T Puurakenteet 1 3 op

Transkriptio

1 T5903 Puuraenteet 3 op Kantavat puuraenteet Rasitusuoot Veto Taivutus Kiepahus Leiaus Puristus Nurjahus Vääntö Yhistett rasituset

2 T5903 Puuraenteet 3 op Kantavat puuraenteet Rasitusuoot Veto Vetojännits t lasetaan t N A issä N = vetovoia A = poiipinnan ala Mitoitusehto: Murtorajatilan vetojännits ateriaalin itoitusvetolujuus t t issä t = vetolujuuen oinaisarvo o = aia- ja osteusluoan uunnoserroin M jossa = ateriaalin osavaruusluu Huoioi tarvittaessa ös oovaiutus! t o t M

3 Kantavat puuraenteet Rasitusuoot Veto Sien suuntainen vetojännits t0: t0 t0 Sitä vastaan ohtisuora vetojännits t90: t90 t90 vol issä t90 t90 V vol 0 V vol 0 sahatavara liiapuu LVL huoioi sauvan oon vaiutusen V 0 = vertailutilavuus = 00 3 V = tilavuus johon jännits vaiuttaa uitenin vähintään

4 Kantavat puuraenteet Rasitusuoot Taivutus Taivutusjännits lasetaan M W issä M = poiileiausta rasittava taivutusoentti W = poiileiausen taivutusvastus Mitoitusehto: Murtorajatilan taivutusjännits ateriaalin itoitustaivutuslujuus issä = taivutuslujuuen oinaisarvo o = aia- ja osteusluoan uunnoserroin = ateriaalin osavaruusluu M. jossa o Huoioi tarvittaessa ös oovaiutus! M 4

5 Kantavat puuraenteet Rasitusuoot Taivutus Suoraaie (b*h) poiileiausen taivutusvastus W lasetaan W bh 6 issä b = poiileiausen leves h = poiileiausen oreus h Jähsoentti I bh 3 b 5

6 6 x Mitoitusehot taivutuselle uvan uaisten pääaselien suhteen: Kerroin : 07 suoraulainen poiileiaus 0 uille poiileiausille Kantavat puuraenteet Rasitusuoot Taivutus

7 Kantavat puuraenteet Rasitusuoot Taivutus iepahus Kiepahusessa taivutettu poiileiaus enettää vaavuutensa siten että sen puristuspuoli nurjahtaa ja äänt sivuun ennen uin poiileiausen taivutusapasiteetti saavutetaan. Kiepahuselle alttiita raenteita ovat palit joien oreuen suhe leveteen on suuri ja varsinin ohutuuaiset I-poiileiauset. Palin iepahus voiaan estää tuealla se läreunastaan riittävän tiheästi ja estäällä aiien annattiien htäaiainen ääntinen (aatuinen). 7

8 Mitoitusehto: Kantavat puuraenteet Rasitusuoot Taivutus iepahus rit issä rit on iepahusen aiheuttaan taivutuslujuuen aleneisen huoioiva erroin: rit un rel rel rel rel rel 4 rit on ös silloin un palin puristuspuolen sivuttaissiirtinen on estett oo palin pituuelta ja palin iertinen tuilla on estett rit voiaan äärittää ös ärästä (Kuva 6.0 RIL s.5) palin poiileiausen ittojen h ja b seä tehollisen pituuen l e avulla. 8

9 Suhteellinen hoiuus rel taivutusessa: rel rit issä riittinen taivutusjännits rit lasetaan leisesti stabiilisuusteorian avulla: E I I l W e rit issä tor 005 ja Kantavat puuraenteet Rasitusuoot Taivutus iepahus M G heioan vääntöjäh soentt i vahvean palin rit W 005 ssuuntaiset io tehollinen E 005 l e I suunnan suunnan W ja liuuerto iet pituus G 005 I tor jähsoentti taivutusva stus 9

10 Kantavat puuraenteet Rasitusuoot Taivutus iepahus Suoraaiepalin riittinen taivutusjännits voiaan lasea aavalla: rit h b l e E 005 issä: = 078 sahatavara ja liiapuu GLxxh = 07 liiapuu GLxx = 067 KERTO-Q (LVL) = 067 KERTO-S ja KERTO-T (LVL) 0

11 Kantavat puuraenteet Rasitusuoot Taivutus iepahus Palin tehollisen pituuen l e suhe jänneväliin l : Palin tuenta Kuoritusen tppi l e / l *) Vapaasti tuettu Uloe Vaiooentti Tasainen uora Pisteuora esellä Tasainen uora Pisteuora vapaassa päässä Vaiooentti *) Pali ei pääse iertään tuella ja uoritus vaiuttaa painopisteen oreuella. Kuoritus puristetulla reunalla l e + h Kuoritus veetllä reunalla l e h/ Jos pali on iepahustuettu sivusuunnassa puristetulta reunalta välein a niin l e = a + h.

12 Leiaus Kantavat puuraenteet Rasitusuoot Leiausjännits lasetaan V I S b ; leisesti issä V = poiileiausta rasittava leiausvoia I = poiileiausen jähsoentti b = poiileiausen leves tarasteltavassa ohassa S = tarasteltavan ohan toiselle puolelle jäävän osan staattinen oentti neutraaliaselin suhteen 3 V A ; suoraaiepoiilei aus

13 Leiaus Kantavat puuraenteet Rasitusuoot Taivutettujen sauvojen haleaat huoioiaan ättöluoassa ättäällä poiileiauselle tehollista levettä b e : b e = r b issä: b = poiileiausen leves r = 067 r = 0 sahatavara ja liiapuu leensä puulevt ja LVL r = 0 osteuen siirtistä estävällä pintaäsittelllä äsitelt puu esi. säänestävä -ertainen laaus Huo. r = 0 ättöluoissa ja 3 3

14 Leiaus Kantavat puuraenteet Rasitusuoot Mitoitusehto: Murtorajatilan leiausjännits ateriaalin itoitusleiauslujuus v issä v = leiauslujuuen oinaisarvo o = aia- ja osteusluoan uunnoserroin = ateriaalin osavaruusluu M jossa v o Mitoitusleiausvoiaa lasettaessa saa tuen lähellä olevien (palin läpintaan vaiuttavien) uorien vaiutusta pienentää. Pisteuora voiaan jättää huoiotta iäli se vaiuttaa lähepänä tuea uin palin oreus h (tai h e läpinnastaan lovetuilla paleilla). v M 4

15 Leiaus Kantavat puuraenteet Rasitusuoot Jatuvalla tasaisella uoralla palin leiausvoiaa V voiaan vähentää arvoon V re ao. uvan ja aavan uaisesti. V re V h l l A V V re l A / h V re V l Päästä lovetuille paleille leiauslujuutta v vähennetään ertoiella v (RIL05-007). 5

16 Kantavat puuraenteet Rasitusuoot Puristus Nurjahtaattoan sauvan puristusjännits lasetaan N A issä N = puristusvoia A = poiipinnan ala Mitoitusehto: urtorajatilan puristusjännits lasentapuristuslujuus ateriaalin issä = puristuslujuuen oinaisarvo o = aia- ja osteusluoan uunnoserroin M jossa = ateriaalin osavaruusluu o => tarvitaan vain hvin jevillä sauvoilla M 6

17 Puristus Kantavat puuraenteet Rasitusuoot Tuella ja suurten pisteuorien ohalla aiheuttaa isopaine (tai leiapaine) puun stä vastaan ohtisuoria jännitsiä 90 : 90 l 90 issä 90 = stä vastaan ohtisuoran puristuslujuuen lasenta-arvo = tuipaineerroin 90 e 90 l issä l = osetuspinnan pituus puun sien suunnassa l 90e = tehollinen osetuspinnan pituus 90 = uoran sijainnin puun haleaisen ja puristuan suuruuen huoioiva erroin Huo. KERTO-Q srjäpinnalla l 90e = l 7

18 Puristus Kantavat puuraenteet Rasitusuoot Tehollinen osetuspinta l 90e : a l l 30 a l in in 30 l l / h l 90e Kerroin 90 un l h 90 = 5 havupuinen sahatavara 90 = 5 havupuinen liiapuu 90 = 3 KERTO-Q srjäpinnalla 90 = 4 KERTO-LVL lappeella Huo. uussa tapausessa erroin 90 =0 8

19 Kantavat puuraenteet Rasitusuoot Puristus Sien suuntainen puristusjännits 0: 0 0 Sitä vastaan vino (0 < <90 ) puristusjännits : sin os 9

20 Kantavat puuraenteet Rasitusuoot Puristus nurjahus Hoian puristussauvan itoitus perustuu Eulerin nurjahusaavaan. N E EA ;issä Nurjahuspituus L on valittava Eulerin teoriaa suureasi osa iinnits ei puuraenteissa ole osaan täsin jää: L i ja i I A L L = 07L 085L L 5L 5L 0

21 Kantavat puuraenteet Rasitusuoot Puristus nurjahus Mitoitusehto nurjahuselle: 0 0 Nurjahuserroin riippuu sauvan hoiuuesta ( ) ja sauvan aluärestä 05 issä: [ ( rel rel 03) rel ( saoin ] ) ( saoin = 0 assiivipuu (ärs<l/300) 0 liiapuu LVL (ärs<l/500) rel =suhteellinen hoiuus puristusessa ) Nurjahuserroin voiaan äärittää ös ärästä (Kuva 6.9 RIL s.49) sauvan hoiuuen ( ) ja ateriaalin (lujuusluoan) perusteella.

22 Kantavat puuraenteet Rasitusuoot Puristus nurjahus Suhteellinen hoiuus rel puristusessa : o o rel ja rel ; rit rit rit E 005 istä seuraa: ja rit o rel ( saoin rel E005 E ) 005 issä jossa ja rel vastaavat taivutusta -aselin päri (taipuu -suunnassa) l ; issä l nurjahuspituus i esi. suoraaiepoiilei aus: i I A I bh 3 joten i b

23 Kantavat puuraenteet Rasitusuoot Puristus nurjahus Nurjahuserroin riippuu sauvan hoiuuesta ( ) ja sauvan aluärestä Epäesiss on vähintään: L/300 sahatavaralla L/500 liia- ja viilupuulla un sauvaa rasittaa pelästään esinen noraalivoia. Lisäsi on huoioitava asiaalisten uorien epäesiss ja poiittaisten uorien aiheuttaat taipuat seä jännitset (vrt. histett rasituset). 3

24 Kantavat puuraenteet Rasitusuoot Vääntö Mitoitusehto väännölle: tor shape v shape in präpoiileiauselle h 05 b suoraaiepoiil. 0 Esi. suoraaiepoiileiaus b x h ja vääntöoentti T: tor T hb issä h b ja ao. tauluosta: (STEP Puuraenteet 996. B4/4) h/b

25 5 Yhistett taivutus ja veto 0 0 o t t o t t Mitoitusehot ovat: Kerroin : 07 suoraulainen poiileiaus 0 uille poiileiausille Kantavat puuraenteet Rasitusuoot Kiepahusalttiilla sauvoilla taivutuslujuuet ja errotaan iepahusertoiella rit

26 6 Yhistett taivutus ja puristus 0 0 o o Mitoitusehot ovat: Nurjahus ös taristettava! Kerroin : 07 suoraulainen poiileiaus 0 uille poiileiausille Kantavat puuraenteet Rasitusuoot Kiepahusalttiilla sauvoilla taivutuslujuuet ja errotaan iepahusertoiella rit

27 7 Kantavat puuraenteet Rasitusuoot Mitoitusehot ovat: 0 0 o o Kerroin : 07 suoraulainen poiileiaus 0 uille poiileiausille Yhistett taivutus ja puristus/nurjahus Kiepahusalttiilla sauvoilla taivutuslujuuet ja errotaan iepahusertoiella rit

28 Kantavat puuraenteet Rasitusuoot Yhistett leiaus ja vääntö Mitoitusehot ovat: tor shape v v v 8