Puitkonstruktsioonid praktikumid 4 praktikum (0)

Ehitiste projekteerimise instituut
Ehituskonstruktsioonide õppetool
EEK0050 Puitkonstruktsioonid
LABORATOORNE TÖÖ NR 4
NAELLIITE SURVEKATSE
Üliõpilane: Hanna Jakobson
Matrikli number: 150873CTF
Töö esitatud: 12.05.2015
Töö kaitstud:
Juhendaja : Elmar -Jaan Just
Tallinn 2015
1. Katsekeha eskiis , koormamisskeem, katsetabel
Joonis 1.1. Katsekeha eskiis ja koormamisskeem
Tabel 1.1
Jrk nr
F
Mõõtkella lugem
Deformatsioon
Δu
u
kN
mm
mm
mm
1
0
0,00
0,00
0,00
2
5
0,00
0,00
0,00
3
10
0,00
0,00
0,00
4
15
0,00
0,00
0,00
5
20
-0,07
0,07
0,07
6
25
-0,19
0,12
0,19
7
30
-0,34
0,15
0,34
8
35
-0,54
0,20
0,54
9
40
-0,81
0,27
0,81
10
45
-1,24
0,43
1,24
11
50
-1,82
0,58
1,82
12
55
-2,24
0,42
2,24
13
60
-2,90
0,66
2,90
14
65
-3,70
0,80
3,70
15
70
-4,43
0,73
4,43
16
75
-5,22
0,79
5,22
17
80
-6,24
1,02
6,24
18
85
-7,33
1,09
7,33
19
90
-8,81
1,48
8,81
20
93
-10,80
1,99
10,80
2. ; 3. Koormus-deformatsiooni ja deformatsioonide juurdekasvu kõverad
Graafik 2.1. Koormus-deformatsiooni kõver
Graafik 2.2. Deformatsioonide juurdekasvu kõver

4. Koormus proportsionaalsuse piiril Pp, millele järgnevad suured plastilised deformatsioonid
Vastavaks koomuseks on Pp = 50 kN
5. Deformatsioon up proportsionaalsuse piiril koormusest Pp
Koormusele Pp vastav deformatsioon on up = 1,24 mm.

6. Kahelõikelise naelühenduse kandevõime standardi EVS-EN 1995-1-1:2005+NA2007+A1:2008+ NA:2009 kohaselt
Arvutuseeldused:

• I kasutusklass
  
• Lühiajaline koormus
  
• Puidu tugevusklass C24
  

Katsetatava naelühenduse kandevõime leitakse avaldisega Rd = Rd,min*m

• Rd,min – naela minimaalne arvutuslik kandevõime
  
• m – naelte arv ühenduses
  

Rd,min on minimaalne järgmistest suurustest.
Äärmise elemendi muljumine
ρk = 350 kg/m3
t1 = 32 mm
kmod = 0,9
γM = 1,3
fh,1,k = 0,082*ρk*d-0,3 = 0,082*350*4-0,3 = 18,93 MPa
Fv,Rk = fh,1,k*t1*d = 18,93*32*4 = 2,42 kN
Fv,Rd = Fv,Rk*kmod/γM =2,42*0,9/1,3 = 1,68 kN
Keskmise elemendi muljumine
fh,1,k = fh,2,k = 18,93 MPa
t1 = t1 = 32 mm
Fv,Rk = 0,5*fh,2,k*t2*d = 0,5*18,93*32*4 = 1,21 kN
Fv,Rd = Fv,Rk*kmod/γM =1,21*0,9/1,3 = 0,84 kN
Naela paindumine keskelt
β = fh,1,k/fh,2,k = 1
My,Rk = 0,3*fu,k*d2,6 = 0,3*600*42,6 = 6617 Nmm
Fv,Rd = Fv,Rk*kmod/γM =1,05*0,9/1,3 = 0,73 kN
Naela paindumine kolmest kohast
Fv,Rd = Fv,Rk*kmod/γM =1,15*0,9/1,3 = 0,80 kN
Rd,min = 0,73 kN
m = 20
Rd = Rd,min*m = 20*0,73*2 = 29,2 kN
7. Naelühenduse deformatsioon

a) Naelliite hetkeline nihe
Koormus naelale F = Rd/m = 29,2/20 = 1,46 kN
Naelliite nihkemoodul Kser = ρm1,5*d0,8/30 = 3501,5*40,8/30 = 661,7 N/mm
uinst = F/Kser = 1460/661,7 = 2,2 mm
b) Naelliite lõplik paigutus
kdef = 0,6
ufin = uinst(1+ kdef) =2,2*(1+0,6) = 3,5 mm
8. Hetkelist nihet põhjustava koormuse võrdlus arvutusliku kandejõu koormusega proportsionaalsuse piiril
uinst = 2,2 mm Pu, inst = 55,0 kN
Pp = 50 kN
Pd = Rd = 29,2 kN
Pd/Pu,inst = 29,2/55 = 0,53 = 53%
Pp/Pu,inst = 50/55,0 = 0,91 = 91%
9. Naelte minimaalsete vahekauguste kontroll vastavalt standardi EVS 1995-1-1:2007 nõuetele ja naelte sobivuse kontroll
[mm]
Katses
Lubatud
a1
90
5d = 40
a2
20
5d = 20
a3c
90
10d = 40
a4t
19
5d = 20
a4c
19
5d = 20
Naelte kaugus servast ristikiudu ei ole standardi nõuete järgselt piisav.
Puitelemendi minimaalne paksus ettepuurimata naelaavade korral:
Meil puit elemendi paksus t = 32 mm, seega naelte diameeter antud puitelemendile on sobiv.
10. Katsekeha purunemine
Katsekeha kaotas kandevõime naelte paindumise tagajärjel. Naelapead tungisid puidu sisse ning naela otsad pöördusid üles. Arvutuslikult saadud kandevõime näitas sama purunemisviisi.
Katsekeha võttis maksimaalselt vastu jõudu 93 kN. Pärast seda hakkasid deformatsioonid kiiresti kasvama, millest järeldub, et katsekeha oli kaotanud oma tugevuse ( kandevõime).