Brugervejledning til programmerne Dæk&Bjælker samt Stabilitet

Brugervejledning til programmerne Dæk&Bjælker samt Stabilitet

1
Brugervejledning til programmerne Dæk&Bjælker samt Stabilitet
Nærværende brugervejledning er udarbejdet i forbindelse med et konkret projekt, og gennemgår
således ikke alle muligheder i programmerne; men giver en generel indføring i brugen af disse.
Dæk & Bjælker
Programmet ”Dæk & Bjælker” består primært af 4 ark hvor inddateringen vedr. lodrette laster
foregår, hhv. Grundlag, Dæk, Bjælker, Bjælker2.
Som det første vælges den ønskede konsekvensklasse (KFI faktor) for bygningen, samt skema for
hhv. nytte – og snelaster udfyldes. Dette sker under fanen Grundlag.
I fanen ”Dæk” inddateres først de forskellige dækkonstruktioner med dertil hørende laster iht. A1Projektgrundlag. Med angivelse af dækkonstruktionernes største spændvidde laves der ydermere
en overslagsmæssig kontrol af de valgte dæk, herunder bl.a. udbøjning for kortidslast samt
egenfrekvens.
Eksempel på inddatering i ”Dæk”.
I fanen ”Bjælker” inddateres last på bjælker med jævnt fordelt last over hele bjælkens længde. For
hver bjælke vælges hvilken dækkonstruktion der ligger af på bjælken, samt dækkets lastbredde
herpå. Analog med ”Dæk” udføres der en kontrol af den valgte bjælkedimension ved angivelse af
dennes spændvidde.
Eksempel på inddatering i ”Bjælker” med jævnt fordelt last.
Fanen ”Bjælker2” benyttes når en bjælke enten er udkraget, ikke modtager last over hele bjælkens
længde, eller påvirkes af en punktlast. Der udføres samme inddatering som for ”Bjælker”, dog skal
bjælkens længde og understøtningspunkter angives eftersom der udregnes en reaktion R1 & R2
for disse bjælker pga. den skæve lastpåvirkning.
2
Eksempel på inddatering i ”Bjælker2” med skæv lastpåvirkning.
Når alle dæk - og bjælkevarianter i bygværket er inddateret i ovennævnte faner i ”Dæk & Bjælker”
overføres disse til programmet ”Stabilitet” hvor de lodrette laster kan påføres stabiliserende - og
ikke stabiliserende vægge samt søjler.
Overførslen foretages under fanen ”Dæk&Bjælker-last” i ”Stabilitet” vha. knappen ”Opdatér”og
sker automatisk såfremt de to regneark er placeret i samme mappe.
3
Stabilitet
Regnearket ”Stabilitet” består af følgende faner som er benyttet i én eller flere modeller i
nærværende projekt.
 Grundlag
 Bygningsgeometri
 Plangeometri
 Væggeometri
 Vandret last
 Dæk & Bjælkelast
 Last på væg
 Spændkræfter
 Dæk
 Vægge
 Vægskive
 Pladefundering
I det følgende vil der kort blive redegjort for brugen af ovenstående funktioner.
Grundlag
Under ”Grundlag” vælges de generelle beregningsforudsætninger for bygningen som er følgende:
 Overordnet fordelingsmetode for vandret last.
o Det vælges i de enkelte modeller om der skal fordeles efter hhv.
modstandsevne, inertimoment, areal eller faktor.
 Konsekvensklasse & kontrolklasse.
 Dimensioneringstilfælde.
 Materialedata, vægge.
o Kapacitet af forskydningsforbindelser imellem vægge og fundamenter defineres
o Kritisk tryk i vandret snit defineres analog med ovenstående og angiver tilladelig
spænding i de respektive trykzoner under vægge og søjler. Under grundlag
inddateres en default-værdi som benyttes generelt for samtlige elementer
såfremt andet ikke vælges under de enkelte elementer under fanen
”væggeometri”. Det kritiske tryk bør fastsættes forsigtig under hensyntagen til
bl.a. søjlebæreevne, trykbæreevne i etagekryds mv.
.
 Funderingsparametre.
 Lasttilfælde og lastkombinationer.
o I arket vælges hvilke lastkombinationer der skal beregnes. De beregnede
lastkombinationer er vist med et ”x” i tabellen for kombinationer for beregning
af min./max. påvirkninger.
4
Eksempel på angivelse af beregnede lastkombinationer (markeret med rødt.)
På figuren ses det, at der indføres en lastvektor for vandret last således en aktuel vandret
påvirkning regnes fra både retning – X & X samt – Y & Y jf. overordnet bygningsgeometri.
Bygningsgeometri
Under fanen ”Bygningsgeometri” vælges bygningens overordnede geometri for hver etage ud fra
et valgt grundkoordinat.
Valgte grundkoordinat udgør således bygningens nulpunkt og udgangspunkt for inddatering af
geometri og placering af vægge i ”Stabilitet”. Etagehøjderne i modellerne indføres som højden
imellem center af dækskiver således der indføres korrekt vandret last i hver enkelt dækskive.
Under fanen kan man ligeledes se to opstalter samt én plan af den inddaterede geometri.
Eksempel på angivelse af bygningsgeometri
5
Plangeometri
Under plangeometri inddateres de forskellige vægge og søjler, med angivelse af længde og
tykkelse. De enkelte elementer placeres med udgangspunkt i det valgte grundkoordinat for hver
enkelt bygningsmodel.
Der gøres opmærksom på at den angivne længde i den overordnede tabel under plangeometrien
er ”grundlængden” for hvert enkelt element. Væggenes egentlige udstrækning kan variere fra
denne eftersom hvert enkelt element kan justeres ift. evt. forsætning mv. under fanen
”væggeometri”.
Væggeometri
Under ”Væggeometri” er der forskellige muligheder. På figuren herunder er der med rødt
markeret de kolonner, hvor der i denne lastnedføring kan være foretaget individuelle ændringer af
hvert element.
For forståelsens skyld vises grafisk en afbildning til højre der følger de valgte indstillinger.
Eksempel på væggeometri
Kolonnen ”forsætning” benyttes såfremt en væg eller fundament i en etage ønskes længere eller
kortere end udgangspunktet defineret under ”Plangeometri”. Under kolonnen ”Udkragning” er
det muligt at definere en udkragende længde fra den aktuelle væg således det er muligt at f.eks.
indarbejde døråbninger eller pistolelementer.
Under ”Forbindelse til dæk over etage” fjernes ”x” hvis den aktuelle væg ikke har forbindelse til
dækket etagen over som det er tilfældet ved f.eks. dobbelthøje etager. Funktionen har primært
betydning ift. den vandrette fordeling i dækskiverne, da de vægge hvor forbindelsen fjernes
dermed ikke modtager vandret last fra den aktuelle dækskive.
Under ”Tvær dim.” er det muligt at fastsættes varierende vægtykkelser op igennem bygningen for
hvert element. Det er således vægtykkelserne under denne fane der er aktuelle og ikke den
angivne under ”Plangeometri” der kun udgør grundtykkelsen for væggen.
Stivhedsfaktoren angiver om væggen regnes stabiliserende. Sættes stivhedsfaktoren til 0,
modtager væggen ikke vandrette laster, mens den vandrette last vil blive fordelt til vægge med en
6
stivhedsfaktor større end 0. Med stivhedsfaktoren har man mulighed for at regulere på størrelsen
af de vandrette kræfter i de enkelte vægge. Det er således muligt at sikre, at en given væg med
stor stivhed ikke optager størstedelen af den vandrette last, resulterende i en uhensigtsmæssig
hårdt belastet dækskive.
Den sidste kolonne ”Vandret snit, pc.rd” er som udgangspunkt baseret på det kritiske tryk indtastet
under ”Grundlag”. Såfremt at den aktuelle væg i en given etage ikke har samme kritisk tryk som
den indtastede defaultværdi tilpasses denne if.t. den aktuelle kapacitet.
Vandret last
Under ”Vandret last” inddateres vindlast, imperfektionslast og eventuelle jordtrykpåvirkninger.
Alle laster inddateres som udgangspunkt som fladelaster med angivelse af den strækning som
lasten virker på med udgangspunkt i grundkoordinatet.
Vindlasten påføres facaden på hver etage. Imperfektionslasten påføres som en jævnt fordelt
vandret virkende fladelast på hver enkelt dækskive if.t. den indtastede bygningsgeometri omtalt
tidligere. Derudover er det muligt at placere punktlaster virkende direkte i dækskiverne med deres
respektive angrebspunkt.
Eksempel på vindlast
Under ”Vandret last” er det muligt at indtaste i alt 3 fladelaster i hver retning (vind på facade) og 1
punktlast (vind på dæk) i hver retning på dækskiven over valgt etageniveau. Retning på den
vandrette last er defineret på baggrund af koordinatsystemet som ses under ”Bygningsgeometri”.
De mange muligheder for lastpåføring af vandrette laster gør det muligt at fratrække/tillægge
vandrette laster i tilfælde af skæve eller uens dækskiver med huller, eller dobbeltspændte facader
hvor lastfordelingen ”springer” en dækskiver over.
Dæk & Bjælkelast
Arket ”Dæk & Bjælkelast” benyttes til at hente lastdata fra ”Dæk & Bjælker” ind i ”Stabilitet”.
7
Last på væg
”Last på væg” benyttes som navnet antyder, til at fordele last fra hhv. dæk og bjælker til de
forskellige vægge og søjler. Inddateringen foregår ved at angive hvilket dæk eller hvilken bjælke
der ligger af på væggen/søjlen for hver etage. Lastbredden for dæk/bjælken angives i de
markerede kolonner vist med rødt herunder. Kolonnerne markeret med blåt angiver enten
udstrækningen af et dæk over væggen, eller placeringen af en punktlast på enten væg eller søjler.
Hentes der data fra Bjælke2 vælges der imellem reaktionerne R1 og R2 og der angives dermed ikke
et egentligt lastopland da denne indgår automatisk i den valgte bjælke.
Eksempel på ”Last på væg”
Spændkræfter
Under fanen ”Spændkræfter” er det muligt at påføre udvalgte elementer en efterspændingskraft i
et valgt etageniveau. Figuren herunder viser et eksempel på inddatering af spændkræfter. Det ses,
at den udvalgte væg opspændes i 1. sal og 4.sal med 2 kabler i hvert niveau. Kablernes placering i
væggen fremgår øverst i skemaet under rækken ”Afstand (m)”
Efterspændingskraften opfattes i ”Stabilitet” som en indre kraft. I det aktuelle eksempel forankres
kablerne forneden i en underliggende bundplade, hvorfor der kun er angivet spændkraften
foroven (i top af væg). Ved nedre forankring i Fundament eller højere i væggen, skal der desuden
angives spændkraft fornende (samme som for oven men med negativt fortegn).
Eksempel på inddatering af spændkræfter for væg
8
Dæk
Arket ”Dæk” er en resultatside, som angiver den vandrette påvirkning på de enkelte dækniveauer.
Vægge
Arket ”Vægge” er en resultatside, hvor der er flere forskellige muligheder. Generelt benyttes
denne fane til, at sikre at det største tryk under de stabiliserende vægge er overholdt samt, at vise
om der er behov for trækforankringer og i givet fald hvor stort trækbehovet er (antal samt max.
træk).
Princip for resultater ses af figuren herunder.
Eksempel på resultater for væg
Udover ovenstående er det i oversigten muligt at vælge rubrikken ”Skift Visning”, hvor man kan
vælge imellem følgende forskellige resultatsider som er forsøgt kort beskrevet herunder:
Eksempel på indhold og virkemåde af rubrikken ”Vis/Skjul data” under ”vægge”.
9
Under ”Stabilisering af væg til dæk” er det muligt at stabilisere enkelte elementer i dækskiverne.
Princippet bygger på at man fikserer den lodrette resultant i det aktuelle element i en ønsket
position. Alt efter hvor meget resultanten rykkes væk fra udgangspunktet, dannes der et moment
som optages i hhv. dækskiven over og under elementet.
Ovenstående funktion benyttes i tilfælde hvor vægsøjler påvirkes excentrisk fra f.eks. selvbærende
vægge med vederlag på disse. Det er således muligt ved brug af denne stabilisering af sikre en
større trykzone under de givne vægge og derigennem en mere optimal udnyttelse af elementerne.
Vægskive
I arket ”Vægskive” kan man udvælge en væg i et specifikt etageniveau og lastkombination.
Herefter vises de aktuelle påvirkninger på vægskiven, geometri samt forskydning – og
momentkurve således det er muligt at udføre helt konkrete beregninger af de enkelte elementer.
Pladefundering
Under ”Pladefundering” kan man erstatte den generelle fundering med stribe/punktfundament
under enkelte vægge og i stedet placere disse på et fælles pladefundament med en ønsket
plangeometri a x b samt fundamenthøjde. Programmet betragter herefter pladefundamentet som
et excentrisk påvirket punktfundament og fastlægger det effektive trykpåvirkede areal a.eff x b.eff
og kontrollerer at fundamenttrykket ikke overstiger jordens bæreevne udregnet på baggrund af de
geotekniske parametre inddateret under ”Grundlag”.
Dimensionering af nødvendig armering i pladefundamenterne udføres separat i alternative
beregningsprogrammer på baggrund af de fastlagte værdier i ”Pladefundering”. Eksempel på
inddatering i fanen fremgår af figur 19 herunder. På pladen er der i dette tilfælde placeret i alt 10
konstruktionselementer.
Eksempel på inddatering under ”Pladefundering”