tvärkraftsbrott: Böjskjuvbrott Livskjuvbrott

Tvärkraftskapacitet Tvärkraftskapaciteten för böjskjuvbrott bestäms enligt: Där: k 1 = 0.15 σ cp = bidrag från yttre normalkraft eller förspänning

Tvärkraftskapacitet Tvärkraftskapaciteten i områden utan böjsprickor (livskjuvbrott): (ekv. 10-30 Design and analysis of prestressed concrete structures) Där: b w = balklivets minsta bredd S = statiskt moment av arean ovanför tyngdpunkten σ cp = bidrag från yttre normalkraft eller förspänning f ctd = betongens draghållfasthet α l = tar hänsyn till överföringssträckan för spännkraften

Tvärkraftskapacitet Livskjuvbrott, inverkan av last nära upplag: Dimensionerande tvärkraft uppkommer på en sträcka, a, från upplaget 45 TP a

Tvärkraftskapacitet Inverkan av variabel effektiv höjd Lutande spännstål: Variabel höjd: V ipd V M d ipd d P 0 tan tan p Dimensioneringsvillkor (vanligtvis): V S, d V ipd V Rdc

Exempel 1 Bestäm momentkapaciteten för nedanstående tvärsnitt. Förutsättningar: Betong C40 Tryckarmering: B500B, A s = 2 Ø16 Ap Spännstål: A p = 800 mm 2 f puk = 1600 MPa f p0,1k = 1450 MPa ε uk = 2.5 % E p = 200 GPa Effektiv spännkraft efter lång tid, P 0 = 640 kn

Exempel 2 Avgör om det krävs tvärkraftsarmering i nedanstående tvärsnitt, osprucken betong. Förutsättningar: Betong C35 Spännstål: A p = 1200 mm 2 E p = 190 GPa Effektiv spännkraft efter lång tid, P 0 = 1100 kn Tvärsnittskonstanter: A c = 0,17 m 2 I c = 16,1 10-3 m 4 q = 35 kn/m Övrigt: 74 % av spännkraften har överförts vid aktuellt snitt. Upplagens bredd är 0,1 m l = 16 m