4.4.5 Veiledning i valg av søyledimensjoner I det følgende er vist veiledende dimensjoner på søyler for noen typiske

Transkript

1 A HJELPEMIDLER TIL OVERSLAGSDIMENSJONERING Verdier for β er angitt for noen typiske søyler i figur A.. Verdier for β for andre avstivningsforhold for søyler er behandlet i bind B, punkt Veiledning i valg av søyledimensjoner I det følgende er vist veiledende dimensjoner på søyler for noen typiske bygg. I beregningen som ligger til grunn for tabellene er det tatt hensyn til knekklengde, virkning av kryp og ekstra moment på grunn av minimumseksentrisiteter. Forutsetninger: Relativ fuktighet for beregning av kryptall: RF = 0 % for tabellene A.1; A.1 og A.1. RF = 0 % for tabellene A.20; A.21 og A % av snølasten er korttidslast og % langtidslast. 0 % av nyttelast er korttidslast og 0% langtidslast. Pålitelighetsklasse 3. Betongens alder 2 døgn ved påføring av krypgivende laster. Risskontroll er ikke dimensjonerende. Det er ikke foretatt utbøyningskontroll. Dette er prosjektavhengig og må vurderes i hvert enkelt tilfelle. Innspente søyler Dette kapittelet omhandler en-etasjes haller i ett og to skip, samt to typer to-etasjes bygg. Ved valg av søyledimensjoner for et bygg må en ta hensyn til arkitektoniske ønsker, funksjonskrav, knutepunktsdetaljer, variantbegrensninger etc. I de foreliggende tabeller er slike hensyn ikke tatt. Tabellene gir tverrsnitt med en rimelig armeringsmengde, den geometriske armeringsprosent er for de fleste tverrsnitt 2 %. Forutsatt betongfasthet er B30. I enkelte tilfeller med sterkt påkjente søyletverrsnitt er det benyttet B. Disse er merket med * i tabellene. Forutsatt lengdearmering er B00NC. h b M Byggets lengdeakse Et utgangspunkt for verdiene i tabellene er ønsket om at søylene skal kunne limes til fundamentene med maksimalt utstikkende jern. Dette er mulig for de fleste søylene. Slankere søyler enn tabellene viser vil nødvendiggjøre bruk av andre innspenningsmetoder. Avstivning i byggets lengderetning må kontrolleres spesielt i hvert tilfelle. 0 for ø 2 0 for ø 32 For haller i en etasje er det regnet to kombinasjoner av spennvidde og taklast. I lasttilfellet LITEN LAST er det regnet liten spennvidde, egenvekt av takkonstruksjonen på 0, kn/m 2 og snølast på 2,0 kn/m 2. I lasttilfellet STOR LAST er det regnet relativt stor spennvidde, egenvekt av takkonstruksjonen på 3, kn/m 2 og snølast på 2, kn/m 2. Dette gir en form for yttergrenser av aktuelle søyletverrsnitt. Det er ikke regnet med vekt av eventuelle veggelementer opphengt på søylene. Traverskraner med løfteevne inntil ca. 3 t vil i de fleste tilfelle ikke ha noen effekt ved valg av søyledimensjon. Større kraner med inntil ca. t løfteevne vil vanligvis føre til 0 mm større søyledimensjon enn angitt i tabellene. Figur A.. Forutsatt mønster for utstikkende søylearmering.

2 A HJELPEMIDLER TIL OVERSLAGSDIMENSJONERING Tabell A.1. Søyledimensjoner og armering for en-skips haller. Høyde H Senteravstand Liten last, lett tak (m) CL (m) Vindlastkurve A 1) Vindlastkurve B 1) Figur A.. En-skips haller, illustrasjon til tabell A.1.,0 300/300, -Ø32 300/300, -Ø32,2 300/300, -Ø32 300/00, -Ø32,0 300/00, -Ø2 300/00, -Ø32,2 300/00, -Ø2 00/00, -Ø32,0 300/00, -Ø32 00/00, -Ø32,2 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32,0 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32,2 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32,0 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32,2 00/00, -Ø32 * 00/00, -Ø32 *,0 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32,2 00/00, -Ø32 * 00/00, -Ø32 *,0 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32,2 * 00/00, -Ø32 * * 00/00, -Ø32 * Høyde H Senteravstand Stor last, tungt tak (m) CL (m) Vindlastkurve A 1) Vindlastkurve B 1),0 300/00, -Ø2 300/00, -Ø32,2 300/00, -Ø2 300/00, -Ø32,0 300/00, -Ø32 300/00, -Ø32,2 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32,0 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32,2 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32,0 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32,2 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32,0 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32,2 00/00, -Ø32 * 00/00, -Ø32 *,0 00/00, -Ø32 * 00/00, -Ø32 *,2 00/00, -Ø32 * 00/00, -Ø32 *,0 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32,2 * 00/00, -Ø32 * 00/00, -Ø32 * Betongens fasthetsklasse er forutsatt B. 1) Merknad: Betegnelsene «Vindlastkurve A» og «Vindlastkurve B» er hentet fra NS 3, 3. utg. okt.. Sammenliknet med NS-EN 11-1-:200, kan vi trekke følgende konklusjon: Vindlastkurve A tilsvarer terrengruhetskategori III, og vindlastkurve B tilsvarer terrengruhetskategori II. Begge med grunnverdi for hastighetstrykk fra kastvind for v ref = 2 m/s. Se NS-EN 11-1-, veiledning, figur V.1.c. Forenklet: Vindlastkurve A middels vind Vindlastkurve B sterk vind

3 A HJELPEMIDLER TIL OVERSLAGSDIMENSJONERING Figur A.. To-skips hall med lett tak og liten last. tabellene A.1.a og A.1.b. Tabell A.1.a. Søyledimensjoner og armering for to-skips hall med liten last og lett tak. Samme søyleavstand i alle akser.,0 300/300, -Ø2 300/300, -Ø32 300/300, -Ø2 300/300, -Ø32,2 300/300, -Ø2 300/300, -Ø32 300/00, -Ø2 300/00, -Ø32,0 300/00, -Ø2 300/00, -Ø32 300/00, -Ø2 300/00, -Ø32,2 300/00, -Ø2 300/00, -Ø32 300/00, -Ø2 300/00, -Ø32,0 300/00, -Ø2 300/00, -Ø32 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32,2 00/00, -Ø2 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32,0 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32,2 00/00, -Ø2 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32,0 00/00, -Ø2 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32,2 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32,0 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32,2 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32,0 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32,2 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32 Tabell A.1.b. Søyledimensjoner og armering for to-skips hall med liten last og lett tak. Dobbel søyleavstand i midtakse.,0 300/300, -Ø2 300/00, -Ø32 300/300, -Ø2 300/00, -Ø32,2 300/300, -Ø2 300/00, -Ø32 300/300, -Ø32 300/00, -Ø32,0 300/300, -Ø32 00/00, -Ø32 300/00, -Ø2 00/00, -Ø32,2 300/00, -Ø2 00/00, -Ø32 300/00, -Ø32 00/00, -Ø32,0 300/00, -Ø32 00/00, -Ø32 300/00, -Ø32 00/00, -Ø32,2 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32,0 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32,2 00/00, -Ø2 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32,0 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32,2 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32 * 00/00, -Ø32 *,0 00/00, -Ø32 * 00/00, -Ø32 * 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32,2 00/00, -Ø32 * 00/00, -Ø32 * 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32,0 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32 * 00/00, -Ø32 *,2 00/00, -Ø32 * 00/00, -Ø32 * 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32 * Betongens fasthetsklasse er forutsatt B.

4 0 A HJELPEMIDLER TIL OVERSLAGSDIMENSJONERING Figur A.. To-skips hall med tungt tak og stor last. tabellene A.1.a og A.1.b. Tabell A.1.a. Søyledimensjoner og armering for to-skips hall med stor last og tungt tak. Samme søyleavstand i alle akser.,0 300/00, -Ø2 300/00, -Ø32 00/00, -Ø2 00/00, -Ø32,2 00/00, -Ø2 00/00, -Ø32 00/00, -Ø2 00/00, -Ø32,0 00/00, -Ø2 00/00, -Ø32 00/00, -Ø2 00/00, -Ø32,2 00/00, -Ø2 00/00, -Ø32 00/00, -Ø2 00/00, -Ø32,0 00/00, -Ø2 00/00, -Ø32 00/00, -Ø2 00/00, -Ø32,2 00/00, -Ø2 00/00, -Ø32 00/00, -Ø2 00/00, -Ø32,0 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32 00/00, -Ø2 00/00, -Ø32,2 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32 00/00, -Ø2 00/00, -Ø32,0 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32,2 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32 * 00/00, -Ø32 * * 00/00, -Ø32 *,0 * 00/00, -Ø32 * * 00/00, -Ø32 * 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32,2 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32,0 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32 * 00/00, -Ø32 * * 00/00, -Ø32 *,2 * 00/00, -Ø32 * * 00/00, -Ø32 * 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32 * Betongens fasthetsklasse er forutsatt B. Tabell A.1.b. Søyledimensjoner og armering for to-skips hall med stor last og tungt tak. Dobbel søyleavstand i midtakse.,0 300/00, -Ø2 00/00, -Ø32 300/00, -Ø2 00/00, -Ø32,2 300/00, -Ø2 00/00, -Ø32 300/00, -Ø32 00/00, -Ø32,0 300/00, -Ø32 00/00, -Ø32 300/00, -Ø32 00/00, -Ø32,2 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32 * 00/00, -Ø32 *,0 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32 * 00/00, -Ø32 *,2 00/00, -Ø32 * 00/00, -Ø32 * 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32,0 00/00, -Ø32 * 00/00, -Ø32 * 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32,2 00/00, -Ø32 * 00/00, -Ø32 * 00/00, -Ø32 * 00/00, -Ø32 *,0 00/00, -Ø32 * 00/00, -Ø32 * 00/00, -Ø32 * 00/00, -Ø32 *,2 00/00, -Ø32 * 00/00, -Ø32 * 00/00, -Ø32 * 00/00, -Ø32 *,0 00/00, -Ø32 * 00/00, -Ø32 * * 00/00, -Ø32 * 00/00, -Ø32,2 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32 * 00/00, -Ø32 *,0 00/00, -Ø32 * 00/00, -Ø32 * 00/00, -Ø32 * 00/00, -Ø32 *,2 00/00, -Ø32 * 00/00, -Ø32 * 00/00, -Ø32 * 00/00, -Ø32 * * Betongens fasthetsklasse er forutsatt B.

5 A HJELPEMIDLER TIL OVERSLAGSDIMENSJONERING 1 For bygg i to etasjer er det regnet last i to alternativ. I alternativ LITEN LAST er det regnet små egenvekter og relativt liten nyttelast. I alternativ STOR LAST er det regnet tunge egenlaster og relativt høye nyttelaster. Figur A.0. Kontorbygg i to etasjer og med ett spenn. tabell A.1. Tabell A.1. Søyledimensjoner og armering for kontorbygg i to etasjer og med ett spenn. CL Liten last, lett tak Stor last, tungt tak (m) Vindlastkurve A 1) Vindlastkurve B 1) Vindlastkurve A 1) Vindlastkurve B 1), 300/00, -Ø32 300/00, -Ø32 300/00, -Ø32 00/00, -Ø32,0 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32,2 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32 Figur A.1. Kontorbygg i to etasjer og med to spenn. tabellene A.20.a og A.20.b Tabell A.20.a. Søyledimensjoner og armering for kontorbygg i to etasjer og med to spenn. Liten last og lett tak. CL Vindlastkurve A 1) Vindlastkurve B 1) (m) Yttersøyle Innersøyle Yttersøyle Innersøyle, 300/00, -Ø2 300/00, -Ø32 300/00, -Ø2 300/00, -Ø32,0 300/00, -Ø2 00/00, -Ø32 300/00, -Ø32 00/00, -Ø32,2 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32 300/00, -Ø32 00/00, -Ø32

6 2 A HJELPEMIDLER TIL OVERSLAGSDIMENSJONERING Tabell A.20.b. Søyledimensjoner og armering for kontorbygg i to etasjer og med to spenn. Stor last og tungt tak. CL Vindlastkurve A 1) Vindlastkurve B 1) (m) Yttersøyle Innersøyle Yttersøyle Innersøyle, 300/00, -Ø32 00/00, -Ø32 300/00, -Ø32 00/00, -Ø32,0 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32,2 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32 00/00, -Ø32 Leddede søyler i fler-etasjes bygg Byggenes stabilitet er ivaretatt med horisontale og vertikale skiver. Det er vanlig å avstive søylene i hvert etasjenivå, dette gir knekklengder tilnærmet lik etasjehøyden, se figur A..b. Det kan være vanskelig å etablere avstivende veggskiver eller trapperomskjerner helt opp til takets nivå. Dette kan føre til knekklengder mye større enn 2 ganger etasjehøyden i øverste etasje, se figur A..e. Av montasjehensyn er det vanlig at søylene innspennes i fundamentene for de påkjenninger som vil oppstå i montasjefasen, hvilket gir knekklengde ca. tre fjerdedeler av etasjehøyden i nederste etasje. I løpet av montasjeperioden er det ofte ensidig belastning på søylene. Dette gir relativt stort moment i forhold til den normalkraft som er påført, samtidig som knekklengden ennå ikke er redusert ved fastholding i dekket. Dette kan føre til at montasjetilstanden er dimensjonerende. For å unngå det kan søylene midlertidig avstages. Montasjen starter vanligvis med innspenning av søylene i fundamentene. Dekkeskivene etableres i en etasje av gangen, og festene til de vertikalt avstivende konstruksjoner etableres. På denne måten holdes søylenes knekklengde så liten som mulig i montasjefasen. Ved større bygg er det ofte nødvendig å dele opp etableringen av de avstivende skiver til å omfatte enkelte deler av bygget av gangen. Ved detaljeringen av bygg hvor det statiske system er basert på avstivende skiver, skal man være oppmerksom på at de horisontale skivenes randarmering må kunne føres ubrutt forbi eller gjennom søylene. Av montasjetekniske grunner og av slankhetshensyn må søylene ofte skjøtes. Det forenkler utførelse av en søyleskjøt dersom den kan legges til nivåer hvor det er sprang i søylenes tverrsnitt. Skjøten må gis en tilfredstillende arkitektonisk og brannteknisk utførelse. Korrugert rør Gyses ved søylemontasje Skive og mutter (ikke tegnet) Korrugert rør Gyses ved bjelkemontasje Gjengehylse Shims eller helt mellomlegg Gjengestang I tabell A.21 er det vist veiledende dimensjoner for søyler i fleretasjes bygg. Det er forutsatt følgende: Knekklengde = l e = 3, m (Dersom søylene er utkraget fra øverste etasje vil dette endre knekklengden vesentlig, og tabellen vil ikke være gyldig.) Fasthetsklasse: B Lengdearmering: B00NC Avstand fra senter av lengdearmering til kant av søyle: 0 mm for Ø2 0 mm for Ø32 Korttidslast er satt til 2 % av bruddlasten ved beregning av søylens kapasitet. Det er brukt følgende laster: Sum egenvekter inklusiv søyle = g =, kn/m 2 (bruksgrense) Figur A.2. Eksempler på søyleskjøt.

7 A HJELPEMIDLER TIL OVERSLAGSDIMENSJONERING 3 Nyttelast = g = 3,0 kn/m 2 (brukslast) Pålitelighetsklasse 3 Nyttelasten er redusert for antall etasjer i henhold til NS-EN : NA:200 punkt (11). ψ er antatt lik 0,. For andre laster må den aktuelle bruddlasten på søylen beregnes og sammenlignes med Maks. anbefalt aksiallast (bruddgrense). Søylen 00/200 representerer 1 m av en vegg med 200 mm tykkelse og dobbeltarmert med Ø1 c/c mm. De søyledimensjoner som er angitt i tabell A.21 kan reduseres ved å øke betongfastheten og armeringsmengden, for eksempel vil kapasiteten øke med 30 0 % ved å endre B til B og -Ø2 til -Ø32. Ved andre spesielle tiltak kan også søyledimensjonene reduseres i forhold til de dimensjoner som er angitt i tabell A.21. Da må det imidlertid en nøyaktigere dimensjonering til, og forholdene ved hver enkelt konstruksjon må tas i betraktning, såsom avstivningssystem og deformasjoner. Slike dimensjoner lar seg derfor ikke presentere i enkle tabeller som tabell A.21. Vær oppmerksom på at i en del tilfeller kan søyleskjøtene være dimensjonerende. Knutepunktene kan gis økt kapasitet ved å øke antall gjennomgående stenger og/eller bruke innstøpte stålplater med forankringer. Tabell A.21. Anbefalt maksimal lastflate pr. søyle pr. etasje i fleretasjes skivebygg. Antall etasjer Etasjeover reduksjons- Dimensjon rektangulære tverrsnitt Dimensjon sirkulære tverrsnitt belastet søyle faktor α n 300/ /00 00/00 00/200 Ø20 Ø300 Ø30 Ø00 Ø00 0, 23 m 2 33 m 2 m 2 2 m 2 11 m 2 1 m 2 2 m 2 3 m 2 m 2 0, 2 m 2 3 m 2 m 2 30 m 2 13 m 2 20 m 2 33 m 2 3 m 2 m 2 0,0 31 m 2 m 2 3 m 2 3 m 2 1 m 2 2 m 2 3 m 2 0 m 2 m 2 0,2 3 m 2 3 m 2 m 2 2 m 2 1 m 2 2 m 2 m 2 0 m 2 m 2 0, m 2 m 2 0 m 2 0 m 2 21 m 2 3 m 2 m 2 2 m 2 11 m 2 3 0,0 m 2 2 m 2 m 2 2 m 2 m 2 2 m 2 2 m 2 2 1,00 m 2 11 m 2 m 2 3 m 2 m 2 m 2 1 1,00 12 m 2 m 2 12 m 2 Hovedarmering: -Ø2 -Ø2 -Ø32 1-Ø1 -Ø2 -Ø2 -Ø2 -Ø2 -Ø2 Antall skjøtejern: Maks. anbefalt aksiallast: (kn, bruddgrense) Det er i tabellen ikke tatt hensyn til arealreduksjonsfaktoren α n i henhold til NS-EN : NA: 200, punkt (). I de blanke feltene i tabellen blir det så store arealer at den type bæresystemer som er forutsatt i utregningen av tabellen ikke vil fungere. Med helt andre bæresystemer vil også tabellen bli en annen... Forspente søyler Søylenes kapasitet i høye industribygg (hallkonstruksjoner) er ofte bestemt av armeringens strekkapasitet, derfor vil det i en hel del tilfeller være en fordel å påføre en ekstra trykkraft ved å forspenne søylen. Ved forspenning oppnår man en økning av normallasten i søylen uten samtidig å få ulempen ved større 2. ordens momenter. Således kan en søyle som i utgangspunktet ville fått et strekkbrudd, få en høyere kapasitet ved forspenning. Dette innebærer i realiteten at man enkelte ganger kan benytte seg av slankere søyletverrsnitt ved forspenning. En annen fordel er at forspenningen gjør det lettere å håndtere