TERÄSRISTIKON SUUNNITTELU

Transkriptio

1 TERÄSRISTIKON SUUNNITTELU Ristikon mekaniikan malli yleensä uumasauvojen ja paarteiden väliset liitokset oletetaan niveliksi uumasauvat vain normaalivoiman rasittamia paarteet jatkuvia paarteissa myös taivutus ja leikkausrasitusta, vaikka ei olisikaan jatkuvaa kuormitusta paarteisiin aiheutuu aiheutuu taivutusrasitusta niillä olevasta kuormituksesta sekä epäkeskeisistä liitoksista rakenneputkista (RHS, CFRHS) saadaan tehokkaita rakenteita; ristikko on kevyt kantokykyynsä nähden Ristikon suunnittelun vaiheet: 1. Selvitetään rakenteen kuormat vaarallisin kuormitusyhdistelmä kuorman suunta tärkeä 2. Määritetään ristikon korkeus kohteen tilantarve rakenteen toiminnalliset vaatimukset valitaan ristikon tyyppi 3. Alustava mitoitus jatkuvalla kuormituksella ja paljon sauvoja sisältävällä rakenteella voidaan käyttää palkkimallia 1

2 jos sauvoja ei ole paljon, voidaan alustavassa mitoituksessa käyttää esim. leikkausmenetelmää (Ritter) tai kaikkien sauvojen laskemiseen graafista menetelmää (Cremona) sovitetaan uumasauvojen ja paarteiden mitat siten, että niiden leveyksien suhde on 07, 08, 4. Sauvojen mitoitus Lasketaan todelliset sauvavoimat sopivalla laskentaohjelmistolla sauvavoimat lasketaan kaikille kuormitusyhdistelmille omalle painolle käytetään varmuuskerrointa 0,9, jos oman painon vaikutus on edullinen laskentamallissa paarteet oletetaan jatkuviksi ja uumasauvat oletetaan nivelellisesti kiinnitetyksi paaretisiin tarkistetaan valittujen sauvojen kestävyys todellisille sauvavoimille uumasauvojen kestävyys tarkistetaan joko veto tai nurjahduskestävyytenä 2

3 paarteiden kestävyys tarkistetaan normaalivoiman ja taivutuskestävyyden yhteisvaikutuksena (huom. puristettu ja taivutettu sauva) suoritetaan tarvittavat muutokset ja lasketaan rakenne uudelleen sekä tarkistetaan mitoitus tarkistetaan, että standardin SFS EN taulukon 7.8 pätevyysrajat ovat voimassa 5. Liitosten mitoitus lasketaan liitosten paikalliset kestävyydet tarvittaessa harkitaan, vahvistetaanko liitosta vai vaihdetaanko sauvat toisenlaisiin (vahvempiin?) vahvistaminen kannattaa, jos vahvistamisesta aiheutuvat kustannukset ovat pienemmät kuin sauvojen muuttamisesta aiheutuvat lisääntyneet materiaalikustannukset Liitoksen merkinnät 3

4 6. Lasketaan taipuma verrataan sallittuun arvoon 7. Ristikon tuenta orsien/orsiristikoiden liitokset ristikkoon asennusjatkokset kuljetus huomioon ottaen RISTIKKOTYYPIT K ristikko pitkät jännevälit, silloin kun kuormitukset saadaan liitoskohtiin sauvojen määrä pieni yksinkertaiset liitokset harva sauvajako: tilaa putkille yläpaarteen nurjahduspituus suuri edulliset valmistuskustannukset 4

5 KT ristikko yläpaarre tiheämmin tuettu: kestävyys parempi liitokset vaikeampia (kustannukset kasvavat) N ristikko sauvojen lukumäärä kasvaa (kustannus kasvaa) korkeissa ja lyhyissä ristikoissa suuremmat uumasauvojen voimat (puristetut uumasauvat lyhyempiä kuin K tai KT ristikoissa) liitokset yleensä tehtävä limitettyinä, jotta epäkeskisyydet eivät tule liian suuriksi 5

6 Yleistä pitkillä jänneväleillä uumasauvojen voi tulla suuria eroja valmistuksen kannalta 2 4 erilaista uumasauvan kokoa saman ulkomitan putkipalkeille vain yksi seinämävahvuus! paarre samaa kokoa, paitsi eri asennuslohkoissa SFS EN (5.1.5) ristikon sauvavoimat voidaan määrittää liitosten kiertymisjäykkyydestä aiheutuvat sekundääriset momentit voidaan jättää huomiotta, jos 1. liitoksen geometria täyttää taulukoissa T7.1 tai T7.8 esitetyt vaatimukset 2. systeemipituuden ja sauvan korkeuden suhde kyseeseen tulevan minimiarvon suuruinen (talonrakennuksessa 6) sauvalla olevista kuormituksista tuleva momentti otetaan huomioon ko. sauvalle 6

7 jos eo. ehdot 1) ja 2) ovat voimassa uumasauvojen ja paarteiden liitokset niveliä (poikittaisten kuormitusten vaikutukset eivät siirry) paarteet jatkuvia sauvoja (palkkeja), jotka tukeutuvat uumasauvoihin ristikon nurkkapisteissä epäkeskisyyksistä aiheutuvat momentit uumasauvojen ja vedettyjen paarteiden sekä liitosten mitoituksessa voidaan jättä huomiotta, jos 055, ho e 025, ho ( 055, d e 025, d ) o o puristetun paarteen mitoituksessa epäkeskisyydet otetaan huomioon paarteiden jäykkyyksien suhteessa jos ehto epäkeskisyydelle ei täyty, epäkeskisyydestä aiheutuvat momentit otetaan huomioon liitosten ja puristettujen paarteiden mitoituksessa (epäkeskisyydestä aiheutuvat momentit jaetaan kaikille liitoksesn sauvoille jäykkyyksien I/L suhteessa) momenteista aiheutuvat paarteen jännitykset otetaan huomioon määritettäessä liitosten suunnittelussa tarvittavia tekijöitä k k ja k, m n p 7

8 Paarreputken valinta systeemipituus ristikon tasossa solmupisteiden välinen etäisyys ristikon tasosta poispäin tapahtuvassa nurjahduksessa systeemipituus on tuettujen pisteiden välimatka nurjahduspituudet saadaan systeemipituuksista kertomalla luvulla 0,9 tasoristikoissa suorakaiteen muotoisten rakenneputkien käyttö suositeltavaa paarteen suuri seinämävahvuus edullinen liitosten kannalta puristuskestävyyden kannalta tilanne täysin päinvastainen (nurjahduksen kannalta suuret sivumitat edulliset) Uumasauvojen valinta ohutseinämäinen ja ulkomitoiltaan suuri uumasauva parempi (sekä liitoksen että sauvan kestävyyden kannalta) sauvan hoikkuus pidettävä liitosten laskentataulukoiden määräämissä rajoissa yleensä suositeltavaa valita uumasauvan mitat siten, että bi / bo 07, 08, nurjahduksessa varmalla puolella oleva otaksuma on Lcr L jokapuolelta hitsatulle (ei litistetylle) Lcr 075, L, jos paarteet yhdensuuntaiset täysin limitetyillä ( ov 100% ) ja litistetyillä sauvoilla aina L L cr 8

9 Suuret liitoskulmat i suorakaiteen muotoiset uumasauvat, jos halutaan vapaaväliset liitokset. Pienillä liitoskulmilla suhde hi / b kasvaa (mutta 0, 5 h / b 2 ) i i i voi 9