Konstruksjonskrus Eurokode 5. Innhold. Introduksjon til forbindelser EK5

Transkript

1 Konstrusjonsrus Euroode 5 Beregningsregler Meanise treforbindelser Geir Glasø Tretenis Innhold 1. Introdusjon til forbindelser i EK5. Minimumsavstander 3. Tverrbelastning og rope effet 4. Kombinert belastning 5. Gruppe effeter 6. Litt om de ulie forbindelsesmidler 7. Håndbo Meanise treforbindelser (ny utgave) Introdusjon til forbindelser EK5 1

2 Hva deer EK5 av forbindere 1. Spier og ramper. Bolter 3. Stavdybler 4. Tresruer 5. Tømmerforbindere 6. Spierplater Stavformede forbindere Innlimte bolter mangler i EK5 Standarder for forbindelsesmidler Konstrusjonsstandard: NS-EN :004+A1:008+NA:010 NS-EN :004+NA:010 (brann) Produtstandard: NS-EN 1459:008+A1:01 (Stavformede forbindere) NS-EN 14545:008 (Tømmerforbindere) Materialstandard og fastheter NS-EN 338:009 (Heltre) NS-EN 14080:013 (Limtre) Prinsipper (ap. 8 EK 5) 1. Med mindre det er gitt regler i dette apitlet sal forbinderens ar. ap og stivhet bestemmes ved prøving i samsvar med (ref. standarder). Størrelsen på og plasseringen av forbindere i en forbindelse sal velges sli at den forventede fastheten og stivheten an oppnås (ref: avstand mellom forbindere og avstand til ant/ende) 3. Det sal tas hensyn til at apasiteten til en forbindelse an være lavere enn summen av apasiteten til den enelte forbinder. 4. Når en forbindelse omfatter forsjellige typer forbindelsesmidler eller det er uli stivhet (i de ulie snitt) må deres samvire verifiseres 5. Veslende refter på en forbindelse. Den ar. ap til en forbindelse sal reduseres dersom forbindelsen utsettes for veslende indre refter som følge av langtidslaster eller halvårslaster.

3 Minimumsavstander Generelt or at ar. ap etter EK5 an brues reves det at minimumsavstander opprettholdes Min. avstand mellom forbindere på ree i fiberretning Min. avstand mellom forbindere tvers på fiberretning Min. avstand til ant (belastet/ubelastet) Min. avstand til ende (belastet/ubelastet) NB! Selvborende sruer EK5 opererer med vinel α mellom -90 og 360 Tar utgangspunt i α = 0 når raft og fiberretning er sammenfallende mot ende av tredel Krav til minimumsavstander Krav til minimumsavstander mellom forbindere på ree i fiberretning (a1) og mellom forbindere tvers på fiberretning (a) 3

4 Krav til minimumsavstander Belastet ende (-90 α 90 ) Ubelastet ende (90 α +70 ) Belastet ant (0 α 180 ) Belastet ant (180 α 360 ) 4

5 Tverrbelastning og rope effet Tverrbelastning Beregningsmodell etter K.W. Johansen v,r = min(v,ra, v,rb, v,rc,..) Modell avhenger av: Treets egensaper og belastningsretning Geometri (tyelse, diameter) Stålets egensaper Kapasitetsmodell: Tre mot Tre 5

6 1-snitt: Tre mot Tre v, R fh,1, t1 d ( a) fh,, t d ( b) fh,1, t1 d t t 3 R t t β + β β β ( c) 1+ β t t t t = min f t d 4 β ( + β ) M h,1, 1 y, R R 1.05 β (1 + β ) + β + ( d) + β fh,1, d t1 4 f t 4 (1 ) h,1, d β + β M y, R R 1.05 β (1 + β ) + β ( e) + 1+ β fh,1, d t 4 β ax, R 1.15 M y, R fh,1, d + ( f ) 1+ β 4 -snitt: Tre mot Tre v, R f t1 d ( g) h,1, 0.5 f t d ( h) h,, β f t d 4 β ( β ) M + h,1, 1 y, R ax, R = min 1.05 β (1 + β ) + + ( j) + β fh,1, d t1 4 β ax, R 1.15 M y, R fh,1, d + ( ) 1+ β 4 Modell parametre Hullantfasthet fh,1, og fh,, (for tredel t1 og tredel t) Avhengig av tremateriale (fasthetslasse) Avhengig av vinel mellom raft og fiberretning β er forholdet mellom hullantfasten til tredel t1 og t or heltre og limtre: f h, f h, f = 0,08 ρ d 0,3 = 0,08 (1 0,01 d) ρ = h,0, h, α, 90 f sin α + cos α Bolter, dybler og sruer (d > 6mm) (spier uten forborring) f h,, β = = f h,1, f f h, α, h, α1, spier (forboring), bolter, sruer 1,35 + 0,015d bartrevire 90 = 1,30 + 0,015d parallellfiner 0,90 + 0,015d hardved 6

7 Modell parametre lytemoment My,R til forbinderen Spier: M y, R 0,3 fu, d = 0,45 fu, d,6,6 Runde spier irant spier, amstift Bolter, dybler: Sruer: M M y, R =, 3 0 f d u,,6,6 y, R = 0, 3 fu, def Rope effet Ved def. i forbindelse an stre refter oppstå I tillegg vil stre i forbinder gi frisjon mellom tredelene Rope effet Bidrag i bruddformer som gir flytning i forbinder or tverrbelastning an apasiteten øes utover (Johansens del) pga. rope effet, dvs. stre omponent i forbinder ved vinelendring i forbinder (flytning) Dette utgjør en vinelendring på ca. 14 grader Begresning i rope effet: Type forbinder Minst av: R/4 eller % av Johansens del Spier, rund R/4 15 % Spier, firant R/4 5 % Spier, preget/rillet R/4 50 % Tresruer R/4 100 % Bolter R/4 5 % Stavdybler R/4 0 % 7

8 Rope effet Hvis bidraget fra rope effeten ie er jent, sal dette bidraget settes li null (0). Dvs. hvis ie asialraftapasiteten er doumentert fra produsent eller den an beregnes etter Euroode 5 settes den li 0 or franse tresruer vil rope bidraget bli null for diameter større enn 1 mm! Rope effet Bolter Rope effet begrenset av try apasitet til sive under mutter Avhengig av tryfastheten til trevire (3*fc,90,) Tidligere fc,90, for C18 = 4,8 N/mm, NÅ, N/mm Tidligere fc,90, for C4 = 5,3 N/mm, NÅ,5 N/mm Tidligere fc,90, for C30 = 5,7 N/mm, NÅ,7 N/mm Alle limtrelasser NÅ fc,90, =,5 N/mm Nesten halvvering av tryfastheten og tilsvarende for rope bidraget Kapasitetsmodel: Stål mot Tre 8

9 Beregningsgang tverrbelastning 1. (Beregn asialraft apasitet) R/4 (rope effet, hvis atuell). Beregn ar. ap til en forbinder per snitt for alle bruddformer min: v,r 3. Multipliser for antall snitt 4. Hvis flere forbindere på ree, multipliser for antall effetive forbindere på ree v,ef,r = nef*v,r 1. Multipliser for antall reer nreer*v,ef,r. Kontroller ar. ap for gruppeeffeter Kombinert belastning (tverrbelastning og asialbelastning) Spier: Kombinert belastning (asial og tverrbelastning) Ed v, Ed + 1 or preget spier ax, Rd v, Rd Sruer: Ed v, Ed + 1 ax, Rd v, Rd Bolter: Ie gitt i EK5 Ed v, Ed + 1 Rd v, Rd Dybler: an ie ta opp asialbelastning! Ed Rd + v, Ed v, Rd 1 or glatte spier 9

10 Splitting og gruppe effeter Bruddformer Splitting og gruppe effeter Splitting Når en raft virer i en vinel på fiberretning sal det tas hensyn til mulig splitting Bloutrivning eller pluggutrivning I stål mot tre med flere forbindere nær enden av tredelen og en raft parallell med fiberretning, an pluggutrivning/bloutrivning oppstå Kontroll er basert på sjærfasthet og strefasthet 10

11 Ulie forbindelsesmidler Spier - generelt Siller mellom glatt og preget spier (definisjon i NS-EN 1459) Gjelder spier 1,9 5,0 mm asthetslasse C4 eller bedre Det er ie forutsatt forboring Strefasthet spier fu, 600 N/mm Krav spier: Diameter hode: 1,8d (,0d når platemateriale inngår) Tyelse hode: 0,5d Lengde spiss: 0,5d ls,5d Spier Kap. tverrbelastning Ingen redusjon i hullantfasthet for vinel mellom raft og fiberretning irant spier har 50 % større flytemoment enn rund spier Kap for flere spier på ree i fiberretning Redusjon for flere på ree avhengig av avstand mellom Avstand 14d gir ingen redusjon Sideveis forsyvning 1,0d 11

12 Spier - Asialraftapasitet Spier Glatte spier (runde og firant) 8d inntregningsdybde gir 0 ap 10d inntregningsdybde gir redusjon på 50 % 1 d inntregningsdybde gir full ap. uten redusjon > 1d øning i ap. (men sje gj.tre hode) Preget/rillet spier 6d inntregningsdybde gir 0 ap 7d inntregningsdybde gir redusjon på 50 % 8 d inntregningsdybde gir full ap. uten redusjon > 8d øning i ap. (men sje gj.tre hode) Ingen endring i ar. ap i ny håndbo Sruer - generelt Sruer, hva er det? Mange typer, for å beregne ap på mange av disse må en del parametre doumenteres. Mange ulie diametre å ta hensyn til Effetiv diameter på srue Srue generelt 1

13 Sruer Kap. tverrbelastning Hullantfasthet avhengig av vinel mellom raft og fiberretning Størst når α = 0 Minst når α = 90 Diameter som inngår i beregning rans tresrue Diameter glatt del benyttes i beregning Andre tresruer Effetiv diameter benyttes i beregning Redusjon i ap. ved flere på ree Sruer - Asialraftapasitet ormelver for beregning av asialraft apasitet er endret! Gir i utgangspuntet redusjons i asialraftapasitet sammenlignet med tidligere Balansering av uttre og gjennomtreing! nef f Bruddformer: α, R = 1, cos Uttre av gjenget del 0,5 f = 0,5d l Sruehodets avrivingsmotstand (i stålplate) Sruehodets gjennomtreningsmotstand d Sruens strefasthet Knebrudd i srue (trybelastning) Plugg- og bloutrivning (når stålplate benyttes) Gjelder for 6d d 1d: d = min 8 1,0 d l α + sin α ef 0,1 ρ ef 0,8 d 13

14 Bolter og dybler Samme beregningsmetode for disse Bolt an ta asialrefter i motsetning til dybel Kar. ap for tverrbelastning større for bolt enne dybel (forutsatt flytning i forbinder) Dybel bør bare brues i -snitt eller multisnittet forbindelse Dybel: I stål mot tre forbindelse bør ie stålplater benyttes som ytterdel Bolter og dybler Kap. tverrbelastning Hullantfasthet avhengig av vinel mellom raft og fiberretning Størst når α = 0 Minst når α = 90 Redusjon i ap. ved flere på ree Bolter - Asialraftapasitet Boltens stre apasitet Stålplate (stål mot tre forbindelse) Kapasitet til underlagssive Redusjon i tryfasthet til trevire gir tilsvarende redusjon i asialraft apasitet or heltre: før C18 = 4,8 N/mm NÅ: C4 =,5 N/mm Nå: apasitet li 5 % av tidligere or limtre: før C18 = 4,8 N/mm NÅ: GL30c =,5 N/mm Nå: apasitet li 5 % av tidligere 14

15 Håndbo meanise forbindelsesmidler Hjelpemiddel for dimensjonering av forbindelser 1. utgave om i 1974! Siste utgave om ut i 007 (før EK5 og NA var offisiell) Nå utgave ommer nå i 014 Revidert «Håndbo Meanise treforbindelser» orrige utgave om ut i 007 ørste håndbo som ble basert på Euroode 5 Basert på NS-EN :004 15

16 Hva har hendt siden boen om ut? Basert på NS-EN :004 Endringer: NS-EN :004+AC:006 (Corrigendum/Rettelsesblad) NS-EN :004+A1:008 (Amendment/Endringsblad) NS-EN :004+A1:008+NA:010 (National Annex/Nasjonalt tillegg) Ny layout og endringer Tabeller Tidligere ingen figur til Tabell Revidert utgave: igur til hver ap. Tabell I tillegg: Indiasjon på bruddform (trebrudd eller flyteledd i forbinder) Noen dimensjoner forsvinner 61 mm og 4 mm forsvinner! or å få plass til igur i Tabell Kap 10 «orbindelser med Tenis Godjenning» utgår eil fra forrige utgave av NS-EN rettes opp ortsatt noen feil i NS-EN Retter opp de vi vet er feil i siste utgave 16

17 asthetslasser og fastheter Tidligere versjon basert på fasthetslasse C18 både for heltre og limtre asthetsverdier har endret seg i både NS- EN 338 og når NS-EN om Ny versjon baserer seg på: asthetslasse C4 for heltre asthetslasse GL30c for limtre (= CE L40c) Til slutt! Kapasitet avhengig av antall snitt og antall forbindere: - Mange snitt - Mange forbindere = Høy apasitet Ta for oppmersomheten! 17