Laskelma
I)
Alajuoksulankku/K.Isohätälä
10.8.2012/J.Heikkinen
1 (3 )
KUORMITUKSET
A) Kaksikerroksinen puutalo
1) Lumikuorma katolla:
• Rakennuksen maksimileveys kattotuoleilla ilman kantavaa väliseinää on noin 10 m.
• Räystään pituus n. 500 mm
• Lumikuorma; qL = 200 kg/m2 => Lumikuorma /seinä on; QL = 5,5 m x 200 kg/m2 = 1100 kg/m
2) Kattorakenne
• Kattorakenne ≈ 50 kg/m2=> Kuorma kattorakenteesta/seinä; QKR = 5,5 m x 50 kg/m2 = 275 kg/m
3) Välipohja ( alakerrassa kantava väliseinä rakennuksen keskellä)
• Rakenne ≈ 100 kg/m2 => Kuorma rakenteesta/seinä; QVR = 2,75 m x 100 kg/m2 = 275 kg/m
QHK = 2, 5 m x 200 kg/m2 = 500 kg/m
• Hyötykuorma 200 kg/m2 => Hyötykuorma/seinä;
•
Kuorma välipohjasta yhteensä
QVP = 775 kg/m
•
4) Ulkoseinärakenne
• Seinärakenteen paino ≈ 56 kg/m2; Seinän korkeus ≈ 5,35 m
=> Seinärakenteen painosta tuleva kuorma QSR = 5,35 m x 56 kg/m2 = 300 kg/m
Kuormitus yhteensä:
QA= 1100 kg/m + 275 kg/m + 775 kg/m + 300 kg/m = 2450 kg/m
B) Yksikerroksinen puutalo
1) Lumikuorma katolla:
• Rakennuksen maksimileveys kattotuoleilla ilman kantavaa väliseinää on noin 10 m.
• Räystään pituus n. 500 mm
• Lumikuorma; qL = 200 kg/m2 => Lumikuorma /seinä on; QL = 5,5 m x 200 kg/m2 = 1100 kg/m
2) Kattorakenne
• Kattorakenne ≈ 50 kg/m2=> Kuorma kattorakenteesta/seinä; QKR = 5,5 m x 50 kg/m2 = 275 kg/m
3) Ei esiinny
4) Ulkoseinärakenne
• Seinärakenteen paino ≈ 56 kg/m2; Seinän korkeus ≈ 3 m
=> Seinärakenteen painosta tuleva kuorma QSR = 3 m x 56 kg/m2 = 168 kg/m
Kuormitus yhteensä:
QB = 1100 kg/m + 275 kg/m + 168 kg/m = 1543 kg/m
Laskelma
Alajuoksulankku/K.Isohätälä
10.8.2012/J.Heikkinen
2 (3 )
C) KUMITIIVISTEEN PURISTUMA
Kuva 1: Kumitiiviste
1) Kumitiivisteitä on lankussa 2 kpl
2) Suurin kuormitus/tiiviste qmax = QA /2 =2450 kg/m/2 = 1225 kg/m ≈ 12000 N/m (2-kerroksinen talo)
3) Suurin kuormitus/tiiviste qmax = QB /2 =1543 kg/m/2 = 772 kg/m ≈ 7600 N/m (1-kerroksinen talo)
4) Laskennan yksinkertaistamiseksi tehdään tiivisteen muodolle sellainen aproksimaaatio, että
käsitellään sen poikkileikkausta ilman reikää olevana suorakaiteena, jonka leveys on 14 mm ja
korkeus 28 mm.
28
5) Yksinkertaistettu tiiviste:
14
6)
Lasketaan puristuma 1000 mm pitkälle osalle pitkää tiivistettä:
( VALMET OY Raaka-ainekäsikirja 4 Muovit, kumit 1984 mukaan)
7) Muototekijä S = Kuormitettu pinta/Vapaa pinta.
• Kuormitettu pinta AK = 14 mm x 1000 mm = 14000 mm2
• Vapaa pinta AV = 2 x 28 mm x 1000 mm = 56000 mm2
• S = AK/ AV = 14000 mm2/56000 mm2 = 0,25
Laskelma
Alajuoksulankku/K.Isohätälä
10.8.2012/J.Heikkinen
3 (3 )
8) Puristusjäykkyys KC
• Alle 10% muodonmuutoksilla KC voidaan laskea kaavasta 1.
KC = F/x = EC * A/t , missä: (1)
F = kuorma (N)
x = kuorman aiheuttama muodonmuutos (mm)
EC = puristusmoduuli (N/mm2)
A = pinta-ala (mm2)
t = paksuus (mm)
•
Puristusmoduli EC saadaan kaavasta 2
EC = E0*(1+2*k*S2), missä
(2)
E0 = kimmomoduuli (Raaka-ainekäsikirja 4, taulukko 3)
k = vakio (Raaka-ainekäsikirja 4, taulukko 3)
S = muototekijä
•
•
Tiivisteen kovuus on 64 °Shore A => E0 = 5,6 N/mm2, k = 0,55
=> EC = 5,6N/mm2*(1+2*0,55x 0,252) = 5,985 ≈ 6N/mm2
Ratkaistaan kaava 1 x:n suhteen => x = F*t/ (EC * A)
Puristuma xA = 12000 N*28/(6N/mm2*14000 mm2) = 4 mm (2-kerroksinen puutalo)
Vastaavasti 1-kerroksiselle puutalolle saadaan:
Puristuma xB = 7600 N*28/(6N/mm2*14000 mm2) = 2,5 mm (1-kerroksinen puutalo)
Laskentaepätarkkuudet huomioiden ja koska tiivisteessä oleva ontelo tekee sen jonkinverran
joustavammaksi kuin umpinainen tiiviste voidaan otaksua että:
Tiivisteen suurin puristuma 1-kerroksisella puutalolla on noin 2....4 mm ja
2-kerroksisella puutalolla noin 4....6 mm
Tässä pysyvien kuormien (rakenne) osuus on 1-kerroksisella puutalolla on noin 1....2 mm ja
2-kerroksisella puutalolla noin 2....3 mm