D4 BRANNTEKNISK DIMENSJONERING AV ELEMENTER



Like dokumenter
D4 BRANNTEKNISK DIMENSJONERING AV ELEMENTER

D12 SIKRING AV ARMERINGEN

3T-MR - H over E1-32,8 kn 1. SiV - 5. btr - E2 Christiansen og Roberg AS BER

4.3.4 Rektangulære bjelker og hyllebjelker

Statiske Beregninger for BCC 800

7.2 RIBBEPLATER A7 ELEMENTTYPER OG TEKNISKE DATA 109

Emnekode: IRB22013 Emnenavn: Konstruksjonsteknikk 2. Eksamenstid: kl Faglærer: Jaran Røsaker (betong) Siri Fause (stål)

BUBBLEDECK. Beregning, dimensjonering og utførelse av biaksiale hulldekkelementer. Veileder for Rådgivende ingeniører

Seismisk dimensjonering av prefab. konstruksjoner

Statiske Beregninger for BCC 250

Prosjektering MEMO 551 EN KORT INNFØRING

9.51 Monteringsanvisning/ Branndokumentasjon. B30 (REI 30) Bærende og skillende sperretak. 1. Løsningen bygges som en sperretakskonstruksjon

Mur og betong innen bygningsmessig brannvern

Strekkforankring av kamstål

no ips.no rgips.no.norgips.no w.norgips.no

C3 DEKKER. Figur C 3.1. Skjæroverføring mellom ribbeplater. Figur C 3.2. Sveiseforbindelse for tynne platekanter.

BSF EN KORT INNFØRING

9.52 Monteringsanvisning/ Branndokumentasjon. B60 (REI 60) Bærende og skillende sperretak. 1. Løsningen bygges som en sperretakskonstruksjon

Praktisk betongdimensjonering

9.50 Monteringsanvisning/ Branndokumentasjon. B60 Bærende og skillende sperretak. 1. Løsningen bygges som en sperretakskonstruksjon med c/c 600 mm.

168 C7 SØYLER. Figur C Komplett fagverksmodell ved konsoller. Figur C Eksentrisk belastet konsoll.

7.3 SØYLETopp Grunnlaget finnes i bind B, punkt

TSS 102 ANBEFALT ARMERINGSMØNSTER

INNHOLDSFORTEGNELSE. BETONexpress - eksempler betongbjelker. 1. BJELKE-001, Bjelketverrsnitt med bøyningsmoment og skjærkraft

TSS 41 LOKAL DEKKEARMERING VERIFISERT MED TESTER

TSS 41 ANBEFALT ARMERINGSMØNSTER

1 v.li. cl54- ecc,vec-3

TSS 101 LOKAL DEKKEARMERING VERIFISERT MED TESTER

B10 ENKELT SØYLE BJELKE SYSTEM

Dato: ps DIMENSJONERING

Brannsikkerhet og prosjektering. Knut Erik Ree, Gardermoen

Vedlegg 1.5 SPENNBETONG SPENNBETONG 1

5.5.5 Kombinasjon av ortogonale lastretninger Seismisk last på søylene Dimensjonering av innersøyle

Forfatter Per Arne Hansen

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

MEMO 703a. Søyler i front - Innfesting i plasstøpt dekke Standard armering

9.2 TRE-ETASJES KONTOR- OG FORRETNINGSBYGG Dette beregningseksemplet viser praktisk beregning av knutepunktene i et kontor- og forretningsbygg.

9.49 Monteringsanvisning/ Branndokumentasjon. B60 (REI 60) Bærende og skillende etasjeskiller i tre

Skogbrukets Kursinstitutt Landbruks- og matdepartementet. Etterregning av typetegninger for landbruksvegbruer, revidert 1987 Landbruksdepartementet.

Vedlegg 1.9 NS 3473 PROSJEKTERING AV BETONGKOPNSTRUKSJOENR

Brannteknisk rådgivning og prosjektering. Harald Landrø

C9 BEREGNINGSEKSEMPLER FOR SØYLE- OG BJELKEFORBINDELSER

HUNTON FINERBJELKEN. Teknisk håndbok for gulv og tak FINERBJELKEN

I! Emne~ode: j Dato: I Antall OPf9aver Antall vedlegg:

Brannmotstand REI 30 REI 60. U. verdi U. verdi U. verdi U. verdi

Brannteknisk rådgivning og prosjektering. Harald Landrø

5.2.2 Dimensjonering av knutepunkter

B30 (REI 30) Bærende og skillende etasjeskiller i tre Monteringsanvisning/ Branndokumentasjon

A7 ELEMENTTYPER OG TEKNISKE DATA

3.8 Brannisolering av bærende konstruksjoner

3.8 Brannisolering av bærende konstruksjoner

ISY Design. Brukerdokumentasjon. Betongtverrsnitt. Versjon 1.4

KP-KONSOLL. Postboks 4160, Gulskogen, 3002 Drammen tlf fax

Bærende og skillende bygningsdeler

~Emnekode: I LV208B. Dato: i ~OO6. I Antal! oppgaver: I b

C14 FASADEFORBINDELSER 323

Schöck Isokorb type K

Brannteknisk rådgivning og prosjektering. Harald Landrø

Limtre Bjelkelags- og sperretabeller

3.8 Brannisolering av bærende konstruksjoner

Bjelkelag- og sperretabeller S-bjelken

MEMO 734. Søyler i front - Innfesting i stålsøyle i vegg Eksempel

SINTEF Byggforsk. Norsk medlem i European Organisation for Technical Approvals, EOTA, og European Union of Agrément, UEAtc

DIMENSJONER OG TVERRSNITTSVERDIER

BWC MEMO 724a. Søyler i front Innfesting i bærende vegg Eksempel

EKSAMEN I EMNE TKT4116 MEKANIKK 1

Følgende systemer er aktuelle: Innspente søyler, rammesystemer, skivesystemer og kombinasjonssystemer. Se mer om dette i bind A, punkt 3.2.

ultralam Taleon Terra Furnierschichtholz

Nr Mestervindu Fastkarm

KRITISK LAST FOR STAVER (EULERLAST) For enkle stavsystemer kan knekklengden L L finnes ved. hjelp av hvilket som helst egnet hjelpemiddel.

Brukonferansen Innføring av Eurokoder av Gunnar Egset, Johs. Holt as

Bytte fra lett taktekke til takstein. Dette trenger du for å få det til:

B8 STATISK MODELL FOR AVSTIVNINGSSYSTEM

B9 VERTIKALE AVSTIVNINGSSYSTEMER GEOMETRISKE AVVIK, KNEKKING, SLANKHET

C2 BJELKER. Fra figuren kan man utlede at fagverksmodellen kan bare benyttes når Ø (h h u 1,41 y 1 y 2 y 3 ) / 1,71

5.1.2 Dimensjonering av knutepunkter

Dato: Siste rev.: Dok. nr.:

Schöck Isokorb type D 70

POK utvekslingsjern for hulldekker

3.2 DImENSjONERING Ribbeplater Hulldekker 3.3 DEKKER med AKSIALTRYKK Knekkingsberegning

Dato: Siste rev.: Dok. nr.:

6. og 7. januar PRAKTISK BETONGDIMENSJONERING

Steni 2. b eff. Øvre flens Steg h H Nedre flens

Byggteknisk forskrift (TEK17)

Eurokoder Dimensjonering av trekonstruksjoner

Forankring av antennemast. Tore Valstad NGI

Elgeseter bru. Elgeseter bru. Elgeseter bru bygd Betongbru i 9 spenn lengde 200 m

HRC-produkter og NS-EN (Eurokode 2)

EKSAMEN I EMNE TKT4116 MEKANIKK 1

Eksempel 3.3, Limtredrager, taksperrer og opplegg

Spenninger i bjelker

HRC T-Hodet armering Fordeler for brukerne

(8) Geometriske toleranser. Geometriske toleranser Pål Jacob Gjerp AF Gruppen Norge AS

Brannteknisk prosjektering og rådgivning

G-PROG RAMME Betongdimensjonering. (Ver. 6.0 Oktober 2008) Brukerdokumentasjon. Betongdimensjonering

Pelefundamentering NGF Tekna kurs april 2014

RIB Rev Fork Anmerkning Navn. Sweco Norge

INNHOLDSFORTEGNELSE. BETONexpress Rapport eksempel betongplater. 1. PLATE-001, Tverrsnitt av plate med bøyning

BWC 30-U UTKRAGET BALKONG - INNSPENT I PLASSTØPT DEKKE FORANKRINGSARMERING

Transkript:

26 Innstøpningsgods av ubrennbart materiale kan benyttes i steget, forutsatt at avstanden mellom innstøpningsgods og armeringen ikke er mindre enn krav til armeringsdybde. Innstøpningsgods og sveiseplater i platens underside skal for etasjeskillere gis minimum 40 mm betongoverdekning på oversiden, inkludert påstøp. Innstøpningsgods i platens overside skal gis en betongoverdekning på platens underside minst lik h s 40 mm, der h s tas fra tabell D 4.3. Armeringsregler Armering i plate: Minimum Ø6 c 600 i platens lengderetning. Nettarmering med maskevidde 100 300 mm og med minimumsareal 58 mm 2 /m i begge retninger. På tvers av stegene skal det armeres med Ø6 c 200, eventuelt Ø6 c 300, avhengig av om armeringen bindes eller ikke til den langsgående armering (Ø6 c 600). Armering i steg: Bøylearmeringen skal være minst Ø6 c 300. Spennarmering 7 trådig spenntaukvalitet 270K, eller tau med lavere strekkfasthet, med dimensjon Ø6, Ø8, Ø10 eller Ø12 mm. 4.3 BJELKER Ut fra branntekniske funksjonskrav kan prefabrikerte betongbjelker inndeles i rektangulære bjelker (RB-bjelker) og I-bjelker. Figurene D 4.4 og D 4.5 illustrerer definisjoner av viktige geometriske størrelser for henholdsvis RB-bjelker og I-bjelker med hensyn til brannmotstand. Figur D 4.4. Definisjonsfigur for RB-bjelker. a) Armering i flere lag b) Armering i ett lag Figur D 4.5. Definisjonsfigur for ikke rektangulære bjelker. Tabell D 4.4 angir minste tverrsnittsbredder og armeringsdybder for RB-bjelker og I-bjelker. Tabellen forutsetter at en har beregnet midlere armeringsdybde for det aktuelle tverrsnitt og armeringsmengde, se punkt 3.5. a s er armeringsdybden fra bjelkesiden for hjørnestenger (eller spenntau) i bjelker. (Gjelder altså bare nederste armeringslag.) a s = a + 10 mm, eventuelt a p + 10 mm. For verdier for b som er større enn angitt i kolonne 4 er det ikke nødvendig å øke a s med 10 mm. Generelt bør hovedtyngden av armeringstverrsnittet ligge mest mulig inne i tverrsnittet, det vil si at man bør ha enkeltstenger i hjørnene og eventuelle bunter i midtregionen. Allsidig eksponerte bjelker skal ha tverrsnittsareal A c 2 b 2 min. For I-bjelker gjelder følgende suppleringer til tabell D 4.4: Den effektive høyden av underflensen, d eff, er: d eff = d 1 + 0,5 d 2 > b min Kommentar: Slik \1\ er formulert, er betegnelsen b min brukt i to betydninger. Her er i formlene forutsatt benyttet b min fra kolonne 2 i tabell D 4.4.

27 Tabell D 4.4. Bjelker, minste dimensjoner og armeringsdybde. Fra \3\. Standard Minste dimensjoner (mm) brann- Mulige kombinasjoner av a eller a p og b, hvor a og a p er I-bjelker: motstand midlere armeringsdybde ved henholdsvis armering B500C Minste stegtykkelse og spennarmering, og b er underflensens bredde b w 1 2 3 4 5 6 R 30 b min = 80 120 160 200 80 a = 25 15* 10* 10* a p = 40 30 25 25 R 60 b min = 120 160 200 300 100 a = 40 35 30 25 a p = 55 50 45 40 R 90 b min = 150 200 250 400 100 a = 55 45 40 35 a p = 70 60 55 50 R 120 b min = 200 240 300 500 120 a = 65 55 50 45 a p = 80 70 65 60 R 180 b min = 240 300 400 600 140 a = 80 70 65 60 a p = 95 85 80 75 R 240 b min = 280 350 500 700 160 a = 90 80 75 70 a p = 105 95 90 85 * Vil bli overstyrt av andre krav til overdekning (korrosjon, heft). I tilfelle underflensens bredde > 1,4 b w og b d eff < 2 b 2 min, skal armeringsdybden økes til: a eff = a [1,85 (d eff / b min ) (b w / b)] a Denne skaleringen gjelder for a og ikke for a p. Hull i bjelkesteg kan tillates dersom det resterende tverrsnittsareal i strekksonen er: A c 2 b min 2 b min tas fra kolonne 2 i tabell D 4.4. Eksempel D 4.2. Brannteknisk dimensjonering av bjelke Brannmotstanden for en standard IB 300-300/1000 skal kontrolleres. Eventuelle nødvendig tiltak for å oppgradere elementet til REI 120 skal dokumenteres. Fra tabell D 4.4 fremkommer følgende krav til armeringsdybde a p for spenntau: R 60: Kolonne 5 gir a p = 40 mm for b = 300 mm Krav til stegtykkelse b w = 100 mm R 90: Kolonne 4 og 5 gir henholdsvis a p = 55 mm for b = 250 mm a p = 50 mm for b = 400 mm Interpolasjon: a p = 50 + (55 50) (400 300) / (400 250) = 53 mm for b = 300 mm Krav til stegtykkelse b w = 100 mm

28 Underflensens bredde b = 300 mm, som er større enn 1,4 b w = 1,4 100 = 140 mm. Da skal armeringsdybden justeres: a eff = a [1,85 (d eff / b min ) (b w / b)] a d eff = 120 + 0,5 100 = 170 > b min = 120 (R60) > b min = 150 (R90) R 60: a eff = a [1,85 (170 / 120) (100 / 300)] = 1,03 a a = a p a = 40 15 = 25 mm Justert a p = a eff + a = 1,03 25 + 15 = 26 + 15 = 41 mm R 90: a eff = a [1,85 (170 / 150) (100 / 300)] = 1,20 a a = a p a = 53 15 = 38 mm Justert a p = a eff + a = 1,20 38 + 15 = 45 + 15 = 61 mm Armeringsdybden for individuelle stenger skal kontrolleres: 1. For individuelle spenntau skal a i > 0,5 a m, ellers settes A i = 0 2. Armeringsstenger eller spenntau med mindre armeringsdybde enn det som kreves for brannmotstand 30 minutter medregnes ikke. [Punkt 3.5] Fra figur D 4.6 fremkommer følgende verdi for den midlere armeringsdybde (regner for halve bjelken på grunn av symmetrien): a m = Σ(a i A i ) / ΣA i = (3 a 1 + 2 a 2 + a 3 + a 4 ) / n = (3 40 + 2 80 + 55 + 85) / 7 = 60 mm R 60: a i > 0,5 a m = 0,5 60 = 30 mm R 30-kravet: a i > 10 1,03 + 15 = 25 mm [Tabell D 4.4, b = 300 mm > 200 mm, dvs. kolonne 5] R 90: a i > 0,5 a m = 0,5 60 = 30 mm R 30-kravet: a i > 10 1,20 + 15 = 27 mm Da minste armeringsdybde a i = 40 mm tilfredsstiller begge kravene for R 90, kan alle spenntau medregnes både for brannmotstand R 60 og R 90. Figur D 4.6. IB 300-300/1000. Illustrasjon til eksempel D 4.2. Konklusjon: Bjelken tilfredsstiller kravet til brannmotstand R 60: a m = 60 mm > a p = 41 mm Kravet til brannmotstand R 90 kan tilnærmet sies å være tilfredsstillet: a m = 60 mm a p = 61 mm Gjennomfører kontroll for å illustrere beregningsmetoden: Avviket i armeringsdybde for R 90 er 1 mm. Dette tilsvarer en endring i kritisk temperatur på: (θ 0 θ krit ) = a / 0,1 = 1 10 = 10 C. Med θ krit = 350 + 10 = 360 C ville kravet til brannnmotstand R 90 vært tilfredsstillet. Fra figur D 3.3 ser man at θ krit = 360 C gir en relativ fasthet k p (θ) = 0,58. Det vil si at med en utnyttelse på µ fi = 0,58 holder bjelken R 90. Forutsettes det at halve lasten på bjelken er egenlast og den andre halvparten er snølast, og definerer summen av egenlast og snølast til P: Bruddgrensetilstanden: q f = g 1,2 + p 1,5 = 2,7 P Ulykkesgrensetilstanden brann: q fi = g 1,0 + p 0,5 = 1,5 P [NS 3490, tabell E.2 for snø ψ 1 = 0,5] Materialfaktoren for spennarmeringen er γ s = 1,25

29 50 500 C Figur D 4.7. Isotermer for I-tverrsnitt etter 90 minutters brann. Målestokk 1:2. 400 C Isotermene er beregnet av Multiconsult ved hjelp av elementprogrammet ANSYS. 100 300 C Isotermer for andre tverrsnitt og brannklasser kan også finnes i \2\. 200 C 7 6 5 4 3 200 C 120 300 C 2 1 150 400 C 500 C 600 C 700 C 800 C 900 C Tabell D 4.5. Vektet utnyttelse av spennarmeringen. Spenntauenes Avstand fra Spenn- Spenntautemperaturer C relative fasthet underkant d u k p (θ) tau nr. (fra isotermdiagram) k p (θ) d u (mm) (fra figur D 3.3) 1 420 0,47 40 18,8 2 480 0,34 40 13,6 3 200 0,87 80 69,6 4 300 0,70 80 56,0 5 520 0,25 80 20,0 6 180 0,90 120 108,0 7 330 0,64 120 76,8 Sum 4,17 560 362,8 Gjennomsnitt 0,60 80 Antar man at indre momentarm er lik for de to tilstandene, fås følgende verdi for utnyttelsen: µ fi = M f,fi / M d,fi = q f,fi γ s,brann / q f γ s,brudd = 1,5 1,10 / (2,7 1,25) = 0,49 < 0,58 Bjelken holder R 90. Bjelken kan også kontrolleres ved bruk av isotermdiagrammene i figur D 4.7. Det må her interpoleres lineært mellom isotermene. Interpolerte verdier og tilsvarende relative fastheter er vist i tabell D 4.5.

30 Avstand fra underkant til armeringens tyngdepunkt i branntilstanden: Σd u k p (θ) / Σk p (θ) = 362,8 / 4,17 = 87 mm Man ser at armeringens resultant flytter seg noe opp i bjelken i branntilstanden (fra 80 til 87 mm fra underkant). Betongtrykksonen vil imidlertid også forskyve seg noe oppover, og effekten på momentarmen neglisjeres. Det fremkommer at utnyttelsen i ulykkesgrensetilstanden brann kan være µ fi = k p (θ) = 0,60 før grensen for bæreevne er nådd. Dette er en gunstigere verdi enn den som ble beregnet på basis av tabellene (0,58). Brannmotstanden er altså R 90 med de angitte lastforutsetninger, men med noe større margin (0,60 > 0,58). Kommentar: Som man ser er det godt samsvar mellom beregninger og med isotermdiagrammer. Eventuell oppgradering til R 120 For at bjelken skal tilfredsstille R 120, må i henhold til tabell D 4.4: stegtykkelsen (b w ) økes til 120 mm effektiv flenshøyde økes fra d eff = d 1 + 0,5 d 2 = 120 + 100 / 2 = 170 mm til 200 mm, slik at d eff = b min Hvordan dette normalt gjøres er vist i tabell D 4.9. For å øke stegtykkelsen gjøres bjelken 20 mm bredere, det betyr: b = 320 mm For å øke effektiv flenshøyde gjøres den vertikale delen av underflensen 30 mm høyere. Det er forutsatt at økningen i d 1 er lagt på under spenntauene. Armeringsdybden må kontrolleres: a m = (2 70 + 110 + 90 + 50 + 65 + 95) / 7 = 79 mm Interpolering i tabell D 4.4 gir følgende krav: a = 45 + (50 45) (320 500) / (300 500) = 49,5 50 mm b = 320 > 1,4 b w = 1,4 120 = 168 mm (dvs. armeringsdybden skal justeres) a eff = 50 [1,85 (200 / 200) (120 / 320)] = 62 mm Justert a p = a eff + a = 62 + 15 = 77 mm < a m = 79 mm Dette er tilstrekkelig, og bjelken tilfredsstiller R 120. Det må kontrolleres at økningen i egenvekt ikke fører til for liten momentkapasitet i bruddgrensetilstanden. Figur D 4.8. Geometri som tilfredsstiller R 120. 4.4 SØYLER De fleste vanlige søyler vil tilfredsstille krav opp til R 120. En forutsetning for dette er at søylene kan regnes å være rotasjonsinnspente ved etasjeskillerne, det vil si kontinuerlige i statisk forstand. Tabell D 4.6 angir mulige kombinasjoner av minste tverrsnittsdimensjon og armeringsdybde som funksjon av brannmotstand og utnyttelsen µ fi, se punkt 3.1. Som for betongtverrsnitt generelt er søyletverrsnittets hjørnesoner mest utsatt for temperaturpåkjenning, noe som kan sees fra isotermdiagrammer. Den gunstigste plassering av armering oppnås derfor ved å fordele armeringen langs tverrsnittets sidekanter, fremfor å konsentrere armeringen i hjørnene. \1\ gir krav om at dersom en søyles samlede armeringsareal er større enn 2 % av betongarealet, A s 0,02 A c, skal armeringen fordeles langs tverrsnittets sidekanter for brannmotstand R 90 og høyere. Figur D 4.9. Definisjonsfigur for søyler.