Inlämningsuppgift - Konstruktionsteknik
Transcription
Inlämningsuppgift - Konstruktionsteknik
2015-02-16 Bygg och Miljöteknologi Avdelningen för Konstruktionsteknik Konstruktionsteknik VT2015 Dimensionering av Gång- och cykelbro I kursen Byggnadsmekanik har du/ni tagit fram snittkrafter och momentfördelningar för olika element i en gång- och cykelbro. Bron är uppbyggd av två primärbalkar som har stöd på var sida om vägen. På primärbalkarna ligger 1 m breda betongplattor, se även Figur 1. I den här uppgiften skall du/ni dimensionera sekundär- och primärbalken i brottgränstillståndet enligt Eurocode. Överbyggnad Sekundärbalk Primärbalk L B1 B2 B1 Sektion av bro Figur 1. Principskiss för bro. Geometri Brons spännvidd L är 12 m. Brons totala bredd B1+B2+B1 är 3 m. Avstånd mellan primärbalkar B2 är 2 m och B1 är 0.5 m. Sekundärbalkar är 1 m breda Laster Bron belastas med följande laster, där vissa lastvärden beror på personnummer enligt följande tabell: personnummer abcdef-hijk 0,1 2,3 4,5 6,7 8,9 gÖB (b) 1 1,5 1 1,5 2 qGC (f) 4 5 6 5 4 QRF2 (j) 15 20 15 20 25 Exempel: 780223-1234 ger qÖB=2kN/m2, qGC=5 kN/m2 och QRF2=20kN Egentyngder Huvudbalk gHB (kN/m). Räknas som en linjelast per balk. Bestäms av dig/er baserat på valda dimensioner på balk Sekundärbalk gSB (kN/m). Bestäms av dig/er baserat på valda dimensioner på balk. Överbyggnad gÖB (kN/m2). Räknas som jämnt utbredd last. Denna last motsvarar last som finns ovanför sekundärbalkar t.ex. asfalt och platta över sekundärbalkar. Last av Trafik Gång- och cykeltrafik qGC. Jämnt utbredd last. Renhållningsfordon QRF1= 2QRF2. Dessa punktlaster motsvarar de fyra hjulen med placering enligt Figur 2. Last av gång- och cykeltrafik behöver inte kombineras med last från renhållningsfordon d.v.s. de båda lasttyperna verkar inte samtidigt på bron. QRF1 QRF2 QRF1 QRF2 QRF1 QRF2 1.6 m 3 m 3 m Figur 2. Last från renhållningsfordon. Lastkombinationer I den här uppgiften skall du/ni bara kontrollera brottgränstillståndet. I bronormen finns ett antal lastkombinationer för både brott- och bruksgränstillståndet. Den lastkombination som är huvudbelastningsfall i brottgräns heter lastkombination STR-B (Finns i formelsamlingen). Lastplacering I samband med att du/ni löste uppgiften i byggnadsmekanik har ni redan gjort ert val av lastplacering enligt där givna anvisningar. Principen för lastplacering är: • Egentyngderna och överbyggnaden placeras över hela bron. • Trafiklasterna placeras så att de ger störst snittkraft/moment i olika utvalda lägen på balken. Snittkrafter och Moment Uppgiften i byggnadsmekanik har gett dig/er ett underlag för att bestämma snittkrafter och moment i olika snitt i balkarna. Du/ni skall nu sätta in era dimensionerande laster i uttrycken för snittkrafter och moment för att få fram de dimensionerande snittkrafterna. Dimensionering av sekundär- och huvudbalkar Bestäm nödvändiga balktvärsnitt för de dimensionerande snittkrafterna och momenten. Primärbalkarna skall utföras i armerad betong med rektangulärt tvärsnitt. Sekundärbalkarna är 1 m breda enkelspända plattor som läggs intill varandra. Du/ni väljer själv betong- och armeringskvalitet samt tvärsnittsdimensioner. Dimensioneringen görs i säkerhetsklass 3. Balkarna kan förutsättas vara stagade mot vippning. Sammanfattning Detta skall du/ni göra: • Ta fram dina/era resultat från inlämningsuppgiften i byggnadsmekanik • Ge lasterna siffervärden enligt förutsättningarna under rubriken ”laster”. Gör antaganden om egentyngder för sekundär- och primärbalkarna. • Kombinera och gör om lasterna till dimensionerande värden enligt angiven lastkombination • Räkna ut dimensionerande snittkrafter och moment för sekundärbalkarna • Dimensionera sekundärbalken • Räkna ut dimensionerande snittkrafter och moment för primärbalkarna • Dimensionera primärbalken • Gör ritningar med CAD över er bro, sektion över tvärsnitt, sektion i längsled samt detaljer över balkarna. Redovisning Uppgiften löses i grupp om max två studenter och ni lämnar in en redovisning per grupp. Ni får gärna skriva för hand (prydligt). Tänk på att inkludera följande i rapporten: • • • • Försättsblad (med bl. a. titel, kurs, datum och namn på alla gruppmedlemmar) Innehållsförteckning Sidnumrering Struktur enligt t ex följande o Inledning o Olika kapitel för beräkning av valda delar (OBS: det krävs förklarande text och skisser, inte enbart beräkningar) o Sammanställning av resultat o Referenslista o Ev. bilagor, t.ex. ritningar Figurer etc. får inte ”lånas” från andra utan tillåtelse (plagiat!), rita egna figurer. Det krävs förklaringar om vad som räknas, samt skisser på det som räknas. Vidare ska ske en tolkning av resultatet. Ge hänvisningar till var saker har räknats ut (t ex om ni på sida 35 använder vindlasten som är uträknad på sida 12). Texten ska skrivas för en läsare som inte har läst laborations- eller inlämningsanvisningar, dvs. det krävs inledning, förklaringar, beskrivning av antaganden, hänvisningar etc. Det ska gå att läsa och följa rapporten utan att ha läst själva uppgiften. All text ska vara välskriven och stavningskontrollerad. Ekvationer ska skrivas för hand eller med formeleditor. Vid inlämningar som har brister vad det gäller rapportstruktur, språk mm kan rapporten bli underkänd. För mer information om bra rapporter, se t ex http://www.tft.lth.se/fileadmin/tft/dok/utbildning/Att_skriva_en_god_rapport__Version_2010-01-19.pdf Sista inlämningsdatum för uppgiften finns redovisad i kursprogrammet.