Kuormitukset: Puuseinärungot ja järjestelmät:

Transkriptio

1 PIENTALON PUURUNKO JA JÄYKISTYS _ja_vesikattokaavio-oppimisaihio.pdf Ks Esim opintojaksot: Rakennetekniikka, Puurakenteet Luentoaineisto: - Materiaalia täydennetään Puurunko-materiaalilla/ opettajan äänitiedostolla / kieliversioilla - Kuormitukset - Seinärungot- ja järjestelmät - Ala- ja välipohjarungot - Yläpohjakannattajat - Runkokaaviot, detaljit Kirjallisuus: - SFS EN RIL EC5 esimerkkilaskelmat - Ks RATEKO-ops Oheismateriaali: - RunkoRYL RakMK B10 - RT- ohjetietokortit tuotetietous Tehtävät Opiskelija ottaa osaa pientalon puurungon suunnitteluun. Lähtömateriaalina on mallinnetun pientalon arkkitehtisuunnitelmat. Tehtävä määritetään tarkemmin oppimisympäristössä. 22 Kohteena on PROIT-tuotemallitalo, mitä on mallinnettu muissa opintojaksoissa. Mallia käytetään hyväksi esim kohteen määrä- ja kustannuslaskennassa mutta myös rakennesuunnittelussa. Rungosta piirretään kaavioita, projektioita ja detaljeja. Rungon osat: palkit, pilarit ja ristikot mitoitetaan ja huolehditaan rakennuksen jäykistyksestä.

2 Kuormitukset: Puuseinärungot ja järjestelmät: 23 Kuva: Pientalon mallinnettu puurunko: yläpohjapalkki

3 SUORAKAIDEPOIKKILEIKKAUSMITOITUS B10 TAIVUTUKSELLE, LEIKKAUKSELLE, TAIPUMARAJATILA Mitoita Proit-talon yläpohjaliimapuupalkki, kun hyötykuorma on qk=2 kn/m2, omapaino gk=0.7 kn/m2, k/k=1.2 m, L=8000 mm ja puutavara L40-1, aikaluokka B. Laskentalujuudet: fbk := 31 fb L40-1,B Ek := 8500 fvk := 2.4 fv Mdmax Wtarp := Wtarp = fb 6 Mdmax b := 115 h := h = 2902 fb b Taipumatarkastelu: L ( 5 Fk L 4 ) 3 y := I := h := 12 I Ek y h b = Mitoitus leikkaukselle: b := 115 h := 400 A := b h Mitoitustarkistus taivutukselle: 3 Qdmax τ := 2 A τ = <fv OK 1 C := 300 h fbk := fb = fvk := fv = Kuormitukset: qk := 2.0 gk := 0.7 L := 8 Voimasuureet: L := 8000 Ay Mitoitus taivutukselle: Fd := 1.2 ( ) Fd = Fk := 1.2 ( ) Fk = 3.24 L Fd := Ay = Qdmax:= Ay 2 Fd L 2 Mdmax:= Mdmax= fbc := C fb fbc = Mdmax Wtarp2 := Wtarp2 = fbc 6 Mdmax b := 115 h := h = fbc b Valitaan poikkileikkaus b x h = 115 x 400 TEE LASKELMAT MYÖS EC5 MUKAAN. 24

4 25 Kuva: Pientalon mallinnettu puurunko: rungon pituussuuntainen primääripalkki

5 Mitoita B10 mukaan Proit-talon yläpohjan primääripalkit LP3, L= 8m kuvan mukaan ja LP4, L= 6m kuvan mukaan. Kuormituksena gk=0.7 kn/m2 ja qk=2kn/m2, missä huomioitu lapekaton katvealueen kuormaa. Alustavassa mitoituksessa saimme primääripalkin metrikuormaksi 24 kn/m ja poikkileikkaukseksi L x 600. Tarkista mitoitus paperilla ja Pupaxilla käyttäen pistekuormia ja taipumarajatilaa L/ fbk Laskentalujuudet: fbk := 31 fb := fb = L40-1,B 1.0 fvk Ek := 8500 fvk := 2.4 fv := fv = Kuormitukset: qk := 2.0 gk := 0.7 L := 8 Voimasuureet: L := 8000 Ay Fd := 6 ( ) Fd = Fk := 6 ( ) Fk = 13.8 L Fd := Ay = Qdmax:= Ay 2 Fd L 2 Mdmax:= Mdmax = Mitoitus taivutukselle: Mdmax Wtarp := fb Wtarp = Mdmax b := 190 h := h = fb b Taipumatarkastelu: L ( 5 Fk L 4 ) 3 y := I := h := 12 I Ek y h b = Mitoitus leikkaukselle: b := 190 h := 540 A := b h Mitoitustarkistus taivutukselle: 3 Qdmax τ := 2 A τ = <fv OK 1 C := 300 h 9 fbc := C fb fbc = Mdmax Wtarp2 := Wtarp2 = fbc 6 Mdmax b := 190 h := h = fbc b Valitaan poikkileikkaus b x h = 190 x 540 TEE LASKELMAT MYÖS EC5 MUKAAN.

6 27 Kuva: Pientalon mallinnettu puurunko: alemman lappeen suuntainen sahatavarapalkki

7 Mitoita B10 mukaan alemman lappeen vaakasuuntainen sahatavarapalkki, k/k 900, L=4m, kuormituksena gk=0.5 kn/m2 ja qklumi= 2.5 kn/m2. Lujuudet: aikaluokka B, kosteusluokka 2, T24-2 fbk := 20 fvk := 2 Kuormitukset: gk := 0.5 Mitoitus taivutukselle: 1.0 fbk fb := fb = fvk fv := fv = kn m2 qk := 2.5 Fk := 0.9 ( 1.0 gk qk) Fk = 2.7 kn/m = N/mm Fd := 0.9( 1.2 gk qk) Fd = 4.14 Murtorajatila: Voimasuureet: L := 4000 Qdmax:= Fd L Qdmax= kn m2 Fd L 2 Mdmax:= Mdmax = Mdmax Wtarp := fb Wtarp = b := 75 Mitoitus leikkaukselle: htarp := 6 Wtarp b htarp = h := Qdmax τ := < fv τ = < fv = OK 2 b h Käyttörajatila: L y := Fk L 4 E := 6500 Itarv := 384 E y 3 htarv := 12 Itarv b htarv = Valitaan sahatavarapalkki 75 x 225 kk 900 TEE LASKELMAT MYÖS EC5 MUKAAN

8 29 Kuva: Pientalon mallinnettu puurunko: ikkunapalkki ja parvekevasat

9 Mitoita B10 mukaan PROIT-talon parvekkeen puoleinen kertopuuikkunapalkki, jolle tulee yläpohjapalkin ja parvekkeen vasojen pistekuorma Fk=18 kn, Fd=24 kn kk= 1.2m, puutavara kertopuuta, aikaluokka B. Laskentalujuudet: fbk := 37 fb Ek := fvk := 3.5 fv 1.0 fbk := fb = fvk := fv = Kuormitukset: Fk := Fd := L := 2700 Voimasuureet: Ay := 3 Fd Ay = Qdmax:= Ay 2 Mdmax:= 1350Ay 1200 Fd Mdmax = Mitoitus taivutukselle: b := 51 Mdmax Wtarp := fb Wtarp = Mdmax h := h = I := b h3 fb b 12 Taipumatarkastelu: L := 2700 b = 51 h := 300 I = ( ) ( ) Fk L 3 ( Fk 150) y1 := y2 := y1 + y2 = Ek I 24 Ek I Mitoitus leikkaukselle: b := 75 h := 300 A := b h 3 Qdmax τ := τ = 2.4 <fv =2.692 OK 2 A Leikkaustarkastelun perusteella valitaan kertopuupoikkileikkaus 51 x 300 TEE LASKELMAT MYÖS EC5 MUKAAN

10 31 Kuva: Pientalon mallinnettu puurunko: kantavat pilari-palkki- ja seinärakenteet

11 Mitoita B10 mukaan Proit-talon väliseinän primääripalkkia kannatteleva heikompaan suuntaan tuettu runkotolppa. Pilari on molemmista päistään nivelöity, L=2700 mm, puutavara T24-2, aikaluokka B, kuormitus Nd= 164 kn, pilarin alkukäyryys e=l/ Lujuudet: fbk := 31 fck := 30 fb := 1.0 fbk fc := 1.0 fck Kuormitukset: qk := 0 qd := qk L := 2700 Nd := Md := qd L2 8 + Nd L 400 Md = Lo := 1.0 L Mitoitus: b := 150 i := h h := 150 Lo λ := i A := b h λ = W := b h2 6 ks := 0.45 σc := Nd A Md σb := W σc ks fc σb + = fb OK TEE LASKELMAT MYÖS EC5 MUKAAN

12 Mitoita B10 mukaan Proit-talon runkotolpat: P1: pitkän lappeen puoleinen runkotolppa 50 x 150?? kk 600mm, Nd= 10 kn?, Md=??, alemman lappeen puoleinen runkotolppa P2 50 x 150 Nd= 5 kn?. Lisäksi primäärikehän pilarit ulkoseinillä ja huoneistojen välisellä seinällä Nd= 164 kn Pilarin P1 mitoitus: Lujuudet: fbk := 20 fck := 19 fb := 1.0 fbk fc := 1.0 fck Kuormitukset: qk := 0.5 qd := qk L := 2700 Ndp1 := Mdp1 := qd L2 + Ndp1 L Mdp1 = Lo := 1.0 L Mitoitus: b := 50 h := 150 A := b h W := b h2 6 Lo i := 0.289h λ := λ = ks := 0.47 i Ndp1 Mdp1 σc := σb := A W σc ks fc σb + = fb OK Pilarin P2 mitoitus: Lujuudet: fbk := 20 fck := 19 fb := 1.0 fbk fc := 1.0 fck Kuormitukset: qk := 0.5 qd := qk L := 2700 Ndp1 := 5000 Mdp1 := qd L2 + Ndp1 L Mdp1 = Lo := 1.0 L Mitoitus: b := 50 h := 150 A := b h W := b h2 6 Lo i := 0.289h λ := λ = ks := 0.47 i Ndp1 Mdp1 σc := σb := A W σc ks fc σb + = 0.26 fb OK TEE LASKELMAT MYÖS EC5 MUKAAN

13 Välipohjarakenteet: puuvälipohjavaihtoehto 34 Kuva: Pientalon mallinnettu puurunko: puiset välipohjapalkit

14 35 Kuva: Pientalon puuvälipohjan taso- ja leikkauspiirustuksia Kuva: Pientalon puuvälipohjan tuotemalliprojektio Täydennä suunnitelmaksi

15 36 Kuva: Pientalon puuvälipohjan tuotemallileikkaus Täydennä suunnitelmaksi Kuva: Pientalon puuvälipohjan leikkauspiirustuksia Katso lisää leikkauksia esim :

16 PROIT- TALON PUURAKENTEINEN VÄLIPOHJA Tehtävänä on mitoittaa kohteen kaksiaukkoiset välipohjapalkit, kun aukkoväli on 3 m. kosteusluokka 1 ja aikaluokka B L1 := 3000 Lujuudet: aikaluokka B, kosteusluokka 2, T24-2 fbk := 20 fvk := 2 Kuormitukset: Mitoitus taivutukselle: Mdmax = Qdmax:= 1.25 pd1 L1 Qdmax= Mdmax Wtarp := Wtarp = b := 75 fb htarp := 6 Wtarp htarp = h := 225 b Mitoitus leikkaukselle: 3 Qdmax τ := < fv τ = 0.48 < fv = OK 2 b h Taipuma: I1tarv := pk1 ( L1) Ek 12 Värähtely F2k := 1000 ymax:= 1 F2k L1 3 I2tarv := 48 Ek ymax 1.0 fbk fb := fb = Ek := 6500 fv := 1.0 fvk 3 ( 12 I1tarv) htarv := htarv = b h2tarv := 3 ( 12 I2tarv) Päädytään välipohjapalkkeihin 75 x 250 kk 400 TEE LASKELMAT MYÖS EC5 MUKAAN b fv = fv pistekuorma Fk=1,5 kn pysyvä kuorma =1,0 KN/m2 muutuva kuorma OL I= 1,5 kn/m2 γg := 1.2 γq := 1.6 k1 := 0.4 gk := 1.0 qk := 1.5 käyttötila pk1 := k1 ( gk + qk) pk1 = 1 murtorajatila ( ) Voimasuureet: pd1 := k1 γg gk + γq qk pd1 = 1.44 ( ) 8 pd1 L1 2 Mdmax:= h2tarv =

17 38

18 39 Kuva: Vaihtoehtoinen harjaristikko Kuva: Ristikon suunnittelua

19 40 Kuva: Ristikon suunnittelua : sauvojen voimasuureet Kuva: Naulaliitosten suunn ittelua

20 41 RAKENNUSTEKNIIKKA Runkokaaviot, detaljit Kuva: Tuotemallista tuotettu seinärunkokaavio, täydennä projektio suunnitelmaksi Kuva: Tuotemallista tuotettu seinärunkokaavio, täydennä projektio suunnitelmaksi

21 42 Kuva: Tuotemallista tuotettu seinäprojektio, täydennä projektio suunnitelmaksi Kuva: Tuotemallista tuotettu seinäprojektio, täydennä projektio suunnitelmaksi

22 43 Kuva: Tuotemallista tuotettu seinäprojektio, täydennä projektio suunnitelmaksi Kuva: Tuotemallista tuotettu seinäprojektio, täydennä projektio suunnitelmaksi