Teooria küsimused Pinnakoormus - koormus, mis mõjub pinnale, Joonkoormus koormus, mis mõjub pikkusühikule, Koondatud koorumus koormus, mis idealiseeritult mõjub ühte punkti Normkoormused - Tavaliselt moodustub koormus alalisest ja muutuvast koormusest. Kivikonstruktsioonide projekteerimisel on muutuva koormuse osatähtsus väike. Arvutuskoormused saadakse normkoormuste korrutamisel osateguriga. Koormuste osavarutegurid (valem : Xd = Xk / M - kus M on materjali osavarutegur, mis sõltub materjali kvaliteediklassist ja toestuskategooriast) Konstruktsiooni projekteerimise põhinõuded kandepiirseisundis - 1) Konstruktsiooni üldtasakaalu, asendipüsivuse või deformatsioonide kontrollimisel peab olema rahuldatud tingumus Ed,dst < Ed,stb., kus Ed,dst ja Ed,stb on vastavalt destabiliseeruv ja stabiliseeruv arvutuslik koormustulem.
L Ke skmine tsoon Joonis 2.10 Konstruktsiooni koormamise skeem NEd1= (32,64+14,4*0,5+55,68*10+24*10)/2+22,93*13,68*0,51+22,93*17,12*0,25 =676,4 kN Ned1,1= 676,4-22,93*0,51*0,99 = 664,8 kN Ned1,2= 676,4-22,93*0,51*1,49 = 659,0 kN Ned1,3= 676,4-22,93*0,51*2,48 = 647,4 kN Ned1,4= 676,4-22,93*0,51*2,48-39,84 = 607,6 kN Lähteandmed: arvutuskoormused Nü = 607 kN/m, Vahelae omakaal pd,p2=6,96 kN/m2 Kasuskoormus qd,k=3,0 kN/m2 q = 6,96+3,0=9,96 kN/m2, betoonkividest müüritise normsurvetugevus fk=7,096 MPa M = 2,0, t = 51 cm, h = 248 cm, paneelid toetuvad seinale 21,0 cm, (paneeli kõrgus 220mm>a=210mm) L = 16,0 m. Lahendus Koostas N.N 2011 25
1. LÄHTEÜLESANNE 2 2. PLAADI ARVUTUS 2.1. Koormused plaadile Valin h1=100 mm plaadi paksuseks ja betoonipõrand paksusega h2=30 mm. Plaat arvutatakse talana laiusega b=1 m. Normkoormused: - kasuskoormus qk = 8.0 1 = 8.0kN / m - omakaal - betoonipõranda omakaal gk1 = 0.03 24 1 = 0.72kN / m - raudbetoonvahelaeplaadi omakaal gk 2 = 0.1 25 1 = 2.5kN / m Arvutuskoormused: - kasuskoormus qd = q qk = 1.5 8.0 = 12.0kN / m - omakaal - betoonipõranda omakaal gd1 = g gk1 = 1.35 0.72 = 0.97kN / m - raudbetoonvahelaeplaadi omakaal gd2 = g gk 2 = 1.35 2.5 = 3.38kN / m - koormus kokku p d = qd + gd1 + gd2 = 12.0 + 0.97 + 3.38 = 16.4kN / m 2.2. Plaadi sisejõud Skeem: Arvutuslikud avad:
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 2 1 Plaadi arvutus 1.1 Koormused plaadile Valin plaadi paksus: h1 = 80mm ja betoonp~oranda paksus: h2 = 30mm. Plaat arvutatakse talana laiusega b = 1, 0m. Normikoormused: kasuskoormus: qk = 12, 4kN/m2 vahelaeplaadi omakaal: qk1 = 0, 08 · 25 = 2, 0kN/m2 betoonp~oranda omakaal: qk2 = 0, 03 · 20 = 0, 60kN/m2 Arvutuskoormused: kasuskoormus: qd = q · qk = 1, 5 · 12, 4 = 18, 6kN/m2 plaadi omakaal: qd1 = 1, 2 · 2, 5 = 2, 4kN/m2 p~oranda omakaal: qd2 = 1, 2 · 0, 72 = 0, 72kN/m2 koormus kokku: pd = 18, 6 + 2, 4 + 0, 72 = 21, 72 21, 7kN/m2 1.2 Talade mo ~o~tude valimine Valin peatala risl~ oike m~ o~odud: 300 × 600(h). Valin abitala ristl~oike m~o~odud: 200 × 400(h) 1.3 Arvutuslikud avad
Osavarutegurite meetodiga tuleb tõestada, et kasutades arvutusmudelites koormuste, matejalide omaduste ja geomeetriliste mtmete arvutuslikke väärtusi, jäävad kõik piirolukorrad saavutamata. (2) Eriti tuleb tõestada, et a) arvutuslikud koormustulemid (sisejõud, pinged jne.) ei ületa arvutuslikku kandevõimet kandepiirseisundis; b) arvutuslikud koormustulemid (läbipainded, siirded, praod jne.) ei ületa kasutuspiirseisundi kriteeriume. Eri piirseisundite puhul kasutatavad arvutuskoormused erinevad üksteisest ja need määratletakse käesolevas peatükis. (Teatud konstruktsioonide puhul võib osutuda vajalikuks käsitleda veel muidki piirseisundeid - näiteks väsimust.) (3) Kõik võimalikud arvutusolukorrad tuleb võtta arvesse ja selgitada Projekteerimise alused 24 kriitilised koormusjuhtumid. Iga kriitilise koormusjuhtumi jaoks tuleb määrata koormustulemite arvutuslikud suurused (s.o. arvutuslikud
6 Suure horisontaaljõuga vundament Algandmed Vertikaalkoormus Alaline 400 kN Ajutine 80 kN Horisontaalkoormus Alaline 360 kN Ajutine 72 kN Pinnas – liiv 3 Talla all γ = 18,5 kN/m ; ϕ = 35°; c = 0 3 Tallast kõrgemal γ = 17,5 kN/m ; ϕ = 33°; c = 0 21 Vundamendi süvis 1,25 m Mõõtmete määramine lähtudes kandevõimest 1. arvutusvariant 2. kombinatsioon Arvutuskoormused V = 400 + 1,3⋅80 = 504 kN H = 360 + 1,3⋅72 = 454 kN tan 35 ϕd = arctan = 29 1,25 Kandevõimetegurid Nγ = 17,12 Nq = 16,44 Kujutegurid Kuna puudub momentkoormus (valdavalt alalise koormuse korral on võimalik paigutada vundamendi tald selliselt, et resultantjõud läbib raskuskeskme), on otstarbekas ruudukujuline vundament sγ = 0,7 sq = 1 + sin 29° = 1,485 Jõu kaldetegurid Nidususe puudumisel 2, 5 1, 5
tamata. Täiendatud 2011 Koostas V. Voltri 14 Kivikonstruktsioonid EPI TTÜ (2) Eraldi tuleb tõestada, et a) arvutuslikud koormustulemid (sisejõud, pinged jne.) ei ületa arvutuslikku kandevõimet kandepiirseisundis; b) arvutuslikud koormustulemid (läbipainded, siirded, praod jne.) ei ületa kasutuspiirkritee- riume. Eri piirseisundite puhul kasutatavad arvutuskoormused erinevad üksteisest ja need määratle- takse käesolevas peatükis. Teatud konstruktsioonide puhul võib osutuda vajalikuks käsitleda veel muidki piirseisundeid - näiteks väsimust. (3) Kõik võimalikud arvutusolukorrad tuleb võtta arvesse ja selgitada kriitilised koormusjuh- tumid. Iga kriitilise koormusjuhtumi jaoks tuleb määrata koormuskombinatsiooni tulemite arvutuslikud suurused (s.o arvutuslikud sisejõud, pinged jne.).
mugavuse, -ehitise (läbipainded, siirded, praod Piiranguid ja lihtsustusi vastuvõetava välimuse jne.) ei ületa EPN - s toodud säilimise. Kontrollimisel kasutuspiirkriteeriume. Eri rakendusjuhised piirduvad peab jälgima piirseisundite puhul staatiliselt koormatud konstruktsioonide võimalike kasutatavad konstruktsioonide kande- ja deformatsioone arvutuskoormused erinevad kasutuspiirseisunditega. (läbivajumisi), vibratsioone üksteisest ja need Mõnel juhul, näiteks tuule mis võivad olla kahjulikud määratletakse dünaamilise mõju inimestele või ohtlikud käesolevas peatükis. Teatud arvestamisel. Võib hoonetele. konstruktsioonide puhul võib dünaamilist koormust 35. Materjalide ja osutuda vajalikuks käsitleda tinglikult käsitleda
tatsiooninõuded. Raudbetoonkonstruktsioonile võivad kasutuspiirseisundi puhul määravaks osutuda: − läbipainded ja deformatsioonid, mis kahjustavad konstruktsiooni välimust, takistavad selle normaalset kasutamist või kahjustavad konstruktsiooniga külgnevaid mittekandekonstrukt- sioone; − konstruktsiooni välimust või kestvust kahjustavate pragude tekkimine; − konstruktsiooni kestvust vähendavad surutud betooni kahjustused. 1.5.2. Norm- ja arvutuskoormused Normkoormus on koormuse etteantud või mingi tõenäosusega määratud suurus (näiteks jõud Fk, Gk, Qk). Arvutuskoormus võtab arvesse normkoormuse võimalikku muutlikkust ebasoodsamas suunas. Ta saadakse normkoormuse korrutamisel koormuse osavaruteguriga γF , näiteks Fd = γFFk, Gd = γGGk, Qd = γQQk. Koormuse osavarutegur on koormuse ebasoodsa toime korral alalisele koormusele γG = 1,2 ja muutuvale koormusele γQ = 1,5.
kasutuspiirkriteeriume. (3) Kõik võimalikud arvutusolukorrad tuleb võtta arvesse ja selgitada kriitilised koormusjuhtumid. (4) Koormusjuhtum hõlmab omavahel sobivaid koormusvariante, deformatsioone, hälbeid ja ebatäpsusi, mida tuleb arvestada konstruktsiooni kontrollimisel. (5) Koormusvariant määratleb liikuva koormuse asukoha, suuruse ja suuna. (6) Võimalikud hälbed koormuste oletatud asukohtadest ja suundadest tuleb võtta arvesse. Arvutussuurused (arvutuslikud suurused) Arvutuskoormused (1) Koormuse arvutussuurus Fd väljendatakse üldkujul avaldisega , kus F on koormuse osavarutegur, mille abil võetakse arvesse koormuse võimalikke ebasoodsaid kõrvalekaldeid, (2) Erinevate koormusliikide arvutussuurused väljendatakse järgmiselt: (3) Juhul, kui tuleb teha vahet alaliste koormuste soodsate ja ebasoodsate mõjude vahel, kasutatakse kahte erinevat osavarutegurit. Koormustulemite arvutussuurused
vähendustegureid. Pinna suurusest tulenev vähendustegur A = c* 0+A0 / A < 1,0 , kus c = 5/7; A0 = 10,0 m2; 0 kombinatsioonitegur. Korruste arvust tulenev vähendustegur n = (2 + (n 2) 0 ) / n , kus n<2 on vaadeldavast konstruktsioonist kõrgemal olevatew korruste arv; 0 kombinatsuoonitegur. Tabel 1 (2.3) Arvutuskoormused saadakse norm- Materjali omaduste osavarutegurid M koormuste korrutamisel osavaruteguritega. Teostuskategooria A B C Materjali või mingi toote omaduse ---------------------------------------------------------------
tatsiooninõuded. Raudbetoonkonstruktsioonile võivad kasutuspiirseisundi puhul määravaks osutuda: läbipainded ja deformatsioonid, mis kahjustavad konstruktsiooni välimust, takistavad selle normaalset kasutamist või kahjustavad konstruktsiooniga külgnevaid mittekandekonstrukt- sioone; konstruktsiooni välimust või kestvust kahjustavate pragude tekkimine; konstruktsiooni kestvust vähendavad surutud betooni kahjustused. 1.5.2. Norm- ja arvutuskoormused Normkoormus on koormuse etteantud või mingi tõenäosusega määratud suurus (näiteks jõud Fk, Gk, Qk). Arvutuskoormus võtab arvesse normkoormuse võimalikku muutlikkust ebasoodsamas suunas. Ta saadakse normkoormuse korrutamisel koormuse osavaruteguriga F , näiteks Fd = FFk, Gd = GGk, Qd = QQk. Koormuse osavarutegur on koormuse ebasoodsa toime korral alalisele koormusele G = 1,2 ja muutuvale koormusele Q = 1,5.