ESIMERKKI 1: NR-ristikoiden kannatuspalkki Perustietoja - NR-ristikot kannatetaan seinän päällä olevalla palkilla P101. - NR-ristikoihin tehdään tehtaalla lovi kannatuspalkkia P101 varten. 2 1 2 1 11400 1800 NR-ristikot k900 Leikkaus 1-1 NR-ristikoiden kannatuspalkki P101 F g F q F g F q Tuki A Tuki B 300 1200 500 1700 1700 Leikkaus 2-2 NR-ristikoiden kannatuspalkki P101 18 1800 600
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 = 13800 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
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
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 205-1-2009 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
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 %
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
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
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
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
27