Puurakenteet I
Transcription
Puurakenteet I
T513003 Puurakenteet 2 Kantavat puurakenteet Liimapuuhallin kehän kuormitustapausesimerkki EC5 mukaan 1 T513003 Puurakenteet 2 Liimapuuhalli, esimerkki Laskuesimerkki: Liimapuuhallin jäykkäkantaisen kehän kuormitustapausten tarkastelua Materiaalia: RIL 201 RIL 205 Puurakenteiden suunnittelu Eurokoodi 5 - Lyhennetty suunnitteluohje EC5 sovelluslaskelmat, asuinrakennus EC5 sovelluslaskelmat, hallirakennus Liimapuukäsikirja STEP 1 ja STEP 2 2 T513003 Puurakenteet 2 Liimapuuhalli, esimerkki Kehän laskentamalli: hkatto~500 hpalkki~1500 H=8000 L=20000 Lähtötiedot: Kehäjako 6,5m Alueen lumikuorma 2,75 kN/m2 Yläpohjarakenteen paino 0,60 kN/m2 Maastoluokka II Hallissa on lämmin, kuiva sisätila: ⇒ käyttöluokka 1 Teollisuushalli: ⇒ seuraamusluokka CC2 KFI = 1,0 3 T513003 Puurakenteet 2 Liimapuuhalli, esimerkki Kehän laskentamalli: Oletuksia: - seinärakenteen paino ei kuormita hallin pilareita - huomioidaan palkin omapaino - huomioidaan pystykuormien aih. lisävaakavoima N/150 (vanha normi) - hallin eristetty vaippa sijaitsee pilareiden ja palkin ulkopinnoilla - tarkastellaan vain 5 kuormitustapausta (useita kymmeniä mahdollisia) - huomioidaan tuulen kitkavoima katolla - ei huomioida kattoon kohdistuvaa pystysuoraa tuulen ulkoista ja sisäistä painetta (yksinkertaistus) - kattoelementit jatkuvia rakenteita ⇒ katon pintakuormalle kerroin = 1,1 4 T513003 Puurakenteet 2 Liimapuuhalli, esimerkki Harjapalkin mitoitus: Pysyvät kuormat: kattoelementin paino palkin omapaino (arvio) = 0,60 kN/m² ≅ 1,4 kN/m Muuttuvat kuormat: lumikuorma katolla: kattokaltevuus 1/16: α = 3,58° < 30° ⇒ muotokerroin µ = 0,8: ⇒ qs,k= 2,75 * 0,8 = 2,20 kN/m2 tuulen nopeuspaineen ominaisarvo: käyrästä: maastoluokka II z= 8+1,5+0,3 = 9,8 m ≅ 0,65 kN/m2 ⇒ qw,k rakennekerroin cscd = 1,0 voimakerroin cf = 1,3 katemateriaali huopa: ⇒ kitkakerroin cfr = 0,02 5 T513003 Puurakenteet 2 Liimapuuhalli, esimerkki KT1 (kuormitustapaus 1): Kova talvi, lumi 100%, aikaluokka keskipitkä py Fa Fb KRT: py,k = gk + qs,k = (1,4+0,6*6,5*1,1) + (2,20*6,5*1,1) = 5,69 + 15,73 = 21,42 kN/m MRT: py,d = KFI * [γG * gk + γQ * qs,k] = 1,0 * [1,15*5,69 + 1,5*15,73] = 6,54 + 23,60 = 30,14 kN/m Fa = Fb= py,d*L/2/150 = 30,14*20/2/150 = 2,01 kN 6 T513003 Puurakenteet 2 Liimapuuhalli, esimerkki KT3: Kova talvi+tuuli, lumi 100% ja tuuli 60% aikaluokka hetkellinen py Fa Fb cf = 1,3 pa KRT: py,k = gk + qs,k = (1,4+0,6*6,5*1,1) + (2,20*6,5*1,1) = 5,69 + 15,73 = 21,42 kN/m MRT: py,d = KFI * [γG * gk + γQ * qs,k] = 1,0 * [1,15*5,69 + 1,5*15,73] = 6,54 + 23,60 = 30,14 kN/m 7 T513003 Puurakenteet 2 Liimapuuhalli, esimerkki KT3: pa,d = KFI * cf * cscd *γQ*ψ0*qw,k* kehäjako = 1,0*1,3*1,0*1,5*0,6*0,65*6,5 = 4,94 kN/m Fa = py,d*L/2/150 + hkattorakenne * KFI*cf*cscd*γQ*ψ0*qw,k*kehäjako = 30,14*20/2/150 + 1,8*4,94 = 2,01 + 8,89 = 10,90 kN Fb = py,d*L/2/150 = 30,14*20/2/150 = 2,01 kN 8 T513003 Puurakenteet 2 Liimapuuhalli, esimerkki KT4: Talvi+kova tuuli, lumi 70% ja tuuli 100% aikaluokka hetkellinen py Fa Fb cf = 1,3 pa KRT: py,k = gk + qs,k = (1,4+0,6*6,5*1,1) + (0,7*2,20*6,5*1,1) = 5,69 + 11,01 = 16,70 kN/m MRT: py,d = KFI * [γG * gk + γQ * qs,k] = 1,0 * [1,15*5,69 + 1,5*11,01] = 6,54 + 16,52 = 23,06 kN/m 9 T513003 Puurakenteet 2 Liimapuuhalli, esimerkki KT4: pa,d = KFI * cf * cscd *γQ*ψ0*qw,k* kehäjako = 1,0*1,3*1,0*1,5*1,0*0,65*6,5 = 8,24 kN/m Fa = py,d*L/2/150 + hkattorakenne * KFI*cf*cscd*γQ*ψ0*qw,k*kehäjako = 23,06*20/2/150 + 1,8*8,24 = 1,54 + 14,83 = 16,37 kN Fb = py,d*L/2/150 = 23,06*20/2/150 = 1,54 kN 10