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. 2) Mingi lõike, elemedi või liite purunemisega (va. Väsimuspurunemine) seotud piirseisundi
1. Defineerige suurus 1N 1 njuuton on niisugune jõud, mis annab kehale massiga 1 kilogramm kiirenduse 1 meeter sekund ruudus. 2. Kui suur on muutuvkoormuse osavarutegur kandepiirseisundis alalises arvutusolukorras? 1,5 3. Defineerige mõiste dünaamiline koormus Koormus, annab konstruktsioonile või tema osadele märgatava kiirenduse. 4. Defineerige mõiste staatiline koormus Koormus, mis ei põhjusta konstruktsioonis arvestatavaid kiirendusi. 5. Kuidas on tagatud eestis projekteerimisstandardite eeldus: ehitustöid teostavatel isikutel on küllaldased ametioskused ja töökogemus?
Sõltub materjalide omavahelisest hõõrdejõust ja koormusest, mis kihte omavahel kokku surub. fvk = fvk0 + 0,4d ; fvk 0,065, kuid mitte vähem kui fvko, Kestsängitusega müüritis. Millest sõltub survetugevus? Kestsängitusega müüritis - Õõntega müürikivid sängitatakse alusele kahel serval asetseva mördiriba abil. Survetugevus sõltub kivimaterjali survetugevusest, mördi tugevusest ja armeeringust. Müüritise normatiivne ja arvutuslik survetugevus. Materjali osavarutegur. Müüritise arvutuslik survetugevus fd = fk / M. (M on müüritise materjali osavarutegur, fk on müüritise normatiivne survetugevus, mis sõltub müürikivi normaliseeritud survetugevusest ja mördi liigist) Müüritise normatiivne survetugevus : Põhimördi kasutamisel fk = Kfb0,65fm0,25 (k väärtus sõltub kivi tugevusgrupist) Kergmördi kasutamisel fk = Kfb0,65 , eeldusel, et fb ei ole suurem kui 15 N/mm2 ja
F1 = F5 = 6,37 · 27,2 = 173,3 kN/m Kandvad siseseinad h=26,1 m raudbetoon 300 mm - 0,30·25=7,5 kN/m2 F3 = F4 = 7,5 · 26,1 = 195,8 kN/m Omakaalukoormus kokku: F1 = 11,7 + 107,0 + 173,3 = 292,0 kN/m F3= 16,8 + 153,5 + 195,8 = 366,1 kN/m 1.4 ARVUTUSLIKUD KOORMUSED JA KOORMUSKOMBINATSIOONID 1. Pinnase tugevusest sõltuv kandevõime kaotus Gj Gkj "+" Q1 Qk1 "+" Qi 0i Qki alaliskoormuse osavarutegur G = 1,0 muutuva koormuse osavarutegur Q = 1,3 kombinatsioonitegur - lumekoormus 0 = 0,6 Koormused seintele kN/m Koormus sein teljel 1 sein teljel 3 Lumekoormus 1,3x0,6x4,23=3,30 1,3x0,6x5,62=4,38 Kasuskoormus 1,3x83,2=108,2 1,3x117,0=152,1 Omakaal 292 366,1 Kokku 403,5 522,6 2. Konstruktsioonimaterjali tugevusest sõltuv kandevõime kaotus Gj Gkj "+" Q1 Qk1 "+" Qi 0i Qki alaliskoormuse osavarutegur G = 1,2
Konstruktiivne Structural system Systéme Tragsystem Rakennejärjes- süsteem structural telmä Tähised (1) Sõltuvalt kontekstist kasutatakse järgmisi tähiseid -- G vähendustegur, 0 -- muutuva koormuse kombinatsioonitegur, 1 -- muutuva koormuse tavalise väärtuse kombinatsioonitegur, 2 -- muutuva koormuse tõenäolise väärtuse kombinatsioonitegur, A -- avariikoormuse osavarutegur, a -- geomeetrilise suuruse ebatäpsus, F -- koormuse osavarutegur, G -- alalise koormuse osavarutegur, G,inf -- osavarutegur Gk,inf jaoks, G,sup -- osavarutegur Gk,sup jaoks, GA -- osavarutegur alalise koormuse avariikombinatsioonile, M -- materjali omaduste osavarutegur, P -- eelpingekoormuse osavarutegur, Q -- muutuva koormuse osavarutegur, A -- avariikoormus, ristlõikepindala, Ad -- avariikoormuse arvutusväärtus,
Joonis 4.11 Keskmise süvise dk määramine γk – vundamendi materjali ja vundamendile toetuva pinnase keskmine mahukaal, mis olenevalt vundamendi mõõtmetest (laiema talla puhul suurem) 3 3 on vahemikus 20 kuni 24 kN/m , keskmiselt 22 kN/m γG – alalise koormuse osavarutegur 12 Dreenimata tingimustes seega V1d + B⋅dk⋅γk ⋅γG = B[(π + 2)⋅cud + q′]/γR, millest V1d B= ( 4.3) [(π + 2)cud + q′] γ R − d k γ k γ G Kasutades arvutusvarianti 2 on tugevusparameetri cu osavarutegur 1,0. Seega cud = cuk
Pikaajaline koormus 0,70 0,70 0,55 0,70 0,70 0,55 Keskmise kestusega koormus 0,80 0,80 0,65 0,80 0,80 0,65 Lühiajaline koormus 0,90 0,90 0,70 0,90 0,90 0,70 Hetkeline koormus 1,10 1,10 0,90 1,10 1,10 0,90 Materjali osavarutegur Põhikombinatsioonid : Avariikombinatsioonid : 1 Saepuit 1,30 M= Okaspuidust saematerjal tugevusklassiga C35 1,25 Lamellpuit ja spoonliimpuit 1,25 1,30 Puidupõhised plaadid 1,20
mõjuvate koormuste mõju. Iga koormuskombinatsioon peab sisaldama püsikoormust ja sellele lisaks kas domineerivat muutuvkoormust või erakordset koormust. Kandepiirseisundi koormuskombinatsioonid: · Alaliste või ajutiste arvutusolukordade koormuskombinatsioonid G. j Gk . j "+" P P"+" Q.1Qk .1"+" Q.i 0.i Qk .i , kus j 1 i >1 ,,+" ja tähendavad mõjumist samaaegselt ühes kombinatsioonis. on koormuse osavarutegur vastavalt indeksile Qk .1 - domineeriv muutuvkoormus Qk .i - muu muutuvkoormus Kui ei ole ilmne, milline muutuvkoormustest on domineeriv, tuleb vaadelda erinevaid variante, käsitledes iga muutuvkoormust kui domineerivat. · Erakordse arvutusolukorra koormuskombinatsioonid G k. j "+" P"+" Ad "+" ( 1.1või 2.1 )"+" 0.i Qk .i j 1 i >1 Valik 1.1Qk .1 või2.1Qk
arvu ja pingeamplituudi vahel. Väsimuspiir L - piir, millest allapoole jääva amplituudiga pingete vaheldumised ei mõjuta konstruktsiooni väsimuse seisukohalt. Väsimusarvutusteks puudub vajadus, kui vähemalt üks järgmistest tingimustest on täidetud: a) normatiivse pinge suurim amplituud rahuldab tingimust 26 Ff (9.1) Mf Ff on osavarutegur vahelduvast koormusest põhjustatud pingete amplituudile b) pingetsüklite arv ekspluatatsiooniaja kestel N rahuldab tingimust: 36 N 2 10 6 (9.2) Mf Ft E .2 E.2 on ekvivalentne 210 6 koormustsüklile vastav konstantne pingeamplituud. c) konstruktsioonielemendi puhul, millele konstantse amplituudiga väsimuspiir D on määratud, suurim pingeamplituud rahuldab tingimust
Materjali või mingi toote omaduse --------------------------------------------------------------- arvutusväärtus leitakse valemiga Müüritis (müüritiselem.-de I 1,7 2,0 2,7 Xd = Xk / M. valmistamise kvalit.klass) II 2,0 2,3 3,0 --------------------------------------------------------------- M on materjali osavarutegur, mis sõltub Seina sidemete ankurdus-, 2,5 2,5 2,5 materjali kvaliteediklassist (I või II) ja tõmbe- ja survetugevus teostuskategooriast (A, B või C Eestis on --------------------------------------------------------------- soovitatav kasutada B). Nake armat.teras ankurdusel 1,7 2,2 - ---------------------------------------------------------------
koormamist tema suhteliselt väiksel pinnal Ab. Tugevnemine tekkib seoses ruumilise pingeolukorra tekkimisega müüritises koormuse all Kui esimese grupi kividest tehtud kestsängituseta sein on koormatud koondatud jõuga, siis tuleks kontrollida, et koondatud jõu all ei ületaks survepinged järgmise avaldisega antud väärtust (6.33) kuid mitte vähem kui ega rohkem kui . Eelmise avaldise tähised: fk --müüritise normsurvetugevus; M --materjali osavarutegur; Ab --toetuspind, mida ei võeta suuremaks kui 0,45 Aef; Aef --seina arvutuslik ristlõikepind Lef t; t --seina paksus, mis arvestab uurdeid sügavusega enam kui 5 mm. Koormuse ekstsentrilisus ei tohiks olla suurem kui t/4. Käsiraamatutes antakse ka muid arvutusvariante sõltuvalt koormuspinnast ja koormatava elemendi muudest omadustest. Eraldi tuleks vaadelda konstruktsiooni toesõlmi. 13 Müüri tugevdamine armeerimisega (vasta järgmistele punktidele)-
1.Ehituskonstruktsioonide Tugevusarvutused tehakse asendis keha raskusjõu arvutuse põhimõtted, arvutuskoormusega Ed=Q*Fk mõjusirge.vaata KA KONSP arvutusskeemid, Ed arvutuskoormus Q LK 16-17!!! tugevusarvutuse alused. osavarutegur Fk Tugevusarvutuses normkoormus. 3. pingete leidmine lähtutakseüldjuhul Konstruktsiooni elementide ristlõikes( avaldised ja elastsusteooriast, arvutuste koormused määratakse tegelik leidmine). aluseks on ristlõikes leitud vastava materj mahumassi ja Kivimüüritise pinged. Kivimüüritise elemendi mahu alusel
reegleid või küllaldastele kogemustele tuginevad ettekirjutusi. (st. "lahtisest uksest" ei ole vaja sisse murda!) Projekteerimise alused 25 9.3 Arvutussuurused (arvutuslikud suurused) 9.3.1 Arvutuskoormused (1) Koormuse arvutussuurus Fd väljendatakse üldkujul avaldisega Rd=R(ad1,ad2,...,Xd1,Xd2,..), (1) kus F - koormuse osavarutegur, mille abil võetakse arvesse koormuse võimalikke ebasoodsaid kõrvalekaldeid, koormuse ebatäpse modelleerimise võimalusi, koormustulemite hindamise ebatäpsusi, samuti uuritava piirseisundi hindamise ebatäpsusi. (2) Erinevate koormusliikide arvutussuurused väljendatakse järgmiselt: Gd = G Gk ; Qd = Q Qk või Qd = Q i Qk ;
− 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. Raudbetoonkonstruktsioonide üldkursus 30 1.5.3. Betooni ja terase norm- ja arvutustugevused Materjali normtugevus fk on mingi , tavaliselt 95%–lise tõenäosusega tagatud tugevus. Materjali arvutustugevus fd saadakse normtugevuse jagamisel materjali tugevuse f osavaruteguriga γM: f d = k , kus
To = - (tnt tt) To = -36,8 - negatiivne. Horisontaalse liikumise arvutused = 10 - päikesekiirgusest tingitud temperatuurikoormus pindadele, mille katte paksus on 150 mm, sh asfaltkate, deformatsioonivuukide liikumisvaru arvutamiseks. T = tVII + T tnx + C T = 61,8; Lt = 63000mm temperatuurivahemik; f = 1,2 osavarutegur; -5 = 1,010 betooni joonpaisumistegur; = Lt*T** f a = 0,047m. Vuugi laiuseks on seega leitud 4,7 cm. 8 DEFORMATSIOONIVUUKIDE RAJAMINE Praeguseks ajaks on mitmed firmad väljatöötanud erinevaid lahendusi deformatsioonivuukide rajamiseks. Iga firma pakub välja omapoolseid nägemusi koos vuugitäitematerjalidega
* konstruktsiooni välimust või kestvust kahjustavate pragude tekkimine; * konstruktsiooni kestvust vähendavad surutud betooni kahjustused 24. Norm- ja arvutuskoormuse mõiste (p 1.5.2). 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 , näiteks Fd = FFk, Gd = GGk, Qd = QQk. Koormuse osavarutegur on koormuse ebasoodsa toime korral alalisele koormusele G = 1,20 ja muutuvale koormusele Q = 1,5. 25. Betooni ja terase norm- ja arvutustugevused (p 1.5.3). Materjali normtugevus fk on mingi, tavaliselt 95%lise tõenäosusega tagatud tugevus. Materjali arvutustugevus fd saadakse normtugevuse jagamisel materjali tugevuse osavaruteguriga M: fd = fk /M Betooni normtugevused fck - silindriline normsurvetugevus; fctk 0.05 - alumine normtõmbetugevus (95% tõenäosusega tagatud normtugevus);
• Arvutuslik kandevõime, arvutuslik tugevus /design resistance/ Rd − konstruktsiooniline kandevõime (tugevus), mis seob kõik konstruktsioonili- sed omadused vastavate materjalide omaduste arvutuslike väärtustega. Leitakse materjalide omaduste arvutuslike väärtuste Xnd alusel Rd = f {X1d, X1d, …} või alternatiivina materjalide omaduste normväärtuste XnK alusel: Rd = f {X1K, X1K, …} / γM γM − materjali omaduse osavarutegur − ≥ 1,0 • Materjali omaduse arvutuslik väärtus /design value of a material property − väärtus, mis saadakse materjali omaduse normväärtuse jagamisel mater- /− jali omaduse osavaruteguriga või erijuhtumitel otsese määramise teel: Xd = XK / γ M • Materjali omaduse osavarutegur /partial factor for a material property/− − tegur (≥ 1,0), mis arvestab ebasoovitavaid kõrvalekaldeid materjali omadus-
kandevõimet ning vajaduse korral kontrollitakse mõõtmeid kuni on täidetud vajalikud tingimused. Real juhtudel on seda iteratsiooni võimalik lihtsustada ja talla vajalikud mõõtmed otseselt määrata. 3.2. PINNASE OMADUSED. OSAVARUTEGURID. Pinnase omaduste arvutusväärtused Xd tuleb määrata otseselt või normväärtuse Xk kaudu valemiga Xd = Xk / m kus m on pinnase omaduse osavarutegur. Pinnase omaduste normväärtused määratakse katseandmetest piisava ettevaatlik-kusega leitud keskväärtusena. Statistiliselt väljendatuna tähendab piisavalt ettevaatlik keskvääruts seda, et normväärtusest väikemaid väärtusi ei esine üle 5 % juhtudest ehk normväärtus on määratud 95 % garanteeritusega. (Sisuliselt vastavad normväärtused SNiP-i I piirseisundi tugevusparameetritele 1, c1 ja cu1.)
Vastavalt eeldustele ei võta ristlõige vastu tõmbepingeid, surutud osas pingeepüür täitub ja arvutustes võetakse see ristküliku kujuliseks. Selle pinna raskuskese peab seega asuma jõu rakenduspunkti all (sellega ühel joonel). See tingimus on pinna Ac määramise aluseks; i(m) -- kandevõimet vähendav tegur (nõtketegur) i või m vastavalt saledusele ja ekstsentrilisu- sele (j 2.4.2.2); fk -- müüritise normsurvetugevus; M -- materjali osavarutegur. Surve on tsentriline ja lõike on tehtud seina alumises pinnas, seetõttu i = 1, Nrd2=1,00*0,25*1,00* 7,096*106/2,0= 887 kN > Ned2= 536 kN 60% 6 NRd1=1,00*0,51*1,00* 7,096*10 /2,0= 1809 kN > Ned1= 1094 kN 60% Kandevõime on tagatud Jätsime varu (40%) seinade kandevõimes tuulekoormuse vastupanuks. Koostas N.N 2011 13
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. Raudbetoonkonstruktsioonide üldkursus 30 1.5.3. Betooni ja terase norm- ja arvutustugevused Materjali normtugevus fk on mingi , tavaliselt 95%lise tõenäosusega tagatud tugevus. Materjali arvutustugevus fd saadakse normtugevuse jagamisel materjali tugevuse fk osavaruteguriga M: f d , kus
Georg Kodi TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL ehitiste projekteerimise instituut 10.1 Poldi lõikekandevõime v fub A Fv ,Rd = M2 fub - poldi normatiivne tõmbetugevus A - poldi ristlõikepindala keermestamata osa A või keermestatud osa As. M2 = 1.25 - poldi materjali osavarutegur v = 0.6 - poldi tugevusklasside 4.6; 5.6 ja 8.8 puhul, kui töötav ristlõige asub keermestatud osas. Kõigi poldiklasside puhul, kui töötav ristlõige asub keermestamata osas. v = 0.5 - poldi tugevusklasside 4.8, 5.8, 6.8 ja 10.9 puhul, kui töötav ristlõige asub keermestatud osas.
Indeks E viitab koormustest tingitud suurusele (sisejõud jms) Indeks d (design) viitab arvutussuurusele mis saadakse tavaliselt normatiivväärtuse jagamisel (teatud juhtudel ka korrutamisel) vastava osavaruteguriga. Indeks R (resistance) viitab kandevõimele, näiteks MRd on arvutuslik paindekandevõime. Indeks b (buckling) viitab stabiilsusele, näiteks Nb,Rd on varda arvutuslik nõtkekandevõime. Indeks G viitab alaliskoormusele, näiteks G on alaliskoormuse osavarutegur. Indeks Q viitab muutuvkoormusele, jne. Teras 1 12 Joon. 1.3: Telgede ja mõõtmete tähised Teras 1 13 2.2 Piirseisundid Eristatakse tavaliselt kandepiirseisundeid (ultimate limit state) ja kasutuspiirseisundeid (serviceability limit state)
2. MATERJALI VARUTEGURID 2.1 Kandepiirseisund Koormuskombinatsioon kandepiirseisundis: ∑γ j G , j ⋅ Gk , j + γ Q ,1 ⋅ Qk ,1 + ∑γ i> 1 Q ,i ⋅ ψ 0 ,i ⋅ Qk ,i Materjali arvutuslik tugevus: k mod ⋅ Xk Xd = γM Xk – materjali tugevusomaduse normväärtus γM – materjali osavarutegur kmod – koormuse kestust ja kasutusklassi (niiskust) arvestav deformatsioonitegur Materjali osavaruteguri γM soovitatavad väärtused: Materjal γM Monoliitpuit, MDF, puitlaast- ja kiudplaadid 1,3 Lamell-liimpuit 1,25
k mod k h k sys X k NB! Materjali tugevuse arvutusväärtus leitakse: X d = , kus M k mod -modifikatsioonitegur vastavalt kasutusklassile ja koormuse kestusklassile k h - ristlõike kõrguse tegur k sys - süsteemi tugevuse tegur X k - materjali tugevusomaduse normväärtus M materjaliomaduse osavarutegur, mis katab võimalikud hälbed ntx monoliitpuit 1,3 5.4 Eskiisige puitkonstruktsioonide liited ja selgitage konstrueerimise põhimõtted. Näidake võimalikud purunemisvariandid ja purunemise ärahoidmise teed. Tappliide - töötab survele, eristatakse: ühe- ja kahe hambaga ning kolmiktappe. Elemente saabühendada nii piki kui ka ristikiudu, aga samuti ka nurga all. Tapid tsentreeritakse raskuskeskme joone järgi. Määratletud on sisselõike sügavus ja nihkepinna pikkus
annaabi.ee 
