RIB-NOT-001_rev01

Transkript

1 M U L T I C O N S U L T RIB-NOT-001_rev01 Oppdrag: Regjeringskvartalet R4 M17, Reservekraftanlegg Dato: 29. januar 2013 Emne: RIB Oppdr.nr.: Til: Kopi: Utarbeidet av: Vidar Vik Kontrollert av: Trude Nygård Sign.: Sign.: Godkjent av: Vidar Vik Sign.: Sammendrag: Det skal plasseres et reservekraftanlegg i parkeringskjelleren under R4 i Regjeringskvartalet. Endret nyttelast Eksisterende dekke har kapasitet til å ta opp de endrete nyttelastene som følge av installering av et reservekraftanlegg. Utsparinger Det skal tas 3 utsparinger i dekket over parkeringskjelleren til tilluft, avtrekk og eksos. Utsparingen for eksos er Ø350 og anses som uproblematisk. Utsparingene for tilluft og avtrekk er 1,15m*1,15m. Det var ikke mulig å oppdrive konstruksjonstegninger. Tatt til betraktning størrelsen på utsparingene og manglende informasjonsgrunnlag ansees det som nødvendig å legge en utveksling av stålbjelkesystem for å ta opp lastene mellom utsparingene. Utvekslingen utføres med 2 stk. langsgående bjelker (HE-160A) på hver side av utsparingene, med 2 stk. tverrgående bjelker (HE-120A) mellom. De tverrgående bjelkene må skimses og utstøpes med ekspanderende mørtel for å oppnå full heft til dekket over. De langsgående bjelkene boltes fast i dekket over, og påsveisete endeplater boltes fast i de eksisterende betongbjelkene i rommet. 1. Generelt Det skal etableres et reservekraftanlegg i parkeringskjelleren under R4 i Regjeringskvartalet. I den forbindelse skal det utføres lastbetraktninger med tanke på endret nyttelast, samt vurdering av utsparinger i dekket over. Det skal tas 3 utsparinger i dekket over, tilluft (1,15m*1,15m), avtrekk (1,15m*1,15m) og eksos (Ø350). Arealet som reservekraftanlegget skal plasseres på blir i dag brukt som garasjeanlegg. De aktuelle arealene ligger over et tilfluktsrom. Det var ikke mulig å oppdrive konstruksjonstegninger for bygget. 2. Vurderinger Dette kapittelet er delt i to, vurderinger av endret nyttelast og vurderinger knyttet til utsparingene. 2.1 Endret nyttelast Dimensjonering av dekket som kraftanlegget skal stå på er sannsynligvis utført etter Sivilforsvarets forskrift om tilfluktsrom. Siden Regjeringskvartalets bygg R4 ble bygget i 1988 antas det at forskrift om tilfluktsrom fra 1982 ble brukt. Videre antas det at dette tilfluktsrommet ble dimensjonert som rom type A i henhold til forskrift om tilfluktsrom. Et tilfluktsrom av type A skal gi god beskyttelse mot våpenvirkninger fra kjernevåpen, MULTICONSULT AS Nedre Skøyen vei 2 P.b. 265 Skøyen 0213 Oslo Tel.: Fax:

2 Regjeringskvartalet R4 M17, Reservekraftanlegg RIB M U L T I C O N S U L T konvensjonelle våpen og kjemiske stridsmidler. I henhold til forskriften av 1982, tabell 5.2 minstetykkelse i millimeter, betong C25 eller bedre skal dekker i rom type A i underkjellernivå ha en tykkelse på 400 mm. Videre gir forskriften statiske ekvivalente laster for de dynamiske virkningene fra våpenlasten. I rom type A skal dekker dimensjoneres med en våpenlast på 80 kn/m 2 i tillegg til egenlast av dekke og nyttelast. Dimensjonering av tilfluktsrom skal utføres i ulykkesgrensetilstand med lastfaktorer lik 1 for både permanent last, våpenlast og variable laster (utenom snølast som har en lastfaktor på 0,8). For dimensjonering av nyttelast antas det at NS opplag utgitt 1984 ble benyttet. Det antas at dekket er dimensjonert for kjøretøy med totaltyngde mellom 25 kn og 90 kn som gir en minst tillatt jevnt fordelt last på 5 kn/m 2. Når man dimensjonerer tilfluktsrom i dag benytter man forskrift om tilfluktsrom utgitt i I denne forksriften er de ulike romtypene tatt bort, det vil si at alle tilfluktsrom dimensjoneres likt. En annen forandring er at våpenlasten man skal dimensjonere dekket for er redusert fra 80 kn/m 2 til 40 kn/m 2, noe som betyr at dekket er overdimensjonert i henhold til dagens forskrift. Reservekraftanlegget er 2960mm langt og 1003 mm bredt og veier 2532kg med full dieseltank, oljer og kjølevæske. Kraftanlegget står på to 3 meter lange I-profiler av stål. Dette gir en linjelast på 4,2 kn/m pr. skinne. Sammenlignet med tidligere last fra kjøretøy er lasten blitt redusert. 2.2 Utsparinger i dekke over reservekraftanlegget Det var ikke mulig å oppdrive konstruksjonstegninger, så uten å gjøre destruktive undersøkelser eller registreringer med Covermeter (måling av armeringsplassering/mengde) vet man ikke tykkelsen på dekket eller hvor mye armering det er i dekkene. Siden man har liten informasjon om situasjonen i dag og to av utsparingene som skal tas i dekket over reservekraftanlegget er relativt store, som fører til at flere armeringsjern må kappes, anbefales det å legge inn en utveksling for å ta opp egenlasten av dekket og nyttelasten på dekket mellom utsparingene. Konstruktivt er det ikke noen problemer knyttet til utsparing for eksos (Ø350). Utsparingen kan med fordel plassers mellom utvekslingsbjelkene. De to store utsparingene bør plasseres ovenfor hverandre og inntil de eksisterende bjelkene, og utsparingene veksles ut med et underliggende stålbjelkesystem som vist på bilde 1. Bilde 1: Plassering av store utsparinger og utvekslinger i dekke over reservekraftanlegget De langsgående bjelkene til utvekslingen går på hver side av utsparingene, påsveisete endeplater boltes fast med kjemiske ankere til de eksisterende betongbjelkene. Spennet på /VV 25. januar 2013 Side 2 av 3 w:\o123\123979\ arbeidsområde\ rib\rib - notat.docx

3 Regjeringskvartalet R4 M17, Reservekraftanlegg RIB M U L T I C O N S U L T bjelkene blir 6 m. Tverrbjelkene som skal ta den jevnt fordelte nyttelasten fra dekket mellom utsparingene må skimses opp mot uk dekke. Mellomrommet må utstøpes med ekspanderende mørtel for å oppnå full kontakt. Disse bjelkene spenner 1,2 m. De langsgående bjelkene som er opplegg for de tverrgående bjelkene skal ikke monteres med full kontakt mot underkant av dekket, for å unngå utilsiktede belastninger på disse. De må imidlertid avstives mot vipping med bolter opp i dekket. Påsveisete endeplater på de langsgående bjelkene boltes fast i eksiterende betongbjelker med 4 stk. kjemisk ankere av typen «HIT HY 150 MAX m HIT-V» M12 fra Hilti eller tilsvarende i hver ende. Montering i henhold til henvisninger fra produsent. De langsgående bjelkene som skal ta opp punktlastene fra de tverrgående bjelken skal være HE 160 A. De tverrgående bjelkene skal være HE 120 A. Se vedlegg 1 og 2 for beregninger. Da det ikke er kjent hvor vidt dekket er en enveis eller toveis plate er det nødvendig å etablere opplegg i begge retninger ved de nye utsparingene. Dvs. det må skimses og utstøpes med ekspanderende mørtel også mellom de langsgående bjelkene og overliggende dekke, ved utsparingene. 3. Konklusjon Konklusjon for endret nyttelast og utsparingene følger. 3.1 Endret nyttelast Det aktuelle dekket hvor reservekraftanlegget skal plasseres, er et dekke over et tilfluktsrom. Forskrift om tilfluktsrom fra 1982 hadde strengere krav til dimensjonering av dekket i forhånd til våpenlast enn forskriften har i dag. Dette gir dekket en god kapasitet i forhold til dagens forskrift. Ved en sammenligning av linjelasten fra oppleggsskinnen til reservekraftanlegget og en dekkestripelast fra kjøretøy reduseres nyttelasten. Dekket har derfor kapasitet til å ta opp de endrede nyttelastene. 3.2 Utsparinger Det bør legges en utveksling av stålbjelkesystem for å ta opp lastene mellom de to store utsparingene. De langsgående bjelkene (HE 160 A) legges på hver side av utsparingene og spenner mellom de eksisterende betongbjelkene i rommet for reservekraftanlegget. Påsveisete endeplater boltes fast i betongbjelkene med limankere. For å forhindre vipping boltes de langsgående bjelkene fast i dekket over. To tverrgående bjelkene, en på hver ende av utsparingene, spenner mellom de langsgående bjelkene og tar opp de jevnt fordelte lastene mellom utsparingene. Disse bjelkene må skimses opp mot uk dekke og utstøpes med ekspanderende mørtel. Det må også skimses opp mot uk dekke ved utsparingene for de langsgående bjelkene. VEDLEGG: Vedlegg 1 Utvekslingsbjelke 1,2 m Vedlegg 2 Utvekslingsbjelke 6 m /VV 25. januar 2013 Side 3 av 3 w:\o123\123979\ arbeidsområde\ rib\rib - notat.docx

4 Dimensjonering av stålbjelke :04:50 Side: 1 Dato: 12. februar 2013 Tid: 10:04:50 Signatur: Programmet er utviklet av Norconsult Informasjonssystemer as. Programsystem: G-PROG Stål Norm: Norsk Standard NS-EN1993 og NS-EN 1990 med nasjonale tillegg. Beregning og dimensjonering av kontinuerlig stålbjelke etter Eurocode Programlisensen eies av: Multiconsult AS Dokument: W:\O123\123979\ ARBEIDSOMRÅDE\ RIB\Beregninger\Trude\Utvekslingsbjelke 1,2m.gwm

5 Dimensjonering av stålbjelke :04:50 Side: 2 1. Grafisk presentasjon av inndata 1. Grafisk presentasjon av inndata 1.1 Lasttilfeller Beregnet egenvekt 0, Egnevekt 11, Snø 6,3 (1) HE 120 A Materialdata Stålsort etter EN 1993 Stl S355 Stålkvalitet (flytespenning) Fy 355 Bruddgrense for stålet fu 490 Stålets reduserte flytegrense ved tykt gods fy,red 335 Stålets reduserte bruddgrense ved tykt gods fu,red 470 Partialfaktor for spenningskontroll GammaM0 1,05 Partialfaktor ved stabilitetskontroll GammaM1 1,05 Partialfaktor ved kontroll for brudd GammaM2 1,25 Partialfaktor ved brannberegning Gamma.fi 1,00 Stålets Elastisitetsmodul E Stålets Skjærmodul G Bjelkens massetetthet Rho kg/m3 Poissons tall ny 0,30 Varmeutvidelseskoeffisient Alfa 1,200e-005 1/K 3. Geometri 3.1 Hovedgeometri Felt L Llt Oppl.type idu ido Ttype id S I A mm mm4 mm Fri I-profil HE 120 A 0 6,06e+006 2,53e Fri L : Spennvidde Llt : Vippelengde Oppl.type : Oppleggstype idu : Identifikasjon på søyletype under ido : Identifikasjon på søyletype over Ttype : Tverrsnittstype id : Identifikasjon som henviser til tverrsnittsdata S : Avstand til akse I : Treghetsmoment A : Tverrsnittsareal 3.2 Tverrsnittsgeometrier

6 Dimensjonering av stålbjelke :04:50 Side: Tverrsnittsgeometrier Stålprofil: HE 120 A Rotert om X-aksen Rot. 0 grader Profilets totale høyde h 0,114 m Profilets totale bredde b 0,120 m Flenstykkelse tf 080 m Stegtykkelse tw 050 m Radius i overgang liv/flens Rd 120 m Utvendig flate, f.eks. for maling Flate 0,6770 m2/m Totalt tverrsnittsareal Atot 2,534e-003 m2 Aktivt tverrsnittsareal ved skjær Aliv 4,900e-004 m2 Egenvekt pr løpmeter G 19,90 kg/m Treghetsmoment om horisontal akse Iy 6,062e-006 m4 Treghetsmoment om vertikal akse Iz 2,310e-006 m4 Motstandsmoment om horisontal akse Wy 1,060e-004 m3 Motstandsmoment om vertikal akse Wz 3,850e-005 m3 Plastisk motstandsmoment om horisontal akse Wpy 1,190e-004 m3 Plastisk motstandsmoment om vertikal akse Wpz 5,760e-005 m3 St. Venants torsjonskonstant IT 6,020e-008 m4 Tverrsnittskonstant for hvelving Iw 6,470e-009 m6 h = 114 tf = 8.0 tf = 8.0 r = 12.0 HE 120 A b = 120 tw = 5.0 Sc Tp 4. Laster 4.1 Lasttilfeller Beregnet egenvekt Felt Ltype x1 q1/p/m x2 q2 mm kn/m, kn, knm mm kn/m 1 Jevn last 0 0, Egnevekt Felt Ltype x1 q1/p/m x2 q2 mm kn/m, kn, knm mm kn/m 1 Jevn last 0 11, Snø Felt Ltype x1 q1/p/m x2 q2 mm kn/m, kn, knm mm kn/m 1 Jevn last 0 6,3 0 Felt : Feltnummer for lasten Ltype : Type last x1 : Avstand fra venstre ende i felt q1/p/m : Intensitet (venstre lastkant) x2 : Lastutbredelse q2 : Intensitet høyre lastkant 4.2 Lastkombinasjoner Bruks (Karakteristisk (Bruksgrense)) LTnavn Ltype Max gamma Min gamma Psi Beregnet egenvekt Permanent 1,00 1,00 1,00 Egnevekt Permanent 1,00 1,00 1,00 Snø Variabel feltvis 1,00 0 1,00 LTnavn : Navn på lasttilfelle Ltype : Kombinasjonskriterium for lasttilfellet Max gamma : Største lastfaktor for lasttilfellet Min gamma : Minste lastfaktor

7 Dimensjonering av stålbjelke :04:50 Side: Bruks (Karakteristisk (Bruksgrense)) Psi : Reduksjonsfaktor ved kombinasjon av flere variable laster brudd (Brudd) LTnavn Ltype Max gamma Min gamma Psi Beregnet egenvekt Permanent 1,20 1,00 1,00 Egnevekt Permanent 1,20 1,00 1,00 Snø Variabel feltvis 1,50 0 1,00 Felt C1 C2 C3 zg mm 1 1,00 1,00 1,00 0 C1 : Konstant C1 (kap. B ) C2 : Konstant C2 (kap. B ) C3 : Konstant C3 (kap. B ) zg : Avstand fra skjærsenter til lastens angrepspunkt. 5. Grafisk presentasjon av snittkrefter og nedbøyninger Forskyvning fra bruksgrensekombinasjoner 0,3 0,4 Moment fra bruddgrensekombinasjoner - 2,1 4,3 Skjær fra bruddgrensekombinasjoner 14,2 7,1-7,1-14,2 Moment fra bruksgrensekombinasjoner - 2,1 3,3 Skjær fra bruksgrensekombinasjoner 10,9 7,1-7,1-10,9 6. Forskyvninger fra alle bruksgrensekombinasjoner Felt fg fmax fmin mm mm mm 1 0,3 0,4 fg : Forskyvning fra permanente laster fmax : Maksimal forskyvning fmin : Minimal forskyvning

8 Dimensjonering av stålbjelke :04:50 Side: 5 7. Sammendrag av snittkrefter fra alle bruddkombinasjoner 7. Sammendrag av snittkrefter fra alle bruddkombinasjoner Felt x Mf Vv Mv Vh Mh mm knm kn knm kn knm ,3 14, ,2 x : Avstand fra venstre opplegg til maksimalt feltmoment Mf : Maksimalt feltmoment Vv : Maksimal skjærkraft i venstre ende av feltet Mv : Maksimalt moment i venstre ende av feltet Vh : Maksimal skjærkraft i høyre ende av feltet Mh : Maksimalt moment i høyre ende av feltet : 2 stjerner hvis minste moment ikke er i kant opplegg 8. Sammendrag av snittkrefter fra alle brukskombinasjoner Felt x Mf Vv Mv Vh Mh mm knm kn knm kn knm ,3 10, ,9 9. Snittkrefter fra alle bruddkombinasjoner Feltnummer: 1 Mmax --- Mmin --- Vmax --- Vmin --- x V1 M1 V2 M2 V3 M3 V4 M4 mm kn knm kn knm kn knm kn knm 0 12,8-8,5-14,2-7, ,8 0,8 6,4 0,4 12,8 0,8 6,4 0, ,4 1,5 5,7 0,8 11,4 1,5 5,7 0, ,2 5,0 1,1 1 2,2 5,0 1, ,5 2,7 4,3 1,4 8,5 2,7 4,3 1, ,1 3,2 3,6 1,6 7,1 3,2 3,6 1, ,7 3,6 2,9 1,8 5,7 3,6 2,9 1, ,3 3,9 2,1 1,9 4,3 3,9 2,1 1, ,8 4,1 1,4 2,1 2,8 4,1 1,4 2, ,4 4,2 0,7 2,1 1,4 4,2 0,7 2, ,3-2,1-2,1-4, ,4 4,2-0,7 2,1-0,7 2,1-1,4 4, ,8 4,1-1,4 2,1-1,4 2,1-2,8 4, ,3 3,9-2,1 1,9-2,1 1,9-4,3 3, ,7 3,6-2,9 1,8-2,9 1,8-5,7 3, ,1 3,2-3,6 1,6-3,6 1,6-7,1 3, ,5 2,7-4,3 1,4-4,3 1,4-8,5 2, ,2-5,0 1,1-5,0 1,1-1 2, ,4 1,5-5,7 0,8-5,7 0,8-11,4 1, ,8 0,8-6,4 0,4-6,4 0,4-12,8 0, ,2-7,1-7,1-14,2 x : Avstand fra venstre opplegg til aktuellt snitt V1 : Skjærkraft, basert på maksimalt moment M1 : Maksimalt moment V2 : Skjærkraft, basert på minimalt moment M2 : Minimalt moment V3 : Maksimal skjærkraft M3 : Moment basert på maksimal skjærkraft V4 : Minimal skjærkraft M4 : Moment basert på minimal skjærkraft 10. Snittkrefter fra alle brukskombinasjoner Feltnummer: 1

9 Dimensjonering av stålbjelke :04:50 Side: Snittkrefter fra alle brukskombinasjoner Mmax --- Mmin --- Vmax --- Vmin --- x V1 M1 V2 M2 V3 M3 V4 M4 mm kn knm kn knm kn knm kn knm 0 10,9-7,1-10,9-7,1-60 9,8 0,6 6,4 0,4 9,8 0,6 6,4 0, ,7 1,2 5,7 0,8 8,7 1,2 5,7 0, ,6 1,7 5,0 1,1 7,6 1,7 5,0 1, ,6 2,1 4,3 1,4 6,6 2,1 4,3 1, ,5 2,5 3,6 1,6 5,5 2,5 3,6 1, ,4 2,8 2,9 1,8 4,4 2,8 2,9 1, ,3 3,0 2,1 1,9 3,3 3,0 2,1 1, ,2 3,1 1,4 2,1 2,2 3,1 1,4 2, ,1 3,2 0,7 2,1 1,1 3,2 0,7 2, ,3-2,1-2,1-3, ,1 3,2-0,7 2,1-0,7 2,1-1,1 3, ,2 3,1-1,4 2,1-1,4 2,1-2,2 3, ,3 3,0-2,1 1,9-2,1 1,9-3,3 3, ,4 2,8-2,9 1,8-2,9 1,8-4,4 2, ,5 2,5-3,6 1,6-3,6 1,6-5,5 2, ,6 2,1-4,3 1,4-4,3 1,4-6,6 2, ,6 1,7-5,0 1,1-5,0 1,1-7,6 1, ,7 1,2-5,7 0,8-5,7 0,8-8,7 1, ,8 0,6-6,4 0,4-6,4 0,4-9,8 0, ,9-7,1-7,1-10,9 11. Oppleggskrefter 11.1 Ekstremverdier fra alle bruddkombinasjoner Nmax Nmin Mmax Mmin Oppl N1 M1U M1O N2 M2U M2O N3 M3U M3O N4 M4U M4O kn knm knm kn knm knm kn knm knm kn knm knm 1 14,2-7,1-12,8-8,5-2 14,2-7,1-12,8-8,5 - N1 : Maksimal oppleggskraft M1U : Moment fra søyle under, basert på maksimal oppleggskraft M1O : Moment fra søyle over, basert på maksimal oppleggskraft N2 : Minimal oppleggskraft M2U : Moment fra søyle under, basert på minimal oppleggskraft M2O : Moment fra søyle over, basert på minimal oppleggskraft N3 : Oppleggskraft basert på maksimalt oppleggsmoment M3U : Moment fra søyle under, basert på maksimalt oppleggsmoment M3O : Moment fra søyle over, basert på maksimalt oppleggsmoment N4 : Oppleggskraft basert på minimalt oppleggsmoment M4U : Moment fra søyle under, basert på minimalt oppleggsmoment M4O : Moment fra søyle over, basert på minimalt oppleggsmoment 11.2 Ekstremverdier fra alle brukskombinasjoner Nmax Nmin Mmax Mmin Oppl N1 M1U M1O N2 M2U M2O N3 M3U M3O N4 M4U M4O kn knm knm kn knm knm kn knm knm kn knm knm 1 10,9-7,1-10,9-7,1-2 10,9-7,1-10,9-7,1-12. Fortegnsregler Positiv last (jevnt fordelt, punktlast og trapeslast) peker nedover. Positiv momentlast dreier mot urviseren. Positivt moment gir strekk i underkant. Positiv skjærkraft vil dreie et bjelkeelement med urviseren. Positiv oppleggskraft er oppover. Positivt oppleggsmoment vil dreie et oppleggspunkt med urviseren.

10 Dimensjonering av stålbjelke :04:50 Side: Fortegnsregler Positiv forskyvning er nedover. 13. Maksimale utnyttelser Felt UtnLT UtnW UtnS vmises Tv.Kl Beregn. BetaMy BetaMz Theta cr grad 1 0,12 OK 0, Elastisk 1,30 **** **** UtnLT : Utnyttelse for vipping UtnW : Plateknekking for steget. UtnS : Spenningsutnyttelse uten knekking eller vipping vmises : Største vonmises-spenning i tverrsnittet Tv.Kl : Tverrsnittsklasse med disse snittkreftene Beregn. : Elastisk eller plastisk beregning BetaMy : Momentfaktor Beta My BetaMz : Momentfaktor Beta Mz Theta cr : Kritisk temperatur. 14. Dimensjonering for kombinasjon: brudd 14.1 Plateknekking Felt IndY Steg Vz,Ed Chiw Lambdaw' kn 1 OK Nei **** **** **** IndY : Bøyningsindusert stegknekking Steg : Plateknekking for steget er kontrollert Vz,Ed : Skjærkapasitet vertikalt ved stegknekking Chiw : Knekkingsfaktor Chi W Lambdaw' : Relativ slankhet

11 Dimensjonering av stålbjelke :04:50 Side: i-1 Innholdsfortegnelse Innholdsfortegnelse 1. Grafisk presentasjon av inndata Lasttilfeller Beregnet egenvekt Egnevekt Snø 2 2. Materialdata 2 3. Geometri Hovedgeometri Tverrsnittsgeometrier 2 4. Laster Lasttilfeller Beregnet egenvekt Egnevekt Snø Lastkombinasjoner Bruks (Karakteristisk (Bruksgrense)) brudd (Brudd) 4 5. Grafisk presentasjon av snittkrefter og nedbøyninger 4 6. Forskyvninger fra alle bruksgrensekombinasjoner 4 7. Sammendrag av snittkrefter fra alle bruddkombinasjoner 5 8. Sammendrag av snittkrefter fra alle brukskombinasjoner 5 9. Snittkrefter fra alle bruddkombinasjoner Snittkrefter fra alle brukskombinasjoner Oppleggskrefter Ekstremverdier fra alle bruddkombinasjoner Ekstremverdier fra alle brukskombinasjoner Fortegnsregler Maksimale utnyttelser Dimensjonering for kombinasjon: brudd Plateknekking 7

12 Dimensjonering av stålbjelke :05:54 Side: 1 Dato: 12. februar 2013 Tid: 10:05:54 Signatur: Programmet er utviklet av Norconsult Informasjonssystemer as. Programsystem: G-PROG Stål Norm: Norsk Standard NS-EN1993 og NS-EN 1990 med nasjonale tillegg. Beregning og dimensjonering av kontinuerlig stålbjelke etter Eurocode Programlisensen eies av: Multiconsult AS Dokument: W:\O123\123979\ ARBEIDSOMRÅDE\ RIB\Beregninger\Trude\Utvekslingsbjelke 6m.gwm

13 Dimensjonering av stålbjelke :05:54 Side: 2 1. Grafisk presentasjon av inndata 1. Grafisk presentasjon av inndata 1.1 Lasttilfeller Betongdekke 5,4 5, Pukk 1,6 1, Snølast 3,8 3, Beregnet egenvekt 0,3 (1) HE 160 A Materialdata Stålsort etter EN 1993 Stl S355 Stålkvalitet (flytespenning) Fy 355 Bruddgrense for stålet fu 490 Stålets reduserte flytegrense ved tykt gods fy,red 335 Stålets reduserte bruddgrense ved tykt gods fu,red 470 Partialfaktor for spenningskontroll GammaM0 1,05 Partialfaktor ved stabilitetskontroll GammaM1 1,05 Partialfaktor ved kontroll for brudd GammaM2 1,25 Partialfaktor ved brannberegning Gamma.fi 1,00 Stålets Elastisitetsmodul E Stålets Skjærmodul G Bjelkens massetetthet Rho kg/m3 Poissons tall ny 0,30 Varmeutvidelseskoeffisient Alfa 1,200e-005 1/K 3. Geometri 3.1 Hovedgeometri Felt L Llt Oppl.type idu ido Ttype id S I A mm mm4 mm Fri I-profil HE 160 A 0 1,67e+007 3,88e Fri L : Spennvidde Llt : Vippelengde Oppl.type : Oppleggstype idu : Identifikasjon på søyletype under ido : Identifikasjon på søyletype over Ttype : Tverrsnittstype id : Identifikasjon som henviser til tverrsnittsdata S : Avstand til akse

14 Dimensjonering av stålbjelke :05:54 Side: Hovedgeometri I A : Treghetsmoment : Tverrsnittsareal 3.2 Tverrsnittsgeometrier Stålprofil: HE 160 A Rotert om X-aksen Rot. 0 grader Profilets totale høyde h 0,152 m Profilets totale bredde b 0,160 m Flenstykkelse tf 090 m Stegtykkelse tw 060 m Radius i overgang liv/flens Rd 150 m Utvendig flate, f.eks. for maling Flate 0,9060 m2/m Totalt tverrsnittsareal Atot 3,877e-003 m2 Aktivt tverrsnittsareal ved skjær Aliv 8,040e-004 m2 Egenvekt pr løpmeter G 30,40 kg/m Treghetsmoment om horisontal akse Iy 1,673e-005 m4 Treghetsmoment om vertikal akse Iz 6,160e-006 m4 Motstandsmoment om horisontal akse Wy 2,200e-004 m3 Motstandsmoment om vertikal akse Wz 7,690e-005 m3 Plastisk motstandsmoment om horisontal akse Wpy 2,450e-004 m3 Plastisk motstandsmoment om vertikal akse Wpz 1,150e-004 m3 St. Venants torsjonskonstant IT 1,230e-007 m4 Tverrsnittskonstant for hvelving Iw 3,140e-008 m6 h = 152 tf = 9.0 tf = 9.0 r = 15.0 HE 160 A b = 160 tw = 6.0 Sc Tp 4. Laster 4.1 Lasttilfeller Betongdekke Felt Ltype x1 q1/p/m x2 q2 mm kn/m, kn, knm mm kn/m 1 Punktlast ,4 0 1 Punktlast , Pukk Felt Ltype x1 q1/p/m x2 q2 mm kn/m, kn, knm mm kn/m 1 Punktlast ,6 0 1 Punktlast , Snølast Felt Ltype x1 q1/p/m x2 q2 mm kn/m, kn, knm mm kn/m 1 Punktlast ,8 0 1 Punktlast , Beregnet egenvekt Felt Ltype x1 q1/p/m x2 q2 mm kn/m, kn, knm mm kn/m 1 Jevn last 0 0,3 0 Felt : Feltnummer for lasten Ltype : Type last x1 : Avstand fra venstre ende i felt q1/p/m : Intensitet (venstre lastkant) x2 : Lastutbredelse q2 : Intensitet høyre lastkant

15 Dimensjonering av stålbjelke :05:54 Side: Lastkombinasjoner 4.2 Lastkombinasjoner Bruks (Karakteristisk (Bruksgrense)) LTnavn Ltype Max gamma Min gamma Psi Beregnet egenvekt Permanent 1,00 1,00 1,00 Betongdekke Permanent 1,00 1,00 1,00 Pukk Permanent 1,00 1,00 1,00 Snølast Variabel feltvis 1,00 0 1,00 LTnavn : Navn på lasttilfelle Ltype : Kombinasjonskriterium for lasttilfellet Max gamma : Største lastfaktor for lasttilfellet Min gamma : Minste lastfaktor Psi : Reduksjonsfaktor ved kombinasjon av flere variable laster Brudd (Brudd) LTnavn Ltype Max gamma Min gamma Psi Beregnet egenvekt Permanent 1,20 1,00 1,00 Betongdekke Permanent 1,20 1,00 1,00 Pukk Permanent 1,20 1,00 1,00 Snølast Variabel feltvis 1,50 0 1,00 Felt C1 C2 C3 zg mm 1 1,00 1,00 1,00 0 C1 : Konstant C1 (kap. B ) C2 : Konstant C2 (kap. B ) C3 : Konstant C3 (kap. B ) zg : Avstand fra skjærsenter til lastens angrepspunkt. 5. Grafisk presentasjon av snittkrefter og nedbøyninger Forskyvning fra bruksgrensekombinasjoner 11,7 17,2 Moment fra bruddgrensekombinasjoner - 9,8 18,6 Skjær fra bruddgrensekombinasjoner 15,2 7,9-7,9-15,2 Moment fra bruksgrensekombinasjoner - 9,8 14,3

16 Dimensjonering av stålbjelke :05:54 Side: 5 5. Grafisk presentasjon av snittkrefter og nedbøyninger Skjær fra bruksgrensekombinasjoner 11,7 7,9-7,9-11,7 6. Forskyvninger fra alle bruksgrensekombinasjoner Felt fg fmax fmin mm mm mm 1 11,7 17,2 fg : Forskyvning fra permanente laster fmax : Maksimal forskyvning fmin : Minimal forskyvning 7. Sammendrag av snittkrefter fra alle bruddkombinasjoner Felt x Mf Vv Mv Vh Mh mm knm kn knm kn knm ,6 15, ,2 x : Avstand fra venstre opplegg til maksimalt feltmoment Mf : Maksimalt feltmoment Vv : Maksimal skjærkraft i venstre ende av feltet Mv : Maksimalt moment i venstre ende av feltet Vh : Maksimal skjærkraft i høyre ende av feltet Mh : Maksimalt moment i høyre ende av feltet : 2 stjerner hvis minste moment ikke er i kant opplegg 8. Sammendrag av snittkrefter fra alle brukskombinasjoner Felt x Mf Vv Mv Vh Mh mm knm kn knm kn knm ,3 11, ,7 9. Snittkrefter fra alle bruddkombinasjoner Feltnummer: 1 Mmax --- Mmin --- Vmax --- Vmin --- x V1 M1 V2 M2 V3 M3 V4 M4 mm kn knm kn knm kn knm kn knm 0 9,3-13,8-15,2-7, ,1 4,5 7,8 2,4 15,1 4,5 7,8 2, ,0 9,1 7,7 4,7 15,0 9,1 7,7 4, ,9 13,5 7,6 7,0 14,9 13,5 7,6 7, ,8 18,0 7,5 9,3 14,8 18,0 7,5 9, ,7 18,0 0,5 9,3 0,7 9,5 0,5 17, ,5 18,2 0,5 9,4 0,5 9,6 0,5 17, ,4 18,3 0,4 9,6 0,4 9,8 0,4 18, ,3 18,4 0,3 9,6 0,3 9,9 0,3 18, ,2 18,5 0,2 9,7 0,2 1 0,2 18, ,1 18,5 0,1 9,8 0,1 1 0,1 18, ,6 9,8 9,8 18, ,1 18,5-0,1 9,8-0,1 9,8-0,1 18, ,2 18,5-0,2 9,7-0,2 9,7-0,2 18, ,3 18,4-0,3 9,6-0,3 9,6-0,3 18, ,4 18,3-0,4 9,6-0,4 9,6-0,4 18, ,5 18,2-0,5 9,4-0,5 9,4-0,5 18, ,7 18,0-0,5 9,3-0,5 9,3-0,7 18, ,8 18,0-7,5 9,3-7,5 9,3-14,8 18, ,9 13,5-7,6 7,0-7,6 7,0-14,9 13,5

17 Dimensjonering av stålbjelke :05:54 Side: 6 9. Snittkrefter fra alle bruddkombinasjoner Mmax --- Mmin --- Vmax --- Vmin --- x V1 M1 V2 M2 V3 M3 V4 M4 mm kn knm kn knm kn knm kn knm ,0 9,1-7,7 4,7-7,7 4,7-15,0 9, ,1 4,5-7,8 2,4-7,8 2,4-15,1 4, ,2-7,9-7,9-15,2 x : Avstand fra venstre opplegg til aktuellt snitt V1 : Skjærkraft, basert på maksimalt moment M1 : Maksimalt moment V2 : Skjærkraft, basert på minimalt moment M2 : Minimalt moment V3 : Maksimal skjærkraft M3 : Moment basert på maksimal skjærkraft V4 : Minimal skjærkraft M4 : Moment basert på minimal skjærkraft 10. Snittkrefter fra alle brukskombinasjoner Feltnummer: 1 Mmax --- Mmin --- Vmax --- Vmin --- x V1 M1 V2 M2 V3 M3 V4 M4 mm kn knm kn knm kn knm kn knm 0 7,9-11,7-11,7-7, ,6 3,5 7,8 2,4 11,6 3,5 7,8 2, ,5 7,0 7,7 4,7 11,5 7,0 7,7 4, ,4 10,4 7,6 7,0 11,4 10,4 7,6 7, ,3 13,8 7,5 9,3 11,3 13,8 7,5 9, ,5 13,8 0,5 9,3 0,5 9,3 0,5 13, ,5 14,0 0,5 9,4 0,5 9,4 0,5 14, ,4 14,1 0,4 9,6 0,4 9,6 0,4 14, ,3 14,2 0,3 9,6 0,3 9,6 0,3 14, ,2 14,3 0,2 9,7 0,2 9,7 0,2 14, ,1 14,3 0,1 9,8 0,1 9,8 0,1 14, ,3 9,8 9,8 14, ,1 14,3-0,1 9,8-0,1 9,8-0,1 14, ,2 14,3-0,2 9,7-0,2 9,7-0,2 14, ,3 14,2-0,3 9,6-0,3 9,6-0,3 14, ,4 14,1-0,4 9,6-0,4 9,6-0,4 14, ,5 14,0-0,5 9,4-0,5 9,4-0,5 14, ,5 13,8-0,5 9,3-0,5 9,3-0,5 13, ,3 13,8-7,5 9,3-7,5 9,3-11,3 13, ,4 10,4-7,6 7,0-7,6 7,0-11,4 10, ,5 7,0-7,7 4,7-7,7 4,7-11,5 7, ,6 3,5-7,8 2,4-7,8 2,4-11,6 3, ,7-7,9-7,9-11,7 11. Oppleggskrefter 11.1 Ekstremverdier fra alle bruddkombinasjoner Nmax Nmin Mmax Mmin Oppl N1 M1U M1O N2 M2U M2O N3 M3U M3O N4 M4U M4O kn knm knm kn knm knm kn knm knm kn knm knm 1 15,2-7,9-9,3-13,8-2 15,2-7,9-9,3-13,8 - N1 : Maksimal oppleggskraft M1U : Moment fra søyle under, basert på maksimal oppleggskraft M1O : Moment fra søyle over, basert på maksimal oppleggskraft N2 : Minimal oppleggskraft M2U : Moment fra søyle under, basert på minimal oppleggskraft M2O : Moment fra søyle over, basert på minimal oppleggskraft N3 : Oppleggskraft basert på maksimalt oppleggsmoment M3U : Moment fra søyle under, basert på maksimalt oppleggsmoment

18 Dimensjonering av stålbjelke :05:54 Side: Ekstremverdier fra alle bruddkombinasjoner M3O : Moment fra søyle over, basert på maksimalt oppleggsmoment N4 : Oppleggskraft basert på minimalt oppleggsmoment M4U : Moment fra søyle under, basert på minimalt oppleggsmoment M4O : Moment fra søyle over, basert på minimalt oppleggsmoment 11.2 Ekstremverdier fra alle brukskombinasjoner Nmax Nmin Mmax Mmin Oppl N1 M1U M1O N2 M2U M2O N3 M3U M3O N4 M4U M4O kn knm knm kn knm knm kn knm knm kn knm knm 1 11,7-7,9-7,9-11,7-2 11,7-7,9-7,9-11,7-12. Fortegnsregler Positiv last (jevnt fordelt, punktlast og trapeslast) peker nedover. Positiv momentlast dreier mot urviseren. Positivt moment gir strekk i underkant. Positiv skjærkraft vil dreie et bjelkeelement med urviseren. Positiv oppleggskraft er oppover. Positivt oppleggsmoment vil dreie et oppleggspunkt med urviseren. Positiv forskyvning er nedover. 13. Maksimale utnyttelser Felt UtnLT UtnW UtnS vmises Tv.Kl Beregn. BetaMy BetaMz Theta cr grad 1 0,39 OK 0, Elastisk 1,23 **** **** UtnLT : Utnyttelse for vipping UtnW : Plateknekking for steget. UtnS : Spenningsutnyttelse uten knekking eller vipping vmises : Største vonmises-spenning i tverrsnittet Tv.Kl : Tverrsnittsklasse med disse snittkreftene Beregn. : Elastisk eller plastisk beregning BetaMy : Momentfaktor Beta My BetaMz : Momentfaktor Beta Mz Theta cr : Kritisk temperatur. 14. Dimensjonering for kombinasjon: Brudd 14.1 Plateknekking Felt IndY Steg Vz,Ed Chiw Lambdaw' kn 1 OK Nei **** **** **** IndY : Bøyningsindusert stegknekking Steg : Plateknekking for steget er kontrollert Vz,Ed : Skjærkapasitet vertikalt ved stegknekking Chiw : Knekkingsfaktor Chi W Lambdaw' : Relativ slankhet

19 Dimensjonering av stålbjelke :05:54 Side: i-1 Innholdsfortegnelse Innholdsfortegnelse 1. Grafisk presentasjon av inndata Lasttilfeller Betongdekke Pukk Snølast Beregnet egenvekt 2 2. Materialdata 2 3. Geometri Hovedgeometri Tverrsnittsgeometrier 3 4. Laster Lasttilfeller Betongdekke Pukk Snølast Beregnet egenvekt Lastkombinasjoner Bruks (Karakteristisk (Bruksgrense)) Brudd (Brudd) 4 5. Grafisk presentasjon av snittkrefter og nedbøyninger 4 6. Forskyvninger fra alle bruksgrensekombinasjoner 5 7. Sammendrag av snittkrefter fra alle bruddkombinasjoner 5 8. Sammendrag av snittkrefter fra alle brukskombinasjoner 5 9. Snittkrefter fra alle bruddkombinasjoner Snittkrefter fra alle brukskombinasjoner Oppleggskrefter Ekstremverdier fra alle bruddkombinasjoner Ekstremverdier fra alle brukskombinasjoner Fortegnsregler Maksimale utnyttelser Dimensjonering for kombinasjon: Brudd Plateknekking 7