INNHOLD BWC 80 500 Side 1 av 10 GRUNNLEGGENDE FORUTSETNINGER OG ANTAGELSER... GENERELT... LASTER... BETONG OG ARMERING... 3 VEGG OG DEKKETYKKELSER... 3 BEREGNINGER... 3 LASTER PÅ BWC ENHET... 3 DIMENSJONERING AV INNSTØPT STÅLPLATE I VEGG... 5 FORUTSETNINGER... 5 KREFTER PÅ STÅLPLATE... 6 KONKLUSJON... 10 REFERANSER... 10
Side av 10 GRUNNLEGGENDE FORUTSETNINGER OG ANTAGELSER GENERELT Det antas et bygg med geometri som vist i Figur 1. Figur 1: Geometri. LASTER Last på balkong: Påført egenvekt: g =0kN/m Nyttelast: p =4.0 kn/m
Side 3 av 10 BETONG OG ARMERING Betongkvalitet: B35: f ck = 35,0 MPa EC, Tabell 3.1 f ctk,0.05 =, MPa EC, Tabell 3.1 f cd = α cc f ck /γ c = 0,85 35/1,5 = 19,5 MPa f ctd = α ct f ctk,0,05 /γ c = 0,85,/1,5 = 1,4 MPa f bd =,5 η 1 η f ctd =,5 0,7 1,0 1,4 = 1,95 MPa EC, Pkt.3.1.6 EC, Pkt.3.1.6 EC, Pkt.8.4. Armeringskvalitet: B500C: f yd = f yk /γ s = 500/1,15 = 435 MPa EC, Pkt.3..7 Stålkvalitet: S355: Strekk: f yd = f y / γ M0 = 355/1,05 =338 MPa Trykk: f yd = f y / γ M0 = 355/1,05 = 338 MPa Skjær: f sd = f y /( M0 3) = 355/(1,05 3) = 195 MPa Sveis: f wd = f u /( M 3 w )= 510/(1.5 3 0.9)=6 MPa VEGG OG DEKKETYKKELSER Tykkelse balkong: t=95mm Veggtykkelse: t=00mm BEREGNINGER LASTER PÅ BWC ENHET Vertikal last: Vertikal last på BWC enhet blir som følger, se Figur : g (5kN / m 0.95m 0kN / m ) 7.0m / 5.8kN / m p 4kN / m 7.0m / 14kN / m g 1.8m (1.8m / 0.05m) 5.8kN / m 1.8m (1.8m / 0.05m) G1 5kN 1.583m 1.583m p 1.8m (1.8m / 0.05m) 14kN / m 1.8m (1.8m / 0.05m) P1 13. 5kN 1.583m 1.583m Bruddlast på BWC enhet: R G. P 1.5 5kN 1. 13.5kN 1.5 50. 3kN 1 1 1 Mindre enn tillatt bruddlast. OK.
Side 4 av 10 Figur : Illustrasjon Horisontal last: Regner 0.5% skjevstillingslast i kombinasjon med vindsug. Antar forenklet 1.0kN/m som bruddgrenselast vindsug. Antar videre 0.9m høyt rekkverk: Skjevstillingslast (forårsaket av skråstilling av søyler i front, se søylelastberegning under): H 4.8kN 0.005 0. kn 0.5% Vindsug: H vind 1.0kN / m (0.9m 0.95m) 7m / 4. kn Last på BWC enhet i bruddgrense: H 4.kN 0.kN 4. 4kN Dvs. bruddlast er mindre enn BWC enhetens kapasitet OK! Velger likevel at enhet skal forankres for H =0kN. Last på søyler i front: Last på søyler i front blir: G g 1.8m G1 5.8kN / m 1.8m 5kN 1. 5kN P p 1.8m P1 14kN / m 1.8m 13.5kN 11. 7kN Bruddlast: N G. P 1.5 1kN 1. 11.7kN 1.5 4. 8kN 1 (Ved flere etasjer må last fra alle aktuelle etasjer inkluderes ved kontroll av søylene. Tverrsnitt og knekkingskontroll for stålsøyle gjennomføres ikke i eksempelet)
Side 5 av 10 DIMENSJONERING AV INNSTØPT STÅLPLATE I VEGG FORUTSETNINGER Beregnet vertikal bruddlast i eksempelet er 50.3kN, og horisontal bruddlast er 4.4kN. Det velges likevel å dimensjonere st. platen i veggen for BWC 80 500 enhetens fulle kapasitet både vertikalt (80kN) og horisontalt (0kN). Forankringskreftene som da skal føres inn i stålplaten/veggen finnes fra Memo 7a.
Side 6 av 10 KREFTER PÅ STÅLPLATE Figur 3: Krefter på stålplate, se Memo 7a for kreftene i sveiser.
Side 7 av 10 Kraftfordeling til forankringsarmering: Figur 3 viser kraftfordeling til forankringsarmering. Moment tas opp som direkte strekk i langsgående armeringstang i front av platen og dybelvirkning på pigger i bakkant av platen. De to strekkreftene som virker ut av planet, R 3 og R 6, tas direkte inn nærmeste pigger. Trykkrefter antas å gå rett i betongen. Momentlikevekt om bakre Ø5: 157.kN (404 96) mm 77.kN 157mm V1 164. 6kN 404mm F y på platen: 157.kN 164.6kN 77.kN V 4. 3kN Kontroll: F y forankret: 164.6kN 4.3kN 80kN Tilsvarer vertikallast OK! Horisontalkraft fordeles likt på de to Ø5: H 10kN 1 Strekk ut av planet N 1 i toppen i fremkant av enheten fordeles til to pigger Ø16: N R / 95.8kN / 47. 9kN 1 3 Strekk ut av planet N i underkant i bakkant av enheten: N R 55. 8kN 6 1) Kontroll av armering med strekk V 1 : Opptredende strekk: V = 164.6kN Armering Ø5: Nødvendig sveis av armeringstang til stålplate, Ref/1/ tabell B19.30. Dette gir a=4mm, l=10mm+10mm. Kapasitet: N sd 196kN Dvs. Ø5 er ok. Velger å fullforankre med forankringslengde: 50 Ø=50 5=150mm. Stangen må gå i omfar med armering i vegg som kan videreføre kraften. Det må legges omsluttende kantbøyler i omfaringslengden. ) Kontroll av pigg med skjær H 1 +V : 1 Opptredende skjærkraft V H V 10 4.3 43. 5kN Armering Ø5: Skjærkapasitet Ref /1/ tabell B19.8 for kamstål med plate, med korreksjon for senteravstand=00mm gir: 0.1 00mm V cd 78kN 6kN 5mm Dvs. Ø5 er ok. Forankringslengde: 6 Ø=6 5=150mm. OK
Side 8 av 10 4) Kontroll av pigger som tar opp strekk N 1 : Opptredende strekkraft: N = 47.9kN. 4.1 Kontroll av stål: Strekkapasitet ved piggsveising a=5mm, Ref /1/ Tabell B19.3: N sd =6kN Armeringen bøyes med dor50. 1Ø0 legges i bøyen. (Kontroll/sikring mot utriving av hele betongkjeglen må ivaretas, spesielt ved plassering nær hjørne/kant.) 5) Kontroll av pigger med strekk N Opptredende strekkraft: N = 55.8kN 5.1 Kontroll av stål: Strekkapasitet ved piggsveising a=5mm, Ref /1/ Tabell B19.3: N sd =6kN Armeringen bøyes med dor50. 1Ø0 legges i bøyen. 6) Vurdering av kapasitet til stålplate: Krefter i stålplatens plan: Figur 4: Krefter i stålplate. 3 M 15.110 Nm Nødvendig platetykkelse pga. bøying i platens plan: t 3mm 1/ 6 h 1/ 6300mm 338MPa
Side 9 av 10 15700N Største nødvendig skjærareal: A 806mm 195MPa 10000N Areal for strekkraft: A 30mm OK 338MPa OK Bøying ut av platens plan, ved innføring av normalkraft N 1 til pigger: Moment (forenklet): P L 95800N 0.080m M 1916Nm 4 4 Nødvendig platetykkelse. Antar aktiv lengde lik sveiselengde=100mm: 3 M 1916 10 Nmm t 14mm 1/ 6l 1/ 6100mm 338MPa Velger plate: t=15mm.
KONKLUSJON BWC 80 500 Side 10 av 10 Figur 5: Stålplate i eksempel. Veggen må armeres for å kunne ta i mot og videreføre de aktuelle kreftene. Det må brukes bøyler langs kant, rundt Ø5 i omfaringslengde mot veggens armering. Fare for utriving av betongkjegle for piggene som tar strekkraften R 3, må forhindres med armering i veggen. Dersom stålplaten plasseres nær topp vegg må i tillegg armeringsføringen i veggen detaljeres slik at forankring av Ø0 og kantavstander/kapasitet til skjærpigger ivaretas. REFERANSER /1/ Betongelementboken Bind B