Mitoitetaan asuinkerrostalon parvekkeen alumiinikaide Lumon Oy:n parvekekaidejärjestelmällä

Transkriptio

1 1/1 ITOITUSTEHTÄÄ ititetaan asuinkerrstaln parvekkeen alumiinikaide Lumn Oy:n parvekekaidejärjestelmällä ititus perustuu seuraaviin eurkdeihin: Yleinen sa: EN 1990 Eurkdi - Suunnittelun perusteet Kurmat: EN Eurkdi 1: Rakenteiden kurmat: Tilavuuspaint, mat pant ja hyötykurmat Kurmat: EN Eurkdi 1: Rakenteiden kurmat: Tuulikurmat ateriaalit: EN Eurkdi 9 - Alumiinirakenteiden suunnittelu. Yleiset säännöt Esitietvaatimuksena vat perustiedt: Statiikasta Lujuuspista Yleistä Asuinkerrstal Sijainti: Kaupunkialue Rakennukset vat lähekkäin Tasainen maast Rakennuksen mitat: kats yllä leva kuva

2 /1 I. Rakennemallin mudstaminen a. Kehän tai rakennesan asemat ja mitat Kknaisuus: Kaiteen sat ja mitat: ititetaan: kaidetlppa 4: 70x30 (Pst 70x30) käsijhde 1

3 3/1 Rakennemalli ilman mitituskurmien lukuarvja: b. Liitsten mallinnus Kaiteen jäykistys ja staattinen tasapain saadaan aikaan pystytlpan jäykällä kiinnityksellä teräsbetniseen 00mm paksuun parvekelaattaan. Täten pystytlppa mititetaan alapäästään jäykästi kiinnitettynä ja yläpäästään vapaana mastna. Rakennemallissa jäykkä kiinnitys n mallinnettu kahdella nivelkiinnityspisteellä, jiden keskinäinen etäisyys n 100mm (kats rakennemallikuva alla). Käsijhdepriilin ja lasin kiinnitys pystytlppaan n nivelinen, kuten myös lasin kiinnitys yläpäästään rakennukseen (kats rakennemallikuva alla).

4 4/1 Pystytlpan ja lasin kiinnitys parvekelaattaan: Käsijhteen kiinnitys pystytlppaan: c. Priilityyppi ja alumiinilaji Sekä pystytlpan että käsijhteen priilit vat Lumn Oy:n parvekekaidejärjestelmän mukaiset ktelpikkileikkaukset. Tlppa: EN AW-608 T6. Käsijhde: EN AW-6063 T5.

5 5/1 d. Kurmitus Ominaiskurmat ja -kurmitus Sekä pystytlpan että käsijhdepriilin mitituksessa määräävimmäksi kurmitusyhdistelmäksi tulee tuulen imun ja kaidekurman yhteisvaikutus. Kska parvekkeen yläsan lasitus rikkuu yläpulen hlvin alapinnasta, ei kaidetlppiin khdistu kuin alasan lasituksen pain. Tästä aiheutuva nrmaalivima tlppaan n hyvin pieni, jten alalasituksen paina ei tlpan mitituksessa humiida. Suurin tuulikurmitus syntyy sille parvekkeen ulkseinälle, jssa parvekelasitus n kiinni, sillin kuin tuulta vastaan khtisurassa suunnassa leva parvekelasitus n auki. Tällöin tuuli pääsee puhaltamaan parvekkeen sisälle, jllin kiinni levaan lasitukseen khdistuu lasitusta ulspäin työntävä sisäinen tuulenpaine ja samanaikaisesti samansuuntainen ulkinen tuulenpaine. itittava tuulen nettpaine kstuu tuulen sisäisen ja ulkisen paineen summasta Lisäksi käsijhde ja tlppa tulee mitittaa vaakasuuntaiselle käsijhdekurmalle. Käsijhdekurmitus ja tuulikurmitus ei vi kaidejärjestelmän tyypista jhtuen vaikuttaa samanaikaisesti. Suunnittelussa käytettävät kurmat saadaan standardeista SFS-EN , SFS- EN , SFS-EN ja niiden kansallisista liitteistä. Tässä esimerkissä käytetään tässä ppimateriaalissa esitettyä lyhennetyä ja varmalla pulella levaa tapaa määrittää kurmitus, kats kappale 4.4. Kurmat.

6 6/1 Tuuli: 1. alitse maastlukka rakennuksen sijaintipaikan mukaan (SFS-EN kappale 4.3.): aastlukka I. ääritä tuulen puuskanpeuspaine (SFS-EN kappaleet 4.5 ja 4.3.3): a) Parvekkeen krkeus (h0m) maanpinnasta. b) ääritä tuulen puuskanpeuspaine q k (h) kuvasta 7 q k (0m) 0,45 kn/m 3. Rakennuksen pintihin vaikuttavien tuulikurmien laskenta (SFS-EN kappaleet 5. ja 5.3) : a) alitse vaikuttava tuulen suunta suhteessa rakennukseen: Tuuli puhaltaa rakennuksen pidempää sivua khti. b) ääritä ulkseinien nettpainekertimet tauluksta 4 ja kattjen nettpainekertimet tauluksta 5 Tarkasteltavapinta-ala, jhn tuulenpaine khdistuu A>10m C p,net -1,5 c) Laske (valitsemasi tuulen suunnan aiheuttama) rakennuksen kaikkien seinien ja kattlappeiden tuulikurmitus q w,k (kn/m ) kaavalla: q w,k c p,net q k (h) -1,5 0,45 kn/m -0,68 kn/m c p,net q k (h) n sapinnan netttuulenpainekerrin (ks. taulukt 4 ja 5) n rakennuksen krkeutta h vastaava tuulen puuskanpeuspaine (ks. kuva 7).

7 7/1 Käsijhdekurma: d) Js haluat laskea muun kuin khdassa 3 a) valitsemasi tuulen suunnan vaikutuksia, vaihda tinen tuulen suunta suhteessa rakennukseen ja tista khdat b) ja c) Ei tarvitse laskea tässä esimerkissä, kska lpputuls lisi sama kuin edellä. Tauluksta. Tavallisimpien hyötykurmien minaisarvt. (SFS-EN :n kansallisen liitteen taulukk 6.) aakakurma qk 0,5 kn/m Kurmitusyhdistelmät urtrajatila: Rakennesien kestävyys: Tuuli: (SFS-EN1990: 6.10) w d, net,5 0,68kN / m 1,04kN / 1 m Käsijhde: (SFS-EN1990: 6.10) q kaide d, 1,5 0,5kN / m 0,75kN / m Käyttörajatila: Tuuli: Tavallinen yhdistelmä:

8 8/1 j 1 G k, j + P + ψ Q + ψ Q (SFS-EN1990: 6.15b) 1,1 k,1 i> 1, i k, i w d, net,4 0,68kN / m 0,7kN / 0 m Käsijhde: Tavallinen yhdistelmä: j 1 G k, j + P + ψ Q + ψ Q (SFS-EN1990: 6.15b) 1,1 k,1 i> 1, i k, i q kaide d, 0,4 0,5kN / m 0,0kN / m Rakennemallit eri kurmitusyhdistelmille: Tlppa: urtrajatila: Tuulikurmitus:

9 9/1 Käsijhdekurmitus: Käyttörajatila: Tuulikurmitus:

10 10/1 Käsijhdekurmitus: Käsijhde: urtrajatila:

11 Käyttörajatila: 11/1

12 1/1 Tlppa: II. ititus murtrajatilassa a. Rasitusten laskeminen Taivutusmmentti Tlpan maksimi taivutusmmentti n tuella B: Tuulikurmituksesta: Ed 1,46kN 0,9m + 0,43kN 0,1m 1,39 knm Käsijhdekurmituksesta: Ed 0,75kN 1,15m 0,86 knm itittava Ed 1,39 knm Leikkausvima Tlpan maksimi leikkausvima n tuella B: Tuulikurmituksesta: Ed 1,46kN + 0,43kN 1,89 kn Käsijhdekurmituksesta: Ed 0,75kN itittava Ed 1,89 kn b. Kestävyyksien laskemien Pikkileikkauksen kestävyys Taivutusmmentti (SFS-EN ) Pikkileikkauslukka: (SFS-EN ) Perustiedt: Ei le hitsejä

13 13/1 Alumiinilaji EN AW-608-T6 Putken sekä uuma, että laippa vat kahdelta pitkältä sivulta tuettuja jäykistämättömiä tas-sia (SFS-EN :n kuva 6.1). Laippa: Hikkuusparametri β: β η b/t (SFS-EN1990: 6.3) η 1 (SFS-EN :n kuva 6.) b 9,5mm mm mm 5,5 mm t 4mm β η b/t 1 5,5mm/4mm 6,4 Pikkileikkauslukka: SFS-EN Taulukk 6. Nurjahduslukka A, ilman hitsejä

14 14/1 β / ε 1 11 ε β 1 11 ε ,8 60 β 6,4 < β 1 10,8 Laippa kuuluu pikkileikkauslukkaan 1 Uuma: Uuman paksuus n vain mm, mutta siinä n nin 10 mm välein jäykiste. Jten n laskemattakin selvää että se kuuluu ilman muuta pikkileikkauslukkaan 1. Laippa kuuluu pikkileikkauslukkaan 1 kk pikkileikkaus kuuluu pikkileikkauslukkaan 1 taivutuskestävyyden laskennassa vidaan käyttää plastista taivutusvastusta Taivutuskestävyys (SFS-EN1990: 6.3) itituseht: Ed 1,jssa c, α W el γ 1 α W W pl el W pl γ 1 Eli vidaan käyttää plastista taivutusvastusta tapauksessa käytetään kimmista taivutusvastusta W pl, mutta tässä W el

15 15/1, kska priilin valmistaja n vain sen ilmittanut: N 60 3 mm mm 980, 3kNm 1,1 Ed 1,39kNm,3kNm 0,60 1 Taivutuskestävyys OK Leikkaus (SFS-EN ) itituseht: Ed 1,jssa A v 3γ 1 js uuma ei le hikka Tässä uuma ei le hikka 10 mm välein levista jäykisteistä jhtuen. Leikkauskestävyys vidaan laskea kaavalla: A v 3γ 1 issä A v n uuman leikkausala: n A v ( w w i,haz haz w ) i i 1 (SFS-EN ) [ h d)( t ) (1 ρ ) b ( t ] missä: h w n uuman krkeus laippjen välissä b haz n laippjen välisen uuman suran krkeuden välillä levan muutsvyöhykkeen materiaalin kknaissyvyys. Js ρ pikkileikkauksessa ei le hitsejä,,haz 1. Js muutsvyöhyke b ulttuu uuman levykentän kk syvyyteen, haz hw d. t w n uuman paksuus d n reikien halkaisija leikkaustasa pitkin n n uumien lukumäärä [(69,8mm 8mm 0mm)(mm) (1 0,48) 0mm (mm)] 47, A v mm

16 16/1 60N / mm Av 47,mm 33, 7kN 3γ 3 1,1 itituseht: 1 Ed 1,89kN 33,7kN 0,06 1 Leikkauskestävyys OK Taivutus ja leikkaus (SFS-EN ) Kun leikkausvima Ed n pienempi kuin pulet leikkauskestävyydestä, sen vaikutus taivutusmmenttikestävyyteen vidaan jättää ttamatta humin, paitsi js leikkauslmmahdus pienentää pikkileikkauksen kestävyyttä. Tässä esimerkissä: Ed 1,89kN < 0,5 0,5 33, 7kN ja leikkauslmmahdusta ei vi tapahtua, kska uuma ei le hikka. Leikkausviman vaikutus taivutusmmenttikestävyyteen vidaan jättää ttamatta humin. III. ititus käyttörajatilassa a. udnmuutsten raja-arvjen määritys Tämän ppimateriaalin taulukssa 15 (SFS-EN kansallisen liitteen Taulukk 7.1) mainitaan vain rakennusten vaakasuuntaiset siirtymärajat, ei yksittäisten rakennesien. Kaiteissa lienee tarkituksenmukaista käyttää pientä siirtymän raja-arva, jtta mudnmuuts kaiteeseen njattaessa ei mudstu epämiellyttäväksi. Sivusiirtymän raja-arv w max H/ mm/400,9mm. b. udnmuutsten laskeminen Kaidetlppaulkkeen taipuma käsijhdekurmasta F. Tässä letetaan, että käsijhde, jka n mlemmista päistään rakennuksessa kiinni ei ta vastaan kaidetlpan yläpään siirtymää, menetelmä n varmalla pulella:

17 17/1 3 FL 3 EI 3 00N (1150mm) N mm mm 4 4,mm w max,9mm< 4, mm Käsijhde pitää mitittaa ttamaan vastaan kaidekurmitus. alitaan kaidetlpaksi putki 70x30 EN AW-608 T6

18 18/1 Käsijhde: II. ititus murtrajatilassa a. Rasitusten laskeminen Taivutusmmentti Ed g d L /8 0,75kN/m (4m) /8 1,5 knm Leikkausvima d g d L/ 0,75kN/m 4m / 1,5 kn b. Kestävyyksien laskemien Pikkileikkauksen kestävyys Taivutusmmentti (SFS-EN ) Pikkileikkauslukka: (SFS-EN ) Perustiedt: Ei le hitsejä Alumiinilaji EN AW-608-T6 Putken sekä uuma, että laippa vat kahdelta pitkältä sivulta tuettuja jäykistämättömiä tas-sia (SFS-EN :n kuva 6.1).

19 19/1 Kaidepriilissa n jäykisteet vat niin lähellä tisiaan, että priili kuuluu vähintään pikkileikkauslukkaan 3. taivutuskestävyyden laskennassa vidaan käyttää kimmista taivutusvastusta Taivutuskestävyys (SFS-EN1990: 6.3) itituseht: Ed 1,jssa c, α W el γ 1 α 1 W el γ 1 N mm mm 343 3, 4kNm 1,1 Ed 1,5kNm 3,4kNm 0,44 1 Taivutuskestävyys OK Leikkaus (SFS-EN ) itituseht: Ed 1,jssa A v 3γ 1 js uuma ei le hikka Tässä uuma ei le hikka tiheästä jäykistevälistä jhtuen. Leikkauskestävyys vidaan laskea kaavalla:

20 0/1 A v 3γ 1 issä A v n uuman leikkausala: A v 180mm 4mm + 180mm 1,5mm 990mm 110N / mm Av 990mm 51, kn 3γ 3 1,1 itituseht: 1 Ed 1,5kN 51, 0,03 1 Leikkauskestävyys OK Taivutus ja leikkaus (SFS-EN ) Kun leikkausvima Ed n pienempi kuin pulet leikkauskestävyydestä, sen vaikutus taivutusmmenttikestävyyteen vidaan jättää ttamatta humin, paitsi js leikkauslmmahdus pienentää pikkileikkauksen kestävyyttä. Tässä esimerkissä: Ed 1,5kN < 0,5 0,5 51, kn ja leikkauslmmahdusta ei vi tapahtua, kska uuma ei le hikka. Leikkausviman vaikutus taivutusmmenttikestävyyteen vidaan jättää ttamatta humin. III. ititus käyttörajatilassa a. udnmuutsten raja-arvjen määritys Tämän ppimateriaalin taulukssa 15 (SFS-EN kansallisen liitteen Taulukk 7.1) mainitaan vain rakennusten vaakasuuntaiset siirtymärajat, ei yksittäisten rakennesien. Kaiteissa lienee tarkituksenmukaista käyttää pientä siirtymän raja-arva, jtta mudnmuuts kaiteeseen njattaessa ei mudstu epämiellyttäväksi. Sivusiirtymän raja-arv w max,sall L/ mm/400 10mm.

21 1/1 b. udnmuutsten laskeminen w 5 q d l E I e 4 5 0,N / m (4000mm) N / mm mm 4 3,0mm w max,sall 10mm> w 3,0 mm OK alitaan käsijhteeksi EN AW-6063 T5