Katso lasiseinän rungon päämitat kuvista 01 ja Jäykistys ja staattinen tasapaino

Transkriptio

1 YLEISTÄ itoitetaan oheisen toimistotalo A-kulman sisääntuloaulan alumiinirunkoisen lasiseinän kantavat rakenteet. Rakennus sijaitsee Tampereen keskustaalueella. KOKOAISUUS Rakennemalli Lasiseinän kantava runko toimii siten, että vaakarunko ottaa vastaan lasin painon ja tuulirasituksen. Vaakarunko kiinnittyy pystyrunkoon, jolloin vaakarungon tukireaktio aiheuttaa pystyrungolle puristusrasituksen. Pystyrunkoon syntyy myös tuulesta aiheutuva rasitus. Pystyrunko kiinnittyy rakennuksen runkoon välipohjien kohdilla. Tässä esimerkissä mitoitetaan vaakarungon ja pystyrungon proiilit.. Rungon päämitat Katso lasiseinän rungon päämitat kuvista 0 ja 0.. Jäykistys ja staattinen tasapaino Lasiseinän rungon mitoituksessa riittää yksittäisten rakenneosien murtorajatila sekä käyttörajatilatarkastelu. Erillistä jäykistys ja tasapainotarkastelua ei tarvitse tehdä, koska lasiseinän runko tukeutuu jäykistetyn rakennuksen jäykkään välipohjaan..3 Liitostyypit Lasiseinän rungon kaikkien rakenneosien väliset liitokset ovat nivelisiä ruuviliitoksia..4 Proiilityyppi ja alumiinilaji Runko mitoitetaan ordic Aluminiumin R54 järjestelmän koteloproiileilla. Proiilien alumiinilaji on E AW-6063 T6..5 Kuormitus Kuormat määritetään EV 99- EUROCODE : Suunnitteluperusteet ja rakenteiden kuormat mukaan. Sekä sen suomenkielisen yhteenvetoteoksen: RIL Suunnitteluperusteet ja rakenteiden kuormat. Euronormi, osat, -, -3 ja -4 ().5. Ominaiskuormat Pysyvä kuorma (lasipakettityyppi 3K-6): G k 0,45k uuttuva kuorma

2 .5. Ominaiskuormitus Tuuli: Lasiseinän korkein kohta maanpinnasta on noin 0m Rakennus sijaitsee kaupunkialueella aastoluokka IV (): 4.4.3a Q k 0,48k Pysyvä kuormitus: aksimi lasikoko: korkeus x leveys h x L 400 x 30 Lasi kuormittaa vaakaproiilia pistemäisesti proiilin päistä lukien neljäsosapisteissä: G k / 0,45k,4m,3m / 0, 4k uuttuva kuormitus: Kokonaistuulen nettopaine lasiseinään koostuu ulkoisen ja sisäisen paineen suasta: () Kuva 4.6.4a Ulkoinen paine: W e q(z e ) c pe (4.6.a ) missä c pe ulkoisen paineen kerroin Ulkoisen paineen positiivinen maksimi on () kuvan 4.7.a. mukaan: W e 0,48k 0,8 0,38k Sisäinen paine: W e q(z e ) c pe missä c pe sisäisen paineen kerroin Sisäisen paineen negatiivinen maksimi on () kappaleen mukaan: W e 0,48k ( 0,5) 0,4k ettopaine:

3 ettopaineessa positiivinen ulkoinen paine ja negatiivinen sisäinen paine ovat samansuuntaiset: W e netto 0,38k + 0,4k 0,6k.5.3 Kuormitusyhdistelmät Vaakarunko: urtorajatila: Pistemäinen pystysuora kuormitus:, G k, 0,4k 0, 46k Viivamainen vaakasuora kuormitus: Käyttörajatila:,5 Q ktuuli,5 0,6k,4m,30k Pistemäinen pystysuora kuormitus: G k 0, 4k Viivamainen vaakasuora kuormitus: Q ktuuli 0,6k,4m 0,87k Pystyrunko: urtorajatila: Pistemäinen pystysuora kuormitus:, G k, 0,4k 0, 46k Viivamainen vaakasuora kuormitus: Käyttörajatila:,5 Q ktuuli,5 0,6k,3m,3k Pistemäinen pystysuora kuormitus: G k 0, 4k Viivamainen vaakasuora kuormitus:

4 Q ktuuli 0,6k,3m 0,8k.6 Proiilikoko alustavasti Kokeillaan pystyproiiliksi R54-0 ja vaakaproiiliksi R54-60 Vaakarunko Rasitukset murtorajatilassa. Kaatuminen ja liukuminen Ei tarvitse laskea, koska lasiseinä tukeutuu jäykistettyyn koko talon betonirunkoon. ormaalivoima Palkkiin ei synny normaalivoimaa..3 Taivutusmomentti urtorajatila: Pystysuunnassa eli palkin heikoassa suunnassa: Lasketaan ensin tukivoimat A ja B: Syetriasta johtuen A B 0,46 k Taivutusmomentti on vakio ja maksimissa välillä C-D: d 0,45k 0,33m 0, 5km Taivutusmomenttikuvio pystysuunnassa: (km) Vaakasuunnassa eli palkin vahveassa suunnassa: Qdtuuli L,30k (,3m) d 0, 8km 8 8 Taivutusmomenttikuvio vaakasuunnassa: (km)

5 .4 Leikkausvoima Pystysuunnassa eli palkin heikoassa suunnassa: V d 0, 46k Leikkausvoimakuvio pystysuunnassa: (k) Vaakasuunnassa eli palkin vahveassa suunnassa: Qdtuuli L,30k (,3m) Vd 0, 86k Leikkausvoimakuvio vaakasuunnassa: (k).4 Vääntömomentti Palkkiin ei synny vääntömomenttia. 3 uodonmuutosten raja-arvot ja rasitukset käyttörajatilassa uodonmuutosten raja-arvot Kokonaistaipuma

6 Eristyslasin kestävyyden varmistamiseksi on syytä rajoittaa taipuma lasiruudun sivun pituudella L sekä vaaka että pystysuunnassa arvoon: δ L max, sall 4, 4 Rasitukset Rasituksia käyttörajatilassa ei tarvitse laskea, koska murtorajatilassa rasituksia ei laskettu plastisesti. Tällöin käyttötilan kuormituksella palkin jännitys ei voi ylittää myötöjännitystä. 4 urtorajatila: Kestävyydet 4. Kehät 4.. Kehän stabiilius Lasiseinän runko on sivusiirtymätön. 4.. Staattinen tasapaino Lasiseinän runko on tasapainossa sekä vaaka että pystysuunnassa, koska se kiinnittyy rakennukseen joka on jäykistetty Poikkileikkauksen kestävyys Poikkileikkausluokka R54-60 proiili kuuluu vähintään poikkileikkausluokkaan 3, joten tehollisia poikkileikkausarvoja ei tarvitse laskea Sauvojen kestävyys urtorajatila: Pystysuunnassa eli palkin heikoassa suunnassa: Taivutuskestävyys Lasketaan varmanpäälle poikkileikkausluokassa 3: c, c, α W el γ o

7 40 3 c, 750 0, 96km, 0, 96km Kestävyysvertailu: dkesk 0,5km < 0, 96km Taivutuskestävyys OK Leikkauskestävyys V A v o 3γ 40 V 3 5, 5k 3, V 0,46k < V, dtukidvas 5 Leikkauskestävyys OK km Vaakasuunnassa eli palkin vahveassa suunnassa: Taivutuskestävyys Lasketaan varmanpäälle poikkileikkausluokassa 3: c, c, α W el γ o 40 3 c, 9840, 5km,, 5km

8 Kestävyysvertailu: 0,8km <, dkesk 5 Taivutuskestävyys OK km Leikkauskestävyys V A v o 3γ 40 V , k 3, V 0,86k < V 5, k dtukidvas Leikkauskestävyys OK 4..5 Jatkokset ja liitokset Liitoksia ei mitoiteta tässä yhteydessä 5 Käyttörajatila: uodonmuutokset ja kestävyydet 5. Taipuma Pystysuunnassa eli palkin heikoassa suunnassa: FL a a (3 4 4EI L ) 40 (30) 330 (330) (3 4 ), 4 (30) ,5 < δ sall 4, 4 max, Taipuma OK.

9 Vaakasuunnassa eli palkin vahveassa suunnassa: 4 5 Qktuuli L 384EI k 4 5 0,8 (30), , < δ sall 4, 4 max, Valitaan vaakaproiiliksi R54-60 E AW-6060 T6 Pystyrunko Rasitukset murtorajatilassa. Kaatuminen ja liukuminen Ei tarvitse laskea, koska lasiseinä tukeutuu jäykistettyyn koko talon betonirunkoon. ormaalivoima Pystyrunkoon syntyy kerroskorkeudelta erittäin pieni normaalivoima, joka ei ole mitoittava..3 Taivutusmomentti urtorajatila: Pystyrunko toimii yksiaukkoisena tasaisesti kuormitettuna palkkina, joten: Qdtuuli L,3k (3,35m) d, 73km 8 8 Taivutusmomenttikuvio pystysuunnassa: (km)

10 .4 Leikkausvoima Qdtuuli L,3k (3,35m) Vd, 06k.4 Vääntömomentti Palkkiin ei synny vääntömomenttia. 3 uodonmuutosten raja-arvot ja rasitukset käyttörajatilassa uodonmuutosten raja-arvot Kokonaistaipuma Rasitukset Eristyslasin kestävyyden varmistamiseksi on syytä rajoittaa taipuma lasiruudun sivun pituudella L sekä vaaka että pystysuunnassa arvoon: δ L max, sall, Rasituksia käyttörajatilassa ei tarvitse laskea, koska murtorajatilassa rasituksia ei laskettu plastisesti. Tällöin käyttötilan kuormituksella palkin jännitys ei voi ylittää myötöjännitystä. 4 urtorajatila: Kestävyydet 4. Kehät 4.. Kehän stabiilius Lasiseinän runko on sivusiirtymätön. 4.. Staattinen tasapaino Lasiseinän runko on tasapainossa sekä vaaka että pystysuunnassa, koska se kiinnittyy rakennukseen joka on jäykistetty Poikkileikkauksen kestävyys Poikkileikkausluokka

11 R54-0 proiili kuuluu vähintään poikkileikkausluokkaan 3, joten tehollisia poikkileikkausarvoja ei tarvitse laskea Sauvojen kestävyys urtorajatila: Taivutuskestävyys Lasketaan varmanpäälle poikkileikkausluokassa 3: c, c, α W el γ o 40 3 c, , 9km, 3, 9km Kestävyysvertailu: dkesk,73km < 3, 93km Taivutuskestävyys OK Leikkauskestävyys V A v o 3γ 40 V 3 7 5, 6k 3, V,06k < V 5, dtukidvas 6 Leikkauskestävyys OK km

12 4..5 Jatkokset ja liitokset Liitoksia ei mitoiteta tässä yhteydessä 5 Käyttörajatila: uodonmuutokset ja kestävyydet 5. Taipuma 5 Qktuuli L 384EI 4 k 4 5 0,8 (3350) 8, ,6 < δ sall, 8 max, Valitaan pystyproiili R54-0 E AW-6060 T6