ESIMERKKI 3: Märkätilan välipohjapalkki

Transkriptio

1 ESIMERKKI 3: Märkätilan välipohjapalkki Perustietoja - Välipohjapalkki P103 tukeutuu ulkoseiniin sekä väliseiniin ja väliseinien aukkojen ylityspalkkeihin. - Välipohjan omapaino on huomattavasti suurempi johtuen välipohjan päällä olevasta betonirakenteisesta pintalaatasta. - Palkiston päällä oleva vaneri liimataan palkkeihin ja näin muodostuvaa T-poikkileikkausta hyödynnetään värähtelymitoituksessa Välipohjapalkit k400 = betonirakenteinen pintalaatta Leikkaus 4-4 Palkki P ~3600 g + q

2 Esimerkki 3 Mitoitetaan välipohjapalkki P103, joka sijaitsee märkätilassa. Välipohjapalkki tulee mitoittaa pysyvässä ja keskipitkässä aikaluokassa. Palkin materiaali Sahatavara C24 (taulukko B.3.3) f m,k = 24 N/mm 2 f v,k = 2,5 N/mm 2 f c,90,k = 2,5 N/mm 2 E 0,mean = N/mm 2 γ M = 1,4 taivutus leikkaus puristus kohtisuoraan syysuuntaa vastaan kimmomoduuli materiaalin osavarmuusluku (taulukko B.2.7) Kuormat g k = 2,1 kn/m 2 q k = 2,0 kn/m 2 välipohja yleensä hyötykuorma Ominaiskuormien aiheuttamat voimasuureet L = 3,6 m s = 0,4 m palkin jänneväli palkkijako 39

3 Maksimimomentti välipohjan omapainosta Maksimimomentti välipohjan hyötykuormasta Maksimi leikkausvoima välipohjan omapainosta Maksimi leikkausvoima välipohjan hyötykuormasta Tukireaktio välipohjan omapainosta Tukireaktio välipohjan hyötykuormasta Palkin lähtötiedot h = 198 mm palkin korkeus b = 48 mm palkin leveys Palkkeja asennetaan kaksi vierekkäin. 198 b=2 x 48 z y

4 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) 41

5 1.0 Taivutuskestävyys KY1 Maksimi taivutusmomentti Taivutusjännitys Taivutuslujuus k mod = 0,6 (taulukko B.3.1) Käyttöaste 29 % OK kestää 1.1 Leikkausvoimakestävyys KY1 Maksimi leikkausvoima Leikkausjännitys Sahatavarapalkki on käyttöluokassa 1. Leikkauslujuus k mod = 0,6 (taulukko B.3.1) 42 Käyttöaste 22 %

6 1.2 Tukipainekestävyys palkissa KY1 Tukireaktio Puristusjännitys palkissa Palkin puristuslujuus syysuuntaa vastaan k mod = 0,6 (taulukko B.3.1) k c,90 -kerroin l 1 2h k c,90 = 1,25 (sahatavara) l =45 h=198 b=96 Tehollinen kosketuspinnan pituus 90 Tukipainekerroin (kaava B.5.2) Lisäksi tulee tarkastaa tukipainekestävyys liimapuupalkissa. Käyttöaste 21 % OK kestää 43

7 1.3 Taivutuskestävyys KY2 Maksimi taivutusmomentti Taivutusjännitys Taivutuslujuus k mod = 0,8 (taulukko B.3.1) Käyttöaste 42 % OK kestää 1.4 Leikkausvoimakestävyys KY2 Maksimi leikkausvoima Leikkausjännitys Sahatavarapalkki on käyttöluokassa 1. Leikkauslujuus k mod = 0,8 (taulukko B.3.1) 44 Käyttöaste 33 %

8 1.5 Tukipainekestävyys palkissa KY2 Tukireaktio Puristusjännitys palkissa Palkin puristuslujuus syysuuntaa vastaan k mod = 0,8 (taulukko B.3.1) k c,90 -kerroin l 1 2h k c,90 = 1,25 (sahatavara) l =45 h=198 b=96 Tehollinen kosketuspinnan pituus 90 Tukipainekerroin (kaava B.5.2) Lisäksi tulee tarkastaa tukipainekestävyys liimapuupalkissa. Käyttöaste 31 % OK kestää 45

9 1.6 Taipuma KY2 Palkin jäyhyysmomentti Hetkellinen taipuma pysyvistä kuormista Hetkellinen taipuma muuttuvista kuormista Hetkellinen taipuma L = välipohjapalkin jänneväli Taipumaraja (taulukko B.4.1) Käyttöaste 59 % OK Lopputaipuma k def = 0,6 (taulukko B.3.2) (kaava B.2.8) L = välipohjapalkin jänneväli Taipumaraja (taulukko B.4.1) Käyttöaste 62 % OK 46

10 1.7 Värähtely (P103) KY2 Palkin taivutusjäykkyys Tuplapalkkien vaikutus (kaksi palkkia vierekkäin) Tuplapalkkien leveys b=96 mm Liimatun T-poikkileikkauksen taivutusjäykkyys (kaava B.4.3) Liimatun T-poikkileikkauksen taivutusjäykkyys, kun välipohjassa on tuplapalkit Työmaalla liimatun T-poikkileikkauksen taivutusjäykkyys Lattian omapainon ja pitkäaikaisen hyötykuorman yhteinen massa Lattian ominaistaajuus Ehto ominaistaajuudelle (kaava B.4.5) Kyseisen välipohjarakenteen ominaistaajuus on riittävän korkea. 47

11 Taipuma 1 kn:n pistekuormasta Betonirakenteisen pintalaatan vaikutus (kaava B.4.7) Palkkijaon tihentämisen vaikutus Välipohjapalkkien k-jako on 400 mm, jonka vaikutus voidaan huomioida kertoimella k s. (kaava B.4.9) (kaava B.4.6) Käyttöaste 38 % OK Esimerkin 3 mitoitustulosten tarkastelu Märkätilan välipohjapalkin P103 dimensioksi saatiin C24 (2x 48)x198. Palkit asennetaan 400 mm:n jaolla ja palkiston päällä oleva vanerilevytys liimataan kaikkiin palkkeihin. Vanerilevytyksen päälle valetaan 60 mm paksu teräsbetonilaatta. 48

12 49