ESIMERKKI 1: NR-ristikoiden kannatuspalkki

Transkriptio

1 ESIMERKKI 1: NR-ristikoiden kannatuspalkki Perustietoja - NR-ristikot kannatetaan seinän päällä olevalla palkilla P NR-ristikoihin tehdään tehtaalla lovi kannatuspalkkia P101 varten NR-ristikot k900 Leikkaus 1-1 NR-ristikoiden kannatuspalkki P101 F g F q F g F q Tuki A Tuki B Leikkaus 2-2 NR-ristikoiden kannatuspalkki P

2 Esimerkki 1 Mitoitetaan NR-ristikoiden kannatuspalkki P101 ikkuna-aukon kohdalla. Palkki tulee mitoittaa pysyvässä ja keskipitkässä aikaluokassa. Palkin materiaali Kerto-S (taulukko B.3.4) f m,k = 44 N/mm 2 f v,k = 4,1 N/mm 2 f c,90,edge,k = 6,0 N/mm 2 E mean = N/mm 2 γ M = 1,2 taivutus syrjällään leikkaus syrjällään puristus poikittain syrjällään kimmomoduuli materiaalin osavarmuusluku (taulukko B.2.7) Kuormat g k1 = 0,5 kn/m 2 g k2 = 0,2 kn/m 2 q k = 2,0 kn/m 2 yläpohja yleensä yläpohja räystään ja parvekkeen kohdalla lumikuorma katolla Ominaiskuormien aiheuttamat voimasuureet L = 11,4 m L 1 = 1,7 m k = 0,9 m s = 0,9 m s 1 = 0,3 m s 2 = 1,2 m s 3 = 0,5 m ristikon jänneväli ristikoiden kannatuspalkin jänneväli räystään kuormitusleveys parvekkeen kohdalla ristikkojako pistekuorman etäisyys tuelta A pistekuorman etäisyys tuelta A pistekuorman etäisyys tuelta B 19

3 Ristikon tukireaktio yläpohjan omapainosta Ristikon tukireaktio lumikuormasta Palkin P101 tukireaktiot yläpohjan omapainosta Palkin P101 tukireaktiot lumikuormasta Maksimimomentti yläpohjan omapainosta Maksimimomentti lumikuormasta Maksimi leikkausvoima yläpohjan omapainosta Maksimi leikkausvoima lumikuormasta 20

4 Palkin lähtötiedot h = 260 mm b = 51 mm palkin korkeus palkin leveys 51 z 260 y Kuormitusyhdistelmät Tutkitaan seuraavat kuormistusyhdistelmät K FI = 1,0 (RIL taulukko 2.1) KY1: Kuormitusyhdistelmä käyttörajatilassa (pysyvä aikaluokka) Kuormitusyhdistelmä murtojatilassa (pysyvä aikaluokka) (kaava B.2.2) KY2: Kuormitusyhdistelmä käyttörajatilassa (keskipitkä aikaluokka) Kuormitusyhdistelmä murtojatilassa (keskipitkä aikaluokka) (kaava B.2.3) 21

5 1.0 Taivutuskestävyys KY1 Maksimi taivutusmomentti Taivutusjännitys k h -kerroin Kertopuupalkin korkeus h < 300 mm, joten taivutuslujuutta ei tarvitse pienentää kertoimella k h. Taivutuslujuus = 0,6 (taulukko B.3.1) Käyttöaste 13 % 1.1 Leikkausvoimakestävyys KY1 Maksimi leikkausvoima Leikkausjännitys Palkki on kertopuuta. b ef = b (kohta B.5.2) Leikkauslujuus = 0,6 (taulukko B.3.1) 22 Käyttöaste 23 %

6 1.2 Tukipainekestävyys palkissa KY1 Tukireaktio Puristusjännitys palkissa Palkin puristuslujuus syysuuntaa vastaan = 0,6 (taulukko B.3.1) k c,90 -kerroin l 1 > 2h k c,90 = 1,0 (Kerto-S) l =42 b=51 h=260 Tehollinen kosketuspinnan pituus Tukipainekerroin (kaava B.5.2) Käyttöaste 24 % 23

7 1.3 Taivutuskestävyys KY2 Maksimi taivutusmomentti Taivutusjännitys k h -kerroin Kertopuupalkin korkeus h < 300 mm, joten taivutuslujuutta ei tarvitse pienentää kertoimella k h. Taivutuslujuus = 0,8 (taulukko B.3.1) Käyttöaste 55 % 1.4 Leikkausvoimakestävyys KY2 Maksimi leikkausvoima Leikkausjännitys Palkki on kertopuuta. b ef = b (kohta B.5.2) Leikkauslujuus = 0,8 (taulukko B.3.1) 24

8 Käyttöaste 97 % 1.5 Tukipainekestävyys palkissa KY2 Tukireaktio Puristusjännitys palkissa Palkin puristuslujuus syysuuntaa vastaan = 0,8 (taulukko B.3.1) k c,90 -kerroin l 1 > 2h k c,90 = 1,0 (Kerto-S) l =42 b=51 h=260 Määritetään k c,90 -kerroin kuvasta B.5.3 käyrältä H = min(2h;5b) Tehollinen kosketuspinnan pituus Tukipainekerroin (kaava B.5.2) Käyttöaste 100 % 25

9 1.6 Taipuma KY 2 Hetkellinen taipuma pysyvistä kuormista taipuma statiikkaohjelmasta Hetkellinen taipuma muuttuvista kuormista taipuma statiikkaohjelmasta Lopputaipuma k def = 0,8 (taulukko B.3.2) (kaava B.2.8) L = kannatuspalkin jänneväli Taipumaraja (taulukko B.4.1) Käyttöaste 44 % OK Esimerkin 1 mitoitustulosten tarkastelu NR-ristikon kannatuspalkin P101 dimensioksi saatiin Kerto-S 51x260. Kannatuspalkki P101 on mitoitettu siten, että se yksin kantaa NR-ristikoiden välittämät kuormat. Näin ollen kannatuspalkin P101 alla lappeellaan olevia yläohjauspuita ei ole huomioitu laskelmassa. 26

10 27