Puurakenteet I

T513003
Puurakenteet 2
Kantavat puurakenteet
Liimapuuhallin kehän
kuormitustapausesimerkki
EC5 mukaan
1
T513003 Puurakenteet 2
Liimapuuhalli, esimerkki
Laskuesimerkki:
Liimapuuhallin jäykkäkantaisen kehän
kuormitustapausten tarkastelua
Materiaalia:
RIL 201
RIL 205
Puurakenteiden suunnittelu
Eurokoodi 5 - Lyhennetty suunnitteluohje
EC5 sovelluslaskelmat, asuinrakennus
EC5 sovelluslaskelmat, hallirakennus
Liimapuukäsikirja
STEP 1 ja STEP 2
2
T513003 Puurakenteet 2
Liimapuuhalli, esimerkki
Kehän laskentamalli:
hkatto~500
hpalkki~1500
H=8000
L=20000
Lähtötiedot:
Kehäjako 6,5m
Alueen lumikuorma 2,75 kN/m2
Yläpohjarakenteen paino 0,60 kN/m2
Maastoluokka II
Hallissa on lämmin, kuiva sisätila:
⇒ käyttöluokka 1
Teollisuushalli:
⇒ seuraamusluokka CC2
KFI = 1,0
3
T513003 Puurakenteet 2
Liimapuuhalli, esimerkki
Kehän laskentamalli:
Oletuksia:
- seinärakenteen paino ei kuormita hallin
pilareita
- huomioidaan palkin omapaino
- huomioidaan pystykuormien aih.
lisävaakavoima N/150 (vanha normi)
- hallin eristetty vaippa sijaitsee
pilareiden ja palkin ulkopinnoilla
- tarkastellaan vain 5 kuormitustapausta
(useita kymmeniä mahdollisia)
- huomioidaan tuulen kitkavoima katolla
- ei huomioida kattoon kohdistuvaa
pystysuoraa tuulen ulkoista ja
sisäistä painetta (yksinkertaistus)
- kattoelementit jatkuvia rakenteita
⇒ katon pintakuormalle kerroin = 1,1
4
T513003 Puurakenteet 2
Liimapuuhalli, esimerkki
Harjapalkin mitoitus:
Pysyvät kuormat:
kattoelementin paino
palkin omapaino (arvio)
= 0,60 kN/m²
≅ 1,4 kN/m
Muuttuvat kuormat:
lumikuorma katolla:
kattokaltevuus 1/16: α = 3,58° < 30°
⇒ muotokerroin
µ = 0,8:
⇒ qs,k= 2,75 * 0,8
= 2,20 kN/m2
tuulen nopeuspaineen ominaisarvo:
käyrästä:
maastoluokka II
z= 8+1,5+0,3 = 9,8 m
≅ 0,65 kN/m2
⇒ qw,k
rakennekerroin
cscd = 1,0
voimakerroin
cf = 1,3
katemateriaali huopa:
⇒ kitkakerroin
cfr = 0,02
5
T513003 Puurakenteet 2
Liimapuuhalli, esimerkki
KT1 (kuormitustapaus 1):
Kova talvi, lumi 100%,
aikaluokka keskipitkä
py
Fa
Fb
KRT: py,k = gk + qs,k
= (1,4+0,6*6,5*1,1) + (2,20*6,5*1,1)
= 5,69 + 15,73
= 21,42 kN/m
MRT: py,d = KFI * [γG * gk + γQ * qs,k]
= 1,0 * [1,15*5,69 + 1,5*15,73]
= 6,54 + 23,60
= 30,14 kN/m
Fa = Fb= py,d*L/2/150
= 30,14*20/2/150
= 2,01 kN
6
T513003 Puurakenteet 2
Liimapuuhalli, esimerkki
KT3:
Kova talvi+tuuli, lumi 100% ja tuuli 60%
aikaluokka hetkellinen
py
Fa
Fb
cf = 1,3
pa
KRT: py,k = gk + qs,k
= (1,4+0,6*6,5*1,1) + (2,20*6,5*1,1)
= 5,69 + 15,73
= 21,42 kN/m
MRT: py,d = KFI * [γG * gk + γQ * qs,k]
= 1,0 * [1,15*5,69 + 1,5*15,73]
= 6,54 + 23,60
= 30,14 kN/m
7
T513003 Puurakenteet 2
Liimapuuhalli, esimerkki
KT3:
pa,d = KFI * cf * cscd *γQ*ψ0*qw,k* kehäjako
= 1,0*1,3*1,0*1,5*0,6*0,65*6,5
= 4,94 kN/m
Fa = py,d*L/2/150 +
hkattorakenne * KFI*cf*cscd*γQ*ψ0*qw,k*kehäjako
= 30,14*20/2/150 + 1,8*4,94
= 2,01
+ 8,89
= 10,90 kN
Fb = py,d*L/2/150
= 30,14*20/2/150
= 2,01 kN
8
T513003 Puurakenteet 2
Liimapuuhalli, esimerkki
KT4:
Talvi+kova tuuli, lumi 70% ja tuuli 100%
aikaluokka hetkellinen
py
Fa
Fb
cf = 1,3
pa
KRT: py,k = gk + qs,k
= (1,4+0,6*6,5*1,1) +
(0,7*2,20*6,5*1,1)
= 5,69 + 11,01
= 16,70 kN/m
MRT: py,d = KFI * [γG * gk + γQ * qs,k]
= 1,0 * [1,15*5,69 + 1,5*11,01]
= 6,54 + 16,52
= 23,06 kN/m
9
T513003 Puurakenteet 2
Liimapuuhalli, esimerkki
KT4:
pa,d = KFI * cf * cscd *γQ*ψ0*qw,k* kehäjako
= 1,0*1,3*1,0*1,5*1,0*0,65*6,5
= 8,24 kN/m
Fa = py,d*L/2/150 +
hkattorakenne * KFI*cf*cscd*γQ*ψ0*qw,k*kehäjako
= 23,06*20/2/150 + 1,8*8,24
= 1,54
+ 14,83
= 16,37 kN
Fb = py,d*L/2/150
= 23,06*20/2/150
= 1,54 kN
10