Suuren jännevälin NR yläpohja Puupäivä 2015 Tero Lahtela
Suuren jännevälin NR yläpohja L = 10 30 m L < 10 m
Stabiliteettiongelma Kokonaisjäykistys puutteellinen Yksittäisten puristussauvojen tuenta puutteellinen
Stabiliteettiongelma
Stabiliteettiongelma
Stabiliteettiongelma Kuvat: Nils Ivar Bovim, University of Life sciences, Norway
Tyypillinen NR suunnitteluprosessi ARK Stabiliteettisuunnitelmat RAK TYÖMAA NR-suunnittelija
Uumasauvan nurjahdustuenta
Ruoteiden merkitys Yläpaarteen tuenta tarvitaan Yläpaarteen tuenta tarvitaan
Ruoteiden merkitys Yläpaarteen tuenta tarvitaan
Stabiliteettisuunnittelu
Eurokoodi EN 1995 Eurokoodi 5 Nd q kl 50 L 1 k L 15 L Fdtuki, q a u L/ 500
Eurokoodi EN 1995 Eurokoodi 5 Nd Fd 50 sahatavaralle Nd Fd 80 liimapuulle ja LVL:lle md, cd, k + k f k f 1 C vaad crit m, d c, z c,0, d 180 N 2 2 cos m a d
VTT S 05262 14 VTT-S-05262-14 L crit 2 a Cvaad 4 a E I 0,05 L crit L S-kiepahdusta ei tapahdu 2 F dtuki, F Lcrit a d 1
Stabiliteettisuunnittelu
Stabiliteettisuunnittelu
Stabiliteettisuunnittelu
Stabiliteettisuunnittelu
Stabiliteettisuunnittelu
Pukkijäykistys Versio 1.1 NR-yläpohjan jäykistyksen mitoitusohjelma Eurokoodi 5 / Suomen kansallinen liite Versio 1.1 28.8.2015 Ohjelman käyttäjän vastuu Ohjelman tekijä ei vastaa ohjelman mahdollisista virheistä ja niistä aiheutuneista vahingoista ohjelman käyttäjälle ja mahdolliselle kolmannelle osapuolelle. Ohjelman käyttäjä käyttää ohjelmaa omalla vastuulla ja on itse vastuussa tulosten oikeellisuudesta.
Pukkijäykistys Suunnittelutoimisto Työn nro Sivu x x Päiväys Tekijä x x Rakennuskohde Sisältö x Vaihe 1: Yläpaarteen nurjahdus 1.0 RISTIKKO JA VAAKAJÄYKISTE Ristikon tyyppi Symmetrinen harjaristikko Jäykistettävien kenttien määrä yläpaarteen pituudella 2 kpl Vaakajäykiste yläpaarteen päällä C24 48x148 Versio 1.1 Ristikko (punaiset pistekuormat, jotka syntyvät pystyjäykisteistä, tulee huomioida NR-ristikon mitoituksessa) 1 / 1 4000 3800 3600 3400 3200 3000 2800 2600 2400 2200 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0-200 Ristikon jänneväli L = 17000 mm. 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000 12000 13000 14000 15000 16000 17000 18000 19000 20000 Ristikon tukikorkeus H1 = 800 mm Yläpaarteen kaltevuus α = 8,0 Ristikon harjakorkeus H2 = 1995 mm. Jäykistysjärjestelmän jänneväli (yläpaarteen pituus) = 8584 mm 1.4 VAAKAJÄYKISTEEN MITOITUSTULOKSET Info Jäykistysjärjestelmän jännevälikerroin k = 1,0 50 Vaakajäykisteen jänneväli Ljäykiste = 4292 mm Vaakajäykisteen pään kiinnitys Pysyvä + Lumi 100 % Taivutuskestävyys [ q d,tot ] Leikkauskestävyys [ q d,tot ] Lopputilan taipuma MRT [ q d,tot ] 0 yläpaarteeseen voimalle V z,d -50 1.2 YHDEN RISTIKON YLÄPAARTEEN OMINAISKUORMAT Info C24 48x148 M z,d 0,51 knm V z,d 0,47 kn w inst 6,85 mm Naula 3,1x90 4 kpl -100 σ m,z,d 2,91 N/mm 2 τ z,d 0,10 N/mm 2 w fin 7,95 mm F d,naula 0,12 kn -150 Yläpaarteen puristusvoima pysyvästä kuormasta Ng,k = 16,3 kn 100 % L jäykiste 4292 mm f m,d 13,71 N/mm 2 f v,d 2,29 N/mm 2 w sall 8,58 mm R d,naula 0,47 kn -200 Yläpaarteen puristusvoima lumikuormasta Nq,k = 46,4 kn 100 % q d,tot 0,22 kn/m 21 % 4 % 93 % 25 % -250 Lisävaakavoima pysyvästä kuormasta Hg,k = 0,003 kn/m 100 % Lisävaakavoima lumikuormasta Hq,k = 0,008 kn/m 100 % Ristikon yläpaarteen päällä oleva vaakajäykiste päältä katsottuna (siniset pistekuormat S d syntyvät s-nurjahduksesta vaakajäykisteen jatkoksen kohdalle ja näin ollen kuormittavat pystyjäykistettä) Tuulikuorma yläpaarteelle qw,k = 0,014 kn/m 100 % Lumikuorman pitkäaikaisosuus Ψ2 = 0,2 1.3 YHDEN RISTIKON YLÄPAARTEEN VAAKAJÄYKISTEEN MITOITUS Kuormitustapaus Pysyvä + Lumi 100 % Käyttöluokka / Aikaluokka KL 2 / Keskipitkä k mod 0,8 Muunnoskerroin k def 0,8 Virumaluku γ M 1,4 Sahatavaran osavarmuusluku N g,d 18,7 kn Yläpaarteen puristusvoima pysyvästä kuormasta 100 % N q,d 69,6 kn Yläpaarteen puristusvoima lumikuormasta 100 % q d 0,21 kn/m Yläpaarteen jäykistyskuorma 100 % H g,d 0,00 kn/m Lisävaakavoima pysyvästä kuormasta 100 % H q,d 0,01 kn/m Lisävaakavoima lumikuormasta 100 % q w,d 0,00 kn/m Tuulikuorma yläpaarteelle 0 % Vaakajäykisteen poikkileikkaus N d Pystyjäykiste A Pystyjäykistelinjojen ulkoiset tukireaktiot 1-aukkoiselta vaakajäykisteeltä (F q,d ja S d eivät vaikuta samanaikaisesti) I z 12967168 mm 4 Jäyhyysmomentti Pystyjäykistelinja A (max) B C D E (max) F G (max) H I (max) W z 175232 mm 3 Taivutusvastus Jäykistyskuorma F q,d 1,767 kn 0,883 kn 0,883 kn 0,883 kn 1,767 kn 0,442 kn 1,767 kn 0,442 kn 1,767 kn A 7104 mm 2 Poikkileikkausala Lisävaakavoima F H,d 0,033 kn 0,066 kn 0,066 kn 0,066 kn 0,033 kn 0,033 kn 0,033 kn 0,033 kn 0,033 kn k cr 1,0 Halkeilukerroin Tuulikuorma F q,w,d 0,000 kn 0,000 kn 0,000 kn 0,000 kn 0,000 kn 0,000 kn 0,000 kn 0,000 kn 0,000 kn E 0,mean 11000 N/mm 2 Kimmomoduuli S-nurjahdus S d 0,883 kn 1,767 kn 1,767 kn 1,767 kn 0,883 kn 1,767 kn 0,883 kn 1,767 kn 0,883 kn Tukireaktio P d (max) 1,80 kn 1,83 kn 1,83 kn 1,83 kn 1,80 kn 0,00 kn 0,00 kn 0,00 kn 0,00 kn q d H d q w,d N d Nurjahdusmuoto (nurjahdus yhteen suuntaan = jäykistysjärjestelmän jänneväli) Info
NR ristikkoyläpohja Jäykistelohko
Jäykiste alapaarteen tasossa Jäykistelohko
NR palkkiristikko
Vinolaudoitus
Pystyjäykisteet Jäykistelohko
NR pukit
Yläpaarteen jäykiste Jäykistelohko
NR pukit
Yläpaarteen jäykiste L
Yläpaarteen jäykiste
Pystyjäykisteet
Suunnittelutoimisto Työn nro Sivu x x Päiväys Tekijä x x Rakennuskohde Sisältö x Vaihe 1: Yläpaarteen nurjahdus 1.0 RISTIKKO JA VAAKAJÄYKISTE Ristikon tyyppi Jäykistettävien kenttien määrä yläpaarteen pituudella Vaakajäykiste yläpaarteen päällä Symmetrinen harjaristikko 2 kpl C24 48x148 Versio 1.1 Ristikko (punaiset pistekuormat, jotka syntyvät pystyjäykisteistä, tulee huomioida NR-ristikon mitoituksessa) 3800 4000 3400 3600 3000 3200 2600 2800 2200 2400 1800 2000 1400 1600 1000 1200 600 800 200 400 0-200 Ristikon jänneväli L = 17000 mm. 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000 12000 13000 14000 15000 16000 17000 18000 19000 20000 Ristikon tukikorkeus H1 = 800 mm Yläpaarteen kaltevuus α = 8,0 Ristikon harjakorkeus H2 = 1995 mm. Jäykistysjärjestelmän jänneväli (yläpaarteen pituus) = 8584 mm 1.4 VAAKAJÄYKISTEEN MITOITUSTULOKSET Info Jäykistysjärjestelmän jännevälikerroin = 1,0 50 Vaakajäykisteen jänneväli Ljäykiste = 4292 mm Vaakajäykisteen pään kiinnitys 0 Pysyvä + Lumi 100 % Taivutuskestävyys [ q d,tot ] Leikkauskestävyys [ q d,tot ] Lopputilan taipuma MRT [ q d,tot ] yläpaarteeseen voimalle V z,d -50 1.2 YHDEN RISTIKON YLÄPAARTEEN OMINAISKUORMAT Info M z,d 0,51 knm V z,d 0,47 kn w inst 6,85 mm Naula 3,1x90 4 kpl -100 C24 48x148 σ m,z,d 2,91 N/mm 2 τ z,d 0,10 N/mm 2 w fin 7,95 mm F d,naula 0,12 kn -150 Yläpaarteen puristusvoima pysyvästä kuormasta Ng,k = 16,3 kn 100 % L jäykiste 4292 mm f m,d 13,71 N/mm 2 f v,d 2,29 N/mm 2 w sall 8,58 mm R d,naula 0,47 kn -200 Yläpaarteen puristusvoima lumikuormasta Nq,k = 46,4 kn 100 % q d,tot 0,22 kn/m 21 % 4 % 93 % 25 % -250 Lisävaakavoima pysyvästä kuormasta Hg,k = 0,003 kn/m 100 % Lisävaakavoima lumikuormasta Hq,k = 0,008 kn/m 100 % Ristikon yläpaarteen päällä oleva vaakajäykiste päältä katsottuna (siniset pistekuormat S d syntyvät s-nurjahduksesta vaakajäykisteen jatkoksen kohdalle ja näin ollen kuormittavat pystyjäykistettä) Tuulikuorma yläpaarteelle qw,k = 0,014 kn/m 100 % Lumikuorman pitkäaikaisosuus Ψ2 = 0,2 q d 1.3 YHDEN RISTIKON YLÄPAARTEEN VAAKAJÄYKISTEEN MITOITUS H d Kuormitustapaus Pysyvä + Lumi 100 % qw,d Käyttöluokka / Aikaluokka KL 2 / Keskipitkä k mod 0,8 Muunnoskerroin Nd Nd k def 0,8 Virumaluku γ M 1,4 Sahatavaran osavarmuusluku N g,d 18,7 kn Yläpaarteen puristusvoima pysyvästä kuormasta 100 % N q,d 69,6 kn Yläpaarteen puristusvoima lumikuormasta 100 % q d 0,21 kn/m Yläpaarteen jäykistyskuorma 100 % H g,d 0,00 kn/m Lisävaakavoima pysyvästä kuormasta 100 % Nurjahdusmuoto (nurjahdus yhteen suuntaan = jäykistysjärjestelmän jänneväli) H q,d 0,01 kn/m Lisävaakavoima lumikuormasta 100 % q w,d 0,00 kn/m Tuulikuorma yläpaarteelle 0 % Pystyjäykistelinjojen ulkoiset tukireaktiot 1-aukkoiselta vaakajäykisteeltä (Fq,d ja Sd eivät vaikuta samanaikaisesti) Info Vaakajäykisteen poikkileikkaus I z 12967168 mm 4 Jäyhyysmomentti Pystyjäykistelinja A (max) B C D E (max) F G (max) H I (max) 3 W z 175232 mm Taivutusvastus Jäykistyskuorma F q,d 1,767 kn 0,883 kn 0,883 kn 0,883 kn 1,767 kn 0,442 kn 1,767 kn 0,442 kn 1,767 kn 2 A 7104 mm Poikkileikkausala Lisävaakavoima F H,d 0,033 kn 0,066 kn 0,066 kn 0,066 kn 0,033 kn 0,033 kn 0,033 kn 0,033 kn 0,033 kn k cr 1,0 Halkeilukerroin Tuulikuorma F q,w,d 0,000 kn 0,000 kn 0,000 kn 0,000 kn 0,000 kn 0,000 kn 0,000 kn 0,000 kn 0,000 kn 2 E 0,mean 11000 N/mm Kimmomoduuli S-nurjahdus S d 0,883 kn 1,767 kn 1,767 kn 1,767 kn 0,883 kn 1,767 kn 0,883 kn 1,767 kn 0,883 kn Tukireaktio P d (max) 1,80 kn 1,83 kn 1,83 kn 1,83 kn 1,80 kn 0,00 kn 0,00 kn 0,00 kn 0,00 kn A NR suunnitteluprosessi 1) RAK Stabiliteettisuunnitelmat Ristikkokaaviot 1 / 1 Pystyjäykiste 3) RAK Suunnitelmien tarkastus Uumasauvan tuennan suunnittelu k 2) NR Ristikkosuunnitelma