Indholdsfortegnelse K.1 Indledning ... - It.civil.aau.dk
Indholdsfortegnelse K.1 Indledning ... - It.civil.aau.dk
Indholdsfortegnelse K.1 Indledning ... - It.civil.aau.dk
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
<strong>Indholdsfortegnelse</strong><br />
<strong>Indholdsfortegnelse</strong><br />
<strong>K.1</strong> <strong>Indledning</strong>....................................................................................... 7<br />
<strong>K.1</strong>.1 Laster virkende på konstruktionen ...........................................................................7<br />
<strong>K.1</strong>.2 Bygningens hovedstabilitet......................................................................................7<br />
<strong>K.1</strong>.3 Dimensionerede konstruktioner og samlinger ..........................................................7<br />
<strong>K.1</strong>.3.1 Kældergulvet .......................................................................................................7<br />
<strong>K.1</strong>.3.2 Forskydningslåsen ...............................................................................................7<br />
<strong>K.1</strong>.3.3 Søjle i indgangsparti ............................................................................................7<br />
<strong>K.1</strong>.3.4 Dækelement.........................................................................................................8<br />
<strong>K.1</strong>.3.5 Bærende indervæg ...............................................................................................8<br />
<strong>K.1</strong>.3.6 Alternativ understøtning af glaskube....................................................................8<br />
<strong>K.1</strong>.3.7 Bjælkeindspænding i trappetårn...........................................................................8<br />
<strong>K.1</strong>.3.8 Spændbetonbjælke...............................................................................................8<br />
<strong>K.1</strong>.3.9 Brandteknisk dimensionering...............................................................................8<br />
<strong>K.1</strong>.4 Ikke dimensionerede konstruktioner ........................................................................8<br />
<strong>K.1</strong>.4.1 Bærende indvendige vægge .................................................................................8<br />
<strong>K.1</strong>.4.2 Ikkebærende indvendige vægge ...........................................................................8<br />
<strong>K.1</strong>.4.3 Ydervæg..............................................................................................................9<br />
<strong>K.1</strong>.4.4 Tagkonstruktion...................................................................................................9<br />
<strong>K.1</strong>.4.5 Bærende vægge trappetårn...................................................................................9<br />
<strong>K.1</strong>.4.6 Dækkonstruktion .................................................................................................9<br />
<strong>K.1</strong>.4.7 Etageadskillelse ved glaskube..............................................................................9<br />
<strong>K.1</strong>.5 Projekterede samlingsdetaljer ................................................................................10<br />
K.2 Projekteringsforudsætninger ..................................................... 11<br />
K.2.1 Normgrundlag .......................................................................................................11<br />
K.2.2 Sikkerhedsgrundlag ...............................................................................................11<br />
K.2.3 Materialeforudsætninger........................................................................................11<br />
K.2.3.1 Beton.................................................................................................................11<br />
K.2.3.2 Stål ....................................................................................................................12<br />
K.2.3.3 Armering ...........................................................................................................12<br />
K.2.4 Lastforudsætninger................................................................................................12<br />
K.3 Laster............................................................................................. 13<br />
K.3.1 Variable laster .......................................................................................................13<br />
K.3.1.1 Nyttelast fra personer, møbler og inventar..........................................................13<br />
K.3.1.2 Vindlast.............................................................................................................13<br />
K.3.1.3 Naturlast – sne...................................................................................................17<br />
K.3.2 Egenlast.................................................................................................................19<br />
K.3.2.1 Forudsætninger for beregning af egenlasten.......................................................19<br />
K.3.2.2 Egenlast af sammensatte konstruktionsdele........................................................20<br />
1
Konstruktion<br />
K.3.2.3 Egenlast af bygningen ....................................................................................... 25<br />
K.3.3 Lastkombinationer ................................................................................................ 44<br />
K.3.3.1 Anvendelsesgrænsetilstand................................................................................ 44<br />
K.3.3.2 Brudgrænsetilstand............................................................................................ 44<br />
K.4 Valg af understøtningsform af glaskuben................................. 45<br />
K.4.1 Geometri............................................................................................................... 45<br />
K.4.2 Beregningsforudsætninger..................................................................................... 46<br />
K.4.2.1 Kontrol-, sikkerheds- og miljøklasse ................................................................. 46<br />
K.4.2.2 Materialeparametre ........................................................................................... 46<br />
K.4.3 Laster.................................................................................................................... 46<br />
K.4.4 Dimensionering af arkitektens forslag ................................................................... 47<br />
K.4.4.1 Eftervisning af bøjningsbæreevne...................................................................... 47<br />
K.4.4.2 Eftervisning af forskydningssbæreevne ............................................................. 48<br />
K.4.4.3 Påvirkning af moment og forskydning............................................................... 49<br />
K.4.4.4 Nedbøjningsundersøgelse.................................................................................. 49<br />
K.4.5 Alternativt forslag ................................................................................................. 49<br />
K.4.5.1 Eftervisning af bøjningsbæreevne...................................................................... 49<br />
K.4.5.2 Eftervisning af forskydningssbæreevne ............................................................. 50<br />
K.4.5.3 Påvirkning af moment og forskydning............................................................... 50<br />
K.4.5.4 Nedbøjningsundersøgelse.................................................................................. 51<br />
K.4.5.5 Dimensionering af understøtningssøjle.............................................................. 51<br />
K.4.6 Sammenligning og udvælgelse af konstruktionsudformning .................................. 52<br />
K.5 Rumlig stabilitet........................................................................... 53<br />
K.5.1 Optagelse af kræfter på bygningen ........................................................................ 53<br />
K.5.1.1 Optagelse af kræfter i vandret plan.................................................................... 53<br />
K.5.1.2 Optagelse af kræfter i lodret plan....................................................................... 53<br />
K.6 Spændinger i de vægge, der sikrer bygningens rumlige<br />
stabilitet ................................................................................................. 55<br />
K.6.1 Bestemmelse af spændinger i væggene hidrørende fra vindlast.............................. 55<br />
K.6.1.1 Beregningsforudsætninger................................................................................. 55<br />
K.6.1.2 Optagelse af vindtryk på facade/gårdfacade....................................................... 56<br />
K.6.1.3 Optagelse af vindtryk på gavlene....................................................................... 59<br />
K.6.1.1 Maksimale spændinger i kældervæggene........................................................... 63<br />
K.6.2 Spændinger i væggene fra vindsug og -tryk samt snelast på tagterrassen ............... 68<br />
K.6.2.1 Beregningsforudsætninger................................................................................. 68<br />
K.6.2.2 Beregning af spændinger................................................................................... 69<br />
K.6.3 Spændinger i væggene hidrørende fra egen- og nyttelast ...................................... 70<br />
K.6.3.1 Beregningsforudsætninger................................................................................. 70<br />
K.6.3.2 Beregning af spændinger................................................................................... 71<br />
2
<strong>Indholdsfortegnelse</strong><br />
K.7 Maksimale spændinger ............................................................... 73<br />
K.7.1 Maksimale trækspændinger ...................................................................................73<br />
K.7.2 Maksimale trykspændinger....................................................................................73<br />
K.7.3 Sammenfatning......................................................................................................75<br />
K.8 Spændinger i trappetårnets vægge hidrørende fra glaskuben77<br />
K.8.1 Geometri ...............................................................................................................77<br />
K.8.2 Beregningsforudsætninger .....................................................................................77<br />
K.8.2.1 Statisk model.....................................................................................................77<br />
K.8.2.2 Laster ................................................................................................................77<br />
K.8.3 Bestemmelse af spændinger...................................................................................78<br />
K.8.4 Ækvivalering af resulterende laster til dimensionering af fundamenter...................79<br />
K.9 Indspænding af u<strong>dk</strong>raget bjælke ............................................... 81<br />
K.9.1 Geometri ...............................................................................................................81<br />
K.9.2 Beregningsforudsætninger .....................................................................................82<br />
K.9.2.1 Kontrol, sikkerheds- og miljøklasse ...................................................................82<br />
K.9.2.2 Materialeparametre............................................................................................82<br />
K.9.2.3 Laster ................................................................................................................82<br />
K.9.2.4 Bestemmelse af spændinger i væg 6...................................................................83<br />
K.9.2.5 Kræfter på indspændingstværsnittet ...................................................................83<br />
K.9.3 Kontrol af tværsnittets bæreevne............................................................................84<br />
K.9.4 Forankringslængde ................................................................................................85<br />
<strong>K.1</strong>0 Etagedæk ...................................................................................... 87<br />
<strong>K.1</strong>1 Spændbetonbjælke....................................................................... 89<br />
<strong>K.1</strong>1.1 Beregningsforudsætninger .....................................................................................89<br />
<strong>K.1</strong>1.1.1 Geometri........................................................................................................89<br />
<strong>K.1</strong>1.1.2 Tværsnitskonstanter.......................................................................................89<br />
<strong>K.1</strong>1.1.3 Materialeparametre ........................................................................................90<br />
<strong>K.1</strong>1.1.4 Laster.............................................................................................................90<br />
<strong>K.1</strong>1.2 Forspændingskraften K..........................................................................................91<br />
<strong>K.1</strong>1.3 Tab i forspændingskraften .....................................................................................92<br />
<strong>K.1</strong>1.3.1 Svind .............................................................................................................92<br />
<strong>K.1</strong>1.3.2 Krybning .......................................................................................................94<br />
<strong>K.1</strong>1.3.3 Relaxation......................................................................................................97<br />
<strong>K.1</strong>1.3.4 Effektiv forspænding .....................................................................................97<br />
<strong>K.1</strong>1.3.5 Spændinger hidrørende fra forspændingskraften ............................................97<br />
<strong>K.1</strong>1.3.6 Spændinger hidrørende fra egenlast, nyttelast samt vindlast ...........................97<br />
<strong>K.1</strong>1.3.7 Dimensionsgivende lastkombinationer...........................................................97<br />
<strong>K.1</strong>1.3.8 Spændingsfordeling .......................................................................................98<br />
<strong>K.1</strong>1.4 Beregning af regningsmæssig brudmoment M d ......................................................98<br />
3
Konstruktion<br />
<strong>K.1</strong>1.4.1 Tøjningen ε s0 ................................................................................................. 98<br />
<strong>K.1</strong>1.4.2 Trykzonehøjde x............................................................................................ 98<br />
<strong>K.1</strong>1.4.3 Kontrol af brudsikkerhed............................................................................. 100<br />
<strong>K.1</strong>1.5 Forskydningsarmering......................................................................................... 100<br />
<strong>K.1</strong>1.6 Undersøgelse af om tværsnittet er normalarmeret................................................ 103<br />
<strong>K.1</strong>1.7 Undersøgelse for minimumsarmering.................................................................. 103<br />
<strong>K.1</strong>1.8 Undersøgelse for kipning af spændbetonbjælke................................................... 104<br />
<strong>K.1</strong>1.9 Deformationsundersøgelse .................................................................................. 105<br />
<strong>K.1</strong>1.9.1 Forspændingskraften på levereningstidspunktet........................................... 105<br />
<strong>K.1</strong>1.9.2 Langtidpåvirkning ....................................................................................... 105<br />
<strong>K.1</strong>1.9.3 Korttidspåvirkning ...................................................................................... 107<br />
<strong>K.1</strong>1.10 Vurdering af maksimale udbøjninger............................................................... 108<br />
<strong>K.1</strong>2 Vægskive..................................................................................... 109<br />
<strong>K.1</strong>2.1 Geometri og samspil med øvrige konstruktioner.................................................. 109<br />
<strong>K.1</strong>2.2 Beregningsforudsætninger................................................................................... 109<br />
<strong>K.1</strong>2.2.1 Statisk model............................................................................................... 109<br />
<strong>K.1</strong>2.2.2 Materialeparametre...................................................................................... 110<br />
<strong>K.1</strong>2.2.3 Laster .......................................................................................................... 110<br />
<strong>K.1</strong>2.3 Central belastet søjle ........................................................................................... 112<br />
<strong>K.1</strong>2.4 Beregning af excentrisk belastet søjle.................................................................. 113<br />
<strong>K.1</strong>2.5 Sammenfatning ................................................................................................... 113<br />
<strong>K.1</strong>3 Forskydningslås i kælderen...................................................... 115<br />
<strong>K.1</strong>3.1 Geometri............................................................................................................. 115<br />
<strong>K.1</strong>3.2 Beregningsforudsætninger................................................................................... 115<br />
<strong>K.1</strong>3.2.1 Statisk model............................................................................................... 115<br />
<strong>K.1</strong>3.2.2 Kontrol-, sikkerheds- og miljøklasse............................................................ 116<br />
<strong>K.1</strong>3.2.3 Materialeparametre...................................................................................... 116<br />
<strong>K.1</strong>3.2.4 Laster .......................................................................................................... 116<br />
<strong>K.1</strong>3.3 Dimensionering af forskydningslås ..................................................................... 117<br />
<strong>K.1</strong>4 Søjlen i indgangspartiet ............................................................ 119<br />
<strong>K.1</strong>4.1 Geometri............................................................................................................. 119<br />
<strong>K.1</strong>4.2 Beregningsforudsætninger................................................................................... 119<br />
<strong>K.1</strong>4.2.1 Kontrol-, sikkerheds- og miljøklasse............................................................ 120<br />
<strong>K.1</strong>4.2.2 Materialeparametre...................................................................................... 120<br />
<strong>K.1</strong>4.2.3 Laster .......................................................................................................... 120<br />
<strong>K.1</strong>4.2.4 Bæreevneeftervisning for centralt belastet søjle ........................................... 122<br />
<strong>K.1</strong>4.2.5 Bæreevneeftervisning for ekscentrisk belastet søjle ..................................... 123<br />
<strong>K.1</strong>5 Kældergulv................................................................................. 125<br />
<strong>K.1</strong>5.1 Kældergulvets geometri og udseende .................................................................. 125<br />
<strong>K.1</strong>5.2 Beregningsforudsætninger................................................................................... 126<br />
4
<strong>Indholdsfortegnelse</strong><br />
<strong>K.1</strong>5.2.1 Kontrol- og sikkerhedsklasse samt miljøklasse.............................................126<br />
<strong>K.1</strong>5.2.2 Materialeparametre ......................................................................................126<br />
<strong>K.1</strong>5.2.3 Dimensionsgivende lastkombinationer.........................................................127<br />
<strong>K.1</strong>5.3 Undersidearmering ..............................................................................................127<br />
<strong>K.1</strong>5.3.1 Bestemmelse af øvre grænse for indspændingsgraden i................................127<br />
<strong>K.1</strong>5.3.2 Opstilling af indspændingsmomenterne .......................................................128<br />
<strong>K.1</strong>5.3.3 Momenterne i x- og y-retningen ...................................................................128<br />
<strong>K.1</strong>5.3.4 Bestemmelse af sammenhængen mellem m x og m y .......................................128<br />
<strong>K.1</strong>5.3.5 Bestemmelse af forholdet mellem m x og m y ..................................................128<br />
<strong>K.1</strong>5.3.6 Bestemmelse af m x og m y .............................................................................129<br />
<strong>K.1</strong>5.3.7 Armeringsbehov ..........................................................................................129<br />
<strong>K.1</strong>5.3.8 Valg af armering..........................................................................................130<br />
<strong>K.1</strong>5.3.9 Kontrol af maskevidde.................................................................................130<br />
<strong>K.1</strong>5.3.10 Kontrol af bæreevne.....................................................................................130<br />
<strong>K.1</strong>5.3.11 Undersøgelse af om tværsnittet er normaltarmeret........................................130<br />
<strong>K.1</strong>5.3.12 Pladens bæreevne.........................................................................................131<br />
<strong>K.1</strong>5.3.13 Forskydningsarmering .................................................................................131<br />
<strong>K.1</strong>5.4 Oversidearmering ................................................................................................131<br />
<strong>K.1</strong>6 Brandteknisk dimensionering .................................................. 132<br />
<strong>K.1</strong>6.1 Geometri .............................................................................................................132<br />
<strong>K.1</strong>6.2 Beregningsforudsætninger ...................................................................................132<br />
<strong>K.1</strong>6.2.1 Kontrol-, sikkerheds- og miljøklasse............................................................132<br />
<strong>K.1</strong>6.2.2 Materialeparametre ......................................................................................132<br />
<strong>K.1</strong>6.2.3 Lastkombinationer .......................................................................................132<br />
<strong>K.1</strong>6.2.4 Bran<strong>dk</strong>rav....................................................................................................132<br />
<strong>K.1</strong>6.2.5 Opdeling i brandceller og brandsektioner.....................................................133<br />
<strong>K.1</strong>6.2.6 Beregningsmetode .......................................................................................135<br />
<strong>K.1</strong>6.3 Nominelt brandforløb for brandsektion 1 .............................................................135<br />
<strong>K.1</strong>6.3.1 Brandmodstandsevnen for brandsektion 1....................................................135<br />
<strong>K.1</strong>6.3.2 Standard brandforløb i brandsektion 1..........................................................135<br />
<strong>K.1</strong>6.3.3 Bestemmelse af temperaturfordeling i V.15.i.01...........................................136<br />
<strong>K.1</strong>6.3.4 Temperatur i armeringen..............................................................................137<br />
<strong>K.1</strong>6.3.5 Temperaturfordeling gennem V.15.i.01’s dobbelte tværsnit .........................137<br />
<strong>K.1</strong>6.3.6 Betonens trykstyrkereduktionsfaktor............................................................138<br />
<strong>K.1</strong>6.3.7 Afskalning af beton i vægtværsnittet............................................................140<br />
<strong>K.1</strong>6.4 Eftervisning af bæreevne af V.15.i.01..................................................................141<br />
<strong>K.1</strong>6.4.1 Laster på V.15.i.01.......................................................................................141<br />
<strong>K.1</strong>6.4.2 Centralt belastet søjle...................................................................................143<br />
<strong>K.1</strong>6.4.3 Excentrisk belastet søjle...............................................................................143<br />
<strong>K.1</strong>6.5 Nominelt brandforløb ..........................................................................................144<br />
<strong>K.1</strong>6.6 Parametrisk brandforløb i brandcelle 3 ................................................................144<br />
5
Konstruktion<br />
<strong>K.1</strong>6.6.1 Brandmodstandsevne for brandcelle 3 ......................................................... 144<br />
<strong>K.1</strong>6.6.2 Beregningsforudsætning for parametrisk brandforløb .................................. 145<br />
<strong>K.1</strong>6.6.3 Parametrisk brandforløb i brandcelle 3 ........................................................ 150<br />
<strong>K.1</strong>6.6.4 HE300M profilernes maksimale temperatur................................................. 154<br />
<strong>K.1</strong>6.6.5 Bæreevne af det brandpåvirkede HE300M................................................... 159<br />
Bilag:<br />
K.I<br />
K.II<br />
K.III<br />
Kontrol af forudsætning for kvasistatisk vindlast…….………………....161<br />
Spændingsfordeling i vægge for excentrisk placeret resultant………….163<br />
StaadPro beregninger……………………………………………………...171<br />
6
<strong>Indledning</strong><br />
<strong>K.1</strong> <strong>Indledning</strong><br />
I denne dokumentationsrapport er udvalgte bærende konstruktionselementer i infillhuset i<br />
Holbergsgade dimensioneret. Endvidere er bygningens hovedstabilitet eftervist, og de vigtigste<br />
samlingsdetaljer er projekteret.<br />
<strong>K.1</strong>.1 Laster virkende på konstruktionen<br />
De på konstruktionen virkende laster er indledningsvist bestemt. Endvidere er de<br />
lastkombinationer, konstruktionerne er undersøgt for beskrevet.<br />
<strong>K.1</strong>.2 Bygningens hovedstabilitet<br />
Bygningens stabiliserende vægge er alle projekteret som henholdsvis in situ støbte betonvægge<br />
og præfabrikerede betonelementer.<br />
Ved anvendelse af statiske modeller er det vist, hvorledes lasterne, virkende på konstruktionen,<br />
er ført til jorden.<br />
Hovedstabiliteten af den seksetagers bygning er eftervist.<br />
<strong>K.1</strong>.3 Dimensionerede konstruktioner og samlinger<br />
<strong>K.1</strong>.3.1 Kældergulvet<br />
Kældergulvet i den dobbeltbundede kælderkonstruktion er dimensioneret. Den dobbeltbundede<br />
konstruktion har følgende opbygning:<br />
• 200 mm armeret beton<br />
• 150 mm mineraluld A-terrænbatts<br />
• 100 mm kapillarbrydende lag<br />
• 100 mm armeret beton med et fald på 1-2%<br />
• 50 mm renselag<br />
<strong>K.1</strong>.3.2 Forskydningslåsen<br />
Forskydningslåsen, der udgør samlingen mellem vægelement V.14.41.01 og in situ støbt<br />
kældervæg V.15.i.01, er dimensioneret.<br />
<strong>K.1</strong>.3.3 Søjle i indgangsparti (S.01.01)<br />
S.01.01 i indgangspartiet er dimensioneret. Søjlen i indgangspartiet er et cirkulært profil med en<br />
ydre diameter på 120 mm og en godstykkelse på 20 mm.<br />
7
Konstruktion<br />
<strong>K.1</strong>.3.4 Dækelement<br />
Dækelementer til råhuset er valgt på baggrund af specifikationer udarbejdet af Spæncom. Der<br />
anvendes PX18.<br />
<strong>K.1</strong>.3.5 Bærende indervæg<br />
Væg V.15.01.03 er dimensioneret og har følgende opbygning:<br />
• 150 mm armeret beton<br />
<strong>K.1</strong>.3.6 Alternativ understøtning af glaskube<br />
Der er undersøgt en alternativ understøtningsmulighed af de stålbjælker, der bærer glaskuben.<br />
Dette alternativ er fravalgt i samråd med 3. semestergruppen fra Instituttet for Arkitektur og<br />
Design.<br />
<strong>K.1</strong>.3.7 Bjælkeindspænding i trappetårn<br />
Samlingen mellem de u<strong>dk</strong>ragende stålprofiler SE.xx.xx og de respektive vægge V.05.xx.xx og<br />
V.09.xx.xx i trappetårnet er dimensioneret.<br />
<strong>K.1</strong>.3.8 Spændbetonbjælke<br />
Spændbetonbjælke B.06.07 i gadefacaden er dimensioneret. Spændbetonbjælken har en højde,<br />
bredde og længde på henholdsvis 550 mm, 100 m samt 4900 mm.<br />
<strong>K.1</strong>.3.9 Brandteknisk dimensionering<br />
Der er foretaget brandteknisk dimensionering af vægelement V.15.i.01 i kælderen samt de<br />
u<strong>dk</strong>ragende stålprofiler SE.01.04, der understøtter glaskuben.<br />
<strong>K.1</strong>.4 Ikke dimensionerede konstruktioner<br />
<strong>K.1</strong>.4.1 Bærende indvendige vægge<br />
Bærende indvendige vægge har følgende opbygning:<br />
• 200 mm armeret beton<br />
<strong>K.1</strong>.4.2 Ikkebærende indvendige vægge<br />
Ikkebærende indvendige vægge har følgende opbygning:<br />
• 13 mm gipsplade<br />
• 45×100 mm vertikal lægter med en indbyrdes afstand på maks.<br />
600 mm<br />
8
<strong>Indledning</strong><br />
<strong>K.1</strong>.4.3 Ydervæg<br />
Ydervægge har følgende opbygning:<br />
• 150 mm armeret beton<br />
• 150 mineraluld<br />
• 100 letbetonvæg af lecasten<br />
• 12 mm pudslag<br />
<strong>K.1</strong>.4.4 Tagkonstruktion<br />
I tagkonstruktionen indgår følgende:<br />
• 2×13 mm gipsplader<br />
• 16 mm forskallingsbrædder<br />
• 200 mm Rockwool A-batts<br />
• 180 mm dækelement<br />
• 50 mm isolering<br />
• 50 mm flydebeton<br />
<strong>K.1</strong>.4.5 Bærende vægge trappetårn<br />
Bærende indervægge har følgende opbygning:<br />
• 200 mm armeret beton<br />
<strong>K.1</strong>.4.6 Dækkonstruktion<br />
Dækkonstruktionen har følgende opbygning:<br />
• 180 mm dækelement<br />
• 10 mm trinlydisolering<br />
• 50 mm flydebeton<br />
<strong>K.1</strong>.4.7 Etageadskillelse ved glaskube<br />
Etageadskillelsen har følgende opbygning:<br />
• 50 mm flydebeton<br />
• 10 mm trilydisolering<br />
• 180 mm dækelement<br />
• HE300M<br />
• 16×100 mm lægter med en indbyrdes afstand på maks. 600 mm<br />
• 25 mm brandgipsplade<br />
9
<strong>K.1</strong>.5 Projekterede samlingsdetaljer<br />
Der er projekteret følgende samlingsdetaljer:<br />
Konstruktion<br />
• Dobbeltkonstruktion ved kælderhjørne, se tegning nr. K.09<br />
• Dobbeltkonstruktion ved kælderoverbygning, se tegning nr. <strong>K.1</strong>0<br />
• Dobbeltkonstruktion ved kælderindervæg, se tegning nr. <strong>K.1</strong>1<br />
• Hjørnesamling i tagkonstruktion, se tegning nr. <strong>K.1</strong>2<br />
• Samling af dæk og bærende indervæg, se tegning nr. <strong>K.1</strong>3<br />
• Etagekryds ved bærende indervæg, se tegning nr. <strong>K.1</strong>4<br />
• Samling mellem dæk og ydervæg, se tegning nr. <strong>K.1</strong>5<br />
• Samling af vægelementer i ydervæg, se tegning nr. <strong>K.1</strong>6<br />
• Samling af nedhængt loft i glaskube, se tegning nr. <strong>K.1</strong>7<br />
• Samling af to dækelementer, se tegning nr. <strong>K.1</strong>8<br />
• Samling ved u<strong>dk</strong>raget bjælke, se tegning nr. <strong>K.1</strong>9<br />
10
Projekteringsforudsætninger<br />
K.2 Projekteringsforudsætninger<br />
I dette kapitel vil der blive redegjort for de projekteringsforudsætninger, der i<br />
konstruktionsprojektet arbejdes indenfor.<br />
K.2.1 Normgrundlag<br />
I konstruktionsprojektet anvendes følgende normer:<br />
• DS 409 Norm for sikkerhedsbestemmelser for konstruktioner 2. udgave<br />
• DS 410 Norm for last på konstruktioner 4. udgave<br />
• DS 411 Norm for betonkonstruktioner 4. udgave<br />
• DS 412 Norm for stålkonstruktioner 3. udgave<br />
K.2.2 Sikkerhedsgrundlag<br />
Kælderdæk regnes i:<br />
• Normal sikkerhedsklasse<br />
• Normal kontrolklasse<br />
• Aggressiv miljøklasse<br />
Forskydningslås, spændbetonbjælke, bjælkeindspænding i trappetårn regnes i:<br />
• Normal sikkerhedsklasse<br />
• Normal kontrolklasse<br />
• Moderat miljøklasse<br />
Søjle i indgangsparti regnes i:<br />
• Normal sikkerhedsklasse<br />
• Normal kontrolklasse<br />
K.2.3 Materialeforudsætninger<br />
K.2.3.1<br />
Beton<br />
• Kælderdæk: f ck = 35 MPa, f ctk = 1,9 MPa, E 0k = 37000 MPa<br />
• Forskydningslås: f ck = 25 MPa, f ctk = 1,6 MPa, E 0k = 34000 MPa<br />
• Spændbetonbjælke: f ck = 25 MPa, f ctk = 1,6 MPa, E 0k = 34000 MPa<br />
• Bjælkeindspænding: f ck = 25 MPa, f ctk = 1,6 MPa, E 0k = 34000 MPa<br />
11
Konstruktion<br />
K.2.3.2<br />
Stål<br />
• Søjle i indgangsparti: f yk = 275 MPa, E k = 0,21⋅10 6 MPa<br />
K.2.3.3<br />
Armering<br />
• Kælderdæk<br />
• Oversidearmering: Armeringsnet Ø8 pr. 200 mm KS 550<br />
• Undersidearmering: Armeringsnet Ø8 pr. 200 mm KS 550<br />
• Spændbetonbjælke:<br />
• 9,3 mm liner: f uk =1354 MPa, f yk = 1191 MPa, E k = 0,195⋅10 6 MPa<br />
• Bøjlearmering: Ø6, T550, E k = 0,21⋅10 6 MPa<br />
• Forskydningslås<br />
• Bøjlearmering: Ø6, T275, E k = 0,21⋅10 6 MPa<br />
• Bjælkeindspænding:<br />
• Længdearmering: Ø20, T550, E k = 0,21⋅10 6 MPa<br />
K.2.4 Lastforudsætninger<br />
Lasterne bestemmes med hensyn til, at nabobygningerne med tiden kan nedrives, således at der<br />
kan forekomme vind på gavlene.<br />
12
Laster<br />
K.3 Laster<br />
I dette kapitel er der opstillet beregningsforudsætninger for dimensionering af<br />
konstruktionsdelene. Materialeparametrene er fastlagt i de respektive afsnit. De variable laster<br />
er beskrevet i afsnit K.3.1, mens egenlaster er beskrevet i afsnit K.3.2.<br />
K.3.1 Variable laster<br />
De variable laster, der regnes virkende på konstruktionen er:<br />
• Nyttelast<br />
• Naturlast – vind<br />
• Naturlast – sne<br />
K.3.1.1 Nyttelast fra personer, møbler og inventar<br />
For beboelseslejligheder regnes halvdelen af lasten bunden, medens den resterende del regnes<br />
som fri last. Følgende nyttelast hidrører fra personer, møbler og inventar: 1<br />
• En lodret jævnt fordelt flade last q = 2,0 kN/m 2 , ψ = 0,5<br />
K.3.1.2<br />
Vindlast<br />
Beregningsforudsætninger<br />
Vindlasten regnes som bunden variabel last med lastkombinationsfaktoren ψ = 0,5.<br />
Konstruktionen er dimensioneret for kvasistatisk respons, da forholdet imellem konstruktionens<br />
dimensioner overholder normkravet – især da der bygges i beton. 2 Yderligere er det i bilag <strong>K.1</strong><br />
kontrolleret, at udbøjningen for den karakteristiske vindlast er mindre end 1/500 af bygningens<br />
højde. 3<br />
Tagkonstruktionens hældning er under 5°, hvorfor det regnes som værende fladt. For vindlasten<br />
tages ikke specielle hensyn til ruheden og andre egenskaber i forbindelse med tagbelægningen.<br />
Konstruktionen er beliggende i terrænkategori IV, 4 og udenfor den kystnære strækning.<br />
Basisvindhastigheden v b , kan herved bestemmes udfra følgende udtryk:<br />
v<br />
b<br />
= cdir<br />
⋅ cårs<br />
⋅ vb, 0<br />
= 1⋅1⋅<br />
24 = 24 m/s<br />
5<br />
1 DS 410, pkt. 3.1.1.3<br />
2 DS 410, figur 6.2b (fleretages bygninger)<br />
3 DS 410, pkt. 6 (6)<br />
4 DS 410, tabel 6.1.2.1<br />
13
hvor<br />
Konstruktion<br />
c dir er retningsfaktoren for vindhastigheden [-]. c dir er på den sikre side sat til 1.<br />
c års er årstidsfaktoren for vindhastigheden [-]. Den sættes til c års = 1 (permanent<br />
konstruktion)<br />
Herved kan basishastighedstrykket q b beregnes til:<br />
hvor<br />
1<br />
qb<br />
ρ<br />
2<br />
2<br />
= ⋅ ⋅ vb<br />
1<br />
2<br />
= ⋅1,25<br />
⋅ 24<br />
2<br />
ρ er luftens densitet [kg/m 3 ]<br />
= 0,36 kN/m<br />
2<br />
Udfra kendskabet til terrænklassen bestemmes en række faktorer som er afgørende for<br />
vindtrykket, se tabel K.3.1.<br />
Tabel K.3.1: Faktorer til beregning af vindtryk, der afhænger af terrænkategori.<br />
Terrænkategori<br />
Terrænfaktor k t<br />
[-]<br />
Ruhedslængde z 0<br />
[m]<br />
Minimumshøjde z min<br />
[m]<br />
IV 0,24 1 16<br />
Beregning af det maksimale vindtryk<br />
Vindtrykket w e kan bestemmes vha. det maksimale hastighedstryk q max , der afhænger af<br />
middelhastighedstrykket q m , turbulensintensiteten I v samt af peakfaktoren k p , der for kvasistatisk<br />
respons sættes til 3,5. 6<br />
Turbulensintensiteten i højden 20,8 m over terræn bestemmes af følgende udtryk:<br />
hvor<br />
I<br />
v<br />
(20,8) =<br />
c<br />
t<br />
1<br />
( z<br />
0<br />
1<br />
⋅<br />
) ⎛ z<br />
ln<br />
⎜<br />
⎝ z<br />
e<br />
o<br />
1<br />
= 1⋅<br />
= 0,329<br />
⎞ ⎛ 20,8 ⎞<br />
ln<br />
⎟ ⎜ ⎟<br />
⎠ ⎝ 1 ⎠<br />
c t er topografifaktoren [-], der sættes til 1 idet terrænet er fladt.<br />
7<br />
8<br />
10-minutters middelhastighedstrykket q m , bestemmes udfra følgende formel:<br />
q<br />
m<br />
2<br />
2 2<br />
2 2 2<br />
= cr<br />
( 20,8) ⋅ ct<br />
⋅ qb<br />
= 0,728 ⋅1<br />
⋅ 0,36 =<br />
0,069 kN/m<br />
2<br />
9<br />
5 DS 410, pkt. 6.1.1 (2)<br />
6 DS 410, pkt. 6.2 (4)P<br />
7 DS 410, pkt. 6.1.3 (2)<br />
8 DS 410, pkt. 6.1.2.2 (2)<br />
9 DS 410, pkt. 6.1.2 (2)<br />
14
Laster<br />
hvor<br />
c r (z e ) er ruhedsfaktoren [-] bestemt ved:<br />
⎛ ze<br />
⎞ ⎛ 20,8 ⎞<br />
c ( ) ln<br />
⎜<br />
⎟<br />
r<br />
ze<br />
= kt<br />
⋅ = 0,24 ⋅ ln⎜<br />
⎟ = 0,728<br />
⎝ zo<br />
⎠ ⎝ 1 ⎠<br />
10<br />
Bestemmelse af q max bestemmes til:<br />
q<br />
max<br />
( z ) (1 + 2 ⋅ k ⋅ I ( z )) ⋅ q ( z ) = (1 + 2 ⋅3,5<br />
⋅ 0,329) ⋅ 0,069 =<br />
e<br />
=<br />
p V e m e<br />
0,228kN/m<br />
2<br />
11<br />
Beregning af last på de respektive flader<br />
Vindtrykket på de ydre overflader, w e bestemmes udfra:<br />
hvor<br />
w<br />
e<br />
= q<br />
max<br />
( ze<br />
) ⋅c<br />
pe,10<br />
q max er det maksimale hastighedstryk [m/s]<br />
z e er referencehøjden på 6,4 m<br />
c pe,10 er formfaktoren for det ydre tryk [-]<br />
12<br />
For ydervægge bestemmes formfaktoren c pe,10 ud fra figur K.3.1 og K.3.2 ved vind fra øst/vest<br />
henholdsvis nord/syd. 13<br />
14,55 m<br />
14,55 m<br />
0,9<br />
0,7<br />
9,7 m<br />
0,3<br />
0,7<br />
9,7 m<br />
0,9<br />
0,9<br />
0,9<br />
0,3<br />
Figur K.3.1: Formfaktorer, c pe,10 for<br />
vindpåvirkning fra nord (syd) på facade og gavl.<br />
Figur K.3.2: Formfaktorer, c pe,10 for vindpåvirkning fra<br />
øst (vest) på facade og gavl.<br />
10 DS 410, pkt. 6.1.2.1 (1)<br />
11 DS 410, pkt. 6.1.3 (3)<br />
12 DS 410, pkt. 6.2 (4)<br />
13 DS 410, pkt. 6.3.1.1<br />
15
Konstruktion<br />
Ved vindpåvirkning fra nord/syd vil hver vindretning medføre at et område af facaden kun<br />
udsættes for et sug med en formfaktor på 0,5, mens den resterende del udsættes for et sug med en<br />
formfaktor på 0,9. Da disse to områder overlappes af hinanden, dimensioneres hele facaden med<br />
formfaktoren 0,9.<br />
Ligeledes bestemmes formfaktoren c pe,10 for det vandrette tag ud fra figur K.3.3 og K.3.4 ved<br />
vind fra nord/syd henholdsvis øst/vest. 14 Parametrene x, y og z er bestemt udfra følgende udtryk:<br />
e<br />
15<br />
x = [m]<br />
10<br />
e<br />
y = [m]<br />
4<br />
e<br />
z = [m]<br />
2<br />
hvor<br />
e er bredden af den vindbelastede side [m]<br />
x = 1,46<br />
y = 3,64<br />
z = 6,1<br />
x = 1,22<br />
12,2<br />
F<br />
G<br />
H<br />
I<br />
F<br />
z = 7,28<br />
b = 12,2<br />
I<br />
H<br />
F<br />
G<br />
F<br />
y = 3,43<br />
b = 14,55<br />
14,55<br />
Figur K.3.3: Formfaktorer, c pe,10 for vindpåvirkning<br />
fra øst (vest) på tag.<br />
Figur K.3.4: Formfaktorer, c pe,10 for vindpåvirkning fra<br />
nord (syd) på tag.<br />
Tabel K.3.2: Formfaktorer c pe,10 for huse med vandret tag.<br />
Belastningsområde F G H I<br />
Mindste værdi [-] -1,8 -1,3 -0,7 -0,5<br />
Største værdi [-] 0 0 0 0,2<br />
14 DS 410, pkt. 6.3.1.5<br />
15 DS 410, pkt. 6.3.1.2<br />
16
Laster<br />
K.3.1.3<br />
Naturlast – sne<br />
Snelasten regnes som en bunden, variabel last, med lastkombinationsfaktoren ψ = 0,5.<br />
Forudsætningerne for de efterfølgende beregninger er:<br />
• Taghældning på 0°<br />
• Mulighed for sneophobning<br />
Grundlaget for beregning af snelast er sneens terrænværdi. Sneens karakteristiske terrænværdi s k<br />
beregnes som: 16 2<br />
hvor<br />
s<br />
k<br />
= cårs<br />
⋅ sk<br />
0<br />
,<br />
= 1 ,0⋅0,9<br />
= 0,9 kN/m<br />
c års årstidsfaktor for sneens terrænværdi [-]<br />
s k,0 grundværdi for sneens terrænværdi [kN/m 2 ]<br />
Den karakteristiske snelast s bestemmes ved hjælp af følgende udtryk: 17<br />
hvor<br />
s = ci<br />
⋅Ce<br />
⋅Ct<br />
⋅ sk<br />
= 0 ,8⋅1⋅1⋅<br />
0,9 = 0,72kN/m<br />
c i formfaktor for snelast [-]<br />
C e beliggenhedsfaktor [-]<br />
C t termisk faktor [-]<br />
s k sneens karakteristiske terrænværdi [kN/m 2 ]<br />
18<br />
2<br />
Snelasten forudsættes at virke lodret og henføres til vandret projektion af tagarealet.<br />
Lastarrangementet med jævnt fordelt snelast s fremgår af figur K.3.5.<br />
0,72 kN/m 2<br />
Figur K.3.5: Jævnt fordelt karakteristisk snelast.<br />
16 DS 410 pkt. 7.1.3<br />
17 DS 410, pkt. 7.2.1.1<br />
18 DS 410, tabel V 7.3.1<br />
17
Konstruktion<br />
Sneophobning hidrørende fra lægiver<br />
Eftersom der er rækværk på taget, er der mulighed for sneophobning langs disse. Formfaktoren<br />
for sneophobning c s ved lægiveren findes ved: 19<br />
hvor<br />
c<br />
s<br />
γ ⋅h<br />
2⋅1,58<br />
= = = 3,5kN/m<br />
s 0,9<br />
k<br />
γ sneens specifikke tyngde [kN/m 3 ]<br />
h højden af lægiveren [m]<br />
s k sneens karakteristiske terrænværdi [kN/m 2 ]<br />
2<br />
Formfaktoren kan dog ikke antage værdier større end 1,2, hvorfor denne værdi anvendes i det<br />
efterfølgende.<br />
Den karakteristiske snelast S s hidrørende fra sneophobning bestemmes til:<br />
S<br />
s<br />
= cs<br />
⋅ sk<br />
= 1 ,2⋅0,9<br />
= 1,08<br />
2<br />
kN/m<br />
Denne snelast skal adderes til den ovenfor fundne karakteristiske snelast s.<br />
Længden af snedriven sættes til 5 m. 20<br />
Fordelingen af den samlede snelasten på taget fremgår af figur K.3.6.<br />
5 m<br />
1,08 kN/m<br />
2<br />
0,72 kN/m 2<br />
Figur K.3.6: Snelast på tagflade.<br />
Den maksimale snelast blive derfor 1,80 kN/m 2 .<br />
19 DS 410, pkt. 7.3.3 (3)<br />
20 DS 410, pkt. 7.3.3 (4)<br />
18
Laster<br />
K.3.2 Egenlast<br />
K.3.2.1<br />
Forudsætninger for beregning af egenlasten<br />
For at reducere antallet af beregninger ved bestemmelse af egenlasten, er der gjort en række<br />
forudsætninger og tilnærmelser. Af tabel K.3.3 fremgår den forudsatte tyngde af materialerne. 21<br />
Tabel K.3.3: Forudsatte tyngder af anvendte materialer.<br />
Glas 26,0 kN/m 3<br />
Armeret beton 25,0 kN/m 3<br />
Huldækelementer 3,0 kN/m 2<br />
Flydebeton 23,0 kN/m 3<br />
Mineraluld 1,0 kN/m 3<br />
Trinlydsisolering 12,0 kN/m 3<br />
Hardrockisolering 2,0 kN/m 3<br />
Letbeton 7,1 kN/m 3<br />
Puds 22,0 kN/m 3<br />
Cedertræ 7,0 kN/m 3<br />
Fyrtræ 5,0 kN/m 3<br />
Gips 9,0 kN/m 3<br />
Brandgips 9,4 kN/m 3<br />
Aluminium 27,0 kN/m 3<br />
Ståldør<br />
1 kN<br />
Stål 78,5 kN/m 3<br />
Dimensionerne af de enkelte konstruktionsdele fremgår af tabel K.3.4.<br />
21 Teknisk Ståbi, s. 64<br />
19
Konstruktion<br />
Tabel K.3.4: Dimensioner af de enkelte konstruktionsdele.<br />
Tegning nr.<br />
Tykkelse<br />
[mm]<br />
Højde/Bredde<br />
[mm]<br />
Etagehuldæk <strong>K.1</strong>3 og <strong>K.1</strong>4 180 B=1200<br />
Trinlydsisolering <strong>K.1</strong>3 10 -<br />
Flydebeton (ændret til parket) <strong>K.1</strong>3 50 -<br />
Bærende indervægge <strong>K.1</strong>1 200 H=2950<br />
Bærende ydervægge <strong>K.1</strong>0 150 H=2950<br />
Letbeton ydermur / murkrone <strong>K.1</strong>2 100 / 290 H=1580<br />
Puds <strong>K.1</strong>2 12 -<br />
Gips <strong>K.1</strong>2 13 -<br />
Brandgips <strong>K.1</strong>7 25 -<br />
Cedertræ/fyrtræ K.03-08 25 / 16 B=varierende<br />
Glas K.03-08 25 -<br />
Mineraluld K.02, <strong>K.1</strong>0 og <strong>K.1</strong>1 100 / 150 / 250 -<br />
Hardrockisolering <strong>K.1</strong>2 50 -<br />
Dækelementerne regnes simplificeret kun understøttet af væggene de spænder imellem, se<br />
tegning K.23. Ikkebærende indervægge er ikke medtaget i beregningerne. Der regnes med<br />
trykspredning, således at enkeltkræfter, der hviler af på toppen af et enkelt element, regnes jævnt<br />
fordelt i bunden af samme element. Dette er på den usikre side, hvorfor det af bilag K.II er<br />
eftervist, at spændingsfordelingen nederst i V.03.xx.xx ikke giver værdier der fordre beregninger<br />
af resultantens placering for resten af væggene.<br />
K.3.2.2 Egenlast af sammensatte konstruktionsdele<br />
Da en række af de indgående konstruktionselementer, er sammensat af flere materialer, er deres<br />
samlede egenlast beregnet i afsnittene herunder.<br />
Egenlast af ydervægskonstruktion<br />
Ydervæggene består af betonelementer, mineraluld, letbeton samt puds, se tegning <strong>K.1</strong>5. Af<br />
tabel K.3.5 fremgår ydervæggenes egenlast pr. m 2 .<br />
Tabel K.3.5: Egenlast af ydervægskonstruktion pr. m 2 .<br />
Materiale<br />
Tykkelse<br />
[m]<br />
Specifik tyngde<br />
[kN/m 3 ]<br />
Lastpåvirkning<br />
[kN/m 2 ]<br />
Bærende beton 0,15 25 3,75<br />
Mineraluld 0,15 1 0,15<br />
Letbeton 0,10 7,1 0,71<br />
Puds 0,012 22 0,26<br />
Tyngde i alt 4,87<br />
20
Laster<br />
Egenlast af sydlig gavl<br />
Den vestlige gavl består af betonelementer, mineraluld samt puds. Af tabel K.3.6 fremgår<br />
ydervæggenes egenlast pr. m 2 .<br />
Tabel K.3.6: Egenlast af sydlig gavl.<br />
Materiale<br />
Tykkelse<br />
[m]<br />
Specifik tyngde<br />
[kN/m 3 ]<br />
Lastpåvirkning<br />
[kN/m 2 ]<br />
Bærende beton 0,15 25 3,75<br />
Mineraluld 0,25 1 0,25<br />
Puds i port 0,012 22 (0,26)<br />
Tyngde i alt 4,26 / 4,00<br />
Egenlast af indre bærende vægge<br />
De bærende indervæggene består af betonelementer, se tegning K.23. Af tabel K.3.7 fremgår<br />
ydervæggenes egenlast pr. m 2 .<br />
Tabel K.3.7: Egenlast af indre bærende vægge.<br />
Materiale<br />
Tykkelse<br />
[m]<br />
Specifik tyngde<br />
[kN/m 3 ]<br />
Lastpåvirkning<br />
[kN/m 2 ]<br />
Bærende beton 0,200 25 5,0<br />
Tyngde i alt 5,0<br />
Egenlast af huldæk<br />
Dækket består af huldækelementer, trinlydsisolering og flydebeton, 22<br />
Egenlasten fremgår af tabel K.3.8.<br />
se tegning <strong>K.1</strong>3).<br />
Tabel K.3.8: Egenlast af huldæk.<br />
Materiale<br />
Tykkelse<br />
[m]<br />
Specifik tyngde<br />
[kN/m 3 ]<br />
Lastpåvirkning<br />
[kN/m 2 ]<br />
Flydebeton 0,050 23,0 1,15<br />
Trinlydsisolering 0,010 12 0,12<br />
Dækelement 23 0,180 - 3,0<br />
Tyngde i alt 4,27<br />
22 Flydebetonen er udskiftet med parket, hvorfor egenlasten skal revurderes<br />
23 Oplyst af Spæncom for PX 18 elementer (www.spaencom.<strong>dk</strong>).<br />
21
Konstruktion<br />
Egenlast af tagkonstruktionen<br />
Tagkonstruktionen består af huldækelementer, hardrockisolering og flydebeton, se tegning <strong>K.1</strong>2.<br />
Egenlasten fremgår af tabel K.3.9.<br />
Tabel K.3.9: Egenlast af huldæk på taget.<br />
Materiale<br />
Tykkelse<br />
[m]<br />
Specifik tyngde<br />
[kN/m 3 ]<br />
Lastpåvirkning<br />
[kN/m 2 ]<br />
Flydebeton 0,050 23,0 1,15<br />
Hardrockisolering 0,050 2 0,1<br />
Dækelement 0,180 - 3,0<br />
Tyngde i alt 4,25<br />
Egenlast af gips-cedertræ væg på østlig facade<br />
Gips-cedertræ væggen består af cedertræ, mineraluld og gips, se tegning K.08. Egenlasten<br />
fremgår af tabel K.3.10.<br />
Tabel K.3.10: Egenlast af gips-cedertræ væg<br />
Materiale<br />
Tykkelse<br />
[m]<br />
Specifik tyngde<br />
[kN/m 3 ]<br />
Lastpåvirkning<br />
[kN/m 2 ]<br />
Cedertræ 0,025 7,0 0,112<br />
Mineraluld 0,150 1,0 0,15<br />
Gipsplade 0,013 9,0 0,117<br />
Sum 0,379<br />
16,1 kN<br />
16,1 kN<br />
6,25 kN 6,25 kN<br />
1,77 kN<br />
Rækværk<br />
1,77 kN<br />
6,25 kN<br />
4,29 kN<br />
6,44 kN<br />
6,25 kN<br />
6,44 kN<br />
Figur K.3.7: Kraftfordeling for trappeløb, reposser og rækværk.<br />
Cirklerne angiver hvor kræfterne føres hen.<br />
22
Laster<br />
Heraf fås den samlede last som det fremgår af tabel K.3.11.<br />
Tabel K.3.11: Kræfter overført til og tyngde af østlig facade overført til bjælker for hver sal.<br />
Konstruktionsdel Areal/volumen Specifik tyngde Tyngde af<br />
Konstruktionsdel<br />
[kN]<br />
4. sal<br />
4,4 ⋅ 2,4 ⋅ 0,025 = 0,264 m 3 26,0 kN/m 3<br />
6,9<br />
Egenvægt af bjælke 0,15 ⋅ 0,55 ⋅ 4,9 = 0,40 m 3 25,0 kN/m 3<br />
4,4 ⋅ 1,9 = 8,36 m 2 4,87 kN/m 2<br />
40,7<br />
Repo og rækværk 24<br />
8,2 (6,44+1,77)<br />
3.og 2. sal<br />
2,6 ⋅ 2,6 ⋅ 0,025 = 0,17 m 3<br />
0,379 kN/m 2<br />
1,7<br />
Repo og rækværk<br />
Egenvægt af bjælke<br />
1. sal<br />
Repo og rækværk<br />
Væg, stueetage<br />
Egenvægt af bjælke<br />
Samlet<br />
tyngde<br />
[kN]<br />
0,15 ⋅ 0,55 ⋅ 4,9 = 0,40 m 3 25,0 kN/m 3 10,1 65,9<br />
10,1 24,4<br />
26,0 kN/m 3<br />
4,4<br />
2,6 ⋅ 1,7 = 4,42 m 2<br />
8,2<br />
2,6 ⋅ 2,6 ⋅ 0,025 = 0,17 m 3 26,0 kN/m 3<br />
4,4<br />
0,15 ⋅ 0,55 ⋅ 6,05 = 0,50 m 3 25,0 kN/m 3 12,5 36,6<br />
2,6 ⋅ 1,7 = 4,42 m 2 0,379 kN/m 2<br />
1,7<br />
8,2<br />
1,3 ⋅ 1,55 = 2,01 m 2 4,87 kN/m 2<br />
9,8<br />
Glaskubens egenlast for 1., 2., 3. og 4. sal<br />
Glaskubens egenlast hidrører fra det nedhængte loft, glasvæggene, betongulvet og stålprofilerne,<br />
der overfører kræfterne til væggene i trappeopgangen. Ved glasvæggene er det vurderet, at 80%<br />
består af glas og 20% består af aluminium. Egenlasten af glaskuben fremgår af tabel K.3.12.<br />
Tabel K.3.12: Egenlast af glaskuben.<br />
Materialer<br />
Tværsnitsareal<br />
[m 2 ]<br />
volumen<br />
[m 3 ]<br />
Specifik tyngde 25<br />
[kN/m 3 ]<br />
Lastpåvirkning<br />
[kN]<br />
Brandgipsplade 26 25 mm - 1,09 9,4 10,2<br />
Fyr 16 mm 0,096 0,576 5,0 2,9<br />
Mineraluld 100mm - 4,35 1,0 4,4<br />
2 stk. Stålprofil HE 300M - - 2,34 kN/m 30,4<br />
længde på 6,5 m 27<br />
Huldæk 28 39,0 - 4,27 kN/m 2 166,5<br />
Glasvæg<br />
Glas 80%<br />
Aluminium 20%<br />
-<br />
0,96<br />
0,24<br />
26,0<br />
27,0<br />
Tyngde i alt - 245,9<br />
25,0<br />
6,5<br />
24 Se figur K.3.7 for lastfordeling<br />
25 Teknisk Ståbi, s. 64 og DS 410, tabel V. A.1 og A.6<br />
26 www.danogips.<strong>dk</strong><br />
27 Teknisk Ståbi, s. 215<br />
28 Fra tabel K.3.8<br />
23
Egenlast hidrørende fra glaskubens tag<br />
Konstruktion<br />
Til bestemmelse af tagkonstruktionens egenlast over glaskuben hører lasten fra tag og<br />
betonmurkrone, stålprofiler og det nedhængte loft. Af tabel K.3.13 fremgår egenlasten af<br />
tagkonstruktionen over fællesrummet.<br />
Tabel K.3.13: Egenlast af tagkonstruktion over glaskuben.<br />
Materiale<br />
Tværsnitsareal<br />
[m 2 ]<br />
Volumen<br />
[m 3 ]<br />
Specifik tyngde 29<br />
[kN/m 3 ]<br />
Lastpåvirkning<br />
[kN]<br />
Murkrone 30 10,74 - 2,58 kN/m 2 27,7<br />
Huldæk, tag 31 39,0 - 4,25 kN/m 2 165,8<br />
2 stk. Stålprofil HE300M - - 2,34 kN/m 30,4<br />
længde 6,5 m<br />
Mineraluld 100 mm - 4,35 1,0 4,4<br />
Fyr 16 mm 0,096 0,576 5,0 2,9<br />
2 stk. gipsplade á 13 mm - 1,13 9,0 10,2<br />
Tyngde i alt - 241,4<br />
Egenlast af murkrone<br />
Murkronen opføres af letbeton med puds på begge sider, se tegning <strong>K.1</strong>2. Egenlasten fremgår af<br />
tabel K.3.14.<br />
Tabel K.3.14: Egenlast af murkrone.<br />
Materiale<br />
Tykkelse<br />
[m]<br />
Specifik tyngde<br />
[kN/m 3 ]<br />
Lastpåvirkning<br />
[kN/m 2 ]<br />
Letbeton 0,290 7,1 2,05<br />
2 x puds 0,024 22,0 0,53<br />
Sum 2,58<br />
Egenlast af trappeløb incl. reposser<br />
Der henvises til tegning K.02 for anskueliggørelse af udformningen. Kraftfordelingen fremgår af<br />
figur K.3.7. Hvert trappeløb er skønnet en egenvægt på 12,5 kN, der regnes fordelt 50/50 til<br />
hvert vederlag. Egenlasterne fremgår af tabel K.3.15.<br />
29 Teknisk Ståbi, s. 232 og DS 410, tabel V. A.1 og A.6<br />
30 Fra tabel K.3.14<br />
31 Fra tabel K.3.9<br />
24
Laster<br />
Tabel K.3.15: Egenlaster af trappeløb og reposser.<br />
Volumen<br />
[m 3 ]<br />
Specifik<br />
tyngde<br />
[kN/m 3 ]<br />
Egenlast<br />
[kN]<br />
Trappeløb (pr. vederlag) 6,25<br />
Rækværk 0,1 ⋅ 1,18 ⋅ 1,2 = 0,14 25 3,54<br />
Repos 1. - 4. sal (vest) 0,2 ⋅ 4,3 ⋅ 1,5 = 1,29 25 32,2<br />
Repos 1. - 4. sal (øst) 0,2 ⋅1,32 ⋅ 2,6 = 0,69 25 17,2<br />
Repos, stue 0,2 ⋅ 1,5 ⋅ 6,7 = 2,02 25 50,4<br />
Repos, indgang 2,5 ⋅ 2,12 + 1,43 ⋅ 5,75 = 13,52 4,27 kN/m 2 57,8<br />
K.3.2.3<br />
Egenlast af bygningen<br />
I det følgende er egenlasten beregnet for dæk- og vægelementer udfra de ovenfor beregnede<br />
egenlaster af konstruktionsdelene, se tabel K.3.16-31. Væggenes nummerering fremgår af<br />
tegning K.23, og de enkelte vægges opbygning er ligeledes opstillet over hver udregning, se<br />
figur K.3.8-23.<br />
25
Konstruktion<br />
V.01.01.07a<br />
V.01.01.07b<br />
V.01.01.06a<br />
V.01.01.06b<br />
V.01.01.05a<br />
V.01.01.05b<br />
V.01.01.04a<br />
V.01.01.04b<br />
V.01.02.02<br />
V.01.03.02<br />
Figur K.3.8: Opbygning af V.01.xx.xx. Ej målfast.<br />
Tabel K.3.16: Egenlast overført til og egenlast af V.01.xx.xx.<br />
Konstruktionsdel<br />
Areal<br />
[m 2 ]<br />
Specifik tyngde<br />
[kN/m 2 ]<br />
Tyngde af<br />
konstruktionsdel<br />
[kN]<br />
Samlet tyngde<br />
[kN]<br />
Murkrone 9,751 ⋅ 1,58 = 15,41 2,58 39,8 39,8<br />
Dæk, tag 3,73 ⋅ 2,02 = 7,53<br />
5,2 ⋅ 2,42 = 12,58 4,25 85,5 125,3<br />
Væg, 4. sal 9,751 ⋅ 2,95 = 28,76 4,00 140,1 265,4<br />
Dæk, 4. sal 3,73 ⋅ 2,02 = 7,53<br />
5,2 ⋅ 2,42 = 12,58 4,27 85,9 351,3<br />
3. , 2. og 1. sal som<br />
- - 3 ⋅ 140,1 + 3 ⋅ 943,0<br />
4. sal<br />
85,9<br />
Last fra V.2.xx.xx - - 91,5 1034,5<br />
Last fra V.4.xx.xx - - 171,0 1205,5<br />
Væg, port 9,751 ⋅ 4,35 = 42,4 4,26 180,6 1386,1<br />
Terrændæk, port 9,751 ⋅ 1,7 = 16,58 4,27 70,8 1456,9<br />
Samlet last på V.01.xx.xx 1456,9 kN / 9,751 m 149,4 kN/m<br />
26
Laster<br />
V.02.04.07<br />
V.02.04.06<br />
V.02.04.05<br />
V.02.04.04<br />
V.02.05.03<br />
Figur K.3.9: Opbygning af V.02.xx.xx. Ej målfast.<br />
Tabel K.3.17: Egenlast overført til og egenlast af V.02.xx.xx.<br />
Konstruktionsdel Areal/volumen Specifik tyngde Tyngde af<br />
konstruktionsdel<br />
[kN]<br />
Samlet tyngde<br />
[kN]<br />
Murkrone 4,63 ⋅ 1,58 = 7,32 m 2 2,58 kN/m 2 18,9 18,9<br />
26,0 kN/m 3<br />
2,2<br />
Væg, 4. sal 2,8 ⋅ 1,2 ⋅ 0,025 = 0,08 m 3<br />
4,63 ⋅ 2,95 - 2,8 ⋅ 1,2 = 6,67 m 2 4,87 kN/m 2 32,5 53,6<br />
3. , 2. og 1. sal som 4.<br />
- - 3 ⋅ 2,2 + 3 ⋅ 32,5 152,8<br />
sal<br />
Dæk, 1.sal 0,83 ⋅ 3,53 = 2,93 m 2 4,27 kN/m 2 12,5 165,3<br />
Væg, stue 3,8 ⋅ 0,95= 3,61 m 2 4,87 kN/m 2 17,6 182,9<br />
- -<br />
Last til V.2.xx.xx<br />
0,5 ⋅ 182,9 91,5<br />
Væg, stue 0,83 ⋅ 2,95 = 2,45 m 2 4,87 kN/m 2 11,9 103,4<br />
Dæk, stue 0,83 ⋅ 5,63 = 4,67 m 2 4,27 kN/m 2 20,0 123,4<br />
Væg, kælder 0,83 ⋅ 2,6 = 2,16 m 2 4,87 kN/m 2 10,5 133,9<br />
Dæk, kælder 0,83 ⋅ 5,63 = 4,67 m 2 4,27 kN/m 3 20,0 153,9<br />
Samlet last på V.02.xx.xx 153,9 kN / 0,83 m 185,4 kN/m<br />
27
Konstruktion<br />
V.03.06.07<br />
V.03.06.06<br />
V.03.06.05<br />
V.03.06.04<br />
V.03.07.03<br />
V.03.08.03<br />
V.03.i.01<br />
V.03.09.02<br />
S.01.01<br />
Figur K.3.10: Opbygning af V.03.xx.xx. Ej målfast.<br />
Tabel K.3.18: Egenlast overført til og egenlast af V.03.xx.xx.<br />
Konstruktionsdel<br />
Areal<br />
[m 2 ]<br />
Specifik tyngde<br />
[kN/m 2 ]<br />
Tyngde af<br />
konstruktionsdel<br />
[kN]<br />
Samlet tyngde<br />
[kN]<br />
Dæk, tag 3,73 ⋅ 2,02 = 7,53 4,25 32,0 32,0<br />
Væg, 4. sal<br />
+ 1 dør<br />
3,73 ⋅ 2,95 - 1,76 ⋅ 2,2 = 7,13 5,0 35,7<br />
1,0 68,7<br />
Dæk, 4. sal 3,73 ⋅ 2,02 = 7,53 4,27 32,2 100,9<br />
3. , 2. og 1. sal som 4.<br />
sal<br />
Dæk, 1.sal 3,73 ⋅ 2,02 + 5,2 ⋅ 2,42 = 20,08<br />
Væg, stue 4,13 ⋅ 2,95 + 5,221 ⋅ 1,93 ⋅ 0,5 =<br />
17,27<br />
- - 2 ⋅ 32,2 + 3 ⋅ 1,0<br />
+ 3 ⋅ 35,7<br />
275,4<br />
4,27 85,7 kN/m 2 361,1<br />
4,87 84,1 445,2<br />
Repo, stue 32 - - 25,2 494,6<br />
Terrændæk, port 9,75 ⋅ 1,7 = 16,58 4,27 70,8 565,4<br />
Væg, kælder 6,04 ⋅ 2,6 + 1,80 ⋅ 1,2 ⋅ 0,5 = 16,79 4,87 71,7 637,1<br />
Samlet last på V.03.xx.xx 637,1 kN / 6,04 m 105,4 kN/m<br />
32 Se tabel K.3.15 for beregning<br />
28
Laster<br />
V.04.10.07<br />
V.04.10.06<br />
V.04.10.05<br />
V.04.10.04<br />
V.04.11.03<br />
S.01.01<br />
Figur K.3.11: Opbygning af V.04.xx.xx. Ej målfast.<br />
Tabel K.3.19: Egenlast overført til og egenlast af V.04.xx.xx.<br />
Konstruktionsdel Areal/volumen Specifik tyngde Tyngde af<br />
konstruktionsdel<br />
[kN]<br />
Samlet tyngde<br />
[kN]<br />
Betonmurkrone 5,25 ⋅ 1,58 = 8,30 m 2 2,58 kN/m 3 21,4 21,4<br />
Væg, 4. sal 3,65 ⋅ 2,95 - 1,5 ⋅ 2,2 = 7,47 m 2<br />
(1,5 ⋅ 2,2 + 1,2 ⋅ 2,95) ⋅ 0,025 =<br />
0,17 m 3 4,87 kN/m 2<br />
36,4<br />
26,0 kN/m 3 4,4 62,2<br />
Bjælke, fra trappe - - 65,9 128,1<br />
Væg, 3. sal 3,65 ⋅ 2,95 - 1,5 ⋅ 2,2 = 7,47 m 2<br />
(1,5 ⋅ 2,2 + 1,2 ⋅ 2,95) ⋅ 0,025 =<br />
0,17 m 3 4,87 kN/m 2<br />
36,4<br />
26,0 kN/m 3 4,4 168,9<br />
Bjælke, fra trappe - - 24,4 193,3<br />
2. og 1. sal som 3. sal - - 2 ⋅ 36,4 + 2 ⋅ 4,4 +<br />
2 ⋅ 24,4 323,7<br />
Væg, stue 3,95⋅ 0,95 = 3,75 m 2 4,87 kN/m 2 18,3 342,0<br />
Last til V.1.xx.xx 0,5 ⋅ 342,0 171,0<br />
Last fra V.3.xx.xx 5,221 ⋅ 1,93 ⋅ 0,5 = 5,04 m 2 4,87 kN/m 2 24,5 195,5<br />
Bjælke, fra trappe 36,6 232,1<br />
Søjle 1, egenvægt 0,1 ⋅ 0,1 ⋅ 2,425 = 0,02 m 3 78,5 kN/m 3 1,9 234,0<br />
Samlet last på S.01. 01 23400 kN/m 2<br />
29
Konstruktion<br />
V.05.13.08<br />
V.05.14.08<br />
V.05.15.08<br />
V.05.16.07<br />
V.05.16.06<br />
V.05.16.05<br />
V.05.16.04<br />
V.05.17.03<br />
V.05.i.01<br />
Figur K.3.12: Opbygning af V.05.xx.xx. Ej målfast.<br />
30
Laster<br />
Tabel K.3.20: Egenlast overført til og egenlast af V.05.xx.xx.<br />
Konstruktionsdel Areal/volumen Specifik tyngde Tyngde af<br />
konstruktionsdel<br />
Samlet tyngde<br />
[kN]<br />
[kN]<br />
Tag, trapperum<br />
(3,08 ⋅ 2,15 + 2,12 ⋅ 1,1) = 8,95 m 2 4,25 kN/m 2 38,0 38,0<br />
Væg, tag 2,825 ⋅ 5,2 ⋅ 0,4 = 5,88 m 3 25,0 kN/m 3 146,9 184,9<br />
Repos, tag - - 16,1 201,0<br />
Dæk, tag 5,2 ⋅ 2,42 = 12,58 m 2 4,25 kN/m 3 53,5 254,5<br />
Stålprofil, tag 120,7 375,2<br />
Væg, 4. sal 5,4 ⋅ 2,95 ⋅ 0,4 = 6,37 m 2 25,0 kN/m 3 159,3 534,5<br />
Repos, 4. sal 16,1 550,6<br />
Dæk, 4. sal 5,2 ⋅ 2,42 = 12,58 m 2 4,27 kN/m 2 53,7 604,3<br />
Stålprofil, 4. sal 123,0 727,3<br />
Væg, 3. sal 5,4 ⋅ 2,95 ⋅ 0,4 = 6,37 m 2 25,0 kN/m 3 159,3 886,6<br />
Repos, 3. sal 16,1 902,7<br />
Dæk, 3. sal 5,2 ⋅ 2,42 = 12,58 m 2 4,27 kN/m 2 53,7 956,4<br />
stålprofil, 3. sal - - 123,0 1079,4<br />
2. og 1. sal som<br />
- - 2⋅123,0+2⋅16,1 + 1783,6<br />
3. sal<br />
2 ⋅ 159,3 + 2 ⋅ 53,7<br />
Væg, stue (3,1 ⋅ 1,55 + 2,12 ⋅ 1,4) ⋅ 0,4 =<br />
3,11 m 3 25,0 kN/m 3 77,7 1861,3<br />
Væg, kælder 2,12 ⋅ 2,6 ⋅ 0,4 = 2,20 m 3 25,0 kN/m 3 55,0 1916,3<br />
Dæk, kælder 2,12 ⋅ 1,1 ⋅ 0,2 = 0,47 m 3 25,0 kN/m 3 11,8 1928,1<br />
Samlet last på V.05.xx.xx 1928,1 kN / 2,12 m 909,5 kN/m<br />
31
Konstruktion<br />
V.06.18.08<br />
V.06.19.07<br />
V.06.19.06<br />
V.06.19.05<br />
V.06.19.04<br />
V.06.21.03a<br />
B.07.01a<br />
V.06.22.01a<br />
Figur K.3.13: Opbygning af V.06.xx.xx. Ej målfast.<br />
Tabel K.3.21: Egenlast overført til og egenlast af V.06.xx.xx.<br />
Konstruktionsdel<br />
Væg, tag<br />
+ 2 døre<br />
Væg, 4. sal<br />
+ 2 døre<br />
3. , 2. og 1. sal som 4.<br />
sal<br />
Areal<br />
[m 2 ]<br />
Specifik tyngde<br />
[kN/m 2 ]<br />
Tyngde af<br />
konstruktionsdel<br />
[kN]<br />
Samlet tyngde<br />
[kN]<br />
(4,3 ⋅ 2,825 - 1,6 ⋅ 2,2) = 8,63<br />
86,3<br />
10,0<br />
2,0 88,3<br />
4,3 ⋅ 2,95 - 1,6 ⋅ 2,2 = 9,17 10,0 91,7<br />
2,0 182,0<br />
- - 3 ⋅ 91,7 + 3 ⋅ 2,0 463,1<br />
Dæk, 1. sal 6,125 ⋅ (1,765 +0,75) = 15,40 4,27 65,8 528,9<br />
Væg, stue<br />
+ dør<br />
6,125 ⋅ 2,95 - 1,0 ⋅ 2,2 = 15,87 10,0 158,7<br />
1,0 688,6<br />
Dæk, stue 6,125 ⋅ 1,765 = 10,81 4,27 46,2 734,8<br />
Væg, kælder<br />
3,125 ⋅ 2,6 + 3,0 ⋅ 0,4 = 9,33<br />
93,3<br />
829,1<br />
+ dør<br />
10,0<br />
1,0<br />
Samlet last på V.06.xx.xx 829,1 kN / 3,125 m 265,3 kN/m<br />
32
Laster<br />
V.07.23.09<br />
V.07.24.08<br />
V.07.25.07<br />
V.07.25.06<br />
V.07.25.05<br />
V.07.25.04<br />
V.07.26.03<br />
V.07.i.01<br />
Figur K.3.14: Opbygning af V.07.xx.xx. Ej målfast.<br />
Tabel K.3.22: Egenlast overført til og egenlast af V.07.xx.xx.<br />
Konstruktionsdel<br />
Areal<br />
[m 2 ]<br />
Specifik tyngde<br />
[kN/m 2 ]<br />
Tyngde af<br />
konstruktionsdel<br />
[kN]<br />
Samlet tyngde<br />
[kN]<br />
Tag, elevatorskakt 2,12 ⋅ 1,1 + 2,12 ⋅ 1,45 = 5,41<br />
4,25 23,0 23,0<br />
Væg, tag 2,12 ⋅ 3,625 = 7,69 5,0 38,5 61,5<br />
Væg, 4. sal 2,12 ⋅ 2,95 = 6,25 5,0 31,3 92,8<br />
Repos, 4. sal - - 12,3 105,1<br />
3. , 2. , 1. sal og stue<br />
- - 4 ⋅ 31,3 + 4 ⋅ 279,5<br />
som 4. sal<br />
12,3<br />
Repos, indgang - - 11,3 290,8<br />
Væg, kælder 2,12 ⋅ 2,6 = 5,51 4,87 26,8 317,6<br />
Dæk, kælder 2,12 ⋅1,1 = 2,33 4,27 9,9 327,5<br />
Samlet last på V.07.xx.xx 327,5 kN / 2,12 m 154,5 kN/m<br />
33
Konstruktion<br />
V.08.27.08<br />
V.08.28.07<br />
V.08.28.06<br />
V.08.28.05<br />
V.08.28.04<br />
V.08.28.03<br />
V.08.i.01<br />
Figur K.3.15: Opbygning af V.08.xx.xx. Ej målfast.<br />
Tabel K.3.23: Egenlast overført til og egenlast af V.08.xx.xx.<br />
Konstruktionsdel<br />
Areal<br />
[m 2 ]<br />
Væg, tag 1,80 ⋅ 3,625 - 1,0 ⋅ 2,2 = 4,33<br />
Specifik tyngde<br />
[kN/m 2 ]<br />
Tyngde af<br />
konstruktionsdel<br />
[kN]<br />
Samlet tyngde<br />
[kN]<br />
4,87 21,1 21,1<br />
Væg, 4. sal 1,80 ⋅ 2,95 - 1,0 ⋅ 2,2 = 3,11<br />
5,0 15,6 36,7<br />
3. , 2. , 1. sal<br />
- - 3 ⋅ 15,6 83,5<br />
som 4. sal<br />
Dæk, 1.sal 2,12⋅ 0,75 = 1,59 4,27 6,8 90,3<br />
Væg, stue 2,20 ⋅ 2,95 - 1,0 ⋅ 2,2 = 4,29 5,0 21,5 111,8<br />
Væg, kælder 5,577 ⋅ 2,6 = 14,50 4,87 70,6 182,4<br />
Dæk, kælder 5,577 ⋅ 0,75 = 4,18 4,27 17,9 200,3<br />
Samlet last på V.08.xx.xx 200,3 kN / 5,577 m 35,9 kN/m<br />
34
Laster<br />
V.09.29.08<br />
V.09.16.07<br />
V.09.16.06<br />
V.09.16.05<br />
V.09.16.04<br />
V.09.16.03<br />
V.09.i.01<br />
Figur K.3.16: Opbygning af V.09.xx.xx. Ej målfast.<br />
35
Konstruktion<br />
Tabel K.3.24: Egenlast overført til og egenlast af V.09.xx.xx.<br />
Konstruktionsdel Areal/volumen Specifik tyngde Tyngde af<br />
konstruktionsdel<br />
[kN]<br />
Samlet tyngde<br />
[kN]<br />
4,25 kN/m 3 41,2 41,2<br />
Væg, tag 2,825 ⋅ 5,2 ⋅ 0,4 = 5,88 m 3 25,0 kN/m 3 146,9 188,1<br />
Repos, tag<br />
- - 22,4 210,5<br />
1 stk. 33<br />
Dæk, tag 5,2 ⋅ 1,73 = 9,00 m 2 4,25 kN/m 2 38,2 248,7<br />
- - 138,4 387,1<br />
Stålprofil, udhæng<br />
tag 34<br />
Væg, 4. sal 2,95 ⋅ 5,4 ⋅ 0,4 = 6,37 m 3 25,0 kN/m 3 159,3 546,4<br />
Repos, 4. sal<br />
- - 12,7 + 28,6 587,7<br />
2 stk.<br />
Dæk, 4.sal 5,4 ⋅ 1,73 = 9,34 m 2 4,27 kN/m 2 39,9 627,6<br />
Stålprofil, udhæng 4.<br />
- - 120,7 748,3<br />
sal<br />
Væg, 3. sal 2,95 ⋅ 5,4 ⋅ 0,4 = 6,37 m 3 25,0 kN/m 3 159,3 907,3<br />
Repos, 3. sal<br />
- - 12,7 + 28,6 948,9<br />
2 stk.<br />
Dæk, 3.sal 5,4 ⋅ 1,73 = 9,34 m 2 4,27 kN/m 2 39,9 988,8<br />
stålprofil, udhæng 3.<br />
sal<br />
2. og 1. sal som<br />
3. sal<br />
- - 123,0 1111,8<br />
- - 2 ⋅ 159,3 + 2 ⋅<br />
12,7 +<br />
2⋅ 28,6 + 2 ⋅<br />
123,0 + 2 ⋅ 39,9<br />
1838,8<br />
Væg, stue 2,95 ⋅ 5,4 ⋅ 0,4 = 6,37 m 3 25,0 kN/m 3 159,3 1998,1<br />
Repos, stue<br />
- - 12,7 + 22,9 2033,7<br />
2 stk.<br />
Dæk, stue 5,4 ⋅ 1,73 = 9,34 m 2 4,27 kN/m 2 39,9 2073,6<br />
Væg, kælder 2,6 ⋅ 3,3 ⋅ 0,4 = 3,43 m 3 25,0 kN/m 3 85,8 2159,4<br />
Repos, indgang 28,9 2188,3<br />
Dæk, kælder 5,4 ⋅ 1,73 = 9,34 m 2 4,27 kN/m 2 39,9 2228,2<br />
Samlet last på V.09.xx.xx 2228,2 kN / 3,3 m 675,2 kN/m<br />
33 Se figur K.3.7 for lastfordeling<br />
36
Laster<br />
V.10.30.08<br />
V.10.31.07<br />
V.10.31.06<br />
V.10.31.05<br />
V.10.31.04<br />
V.10.32.03<br />
V.10.33.02<br />
V.10.i.01<br />
Figur K.3.17: Opbygning af V.10.xx.xx. Ej målfast.<br />
Tabel K.3.25: Egenlast overført til og egenlast af V.10.xx.xx.<br />
Konstruktionsdel<br />
Areal<br />
[m 2 ]<br />
Specifik tyngde<br />
[kN/m 2 ]<br />
Tyngde af<br />
konstruktionsdel<br />
[kN]<br />
Samlet tyngde<br />
[kN]<br />
Væg, tag, 4., 3., 2., 1. 1,65 ⋅ 20,975 - 1,0 ⋅ 2,2 = 32,4<br />
sal og stue<br />
5,0 162,0 162,0<br />
Væg, kælder 1,65 ⋅ 1,2 = 1,98 5,0 9,9 171,9<br />
Samlet last på V.10.xx.xx 171,9 kN / 1,65 m 104,2 kN/m<br />
37
Konstruktion<br />
B.08.01<br />
V.11.34.01<br />
Figur K.3.18: Opbygning af V.11.xx.xx. Ej målfast.<br />
Tabel K.3.26: Egenlast overført til og egenlast af V.11.xx.xx.<br />
Konstruktionsdel<br />
Areal<br />
[m 2 ]<br />
Specifik tyngde<br />
[kN/m 2 ]<br />
Tyngde af<br />
konstruktionsdel<br />
[kN]<br />
Samlet tyngde<br />
[kN]<br />
Dæk, stue 5,63 ⋅ 1,73 = 9,74 4,27 41,6 41,6<br />
Væg, kælder 0,4 ⋅ 5,63 + 2,2 ⋅ 2,4 = 7,53<br />
5,0 37,7 79,3<br />
Dæk, kælder 5,63 ⋅ 1,73 = 9,74 4,27 41,6 120,9<br />
Samlet last på V.11.xx.xx 120,9 kN / 2,4 m 50,4 kN/m<br />
38
Laster<br />
V.12.35.07<br />
V.12.36.07<br />
V.12.35.06<br />
V.12.36.06<br />
V.12.35.05<br />
V.12.36.05<br />
V.12.35.04<br />
V.12.36.04<br />
V.12.37.03<br />
V.12.38.03<br />
V.12.i.01<br />
Figur K.3.19: Opbygning af V.12.xx.xx. Ej målfast.<br />
Tabel K.3.27: Egenlast overført til og egenlast af V.12.xx.xx.<br />
Konstruktionsdel Areal / Volumen Specifik tyngde Tyngde af<br />
konstruktionsdel<br />
[kN]<br />
Samlet tyngde<br />
[kN]<br />
Betonmurkrone 2,6 ⋅ 1,58 = 4,11 m 2 2,58 kN/m 2 10,6 10,6<br />
Væg, 4. sal (2,6 ⋅ 2,95 - 0,9 ⋅ 2,95 - 0,5 ⋅ 0,5)<br />
= 4,77 m 2<br />
(0,9 ⋅ 2,95 + 0,5 ⋅ 0,5) ⋅ 0,025<br />
= 0,07 m 3 4,87 kN/m 2<br />
26,0 kN/m 3 23,2<br />
1,9 35,7<br />
Væg, 3. , 2. og 1. sal<br />
- - 3 ⋅ 23,2 + 3 ⋅ 1,9 111,0<br />
som 4. sal<br />
Dæk, 1. sal 6,03 ⋅ 1,765 = 10,64 m 2 4,27 kN/m 2 45,4 156,4<br />
Last fra V.13.xx.xx - - 266,0 422,4<br />
Væg, stue<br />
+ 2 døre<br />
2 ⋅ 1,0<br />
(9,43 ⋅ 2,95 - 3,4 ⋅ 2,2 - 3 ⋅ 1,2 ⋅ 1,2 -<br />
0,25 ⋅ 6,83) = 14,31 m 2<br />
3 ⋅ 1,2 ⋅ 1,2 ⋅ 0,025 = 0,11 m 3 4,87 kN/m 2<br />
26,0 kN/m 3 69,7<br />
2,9<br />
Dæk, stue 6,03 ⋅ 1,765 = 10,64 m 2 4,27 kN/m 2 45,4 542,4<br />
Væg, kælder<br />
+ 1 dør<br />
1,0<br />
(9,43 ⋅ 2,6 - 0,7 ⋅ 5,55 - 1,0 ⋅2,2)<br />
= 18,43 m 2<br />
0,7 ⋅ 5,55 ⋅ 0,025 = 0,10 m 3 4,87 kN/m 2<br />
26,0 kN/m 3 89,8<br />
2,5<br />
Dæk, kælder 6,03 ⋅ 1,765 = 10,64 m 2 4,27 kN/m 2 45,4 681,1<br />
Samlet last på V.12.xx.xx 681,1 kN / 9,43 m 72,2 kN/m<br />
497,0<br />
635,7<br />
39
Konstruktion<br />
V.13.39.07<br />
V.13.39.06<br />
V.13.39.05<br />
V.13.39.04<br />
B.09.03<br />
Figur K.3.20: Opbygning af V.13.xx.xx. Ej målfast.<br />
Tabel K.3.28: Egenlast overført til og egenlast af V.13.xx.xx.<br />
Konstruktionsdel<br />
Areal<br />
[m 2 ]<br />
Specifik tyngde<br />
[kN/m 2 ]<br />
Tyngde af<br />
konstruktionsdel<br />
[kN]<br />
Samlet tyngde<br />
[kN]<br />
Dæk, tag 3,53 ⋅ 1,2 = 4,24 4,25 18,0 18,0<br />
Væg, 4. sal<br />
+ 1 dør<br />
3,53 ⋅ 2,95 - 1,76 ⋅ 2,2<br />
= 14,29<br />
5,0 71,4<br />
1,0 90,4<br />
Dæk, 4. sal 3,53 ⋅ 1,2 = 4,24 4,27 18,1 108,5<br />
Væg og dæk, 3. , 2.<br />
- - 3 ⋅ 18,1 + 3 ⋅ 380,0<br />
og 1. sal som 4. sal<br />
71,4 + 3 ⋅ 1,0<br />
Last til V.12.xx.xx - - 0,7 ⋅ 380,0 266,0<br />
Last til V.14.xx.xx - - 0,3 ⋅ 380,0 114,0<br />
40
Laster<br />
V.14.40.07<br />
V.14.40.06<br />
V.14.40.05<br />
V.14.40.04<br />
V.14.40.03<br />
V.14.41.01<br />
Figur K.3.21: Opbygning af V.14.xx.xx. Ej målfast.<br />
Tabel K.3.29: Egenlast overført til og egenlast af V.14.xx.xx.<br />
Konstruktionsdel<br />
Areal<br />
[m 2 ]<br />
Specifik tyngde<br />
[kN/m 2 ]<br />
Tyngde af<br />
konstruktionsdel<br />
[kN]<br />
Samlet tyngde<br />
[kN]<br />
Væg, 4. sal 3,46 ⋅ 2,95 - 0,86 ⋅ 2,2 = 8,32<br />
5,0 41,6 41,6<br />
Væg, 3. , 2. og 1. sal<br />
- - 3 ⋅ 41,6 166,4<br />
som 4. sal<br />
Last fra V.13.xx.xx - - 114,0 280,4<br />
Væg, stue 3,46 ⋅ 2,95 - 0,86 ⋅ 2,2 = 8,32<br />
5,0 41,6 322,0<br />
Væg, kælder 3,46 ⋅ 2,6 - 0,86 ⋅ 2,2 = 7,10<br />
5,0 35,5 357,5<br />
Samlet last på V.14.xx.xx 357,5 kN / 3,46 m 103,3 kN/m<br />
41
Konstruktion<br />
V.15.01.07a<br />
V.15.01.07b<br />
V.15.01.06a<br />
V.15.01.06b<br />
V.15.01.05a<br />
V.15.01.05b<br />
V.15.01.04a<br />
V.15.01.04b<br />
V.15.01.03<br />
V.15.42.03<br />
V.15.i.01<br />
Figur K.3.22: Opbygning af V.15.xx.xx. Ej målfast.<br />
Tabel K.3.30: Egenlast overført til og egenlast af V.15.xx.xx.<br />
Konstruktionsdel<br />
Areal<br />
[m 2 ]<br />
Specifik tyngde<br />
[kN/m 2 ]<br />
Tyngde af<br />
konstruktionsdel<br />
[kN]<br />
Samlet tyngde<br />
[kN]<br />
Betonmurkrone 9,73 ⋅ 1,58 = 15,37 2,58 39,7 39,7<br />
Dæk, tag 3,53 ⋅ 1,2 + 5,2 ⋅ 1,73 = 13,23<br />
4,25 56,2 95,9<br />
Væg, 4. sal 9,73 ⋅ 2,95 = 28,70 4,87 139,8 235,7<br />
Dæk 4. sal 3,53 ⋅ 1,2 + 5,2 ⋅ 1,73 = 13,23 4,27 56,5 291,9<br />
Væg, 3. , 2. og 1. sal<br />
og stue som 4. sal og<br />
Dæk, 3., 2., 1. sal og<br />
stue som 4. sal<br />
- - 4 ⋅ 56,5 + 4 ⋅<br />
139,8<br />
1075,9<br />
Væg, kælder 9,73 ⋅ 2,6 = 25,30 4,87 123,2 1199,1<br />
Dæk, kælder 3,53 ⋅ 1,2 + 5,2 ⋅ 1,73 = 13,23<br />
4,27 56,5 1255,6<br />
Samlet last på V.15.xx.xx 1255,6 kN / 9,73 m 129,0 kN/m<br />
42
Laster<br />
V.16.43.07<br />
V.16.43.06<br />
V.16.43.05<br />
V.16.43.04<br />
V.16.43.03<br />
V.16.i.01<br />
Figur K.3.23: Opbygning af V.16.xx.xx. Ej målfast.<br />
Tabel K.3.31: Egenlast overført til og egenlast af V.16.xx.xx.<br />
Konstruktionsdel Areal Specifik tyngde Tyngde af Samlet tyngde<br />
konstruktionsdel<br />
Betonmurkrone 3,86 ⋅ 1,58 = 6,10 m 2 2,58 kN/m 2 15,7 kN 15,7 kN<br />
26,0 kN/m 3 3,3 kN<br />
Væg, 4. sal 3,4 ⋅ 1,5 ⋅ 0,025 = 0,13 m 3<br />
49,6 kN<br />
3,86 ⋅ 2,95 - 3,4 ⋅ 1,5 = 6,29 m 2 4,87 kN/m 2 30,6 kN<br />
Bjælke, fra trappe - - 38,8 kN 88,4 kN<br />
Væg, 3. sal 3,4 ⋅ 1,5 ⋅ 0,025 = 0,13 m 3<br />
26,0 kN/m 3 3,3 kN 122,3 kN<br />
3,86 ⋅ 2,95 - 3,4 ⋅ 1,5 = 6,29 m 2 4,87 kN/m 2 30,6 kN<br />
Bjælke, fra trappe - - 14,7 kN 137,0 kN<br />
2. og 1. sal og stue<br />
som 3. sal<br />
+ tillæg fra nederste<br />
bjælke<br />
- - 3 ⋅ 30,6 + 3 ⋅ 3,3<br />
+ 3 ⋅ 14,7<br />
+ 2,5 kN<br />
285,3 kN<br />
Væg, kælder 3,4 ⋅ 0,6 ⋅ 0,025 = 0,05 m 3<br />
3,86 ⋅ 2,6 - 3,4 ⋅ 0,6 = 8,00 m 2 26,0 kN/m 3<br />
4,87 kN/m 2 1,3 kN<br />
38,9 kN 325,5 kN<br />
Samlet last på V.16.xx.xx 325,5 kN / 3,86 m 84,3 kN/m<br />
De ovenfor fundne arealer af de respektive etager, bliver tillige benyttet til bestemmelsen af<br />
nyttelast, samt sne- og vindlast på taget.<br />
43
Konstruktion<br />
K.3.3 Lastkombinationer<br />
K.3.3.1<br />
Anvendelsesgrænsetilstand<br />
Anvendelsesgrænsetilstanden anvendes til at give en vurdering af konstruktionens flytninger.<br />
Eftersom der i dette projekt arbejdes meget med glas er kravet, at flytningerne skal minimeres.<br />
Dette er dog ikke direkte behandlet yderligere i projektet.<br />
K.3.3.2 Brudgrænsetilstand<br />
Brudgrænsetilstanden skal give den fornødne sikkerhed mod brud i konstruktionens levetid.<br />
Følgende lastkombinationer er undersøgt:<br />
(2.2)<br />
(2.1.1)<br />
(2.1.2)<br />
0,8 ⋅G<br />
k<br />
1,0 ⋅G<br />
k<br />
1,0 ⋅G<br />
k<br />
+ 1,5 ⋅V<br />
k<br />
+ 1,3 ⋅Q<br />
+ 1,5 ⋅V<br />
max<br />
k<br />
+ 0,5⋅<br />
Q<br />
+ 0,5 ⋅Q<br />
k<br />
øvrig<br />
+ 0,5⋅<br />
S<br />
+ 0,5 ⋅ S<br />
k<br />
k<br />
+ 0,5 ⋅V<br />
k<br />
44
Valg af understøtningsform af glaskuben<br />
K.4 Valg af understøtningsform af glaskuben<br />
I dette kapitel er en alternativ understøtningsform til glaskuben undersøgt. Glaskuben er i<br />
arkitektens forslag understøttet af to u<strong>dk</strong>ragede bjælker. Et alternativ til dette er at understøtte<br />
de to u<strong>dk</strong>ragede bjælker på endnu en bjælke, som er understøttet med to søjler, se figur K.4.1.<br />
K.4.1 Geometri<br />
Glaskuben har en længde på 6,5 m og en bredde på 6,0 m, hvorfor den u<strong>dk</strong>ragede bjælke<br />
ligeledes har en længde 6,5 m, se tegning K.02.<br />
Etagedækket har en højde på 180 mm og er udført af beton med en densitet på 2500 kg/m 3 , se<br />
tegning <strong>K.1</strong>3.<br />
Arkitektens forslag<br />
I arkitektens forslag er glaskuben understøttet af to u<strong>dk</strong>ragede bjælker, der er indspændt i væg 5<br />
og 9. De u<strong>dk</strong>ragede bjælker er udført som HE300M-profiler, se tegning <strong>K.1</strong>9<br />
Alternativt forslag<br />
I det alternative forslag understøttes den u<strong>dk</strong>ragede bjælke af en kvadratisk søjle med en<br />
dimension på 120×120 mm og en godstykkelse på 6,3 mm. Den u<strong>dk</strong>ragede bjælke er i dette<br />
tilfælde udført som et HE140M-profil. Søjlen er placeret 3,94 m fra væggene 5 og 9, se figur<br />
K.4.1. Desuden er der i dette forslag placeret et tværgående HE160-profil mellem de 2<br />
søjleunderstøtninger.<br />
Set fra gavlen<br />
PX18<br />
HE140M<br />
2560 3940<br />
HE160M<br />
Set fra facaden<br />
4710<br />
645 645<br />
PX18<br />
HE160M<br />
HE140M<br />
Figur K.4.1: Placering af profiler i forbindelse med den alternative understøtningsform.<br />
45
Konstruktion<br />
.<br />
Figur K.4.2: Søjleplacering i alternativ forslag.<br />
K.4.2 Beregningsforudsætninger<br />
Der ses bort fra glassets og det nedhængte trælofts egenvægt. I dimensioneringsprocessen regnes<br />
der elastisk. Sammenligningen vil ske indenfor følgende punkter:<br />
• Nedbøjning<br />
• Materialeforbrug<br />
• Reaktioner i væggen hvori bjælkerne indstøbes<br />
K.4.2.1 Kontrol-, sikkerheds- og miljøklasse<br />
Glaskuben er dimensioneret i:<br />
• Normal sikkerhedsklasse<br />
• Normal kontrolklasse<br />
K.4.2.2 Materialeparametre<br />
Bjælkerne udføres i stål med en karakteristisk flydespænding på 275 MPa.<br />
K.4.3 Laster<br />
De u<strong>dk</strong>ragede bjælker, der understøtter glaskuben vil blive dimensioneret for følgende<br />
lastpåvirkninger, virkende vinkelret på de u<strong>dk</strong>ragede bjælkers længderetning:<br />
46
Valg af understøtningsform af glaskuben<br />
• Last hidrørende fra pladen: (0,2 ⋅ 3 ⋅ 2500 ⋅ 9,82) ⋅ 10 -3 = 14,7 kN/m<br />
• Nyttelast: 2 ⋅ 3 = 6,0 kN/m 35<br />
• Egenlast af HE300M = 238 ⋅ 9,82 = 2,37 kN/m<br />
• Egenlast af HE140M = 63,2 ⋅ 9,82 = 0,62 kN/m<br />
Sammenligningen, af de to understøtningsforslag, vil kun blive vurderet på baggrund af én<br />
lastkombination, idet denne vurderes farligst:<br />
1,0 ⋅ G k + 1,3 ⋅ Q k<br />
K.4.4 Dimensionering af arkitektens forslag<br />
På baggrund af de på figur K.4.3 viste laster, vil den u<strong>dk</strong>ragede bjælke blive dimensioneret for<br />
den i afsnit K.4.3 viste lastkombination.<br />
q = 7,8 kN/m<br />
g = 17, 0 kN/m<br />
6500<br />
Figur K.4.3: Statisk system af u<strong>dk</strong>raget bjælke.<br />
Ved gennemregning i StaadPro med den ovenfor viste lastkombination er det muligt at<br />
undersøge det valgte profils styrke og stivhed ud fra moment- og forskydningskraftsfordeling.<br />
Af figurerne K.4.3 og K.4.4 fremgår henholdsvis momentkurve og forskydningskraftskurve. De<br />
respektive værdier på figurerne K.4.4 – K.4.5 er beregnet vha. StaadPro, se bilag K.III.<br />
K.4.4.1 Eftervisning af bøjningsbæreevne<br />
Bøjningsbæreevnen eftervises ved hjælp af følgende udtryk: 36<br />
M<br />
s<br />
≤ W<br />
el<br />
⋅ f<br />
yd<br />
⇒ 524,6 kNm ≤ 3480 ⋅10<br />
3<br />
⋅ 235 = 817,8 kNm<br />
35 Afsnit K.3.1.1<br />
36 DS 412, pkt. 6.3.9.3<br />
47
hvor<br />
M s er momentet i snit 2 [kNm], se figur K.4.3<br />
W el er det elastiske modstandsmoment [mm 3 ]<br />
Konstruktion<br />
2: 524,6 kNm<br />
1: 0 kNm<br />
Figur K.4.4: Momentkurve for arkitektens forslag.<br />
K.4.4.2<br />
Eftervisning af forskydningssbæreevne<br />
Forskydningsbæreevnen eftervises ved hjælp af følgende udtryk: 37 kN<br />
hvor<br />
V<br />
s<br />
≤ A<br />
v<br />
f<br />
yd<br />
3 235<br />
⋅ ⇒ 161,43kN ≤ 30,3 ⋅10<br />
⋅ = 4111,0<br />
3<br />
3<br />
V s er forskydningskraften i snit 2 [kN], se figur K.4.4<br />
A v er tværsnittets bruttoforskydningsareal [mm 2 ]<br />
1: 0 kN 2: 161,43 kN<br />
Figur K.4.5: Forskydningskraftskurve for arkitektens forslag.<br />
37 DS 412, pkt. 6.4.10.4<br />
48
Valg af understøtningsform af glaskuben<br />
K.4.4.3<br />
Påvirkning af moment og forskydning<br />
Hvis forskydningskraften ikke overstiger halvdelen af tværsnittets forskydningsbæreevne, kan<br />
hele tværsnittet regnes for virksomt ved eftervisning af momentpåvirkning. 38 I afsnit K.4.4.2 er<br />
forskydningskraften fundet til 161,4 kN, i samme afsnit er tværsnittets forskydningsbæreevne<br />
beregnet til 4111 kN. Det er hermed vist, at det ikke er nødvendigt at eftervise profilet for<br />
kombineret bøjning og forskydning.<br />
K.4.4.4 Nedbøjningsundersøgelse<br />
Den maksimale nedbøjning af bjælken er i StaadPro beregnet til 11,2 mm, 39 hvilket vurderes at<br />
være acceptabelt. Dette er vurderet på baggrund af en maksimal tilladelig nedbøjning på 1/400 af<br />
spændvidden.<br />
K.4.5 Alternativt forslag<br />
På baggrund af de på figur K.4.5 viste laster vil den u<strong>dk</strong>ragede bjælke med understøtning blive<br />
dimensioneret for den i afsnit K.4.3 viste lastkombination. Det skønnes, at et HE140M har den<br />
fornødne bæreevne. Et HE140M har en tyngde på 63,2 kg/m.<br />
q = 7,8 kN/m<br />
g = 15,3 kN/m<br />
2560<br />
6500<br />
Figur K.4.6: Statisk system af u<strong>dk</strong>raget bjælke med understøtning..<br />
Beregningerne er ligeledes foretaget vha. StaadPro, se bilag K.III.<br />
Af figurerne K.4.4 og K.4.5 fremgår henholdsvis momentkurve og forskydningskraftskurve.<br />
K.4.5.1 Eftervisning af bøjningsbæreevne<br />
Bøjningsbæreevnen eftervises ved hjælp af følgende udtryk: 40<br />
M<br />
s<br />
≤ W<br />
el<br />
⋅ f<br />
yd<br />
⇒ 75,8kNm ≤ 411⋅10<br />
3<br />
⋅ 235 = 96,6 kNm<br />
38 DS 412, pkt. 6.3.12 (1)P<br />
39 Bilag K.III<br />
40 DS 412, pkt. 6.3.9.3<br />
49
Bøjningsbæreevnen er eftervist i snit 2, se figur K.4.6.<br />
Konstruktion<br />
2: -75,8 kNm<br />
1 : 0 kNm<br />
3 : 0<br />
Figur K.4.7: Momentkurve for alternativt forslag.<br />
K.4.5.2<br />
Eftervisning af forskydningssbæreevne<br />
Forskydningsbæreevnen eftervises ved hjælp af følgende udtryk: 41<br />
V<br />
s<br />
≤ A<br />
v<br />
⋅<br />
f<br />
yd<br />
3<br />
⇒ 64,8kN ≤ 8,06 ⋅10<br />
3<br />
235<br />
⋅ = 1093,6kN<br />
3<br />
Forskydningsbæreevnen er eftervist i snit 2, se figur K.4.7.<br />
2: 64,8 kN<br />
1: 0 kN<br />
3: 26,3 kN<br />
59,2 kN<br />
Figur K.4.8: Forskydningskraftskurve for alternativt forslag.<br />
K.4.5.3 Påvirkning af moment og forskydning<br />
Ovenstående er forskydningskraften fundet til 64,8 kN, i samme afsnit er tværsnittets<br />
forskydningsbæreevne beregnet til 1093,6 kN.<br />
64,8<br />
1093,6<br />
= 0,06<br />
Eftersom forholdet mellem forskydningskraften og forskydningsbæreevnen er under 50% er det<br />
ikke nødvendigt at eftervise profilet for kombineret bøjning og forskydning. 42<br />
41 DS 412, pkt. 6.4.10.4<br />
50
Valg af understøtningsform af glaskuben<br />
K.4.5.4<br />
Nedbøjningsundersøgelse<br />
Den maksimale nedbøjning af bjælken er i StaadPro beregnet til 9,0 mm, hvilket vurderes at<br />
være acceptabelt, se bilag K.III.<br />
K.4.5.5 Dimensionering af understøtningssøjle<br />
I dette bilag vil søjlen, der understøtter den u<strong>dk</strong>ragede bjælke blive dimensioneret. Dette er gjort<br />
for at kunne give et overslag på det samlede materialeforbrug i de to forslag.<br />
Det vælges at lade de u<strong>dk</strong>ragede bjælker blive understøttet af en tværgående bjælke, der<br />
understøttes af de to søjler, se figur K.4.1. Den tværgående bjælke udføres af et HE160M-profil.<br />
Alle søjlerne udføres af det samme profil, hvorfor søjlen på 1. sal er dimensionsgivende. Dette<br />
medfører, at søjlen skal dimensioneres for en vertikal nedadrettet kraft på 514 kN. Denne last<br />
hidrører fra reaktionen på 124,0 kN fra den understøttede bjælke, se figur K.4.7, samt egenlasten<br />
fra søjler (2,3 kN) og tværgående bjælker (2,2 kN) på de fire overliggende etager.<br />
Til understøtningssøjlerne anvendes et kvadratisk rørprofil med en størrelse på 120×120 mm og<br />
en godstykkelse på 6,3 mm. Søjlereduktionsfaktoren χ bestemmes ved hjælp af det relative<br />
slankhedsforhold λ ved plan u<strong>dk</strong>nækning, der beregnes ved hjælp af følgende udtryk:<br />
hvor<br />
λ =<br />
i<br />
=<br />
89,4 ⋅ε<br />
89,4 ⋅<br />
2650<br />
46,2<br />
l s<br />
43<br />
235<br />
275<br />
= 0,69<br />
l s er søjlens knæklængde [mm]<br />
i er tværsnittets inertiradius med hensyn til udbøjningsretningen [mm]<br />
ε er en relativ materialeparameter [-]<br />
På baggrund af det relative slankhedsforhold på 0,69 kan søjlereduktionsfaktoren χ bestemmes<br />
til 0,84, 44 da der anvendes valsede rør, søjlekurve a. Bæreevneeftervisningen af den centralt<br />
påvirkede trykstang kan nu eftervises ved udtrykket, idet søjlen forudsættes belastet centralt med<br />
en kraft på 514 kN hidrørende fra egenvægten samt reaktionen fra den u<strong>dk</strong>ragede bjælke<br />
beregnet ved hjælp af StaadPro: 45<br />
N ≤ χ ⋅ A⋅<br />
f<br />
s<br />
yd<br />
⇒ 514kN ≤ 0,84 ⋅ 2,80 ⋅10<br />
3<br />
⋅ 235⋅10<br />
−3<br />
=<br />
553kN<br />
42 DS 412, pkt. 6.3.12 (1)<br />
43 DS 412, pkt. 6.4.2<br />
44 DS 412, figur V 6.4.2<br />
45 Bilag K.III<br />
51
Konstruktion<br />
hvor<br />
χ er en søjlereduktionsfaktor [-]<br />
A er det valgte profils tværsnitareal [mm 2 ]<br />
K.4.6 Sammenligning og udvælgelse af konstruktionsudformning<br />
De respektive sammenligningsparametre materialeforbrug, reaktioner og nedbøjninger fremgår<br />
af tabel K.4.1.<br />
Tabel K.4.1: Materialeforbrug, reaktioner samt nedbøjning af bjælker for de to løsningsforslag.<br />
Løsningsforslag<br />
Materialeforbrug<br />
[kg]<br />
Reaktioner i væg ved trappeopgang<br />
Moment<br />
[kNm]<br />
Forskydningskraft<br />
[kN]<br />
Nedbøjning<br />
[mm]<br />
Arkitekt 12.376 524,6 161,4 11,2<br />
Alternativ 5.582 0 26,3 9,0<br />
Som det fremgår af resultaterne nævnt i tabel K.4.1, kan der opnås en reduktion i<br />
materialeforbruget på 55% ved den alternative konstruktionsudformning med søjle- og<br />
bjælkeunderstøtning. Ydermere reduceres reaktionerne, hvor den u<strong>dk</strong>ragede bjælke forudsættes<br />
indstøbt i væggen. Denne reduktion indvirker på en sådan måde, at de bærende vægges samt<br />
fundamenternes størrelse reduceres.<br />
Det alternative forslag kræver dog væsentlig flere samlinger, ydermere er arkitekterne ikke<br />
tilfredse med søjlen, som skal forløbne ned gennem bygningen. Derfor vælges det at arbejde<br />
videre med arkitektens forslag i det efterfølgende projekteringsforløb.<br />
52
Rumlig stabilitet<br />
K.5 Rumlig stabilitet<br />
I dette kapitel er der redegjort for, hvorledes de på konstruktionen virkende kræfter optages og<br />
videreføres til fundamenterne.<br />
K.5.1 Optagelse af kræfter på bygningen<br />
I kapitel K.3 blev antallet og størrelsen af laster, der påvirker bygningen fastlagt. Konstruktionen<br />
skal således kunne optage vindlast og vandret masselast, samt snelast og egenlast. Efterfølgende<br />
beskrives hvorledes disse laster optages i konstruktionen. Metoden er på den sikre side, idet kun<br />
de mest markante vægge regnes bærende.<br />
K.5.1.1 Optagelse af kræfter i vandret plan<br />
Idet trapperummet antages ikke at have skiveegenskaber, opdeles etagedækket i to skiver<br />
forbundet udelukkende med dørbjælken ved trapperummet, der antages at være bøjningsslap, se<br />
figur K.5.1.<br />
Skive 2<br />
Figur K.5.1: Opdeling af etagedækket i to skiver, og benævnelse af væggene.<br />
Konstruktionens kritiske punkt er optagelse af vindlast på gavlene, idet hele vindlasten tænkes<br />
optaget i tværgående væg, væg 14. Da vindlasten vinkelret på væg 1 ligeledes via dørbjælken<br />
overføres til væg 14, vil dette medføre et vridende moment der optages i væg 1 og 5 som et<br />
kraftpar, se kapitel K.6.<br />
K.5.1.2 Optagelse af kræfter i lodret plan<br />
Såvel sne- som egenlasten overføres gennem pladevirkning i dækket ud til de respektive bærende<br />
vægge, der som skiver fører kræfterne ned til fundamenterne (pælefundamenter).<br />
53
54<br />
Konstruktion
Spændinger i de vægge, der sikrer bygningens rumlige stabilitet<br />
K.6 Spændinger i de vægge, der sikrer bygningens rumlige<br />
stabilitet<br />
I kapitlet fastlægges spændingerne i bygningens vægge hidrørende fra de respektive laster og<br />
efterfølgende bestemmes de farligste lastkombinationer med henblik på den videre<br />
dimensionering. I afsnittene K.6.1-K.6.4 er de maksimale spændinger i væggene i oversiden af<br />
pæleværksoverbygningen bestemt.<br />
K.6.1 Bestemmelse af spændinger i væggene hidrørende fra vindlast<br />
Spændingerne er først bestemt i niveau 04, afsnittene K.6.1.2 og K.6.1.3. Efterfølgende er<br />
spændingerne bestemt i niveau 01 i afsnit K.6.1.4. Grunden til denne opdeling skyldes, at<br />
vægsystemets geometri ændrer sig i stue- og kælderetagen i forhold til 1.- 4. sals opbygning.<br />
K.6.1.1 Beregningsforudsætninger<br />
Til bestemmelse af normalspændingerne i væggene skal der fastlægges en beregningsmodel. For<br />
at forenkle beregningsmodellen gøres en række antagelser og forudsætninger:<br />
• Kun bærende og gennemgående vægge med en betydelig størrelse medtages, se figur<br />
K.6.1<br />
• Væggenes tykkelse svarer til tykkelsen af den bærende del af væggen dvs. excl. isolering<br />
og ydervæg<br />
• Væggene regnes indspændte i kældergulvet<br />
• Etagedækkene betragtes som sammenhængende skiver, der regnes bøjningsslappe<br />
• Vægskiverne forudsættes homogene og udført i idealelastisk materiale<br />
• Der benyttes en beregningsmodel, hvor væggenes udbøjning hidrører fra bøjningsbidrag,<br />
idet væggenes højde er store i forhold til længden, se figur K.6.2<br />
• Kun vindlasten regnes at give anledning til udbøjning af væggene, mens der ses bort fra<br />
egenlast og øvrige laster. Vindlasten regnes at virke på alle bygningens sider, idet<br />
nabobygningerne kunne blive fjernet<br />
• I konstruktionsmodellerne regnes dørbjælken i trappeopgangen udelukkende at kunne<br />
overføre normalkræfter mellem de to dækskiver, se figur K.6.1<br />
• I konstruktionsmodellerne regnes der med flangevirkning for væg 14 svarende til 8 gange<br />
flangetykkelsen<br />
55
Konstruktion<br />
4. sal<br />
3. sal<br />
14200<br />
2. sal<br />
Skive 1<br />
Skive 2<br />
1. sal<br />
Stuen<br />
4540<br />
JOF<br />
Kælder<br />
1800<br />
Figur K.6.1: Opdeling af etagedækket i to skiver, samt<br />
benævnelse af væggene.<br />
Figur K.6.2: Længdesnit i bygning.<br />
K.6.1.2 Optagelse af vindtryk på facade/gårdfacade<br />
Da dækskiverne kan beregnes separat, regnes der kun på skive 1, idet denne skal optage den<br />
største del af vindlasten. Af samme årsag regnes der efterfølgende på den sikre side ved at<br />
anvende de samme spændinger i væggene 5 og 9 samt i væggene 1 og 15. Da vægsystemet for<br />
vindlast i denne retning anses for stabil, simplificeres systemet til det på figur K.6.3 viste, hvor<br />
aktuelle mål er indtegnet.<br />
150<br />
x F<br />
1916<br />
9230<br />
1756 3789<br />
400<br />
4615<br />
5150<br />
y<br />
q res<br />
2575<br />
x<br />
5545<br />
q max<br />
8115<br />
Figur K.6.3: Vægsystem til optagelse af vindlast på<br />
facade/gårdfacade.<br />
56
Spændinger i de vægge, der sikrer bygningens rumlige stabilitet<br />
Væggenes inertimomenter om deres respektive tyndepunktsakser er angivet i tabel K.6.1.<br />
Tabel K.6.1: Systemets inertimomenter og tyngdepunktskoordinater.<br />
I ix<br />
[mm 4 ]<br />
X TP<br />
[mm]<br />
Væg 1 9,829⋅10 12 0<br />
Væg 5 4,553⋅10 12 5545<br />
Σ 1,438⋅10 13 -<br />
Vægsystemets forskydningscentrum får herved følgende koordinat:<br />
hvor<br />
( I ⋅ x )<br />
∑I<br />
⋅ x = ∑ ′<br />
x F<br />
ix<br />
x’ er afstanden fra de respektive vægges tyngdepunkt til origo [mm]<br />
I x er det samlede inertimoment for de to vægge [mm 4 ]<br />
∑<br />
1,438⋅10<br />
13<br />
12<br />
12<br />
⋅ x F<br />
= 4,553⋅10<br />
⋅5545+<br />
9,829⋅10<br />
⋅0<br />
⇒ x<br />
F<br />
= 1756mm<br />
Lastfordelingen for vægsystemet<br />
Den resulterende karakteristiske last q res,y pr. løbende meter af facaden bestemmes til:<br />
hvor<br />
q<br />
,<br />
= qmax<br />
⋅b<br />
= 228⋅8,115<br />
= 1850 N/m<br />
res y<br />
q max er det maksimale vindtryk [N/m 2 ]<br />
b er bredden af fladen, hvorpå vindlasten virker [m]<br />
46<br />
Vindpåvirkningens vridningsmoment M v , pr. løbende meter:<br />
hvor<br />
M<br />
V<br />
( q ⋅ )<br />
= ∑ res, y<br />
e = 1850⋅1,916<br />
= 3458 Nm/m<br />
e er excentriciteten hvormed kraften virker [m]<br />
Vægsystemets samlede vridningsstivhed beregnes, idet der ses bort fra bidraget omkring y-<br />
aksen, da disse vurderes betydningsløse:<br />
46 K.3.1.2<br />
57
V<br />
i<br />
= I<br />
x<br />
⋅<br />
( x'<br />
−x<br />
) 2<br />
F<br />
Konstruktion<br />
V<br />
V<br />
2<br />
19 6<br />
( 0 −1756) = 3,03 10<br />
2<br />
19 6<br />
( 5545 −1756) = 6,54 10<br />
12<br />
1<br />
= 9,829<br />
⋅10<br />
⋅<br />
⋅ mm<br />
12<br />
5<br />
= 4,553⋅10<br />
⋅<br />
⋅ mm<br />
∑<br />
V<br />
= 9,57⋅10<br />
19 mm 6<br />
Lastfordeling pr. løbende meter i bygningens højderetning: 47<br />
w<br />
iy<br />
⎛ qres,<br />
y M<br />
V<br />
= I ⋅<br />
⎜<br />
ix<br />
+ ⋅<br />
F<br />
⎝ I<br />
x<br />
V<br />
⎞<br />
( x'<br />
−x<br />
) ⎟ ⎠<br />
w<br />
⎛ 1850<br />
,829⋅⎜<br />
⎝1,44⋅10<br />
⎛ 1850<br />
,553⋅⎜<br />
⎝1,44⋅10<br />
1849 ≈<br />
3458<br />
+<br />
9,57⋅10<br />
( 0 −1,756) ⎟ 640N/m<br />
1 y<br />
= 9 ⋅ =<br />
1<br />
1<br />
3458<br />
+<br />
9,57⋅10<br />
⎞<br />
⎠<br />
( 5545−1,756) ⎟ 1209N/m<br />
w5 y<br />
= 4 ⋅<br />
=<br />
1<br />
1<br />
∑<br />
w<br />
iy<br />
= q res , y<br />
Bestemmelse af de maksimale spændinger<br />
Udfra den ovenfor bestemte lastfordeling opnås følgende spændinger for de respektive vægges<br />
indspændingstværsnit:<br />
⎞<br />
⎠<br />
Væg 1:<br />
σ<br />
1 2<br />
⋅14,2<br />
⋅640<br />
M<br />
= ⋅ y = 2 ⋅<br />
I 9,829<br />
−6<br />
( 0 − 4,615) ⋅10<br />
= 0,03MPa<br />
1y,<br />
træk<br />
−<br />
1x<br />
hvor<br />
y er afstanden fra væggens tyngdepunkt til fjerneste kant i y-retningen [m]<br />
σ<br />
1 2<br />
⋅14,2<br />
⋅640<br />
= 2 ⋅<br />
9,829<br />
−6<br />
( 9,32 − 4,615) ⋅10<br />
0,03MPa<br />
1 y,<br />
tryk<br />
=<br />
47 SBI 115 s.17<br />
58
Spændinger i de vægge, der sikrer bygningens rumlige stabilitet<br />
Væg 5:<br />
1 2<br />
⋅14,2<br />
⋅ 1209<br />
2<br />
0 2,575 10<br />
−6<br />
σ<br />
5 y,<br />
træk<br />
=<br />
⋅ − ⋅ = − 0,07<br />
4,553<br />
σ<br />
1 2<br />
⋅14,2<br />
⋅<br />
= 2<br />
4,553<br />
( )<br />
( ) MPa<br />
( 1209) ( 5,050 2,575)<br />
10<br />
−6<br />
⋅ − ⋅ 0,07MPa<br />
5 y,<br />
tryk<br />
=<br />
Tabel K.6.2: Maksimale spændinger over stuedæk hidrørende fra vind på facaden.<br />
σ tryk<br />
[MPa]<br />
σ træk<br />
[MPa]<br />
Væg 1 0,03 0,03<br />
Væg 5 0,07 0,07<br />
Væg 9 0,07 0,07<br />
Væg 15 0,03 0,03<br />
K.6.1.3<br />
Optagelse af vindtryk på gavlene<br />
Vindlasten på gavlene optages i T-tværsnittet i udgjort af væg 14 og 15, se figur K.6.4. For at<br />
denne væg kan optage hele vindlasten skal kræfterne føres over til væggen fra den modstående<br />
gavlvæg, hvilket vil medføre et vridende moment der tænkes optaget i de for vindlasten<br />
tværgående vægge.<br />
Beregning af spændinger i T-tværsnittet<br />
T-tværsnittet er vist på figur K.6.4, hvor der som nævnt i afsnit K.6.1.1 er medtaget 8 gange<br />
flangetykkelsen af den tværgående væg. 48<br />
48 DS 411, pkt. 6.1.2 (5)<br />
59
Konstruktion<br />
2700<br />
Væg 15<br />
200<br />
Væg 14<br />
1948<br />
2600<br />
150<br />
Figur K.6.4: Geometri og tyngdepunktsakse for T –<br />
tværsnittet i væg 14 og 15. Væggenes dimensioner<br />
fremgår af tegning K.02.<br />
t<br />
G<br />
Den resulterende karakteristiske last q res,x pr. løbende meter af gavlen bestemmes til:<br />
q<br />
res<br />
, x<br />
= qmax<br />
⋅b<br />
= 228⋅9,73<br />
= 2218N/m<br />
Inertimomentet om tyngdepunktsaksen I y er beregnet til 7,89 ⋅10 11 mm 4 , hvorved spændingerne<br />
kan bestemmes:<br />
σ =<br />
σ =<br />
M<br />
I<br />
y<br />
M<br />
I<br />
y<br />
⋅ x =<br />
⋅ x =<br />
1 2<br />
⋅14,2<br />
⋅2218<br />
2<br />
⋅<br />
−1<br />
7,89⋅10<br />
1 2<br />
⋅14,2<br />
⋅2218<br />
2<br />
⋅<br />
−1<br />
7,89⋅10<br />
−6<br />
( 0 −1,948) ⋅10<br />
= −0,54MPa<br />
−6<br />
( 2,7 + 0,15 −1,948) ⋅10<br />
= 0,25MPa<br />
Optagelse af det vridende moment<br />
Det er vurderet, at de største spændinger optræder i væg 9 og 15, og hidrører fra vindlast på den<br />
nordlige gavl (væg 1). Dette begrundes med, at det vridende moment således bliver størst,<br />
samtidig med at afstanden mellem væggene her er mindst, se figur K.6.5. Af samme grund som i<br />
afsnit K.6.1.2 regnes væg 1 og 5 af skulle optage de samme spændinger som henholdsvis væg 15<br />
og 9. Formfaktorerne, 0,3 og 0,7 på figur K.6.5, hidrører fra vindsug og vindtryk på gavlene. 49<br />
49 K.3.1.2<br />
60
Spændinger i de vægge, der sikrer bygningens rumlige stabilitet<br />
x<br />
F<br />
400<br />
y<br />
F<br />
0,3 0,7<br />
400<br />
14<br />
835<br />
9230<br />
5150<br />
2575<br />
y<br />
5450<br />
4615<br />
x<br />
3875<br />
2650<br />
9 15<br />
Figur K.6.5: Vægsystem til optagelse af det vridende moment.<br />
Væggenes inertimomenter om deres respektive tyndepunktsakser er angivet i tabel K.6.3.<br />
Tabel K.6.3: Systemets inertimomenter og tyngdepunktskoordinater.<br />
I x<br />
[mm 4 ]<br />
X TP<br />
[mm]<br />
Væg 9 4,553⋅10 12 0<br />
Væg 15 9,829⋅10 12 3875<br />
Σ 1,438⋅10 13 -<br />
Vægsystemets forskydningscentrum får herved følgende koordinater:<br />
hvor<br />
( I ⋅ x )<br />
∑I<br />
⋅ x = ∑ ′<br />
x F<br />
ix<br />
∑<br />
y<br />
F<br />
1,438⋅10<br />
13<br />
= 5450mm<br />
12<br />
12<br />
⋅ x F<br />
= 4,553⋅10<br />
⋅0<br />
+ 9,829⋅10<br />
⋅3875<br />
⇒ x<br />
F<br />
= 2650mm<br />
Forskydningscentrum i y-retningen er beliggende i tyngdepunktslinien af væg 14, idet de øvrige<br />
vægges inertimomenter negligeres i denne retning.<br />
61
Lastfordelingen for vægsystemet<br />
Konstruktion<br />
Vægsystemets samlede vridningsstivhed beregnes, idet der ses bort fra bidraget om y-aksen, da<br />
disse vurderes betydningsløse:<br />
V<br />
i<br />
= I<br />
x<br />
⋅<br />
( x'<br />
−x<br />
) 2<br />
F<br />
V<br />
V<br />
2<br />
19 6<br />
( 0 − 2650) = 3,19 10<br />
2<br />
19 6<br />
⋅( 3875 − 2650) = 1,48 10<br />
12<br />
9<br />
= 4,553⋅10<br />
⋅<br />
⋅ mm<br />
12<br />
15<br />
= 9,829⋅10<br />
⋅ mm<br />
∑<br />
V = 4,67⋅10<br />
19 mm 6<br />
Den resulterende karakteristiske last q res,x pr. løbende meter af gavlen bestemmes til:<br />
hvor<br />
q<br />
,<br />
= qmax<br />
⋅b<br />
= 228⋅9,73<br />
= 2218,44 N/m<br />
res x<br />
q max er det maksimale vindtryk [N/m 2 ]<br />
b er bredden af fladen hvorpå vinden virker [m]<br />
Vindpåvirkningens vridningsmoment pr. løbende meter:<br />
hvor<br />
M<br />
V<br />
( q ⋅ ) = −( 0,7 ⋅ 2218,44⋅0,835<br />
+ 0,3⋅<br />
2218,44⋅0,4)<br />
= ∑ e<br />
res,<br />
x<br />
= −1563Nm/m<br />
e er excentriciteten hvormed kraften virker [m]<br />
Lastfordeling pr. løbende meter i bygningens højderetning:<br />
w<br />
iy<br />
I<br />
⎛ M<br />
⋅⎜<br />
⎝ V<br />
⎞<br />
⋅( x'<br />
−x<br />
)⎟<br />
⎠<br />
V<br />
=<br />
ix<br />
F<br />
w<br />
w<br />
⎛ −1563<br />
,553⋅⎜<br />
⎝ 4,67 ⋅10<br />
( 0 − 2,650) ⎟ 404 N/m<br />
9 y<br />
= 4 ⋅ =<br />
1<br />
⎛ −1563<br />
,829⋅⎜<br />
⎝ 4,67 ⋅10<br />
⎞<br />
⎠<br />
( 3,875 − 2,650) ⎟ = 404 N/m<br />
15 y<br />
= 9 ⋅<br />
−<br />
1<br />
∑ 0 =<br />
w<br />
iy<br />
= q res , y<br />
⎞<br />
⎠<br />
62
Spændinger i de vægge, der sikrer bygningens rumlige stabilitet<br />
Maksimale spændinger<br />
Udfra den ovenfor bestemte lastfordeling opnås følgende spændinger for de respektive vægges<br />
indspændingstværsnit:<br />
Væg 9:<br />
σ<br />
1 2<br />
⋅14,2<br />
⋅404<br />
M<br />
⋅ y = 2 ⋅<br />
4,553<br />
−6<br />
( 0 − 2,575) ⋅10<br />
= 0,02MPa<br />
9 y,<br />
træk<br />
=<br />
−<br />
I9<br />
x<br />
σ<br />
1 2<br />
⋅14,2<br />
⋅404<br />
= 2 ⋅<br />
4,553<br />
−6<br />
( 5,150 − 2,575) ⋅10<br />
0,02MPa<br />
9 y,<br />
tryk<br />
=<br />
Væg 15:<br />
σ<br />
σ<br />
1 2<br />
⋅14,2<br />
⋅<br />
= 2<br />
9,829<br />
( − 404) ( 0 4,615)<br />
10<br />
−6<br />
⋅ − ⋅ 0,02MPa<br />
15 y,<br />
tryk<br />
=<br />
1 2<br />
⋅14,2<br />
⋅<br />
= 2<br />
9,829<br />
( − 404) ( 9,23 4,615)<br />
10<br />
−6<br />
⋅ − ⋅ = 0,02MPa<br />
15 y,<br />
træk<br />
−<br />
Tabel K.6.4: Maksimale spændinger over stuedæk hidrørende fra vind på nordlig gavl.<br />
σ tryk<br />
[MPa]<br />
σ træk<br />
[MPa]<br />
Væg 1 0,02 0,02<br />
Væg 5 0,02 0,02<br />
Væg 9 0,02 0,02<br />
Væg 15 0,02 0,02<br />
T-tværsnit 0,25 0,54<br />
For vind på sydlig gavl vil spændingerne i væggene få modsat fortegn. Derfor regnes der på den<br />
sikre side med de numerisk største spændinger fundet ved vind på nordlig gavl.<br />
K.6.1.1 Maksimale spændinger i kældervæggene<br />
Ovenstående blev de maksimale spændinger i væggene over stuedæk bestemt. Udfra disse<br />
spændinger vil spændingerne i niveau 01 blive bestemt.<br />
Det ses af figur K.6.6, at væggene 1 og 15 forløber uændret ned gennem bygningen, hvorimod<br />
væg 5 og 9 geometriske opbygning ændrer sig. Det antages, at lastfordelingen, forårsaget af<br />
vindlasten, over væggene ikke ændres. Dette betyder, at spændingerne i væggene 1 og 15 kan<br />
63
Konstruktion<br />
findes ved at multiplicere de ovenfor fundne spændinger med en faktor, som tager højde for<br />
momentbidrag. Spændinger i væg 5 og 9 findes dels ved momentbidrag og dels<br />
spændingsomlejring, da disse to vægge geometriske opbygning som nævnt ændrer sig.<br />
1<br />
150<br />
15 1<br />
15<br />
11<br />
3680<br />
6<br />
2400<br />
200<br />
400<br />
1290<br />
2120 1500<br />
3820<br />
5550<br />
14<br />
200<br />
9730<br />
9230<br />
6<br />
2400<br />
1290<br />
2120 1500<br />
200<br />
200<br />
200<br />
100<br />
400<br />
1400<br />
2700<br />
14<br />
9230<br />
5<br />
14264<br />
9<br />
150<br />
400<br />
5<br />
9<br />
3450<br />
150<br />
Figur K.6.6: Opbygning af bærende vægge i stue- og kælderetagen. Tv. stueetagen.<br />
Spændinger i væg 1, 14 og 15<br />
Spændingerne i væg 1, 14 og 15 vil som før omtalt blive fundet, ved at multiplicere en faktor til<br />
de i afsnit K.5.1.2 til K.5.1.3 fundne spændinger i disse vægge. Faktoren findes ved at betragte<br />
væggens længdesnit. Faktoren, der skal multipliceres på de fundne spændinger, for at tage højde<br />
for det ekstra bidrag fra vindlasten, der virker fra 1. sal til jordoverfladen, findes til, se figur<br />
K.6.7:<br />
18,74<br />
F =<br />
2<br />
14,2<br />
2<br />
1<br />
=<br />
1,74<br />
64
Spændinger i de vægge, der sikrer bygningens rumlige stabilitet<br />
JOF<br />
1. sal<br />
Stueetage<br />
1800 4540<br />
14200<br />
18740<br />
Figur K.6.7: Længdesnit i bygningen<br />
til bestemmelse af spændinger i<br />
oversiden af fundamentsoverbygningen.<br />
Bidraget for at føre spændingerne videre fra JOF til oversiden af fundamentsoverbygningen<br />
findes til:<br />
1 2 1<br />
p ⋅18,74⋅1,8<br />
+ ⋅18,74<br />
⋅ p 1,8 + ⋅18,74<br />
F<br />
2<br />
2<br />
2<br />
=<br />
=<br />
= 1,15<br />
1 2<br />
1<br />
⋅18,74<br />
⋅ p<br />
⋅18,74<br />
2<br />
2<br />
Den samlede faktor på 2,0 anvendes på samtlige af væggene på trods af, at væg 1 er understøttet<br />
i kote 1,3, se tegning K.03.<br />
På baggrund af spændingsfaktorerne kan spændingerne i væggene 1, 14 samt 15 nu beregnes, se<br />
tabellerne K.6.5 og K.6.6.<br />
Tabel K.6.5: Maksimale spændinger i niveau 01 hidrørende fra vind på facaden.<br />
σ tryk,1.sal<br />
[MPa]<br />
σ træk,1.sal<br />
[MPa]<br />
Faktor<br />
[-]<br />
σ tryk,kælderetage<br />
[MPa]<br />
σ træk,kælderetage<br />
[MPa]<br />
Væg 1 0,03 0,03 2,0 0,06 0,06<br />
Væg 15 0,03 0,03 2,0 0,06 0,06<br />
65
Konstruktion<br />
Tabel K.6.6: Maksimale spændinger i niveau 01 hidrørende fra vind på gavl.<br />
σ tryk,1.sal<br />
[MPa]<br />
σ træk,1.sal<br />
[MPa]<br />
Faktor<br />
[-]<br />
σ tryk,kælderetage<br />
[MPa]<br />
σ træk,kælderetage<br />
[MPa]<br />
Væg 1 0,02 0,02 2,0 0,04 0,04<br />
Væg 15 0,02 0,02 2,0 0,04 0,04<br />
T-tværsnit 0,25 0,54 2,0 0,50 1,08<br />
Spændinger i væg 5, 6 samt 9 og 11<br />
Idet væggene 5 og 9 ændrer geometrisk opbygning kan spændingerne ikke beregnes analogt til<br />
væggene 1 og 15. Til bestemmelse af spændingerne i kældervæggene i kote 0,1, antages det at<br />
kældervæggene skal optage det samme moment, som virker på de respektive vægge i niveau 04.<br />
Spændingerne findes ved hjælp af Navier’s formel og er angivet i tabel K.6.7 samt K.6.8.<br />
Momenterne angivet i tabel K.6.7 og K.6.8 er uddraget fra henholdsvis afsnit K.6.1.2 og K.6.1.3.<br />
Figur K.6.8 og K.6.9 illustrerer hvorledes inertimomenterne og væggenes afstande til deres<br />
fælles tyngdepunkt er regnet.<br />
11<br />
11<br />
6<br />
1290<br />
2400<br />
1500<br />
200<br />
200<br />
100<br />
400<br />
2400<br />
1400<br />
6<br />
1599<br />
99<br />
1796<br />
2009<br />
4409<br />
y<br />
400<br />
5<br />
2120<br />
3450<br />
y<br />
T p<br />
5<br />
2021<br />
Tp<br />
2841 609<br />
x<br />
9<br />
x<br />
9<br />
Figur K.6.8: Opbygning af kældervæggene til<br />
bestemmelse af inertimomenter.<br />
Figur K.6.9: Afstande fra væggenes kanter til deres<br />
samlede tyngdepunkt.<br />
66
Spændinger i de vægge, der sikrer bygningens rumlige stabilitet<br />
De maksimale spændinger fundet i tabel K.6.7 og K.6.8 er angivet for vind på begge facader og<br />
er derfor angivet som både tryk- og trækspændinger.<br />
Tabel K.6.7: Maksimale trækspændinger (tryk) i kældervæggene 5, 6 samt 9 og 11 for vind på facade.<br />
M<br />
[kNm]<br />
Faktor<br />
[-]<br />
I x,kælder<br />
[mm 4 ]<br />
Afstand til tyngdepunkt<br />
[mm]<br />
Maksimale spændinger<br />
[MPa]<br />
Væg 5 2021 ; 99 0,20 (0,20) ; 0,01 (0,01)<br />
Væg 6 121,9 2,0 2,49⋅10 12 1799 ; 1599 0,18 (0,18) ; 0,16 (0,16)<br />
Væg 9 2841 ; 609 0,10 (0,10) ; 0,02 (0,02)<br />
Væg 11 121,9 2,0 7,05⋅10 12 4409; 2009 0,15 (0,15) ; 0,07 (0,07)<br />
Tabel K 6.8: Maksimale trækspændinger (tryk) i kældervæggene 5, 6 samt 9 og 11 for vind på gavl.<br />
M<br />
[kNm]<br />
Faktor<br />
[-]<br />
I x,kælder<br />
[mm 4 ]<br />
Afstand til tyngdepunkt<br />
[mm]<br />
Maksimale spændinger<br />
[MPa]<br />
Væg 5 2021 ; 99 0,07 (0,07) ; 0,003 (0,003)<br />
Væg 6 40,7 2,0 2,49⋅10 12 1799 ; 1599 0,06 (0,06) ; 0,05 (0,05)<br />
Væg 9 2841 ; 609 0,03 (0,03) ; 0,01 (0,01)<br />
Væg 11 40,7 2,0 7,05⋅10 12 4409; 2009 0,05 (0,05) ; 0,02 (0,02)<br />
De maksimale spændinger i væggene for henholdsvis vind på gavl og facade er opsummeret i<br />
tabel K.6.9. Modstandsmomenterne anvendes ikke i disse beregninger, men anvendes i afsnit<br />
F.10.6<br />
67
Konstruktion<br />
Tabel K.6.9: Maksimale spændinger i kældervæggene i kote 0,1 hidrørende fra vind på gavl og facade.<br />
Trykspændinger er angivet i parentes. Tabellen erstattes i den efterfølgende projektering af tabel K.6.9*<br />
σ v,facade<br />
[MPa]<br />
σ v,gavl<br />
[MPa]<br />
Modstandsmoment<br />
[mm 3 ]<br />
Væg 1 0,06 (0,06) 0,04 (0,04) 2,13⋅10 9<br />
Væg 5 0,20 (0,20) 0,07 (0,07) 3,01⋅10 8<br />
Væg 6 0,18 (0,18) 0,06 (0,06) 1,60⋅10 7<br />
Væg 9 0,10 (0,10) 0,03 (0,03) 7,94⋅10 8<br />
Væg 11 0,15 (0,15) 0,05 (0,05) 1,92⋅10 8<br />
Væg 14 - 1,08 (1,08) 4,05⋅10 8<br />
Væg 15 0,06 (0,06) 0,04 (0,04) 2,13⋅10 9<br />
Spændinger hidrørende fra vind på gavl og facade anvendt i den efterfølgende<br />
projektering<br />
I projektperiodens afsluttende fase blev der opdaget fejl ved beregningen af spændinger i<br />
væggene hidrørende fra vindlasten. På grund af et omfattende regnearbejde og idet spændingerne<br />
er små, er det valgt at anvende de først beregnede spændinger i den videre dimensionering af<br />
bygningen. I den videre dimensionering er der derfor henvist til tabel K.6.9*, der erstatter<br />
ovenstående tabel K.6.9.<br />
Tabel K.6.9*: Maksimale spændinger i niveau 01 hidrørende fra vind på gavl og facade.<br />
σ v,facade<br />
[MPa]<br />
σ v,gavl<br />
[MPa]<br />
W<br />
[mm 3 ]<br />
Væg 1 0,11 (0,11) 0,11 (0,11) 2,13⋅10 9<br />
Væg 5 0,09 (0,09) 0,19 (0,19) 3,01⋅10 8<br />
Væg 6 0,08 (0,08) 0,16 (0,16) 1,60⋅10 7<br />
Væg 9 0,04 (0,04) 0,09 (0,09) 7,94⋅10 8<br />
Væg 11 0,07 (0,07) 0,15 (0,15) 1,92⋅10 8<br />
Væg 14 - 1,01 (1,01) 4,05⋅10 8<br />
Væg 15 0,11 (0,11) 0,11 (0,11) 2,13⋅10 9<br />
K.6.2<br />
Spændinger i væggene fra vindsug og -tryk samt snelast på<br />
tagterrassen<br />
Til bestemmelse af de maksimale trykspændinger i væggene er tillægsspændingerne hidrørende<br />
fra vind- og snelast på tagterrassen undersøgt.<br />
K.6.2.1 Beregningsforudsætninger<br />
Følgende forudsætninger er anvendt i forbindelse med beregningen af spændingerne:<br />
68
Spændinger i de vægge, der sikrer bygningens rumlige stabilitet<br />
• Til optagelse vind- og snelasten på tagterrassen regnes samtlige vægge bærende, og<br />
fordeles som omtalt i afsnit K.3.2<br />
• På den sikre side regnes der med maksimal vindlast på hele tagarealet med en<br />
karakteristisk værdi på: 50 2<br />
V<br />
k<br />
V<br />
k<br />
,<br />
= −1,8<br />
⋅0,228<br />
= −0,41kN/m<br />
sug<br />
,<br />
= 0 ,2⋅0,228<br />
= 0,05kN/m<br />
tryk<br />
2<br />
• Vind- og snelasten på den del af glaskuben der ikke er overdækket af tagterrassen er<br />
medtaget i beregningen af tillægsspændingerne i væg 5+6 og 9+11, se afsnit K.4.<br />
Bidragene er i tabel K.6.10 benævnt henholdsvis ∆σ vind og ∆σ sne .<br />
• Der regnes på den sikre side med sneophobning på hele tagarealet med en karakteristisk<br />
værdi på S k = 1,8 kN/m 2 , se afsnit K.3.1.3<br />
• Der regnes kun med vind- og snelast på selve tagterrasen og dermed ikke på murkronen.<br />
K.6.2.2 Beregning af spændinger<br />
På baggrund af beregningerne, mht. fordeling af dækareal (afsnit K.3.2), er spændingerne i de 7<br />
vægge bestemt og angivet i tabel K.6.10. Væggens placering fremgår af figur K.6.10.<br />
Tabel K.6.10: Spændinger i væggene hidrørende fra vind- og snelast, trykspændinger er angivet i parentes.<br />
Tagareal<br />
[m 2 ]<br />
Vægareal<br />
[m 2 ]<br />
∆σ vind<br />
[MPa]<br />
∆σ sne<br />
[MPa]<br />
σ vind<br />
[MPa]<br />
σ sne<br />
[MPa]<br />
Væg 1 20,15 1,38 - - 0,006 (0,001) (0,027)<br />
Væg 5 24,40 0,85 0,003 (0) 0,12 (0,034) 0,012 (0,001) (0,052)<br />
Væg 6 0 0,48 (0,004) (0,16) 0 (0) (0)<br />
Væg 9 17,60 1,38 0,002 (0,001) 0,065 (0,037) 0,005 (0,001) (0,023)<br />
Væg 11 0 0,48 (0,004) (0,15) 0 (0) (0)<br />
Væg 14 0 0,54 - - 0 (0) (0)<br />
Væg 15 16,85 1,38 - - 0,005 (0,001) (0,022)<br />
50 K.3.1.2<br />
69
Konstruktion<br />
Væg 1<br />
Væg 6<br />
Væg 11<br />
Væg 14<br />
Væg 15<br />
Væg 5<br />
Væg 9<br />
Figur K.6.10: Placering af væggene 1, 5, 6, 9, 11, 14 og 15.<br />
K.6.3<br />
Spændinger i væggene hidrørende fra egen- og nyttelast<br />
Til bestemmelse af de maksimale trykspændinger i væggene undersøges tillægsspændingerne<br />
hidrørende fra egen- og nyttelasten på stueetagen og 1.- 4. sal samt tagterrassen.<br />
K.6.3.1 Beregningsforudsætninger<br />
Efterfølgende forudsætninger er anvendt i forbindelse med beregningen af spændingerne:<br />
• Til optagelse egen- og nyttelasten af/på etagedækkene regnes samtlige vægge bærende,<br />
og fordeles som omtalt i afsnit K.3.2<br />
• Egen- og nyttelast hidrørende fra glaskuben er medtaget i beregningen af<br />
tillægsspændingerne i væg 5+6 og 9+11, se afsnit K.8.3. Bidragene er i tabel K.6.11 og<br />
K.6.13 benævnt henholdsvis ∆σ egen og ∆σ nytte .<br />
• Den karakteristiske værdi for den jævnt fordelte nyttelast er q k = 2,0 kN/m 2 , ψ = 0,5<br />
(K.3.1)<br />
• Egenlasterne af materialerne fremgår af K.3.2.1<br />
• Egenlasten hidrører fra den betragtede væg samt delen af etagedækket, som væggen<br />
understøtter<br />
70
Spændinger i de vægge, der sikrer bygningens rumlige stabilitet<br />
K.6.3.2<br />
Beregning af spændinger<br />
På baggrund af beregningerne udført i afsnit K.3.2 (bestemmelse af egenlast) er spændingerne i<br />
de 7 vægge bestemt og angivet i tabel K.6.11. De syv vægges placering fremgår af figur K.6.10.<br />
Arealer hvorpå nyttelasten virker, er ligeledes at finde i afsnit K.3.2.<br />
Tabel K.6.11: Spændinger i væggene hidrørende fra egenlast, trykspændinger er angivet i parentes.<br />
Normalkraft<br />
[kN]<br />
Vægareal<br />
[m 2 ]<br />
∆σ egen<br />
σ egen<br />
[MPa]<br />
Væg 1 1386,1 1,38 - (1,00)<br />
Væg 5 1961,3 0,85 2,25 (0,59) (2,31)<br />
Væg 6 829,1 0,48 (2,87) (1,73)<br />
Væg 9 2188,3 1,38 1,14 (0,64) (1,59)<br />
Væg 11 120,9 0,48 (2,61) (0,25)<br />
Væg 14 357,5 0,54 - (0,66)<br />
Væg 15 1199,1 1,38 - (0,87)<br />
Tabel K.6.12: Belastningsareal til bestemmelse af nyttelast.<br />
Dækareal<br />
stue<br />
[m 2 ]<br />
Dækareal<br />
1. sal<br />
[m 2 ]<br />
Dækareal<br />
2. sal<br />
[m 2 ]<br />
Dækareal<br />
3. sal<br />
[m 2 ]<br />
Dækareal<br />
4. sal<br />
[m 2 ]<br />
Tagareal<br />
[m 2 ]<br />
Væg 1 20,11 20,11 20,11 20,11 20,11 20,11<br />
Væg 5 0 15,53 15,53 15,53 15,53 15,53<br />
Væg 6 15,40 10,81 0 0 0 0<br />
Væg 9 18,22 18,22 18,22 18,22 18,22 16,35<br />
Væg 11 9,74 0 0 0 0 0<br />
Væg 14 0 0 0 0 0 0<br />
Væg 15 13,23 13,23 13,23 13,23 13,23 13,23<br />
Tabel K.6.13: Nyttelast på de respektive etager, samt tillægsspændinger fra glaskuben, trykspændinger er angivet i<br />
parentes.<br />
Nyttelast<br />
stue<br />
[kN]<br />
Nyttelast<br />
1. sal<br />
[kN]<br />
Nyttelast<br />
2. sal<br />
[kN]<br />
Nyttelast<br />
3. sal<br />
[kN]<br />
Nyttelast<br />
4. sal<br />
[kN]<br />
Nyttelast<br />
tag<br />
[kN]<br />
Vægareal<br />
[m 2 ]<br />
σ nytte<br />
[MPa]<br />
∆σ nytte<br />
[MPa]<br />
Væg 1 40,22 40,22 40,22 40,22 40,22 40,22 1,38 (0,17) -<br />
Væg 5 0 31,06 31,06 31,06 31,06 31,06 0,85 (0,18) 0,57 (0,15)<br />
Væg 6 30,80 21,62 0 0 0 0 0,48 (0,11) (0,73)<br />
Væg 9 36,44 36,44 36,44 36,44 36,44 32,7 1,38 (0,16) 0,29 (0,16)<br />
Væg 11 19,48 0 0 0 0 0 0,48 (0,04) (0,67)<br />
Væg 14 0 0 0 0 0 0 0,54 0 -<br />
Væg 15 26,46 26,46 26,46 26,46 26,46 26,46 1,38 (0,12) -<br />
De fremhævede laster i tabellen, er dem der i lastkombination 2.1.1 (K.7) multipliceres med 1,3,<br />
mens de resterende multipliceres med 0,5.<br />
71
Konstruktion<br />
De i de foregående afsnit fundne spændinger skal kombineres, således den mest ugunstige<br />
lastsituation opstår, disse lastkombinationerne er beregnet i K.7.<br />
72
Maksimale spændinger<br />
K.7 Maksimale spændinger<br />
I det følgende er de maksimale spændinger i kældervæggene beregnet. Den farligste<br />
lastkombination bestemmes for henholdsvis tryk- og trækspændinger udfra de i kapitel K.6<br />
fundne spændinger. I det efterfølgende regnes der med fortegn, hvor positive værdier angiver<br />
tryk, og negative værdier angiver træk.<br />
K.7.1 Maksimale trækspændinger<br />
De maksimale trækspændinger bestemmes ved lastkombination 2.2:<br />
σ<br />
træk , d<br />
= 0,8<br />
⋅σ<br />
G,<br />
k<br />
+ 1, 5⋅σ<br />
V , k<br />
Tabel K.7.1: Maksimale trækspændinger.<br />
0,8⋅σ G,k<br />
[MPa]<br />
1,5⋅σ V,k<br />
[MPa]<br />
σ træk,d<br />
[MPa]<br />
Væg 1 0,8⋅(1) = 0,8 1,5⋅(-0,06 + (-0,006)) = -0,099 0,70<br />
Væg 5 0,8⋅(-2,25 + 2,31) = 0,048 1,5⋅(-0,2 + (-0,012) + (-0,003)) = -0,32 -0,27<br />
Væg 6 0,8⋅(2,87 + 1,73) = 3,68 1,5⋅(-0,18 + 0,004 ) = -0,26 3,42<br />
Væg 9 0,8⋅(-1,14 + 1,59) = 0,36 1,5⋅(-0,10 + (-0,005) + (-0,002)) = -0,16 0,20<br />
Væg 11 0,8⋅(2,61 + 0,25) = 2,29 1,5⋅(-0,15 + 0,004) = -0,22 2,07<br />
Væg 14 0,8⋅(0,66) = 0,53 1,5⋅(-1,08) = -1,62 -1,09<br />
Væg 15 0,8⋅(0,87) = 0,70 1,5⋅(-0,06 + (-0,005)) = -0,098 0,60<br />
Spændingerne hidrørende fra egenlasten fremgår af tabel K.6.11, mens spændingerne hidrørende<br />
fra vindlasten fremgår af tabel K.6.9 og K.6.10.<br />
K.7.2 Maksimale trykspændinger<br />
De maksimale trykspændinger bestemmes ved lastkombination 2.1. Det ses ikke umiddelbart<br />
hvilken lastkombination, der er dimensionsgivende for de respektive vægge, hvorfor der regnes<br />
med følgende to lastkombinationer:<br />
σ<br />
tryk,<br />
d<br />
= 1,0 ⋅σ<br />
G,<br />
k<br />
+ 0,5 ⋅σ<br />
V , k<br />
+<br />
( 1,3 ⋅σ<br />
q<br />
+ 0,5 ⋅σ<br />
)<br />
max<br />
q øvrige<br />
+ 0,5 ⋅σ<br />
S,<br />
k<br />
(1)<br />
σ<br />
tryk,<br />
d<br />
= 1,0 ⋅σ<br />
G,<br />
k<br />
+ 1,5 ⋅σ<br />
V , k<br />
+ 0,5 ⋅σ<br />
q<br />
+ 0,5 ⋅σ<br />
S,<br />
k<br />
(2)<br />
Ved undersøgelse af fleretagers bygninger regnes nyttelast på hver etage. Dvs. nyttelasten for<br />
hver etage skal regnes som én last. Den største nyttelast for hver af de respektive etager<br />
multipliceres med γ f = 1,3 mens de øvrige multipliceres med γ f = 1,0⋅ψ. 51<br />
51 DS 409, punkt 5.2.6 (6)P<br />
73
Konstruktion<br />
Tabel K.7.2: Lastbidrag til beregning af maksimale trykspændinger.<br />
Væg 1<br />
Væg 5<br />
Væg 6<br />
Væg 9<br />
Væg 11<br />
Væg 14<br />
Væg 15<br />
1,0⋅σ G,k<br />
[MPa]<br />
1,0⋅(1,00) =<br />
1,0<br />
1,0⋅(0,59 +<br />
2,31) =<br />
2,9<br />
1,0⋅(2,87 +<br />
1,73) =<br />
4,6<br />
1,0⋅(0,64 +<br />
1,59) =<br />
2,23<br />
1,0⋅(2,61 +<br />
0,25) =<br />
2,86<br />
1,0⋅(0,66) =<br />
0,66<br />
1,0⋅(0,87) =<br />
0,87<br />
0,5⋅σ V,k<br />
[MPa]<br />
0,5⋅(0,06 +<br />
0,001) =<br />
0,03<br />
0,5⋅ (0,20 +<br />
0,001) = 0,10<br />
0,5⋅ (0,18 +<br />
0,004) =<br />
0,09<br />
0,5⋅ (0,10 +<br />
0,001 +<br />
0,001) =<br />
0,05<br />
0,5⋅ (0,15 +<br />
0,004) =<br />
0,08<br />
0,5⋅ (1,08) =<br />
0,54<br />
0,5⋅ (0,06 +<br />
0,001) =<br />
0,03<br />
1,5⋅σ V,k<br />
[MPa]<br />
1,5⋅(0,06 +<br />
0,001) =<br />
0,09<br />
1,5⋅ (0,20 +<br />
0,001) = 0,30<br />
1,5⋅ (0,18 +<br />
0,004) =<br />
0,28<br />
1,5⋅ (0,10 +<br />
0,001 +<br />
0,001) =<br />
0,15<br />
1,5⋅ (0,15 +<br />
0,004) =<br />
0,23<br />
1,5⋅ (1,08) =<br />
1,62<br />
1,5⋅ (0,06 +<br />
0,001) =<br />
0,09<br />
0,5⋅σ q,k<br />
[MPa]<br />
0,5⋅(0,17) =<br />
0,09<br />
0,5⋅(0,18 +<br />
0,15) =<br />
0,17<br />
0,5⋅(0,11 +<br />
0,73) =<br />
0,41<br />
0,5⋅(0,16 +<br />
0,16) =<br />
0,16<br />
0,5⋅(0,04 +<br />
0,67) =<br />
0,35<br />
0,5⋅(0) =<br />
0<br />
0,5⋅(0,12) =<br />
0,06<br />
1,3⋅σ q,max,k + 0,5⋅σ q,max,k<br />
[MPa]<br />
0,5⋅σ S,k<br />
[MPa]<br />
0,11 0,5⋅(0,027) = 0,01<br />
0,12 + 0,7⋅ (0,15) =<br />
0,23<br />
0,09 + 0,7⋅0,73 =<br />
0,60<br />
0,10 + 0,7⋅(0,16) =<br />
0,21<br />
0,5⋅(0,052 + 0,034))<br />
=<br />
0,04<br />
0,5⋅(0,16) =<br />
0,08<br />
0,5⋅(0,023 + 0,037) =<br />
0,03<br />
0,02 + 0,7⋅0,67 = 0,49 0,5⋅(0,15) =<br />
0,08<br />
0 0<br />
0,07 0,5⋅(0,022) = 0,01<br />
Spændingerne hidrørende fra egenlasten fremgår af tabel K.6.11, mens spændingerne hidrørende<br />
fra vindlasten fremgår af tabel K.6.9 og K.6.10. Spændingerne fra nyttelasten fremgår af tabel<br />
K.6.13 For lastkombination 2.1.1 skal lasterne kombineres som ovenfor beskrevet, før<br />
spændingerne beregnes. Grunden til, at ∆σ nytte i tabel K.7.2 multipliceres med 0,7 er for at<br />
korrigere for, at nyttelasten ikke virker med samme intensitet på alle etagerne. 52<br />
Udfra tabel K.7.2 er det muligt at bestemme de maksimale spændinger i væggene i oversiden af<br />
pæleværksoverbygningen, se tegning K.03. De maksimale trykspændinger fremgår af tabel<br />
K.7.3.<br />
1,3 ⋅ x + 0,5 ⋅ 3 ⋅ x<br />
=<br />
4 ⋅ x<br />
52<br />
0, 7<br />
, hvor x angiver én etage. Der regnes nyttelast i fire glaskuber.<br />
74
Maksimale spændinger<br />
Tabel K.7.3: Maksimale trykspændinger i væggene.<br />
Dimensiongivende<br />
Lastkombination<br />
σ tryk,d<br />
[MPa]<br />
Væg 1 2.1.2 (vind) 1,0 + 0,09 + 0,09 + 0,01 = 1,19<br />
Væg 5 2.1.2 (vind) 2,9 + 0,30 + 0,17 + 0,04 = 3,21<br />
Væg 6 2.1.1 (nytte) 4,6 + 0,09 + 0,60 + 0,08 = 5,37<br />
Væg 9 2.1.2 (vind) 2,23 + 0,15 + 0,16 + 0,03 = 2,57<br />
Væg 11 2.1.1 (nytte) 2,86 + 0,08 + 0,49 + 0,08 = 3,51<br />
Væg 14 2.1.2 (vind) 0,66 + 1,62 = 2,28<br />
Væg 15 2.1.2 (vind) 0,87 + 0,09 + 0,06 + 0,01 = 1,03<br />
K.7.3<br />
Sammenfatning<br />
Af tabellerne K.7.1 og K.7.3 fremgår det, at den maksimale trækspænding, som optræder i<br />
væggene, er 1,09, mens den maksimale trykspænding er 5,37 MPa. Eftersom der anvendes beton,<br />
som har en regningsmæssig trykstyrke på 15 MPa og en trækstyrke 0,97 MPa betyder dette, at<br />
den respektive væg skal armeres for trækkræfter, se K.2.<br />
Tabel K.7.4: Maksimale tryk- og trækspændinger.<br />
σ træk,d<br />
[MPa]<br />
Den størst vægtede last ved<br />
trykspændingen<br />
σ tryk,d<br />
[MPa]<br />
Væg 1 - Vindlasten 1,19<br />
Væg 5 -0,27 Vindlasten 3,21<br />
Væg 6 - Nyttelasten 5,37<br />
Væg 9 - Vindlasten 2,57<br />
Væg 11 - Nyttelasten 3,51<br />
Væg 14 -1,09 Vindlasten 2,28<br />
Væg 15 - Vindlasten 1,03<br />
75
76<br />
Konstruktion
Spændinger i trappetårnets vægge hidrørende fra glaskuben<br />
K.8 Spændinger i trappetårnets vægge hidrørende fra glaskuben<br />
I det følgende bilag er de maksimale momenter og forskydningskræfter hidrørende fra de<br />
u<strong>dk</strong>ragede bjælker som understøtter glaskuben bestemt. Disse kræfter er brugt til bestemmelse af<br />
spændinger i de bærende vægge i trappeopgangen.<br />
K.8.1 Geometri<br />
Glaskubernes beliggenhed i forhold til de øvrige konstruktionsdele kan ses af tegning K.02.<br />
Idet betondækket, der bæres af de u<strong>dk</strong>ragede bjælker, er 6 m, regnes hver bjælke at skulle optage<br />
lasterne fra 3 m betondæk, se tegning K.02.<br />
K.8.2<br />
Beregningsforudsætninger<br />
K.8.2.1 Statisk model<br />
Det statiske system til bestemmelse af moment og forskydningskraft fremgår af figur K.8.1.1.<br />
M i<br />
V<br />
i<br />
6,5 m<br />
Figur K.8.1: Statisk model til bestemmelse af moment og forskydningskraft.<br />
K.8.2.2<br />
Laster<br />
Tabel K.8.1: Momenter og forskydningskræfter hidrørende fra last på glaskube.<br />
Karakteriske laster<br />
Moment M i<br />
[kNm]<br />
Forskydningskraft V i<br />
[kN]<br />
Snelast: 5,4 kN/m 53 114,08 35,1<br />
Nyttelast: 6 kN/m 2 54 126,75 39,0<br />
Vindtryk på tag: 0,14 kN/m 55 2,96 0,91<br />
Egenlast (1 – 4 etage): 18,91 kN/m<br />
56<br />
399,59 122,95<br />
Egenlast (tag): 18,57 kN/m 57 392,28 120,7<br />
53 Afsnit K.3.1.3 Naturlast - sne<br />
54 Afsnit K.3.1.1 Nyttelaster fra personer, møbler og inventar<br />
55 Afsnit K.3.1.2 Vindlast<br />
56 Tabel K.3.12<br />
57 Tabel K.3.13<br />
77
K.8.3<br />
Bestemmelse af spændinger<br />
Konstruktion<br />
Udfra ovenstående momenter og forskydningskræfter er det muligt at bestemme spændingerne,<br />
hidrørende fra glaskuben, i væggene i trappeopgangen vha. Naviers formel. Spændingerne er<br />
beregnet i et snit mellem kældergulv og kældervæggen. De i tabel K.8.1 fundne kræfter skal<br />
flyttes til væggenes respektive tyngdepunkter. Væggene 5 og 6 regnes som én væg, hvilket også<br />
gør sig gældende for væggene 9 og 11. Forskydningskraften vil virke som normalkraft på<br />
væggene. Vægarrangementet i kælderniveau fremgår af figur K.8.2. De to HE300M-profiler er<br />
indspændt i de to vægge i trappeopgangen. På figur K.8.2 repræsenteres deres ”afslutning” de<br />
ovenfor beregnede kræfters placering.<br />
HE300M<br />
1290<br />
2400<br />
1500<br />
400<br />
HE300M<br />
6<br />
200<br />
700<br />
100<br />
11<br />
2400<br />
200<br />
1400<br />
V.09.16.03<br />
HE300M<br />
5<br />
2120<br />
y<br />
400<br />
9<br />
3450<br />
V.09.i.01<br />
V.11.34.01<br />
400<br />
x<br />
Tværsnit<br />
Lodret snit<br />
Figur K.8.2: Opbygning af bærende vægge i kælderniveau. Vægnummereringen fremgår af tegning K.23.<br />
Spændinger i væggene 5 og 6<br />
Væggene 5 og 6 regnes som én væg, hvorfor de skal optage de samme laster, og har samme areal<br />
og inertimoment.<br />
Tabel K.8.2: Maksimale trækspændinger (tryk) i kældervæg 5 for last på glaskube.<br />
Last<br />
Moment<br />
[kNm]<br />
Normalkraft<br />
[kN]<br />
A<br />
[mm 2 ]<br />
I x<br />
[mm 4 ]<br />
Afstand til<br />
tyngdepunkt<br />
[mm]<br />
Spænding<br />
[MPa]<br />
Snelast 191,26 35,1 1,33⋅10 6 2,49⋅10 12 -2021 ; 99 0,12 ; (0,034)<br />
Nyttelast 850,04 156 1,33⋅10 6 2,49⋅10 12 -2021 ; 99 0,57 ; (0,15)<br />
Vindtryk 4,96 0,91 1,33⋅10 6 2,49⋅10 12 -2021 ; 99 0,0033 ; (0,0008)<br />
Egenlast 3337,53 612,5 1,33⋅10 6 2,49⋅10 12 -2021 ; 99 2,25 ; (0,59)<br />
78
Spændinger i trappetårnets vægge hidrørende fra glaskuben<br />
Tabel K.8.3: Maksimale trækspændinger (tryk) i kældervæg 6 for last på glaskube.<br />
Last<br />
Moment<br />
[kNm]<br />
Normalkraft<br />
[kN]<br />
A<br />
[mm 2 ]<br />
I x<br />
[mm 4 ]<br />
Afstand til<br />
tyngdepunkt<br />
[mm]<br />
Spænding<br />
[MPa]<br />
Snelast 191,26 35,1 1,33⋅10 6 2,49⋅10 12 1799 ; 1599 (0,16) ; (0,15)<br />
Nyttelast 850,04 156 1,33⋅10 6 2,49⋅10 12 1799 ; 1599 (0,73) ; (0,66)<br />
Vindtryk 4,96 0,91 1,33⋅10 6 2,49⋅10 12 1799 ; 1599 (0,0043) ; (0,0039)<br />
Egenlast 3337,53 612,5 1,33⋅10 6 2,49⋅10 12 1799 ; 1599 (2,87) ; (2,60)<br />
Spændinger i væggene 9 og 11<br />
Væggene 9 og 11 regnes ligeledes som en væg, hvorfor de skal optage de samme laster og har<br />
samme areal og inertimoment.<br />
Tabel K.8.4: Maksimale trækspændinger (tryk) i kældervæg 9 for last på glaskube.<br />
Last<br />
Moment<br />
[kNm]<br />
Normalkraft<br />
[kN]<br />
A<br />
[mm 2 ]<br />
I x<br />
[mm 4 ]<br />
Afstand til<br />
tyngdepunkt<br />
[mm]<br />
Spænding<br />
[MPa]<br />
Snelast 209,17 35,1 1,86⋅10 6 7,05⋅10 12 -2841 ; 609 0,065 ; (0,037)<br />
Nyttelast 929,60 156 1,86⋅10 6 7,05⋅10 12 -2841 ; 609 0,29 ; (0,16)<br />
Vindtryk 5,43 0,91 1,86⋅10 6 7,05⋅10 12 -2841 ; 609 0,0017 ; (0,00096)<br />
Egenlast 3649,90 612,5 1,86⋅10 6 7,05⋅10 12 -2841 ; 609 1,14 ; (0,64)<br />
Tabel K.8.5: Maksimale trækspændinger (tryk) i kældervæg 11 for last på glaskube.<br />
Last<br />
Moment<br />
[kNm]<br />
Normalkraft<br />
[kN]<br />
A<br />
[mm 2 ]<br />
I x<br />
[mm 4 ]<br />
Afstand til<br />
tyngdepunkt<br />
[mm]<br />
Spænding<br />
[MPa]<br />
Snelast 209,17 35,1 1,86⋅10 6 7,05⋅10 12 4409 ; 2009 (0,15) ; (0,078)<br />
Nyttelast 929,60 156 1,86⋅10 6 7,05⋅10 12 4409 ; 2009 (0,67) ; (0,35)<br />
Vindtryk 5,43 0,91 1,86⋅10 6 7,05⋅10 12 4409 ; 2009 (0,0039) ; (0,002)<br />
Egenlast 3649,90 612,5 1,86⋅10 6 7,05⋅10 12 4409 ; 2009 (2,61) ; (1,34)<br />
Spændingerne hidhørende fra glaskuben i væggene 5, 6 samt 9 og 11 skal kombineres med de<br />
øvrige spændinger bestemt i afsnit K.6.1-K.6.3, således at de mest ugunstige spændinger opstår.<br />
Lastkombination til bestemmelse af maksimale spændinger er at finde i afsnit K.7.2.<br />
K.8.4 Ækvivalering af resulterende laster til dimensionering af<br />
fundamenter<br />
Da væg 5 og 6 henholdsvis 9 og 11 skal funderes separat, ækvivaleres de resulterende laster der<br />
er fundet i afsnit K.8.3 til laster på de respektive vægge. Der redegøres efterfølgende kort for<br />
metoden, hvorefter de øvrige laster er angivet i tabel K.8.7. Væggenes areal og<br />
modstandsmoment fremgår af tabel K.8.6.<br />
79
Konstruktion<br />
Tabel K.8.6: Areal og modstandsmoment for de vægge, der optager<br />
laster fra glaskuben.<br />
A<br />
[m 2 ]<br />
W<br />
[mm 3 ]<br />
Væg 5 0,85 3,01⋅10 8<br />
Væg 6 0,48 1,60⋅10 7<br />
Væg 9 1,38 7,94⋅10 8<br />
Væg 11 0,48 1,92⋅10 8<br />
Af tabel K.8.7 fremgår for væg 5 eksempelvis fra snelasten en tryk- og trækspænding på<br />
henholdsvis 0,034 og 0,12 MPa. Dette medfører to ligninger med to ubekendte, hvorved de<br />
ækvivalente laster er bestemt.<br />
N M<br />
σ = +<br />
A W<br />
N M<br />
σ = −<br />
A W<br />
= 0,034MPa<br />
= −0,12MPa<br />
⇒<br />
N = −36,6kN<br />
og<br />
M<br />
= 23,2kNm<br />
Tabel K.8.7: Lastbidrag fra galskuben.<br />
Væg 5<br />
Væg 6<br />
Væg 9<br />
Væg 11<br />
N<br />
[kN]<br />
M<br />
[kNm]<br />
Snelast -36,6 23,2<br />
Nyttelast -178,5 108,4<br />
Vindlast -1,1 0,6<br />
Egenlast -705,5 427,4<br />
Snelast 74,4 0,08<br />
Nyttelast 333,6 0,6<br />
Vindlast 2,0 0<br />
Egenlast 1312,8 2,16<br />
Snelast -19,3 40,5<br />
Nyttelast -89,7 178,7<br />
Vindlast 1,8 -0,3<br />
Egenlast -345,0 706,7<br />
Snelast 54,7 6,9<br />
Nyttelast 244,8 30,7<br />
Vindlast 1,4 0,2<br />
Egenlast 948,0 121,9<br />
Af tabel K.8.7 fremgår det, at væg 6 tilnærmelsesvis kun skal kunne optage normalkræfter,<br />
hvorfor væg 6 funderes uden skråpæle, se afsnit F.10.7.3.<br />
80
Indspænding af u<strong>dk</strong>raget bjælke<br />
K.9 Indspænding af u<strong>dk</strong>raget bjælke<br />
I det følgende er indspændingslængden af den u<strong>dk</strong>ragede bjælke der skal indspændes i<br />
betonvæggene 5 og 9 i trappeopgangen bestemt. Ligeledes er dimensionen på<br />
trækarmeringsstængerne og forankringslængden af disse fastlagt. Den nederste af de u<strong>dk</strong>ragede<br />
bjælker, indspændt i væg 5 og 6 er undersøgt, idet der her optræder de største spændinger i<br />
væggen.<br />
K.9.1 Geometri<br />
HE300M-profilet er indspændt 3,0 m i væg 5 og 6, se figur K.9.1. I væg 5 forankres HE300Mprofilet<br />
ved hjælp af armeringsjern, som forløber 484 mm ned i væg 5 se figur K.9.2.<br />
310<br />
6<br />
2400<br />
3400<br />
3000<br />
1500<br />
200<br />
484<br />
340<br />
HE300M<br />
5<br />
2120<br />
400<br />
22<br />
400<br />
Figur K.9.1: Indspænding af HE300M-profilet i<br />
væg 6 og 5<br />
Figur K.9.2: Tværsnit i væggen med<br />
HE300M-profilet og trækarmering.<br />
81
Konstruktion<br />
K.9.2<br />
Beregningsforudsætninger<br />
K.9.2.1<br />
Kontrol, sikkerheds- og miljøklasse<br />
HE300M- profilet og betonvæggene er udført i:<br />
• Normal kontrolklasse<br />
• Normal sikkerhedsklasse<br />
K.9.2.2 Materialeparametre<br />
Følgende materialeparametre er givet:<br />
Beton<br />
f<br />
f<br />
f<br />
ε<br />
ck<br />
cd<br />
ctk<br />
cu<br />
= 25MPa<br />
25<br />
= = 15,2 MPa<br />
1,65<br />
= 1,6 MPa<br />
= 3,5‰<br />
Armering<br />
Til armeringsstål benyttes 4 stk. Ø14 ribbestål med en forankringsfaktor på ζ = 0,8 og følgende<br />
materialeparametre:<br />
f<br />
f<br />
ε<br />
yk<br />
yd<br />
y<br />
u<br />
= 550 MPa<br />
550<br />
= = 423MPa<br />
1,3<br />
= 2,75‰<br />
ε = 83‰<br />
K.9.2.3<br />
Laster<br />
Væg 6 indgår ikke i det bærende system af vægge til optagelse af vindlast og optager derfor ikke<br />
spændinger herfra. Derfor vurderes følgende lastkombination at være farligst:<br />
( 1,3 ⋅Qk,<br />
max<br />
+ 0,5 ⋅Qk<br />
øvrig<br />
) + 0,5 ⋅Vk<br />
+ 0, ⋅ S<br />
k<br />
1 ,0 Gk<br />
+<br />
,<br />
⋅ 5<br />
Vindlasten, der indgår i lastkombinationen hidrører fra vindtryk på glaskubens tag.<br />
82
Indspænding af u<strong>dk</strong>raget bjælke<br />
K.9.2.4 Bestemmelse af spændinger i væg 6<br />
For at undgå lokalt trykbrud i betonen under den u<strong>dk</strong>ragede bjælke i væg 6, skal der tages højde<br />
for spændingene, der optræder i væggen udover dem, bjælken selv fremkalder. Disse spændinger<br />
hidrører fra egenlast samt nyttelast på væg 6, se tabel K.3.21, samt den snelast, nyttelast,<br />
vindtryk, og egenlast fra glaskuben, tabel K.8.3, der bliver overført til væg 6 gennem de<br />
ovenliggende 4 u<strong>dk</strong>ragede bjælker. De karakteristiske værdier af disse spændinger kan ses af<br />
tabel K.9.1.<br />
Tabel K.9.1: Karakteristiske spændinger i væg 6.<br />
Egenlast<br />
[MPa]<br />
Væg 6 528,9 kN/480⋅10 3 mm 2 =<br />
1,1<br />
Nyttelast<br />
[MPa]<br />
(15,40 m 2 ⋅2 kN/m 2 )/480⋅10 3 =<br />
0,06<br />
Snelast<br />
[MPa]<br />
Vindtryk<br />
[MPa]<br />
Glaskuben 2,87 0,73⋅3/4 = 0,55 0,16 0,0043<br />
Σ spændinger 3,97 0,61 0,16 0,0043<br />
De regningsmæssige spændinger i væg 6 bestemmes:<br />
σ<br />
væg<br />
= 1,0 ⋅3,97<br />
+ 0,5 ⋅ 0,61+<br />
0,5 ⋅ 0,16 + 0,5 ⋅ 0,0043<br />
6 , tryk<br />
=<br />
4,36 MPa<br />
Væg 6 er 200 mm tyk og HE300M-profilet har en bredde på 310 mm, hvorfor spændingen kan<br />
ækvivaleres med en normalkraft:<br />
K.9.2.5<br />
N<br />
væg<br />
, 6<br />
= 4,36 ⋅ 200 ⋅310<br />
= 270,3 ⋅10<br />
Kræfter på indspændingstværsnittet<br />
På baggrund af snitkræfterne bestemt i tabel K.8.1 kan kræfterne, der virker på<br />
indspændingstværsnittet bestemmes. HE300M-profilet indspændes 3,0 m i væggen og kræfterne<br />
på indspændingstværsnittet er:<br />
N<br />
M<br />
HE300M<br />
HE300M<br />
= 1,0 ⋅122,95+<br />
1,3 ⋅39,0<br />
= 173,37 kN<br />
3<br />
= 1,0 ⋅399,6<br />
+ 1,3 ⋅126,75<br />
+ 173,37⋅1,9=<br />
893,7 kNm<br />
N<br />
83
Konstruktion<br />
K.9.3<br />
Kontrol af tværsnittets bæreevne<br />
0,8 x<br />
f cd<br />
F c<br />
Nvæg 6<br />
h = 3000<br />
d = 2850<br />
3000<br />
z<br />
Mu<br />
N<br />
ø14<br />
100<br />
F s<br />
310<br />
100<br />
Figur K.9.3: Indspændingstværsnittet med spændinger og snitkræfter påført.<br />
Trykzonehøjden x bestemmes ved vandret projektion, se figur K.9.3:<br />
− N − N<br />
væg 6<br />
4 ⋅π<br />
⋅ 7<br />
x =<br />
2<br />
x = 187 mm<br />
= −0,8<br />
⋅ x ⋅ b ⋅ f<br />
cd<br />
+ A<br />
⋅σ<br />
⇒<br />
3<br />
⋅ 423+<br />
173,37 ⋅10<br />
+ 270,3 ⋅10<br />
0,8 ⋅310<br />
⋅15,15<br />
s<br />
s<br />
3<br />
⇒<br />
hvor<br />
N væg6 er den ækvivalerede normalkraft svarende til spændingen i væg 6 [-]<br />
x er trykzonehøjden [mm]<br />
b er bredden af HE300M-profilet [mm]<br />
A s er trækarmeringens tværsnitsareal [mm 2 ]<br />
σ s er spændingen i trækarmeringen [MPa]<br />
Brudmomentet M u , se figur K.9.3, beregnes:<br />
84
Indspænding af u<strong>dk</strong>raget bjælke<br />
M<br />
M<br />
M<br />
u<br />
u<br />
u<br />
= A<br />
s<br />
= 4 ⋅π<br />
⋅ 7<br />
⎛ 1 ⎞<br />
⋅σ<br />
s<br />
⋅ z + N ⋅ ⎜ ⋅ h − 0,4 ⋅ x⎟<br />
⇒<br />
⎝ 2 ⎠<br />
2<br />
173,4 ⋅10<br />
= 970 kNm<br />
⋅ 423⋅<br />
3<br />
( 2850 − 0,4 ⋅187)<br />
⎛ 1<br />
⎞<br />
⋅⎜<br />
⋅3000<br />
− 0,4 ⋅187 mm⎟<br />
⇒<br />
⎝ 2<br />
⎠<br />
+<br />
hvor<br />
z er den indre momentarm [mm]<br />
Da snitmomentet er 893,7 kNm er bæreevnen af tværsnittet tilstrækkelig.<br />
Tværsnittet er normaltarmeret, idet følgende forhold gør sig gældende:<br />
ε<br />
y<br />
≤ ε<br />
s<br />
≤ ε<br />
u<br />
⇒ 2,75<br />
≤ 49,7 ≤ 82,75<br />
hvor<br />
hvor<br />
ε y er flydetøjningen i armeringen på [-]<br />
ε u er brudtøjningen i armeringen på [-]<br />
ε s er tøjningen i armeringen [-] givet ved:<br />
ε =<br />
s<br />
ε cu<br />
d − x<br />
⋅ = 3,5 ⋅10<br />
x<br />
−3<br />
ε cu er betonens brudtøjning [-]<br />
2850−187<br />
⋅ = 49,7 ‰<br />
187<br />
K.9.4 Forankringslængde<br />
Basisforankringslængden l b af trækarmeringen kan bestemmes af følgende formel: 58<br />
l<br />
b<br />
⋅ f<br />
φ ⋅ f<br />
ctk<br />
yk<br />
0,09<br />
= ⇒ l<br />
ζ<br />
b<br />
0,09 ⋅14<br />
⋅550<br />
=<br />
= 541mm<br />
0,8 ⋅1,6<br />
hvor<br />
f ctk er betonens karakteristiske enaksede trækstyrke [-]<br />
58 DS 411, tabel 6.2.6.1a<br />
85
Konstruktion<br />
Idet armeringen ikke udnyttes fuldt ud kan basisforankringslængden reduceres med forholdet<br />
σ s /f yd . Den aktuelle spænding i armeringen findes ved momentligning om F c , se figur K.9.3, idet<br />
det maksimale moment over tværsnittet er på M = 893,7 kNm og N = 173,4 kN:<br />
⎛ 1 ⎞<br />
M = As<br />
⋅σ<br />
s<br />
⋅ z + N ⋅⎜<br />
⋅ h − 0,4 ⋅ x⎟<br />
⇒<br />
⎝ 2 ⎠<br />
6<br />
3 ⎛ 1<br />
⎞<br />
893,7 ⋅10<br />
-173,4 ⋅10<br />
⋅⎜<br />
⋅3000<br />
− 0,4 ⋅187⎟<br />
⎝ 2<br />
σ =<br />
⎠<br />
s<br />
⇒<br />
2<br />
4 ⋅π<br />
⋅ 7 ⋅<br />
σ = 378MPa<br />
s<br />
( 2850 − 0,4 ⋅187)<br />
hermed bestemmes den nødvendige forankringslængde til:<br />
l<br />
nødv<br />
σ<br />
s<br />
= ⋅ lb<br />
f<br />
yd<br />
378<br />
= ⋅541<br />
= 484mm<br />
423<br />
86
Etagedæk<br />
<strong>K.1</strong>0 Etagedæk<br />
Der er i det efterfølgende kapitel gjort rede for valg af etagedæk til etageadskillelse i bygningen.<br />
Den maksimale spændvidde for pladen er 6 m, se tegning K.02.<br />
Dækelementet skal dimensioneres for følgende laster, se afsnit K.3.1.1:<br />
• Egenlast<br />
• Nyttelast: 2,6 kN/m 2<br />
Til at opfylde dette fremstiller Spæncom PX-plader i henhold til DS 411. En PX-plade af typen<br />
PX18 opfylder ovenstående krav, denne plade har en tyngde på 3,0 kN/m 2 . 59 Den<br />
regningsmæssige bæreevne for en plade med en spændvidde på 6,6 m er 7,8 kN/m 2 . Pladen har<br />
en tykkelse på 180 mm, en bredde på 1,2 m.<br />
59 www.spaencom.<strong>dk</strong><br />
87
88<br />
Konstruktion
Spændbetonbjælke<br />
<strong>K.1</strong>1 Spændbetonbjælke<br />
I dette kapitel er bæreevnen af bjælke nr. B.06.07 eftervist, se tegning K.23.<br />
<strong>K.1</strong>1.1<br />
Beregningsforudsætninger<br />
<strong>K.1</strong>1.1.1 Geometri<br />
Bjælken er 4900 mm lang og har tværsnitsdimensionerne 100 × 550 mm, bjælken er fastsimpelt<br />
understøttet 300 mm fra hver bjælkeende som angivet på figur <strong>K.1</strong>1.1.<br />
100<br />
20 20<br />
k1<br />
y<br />
k2<br />
4900<br />
300 4300<br />
300<br />
y<br />
550<br />
222,8<br />
25<br />
30<br />
Ø9,3<br />
30<br />
20 20<br />
Figur <strong>K.1</strong>1.1: Bjælkens dimensioner.<br />
<strong>K.1</strong>1.1.2 Tværsnitskonstanter<br />
Tabel <strong>K.1</strong>1.1: De for tværsnittet gældende konstanter. Os og us<br />
angiver henholdsvis over- og underside.<br />
Areal [m 2 ] 0,055<br />
Modstandsmoment os [m 3 ] 5,04 ⋅ 10 -3<br />
Modstandsmoment us [m 3 ] 7,56 ⋅ 10 -3<br />
Excentricitet af oversidearmering [m] -0,24<br />
Excentricitet af undersidearmering [m] 0,2228<br />
Samlet excentricitet y k os + us [m] 0,1071<br />
Kærneradie i os k 1 [m] 0,0916<br />
Kærneradie i us k 2<br />
0,0916 m<br />
89
<strong>K.1</strong>1.1.3 Materialeparametre<br />
Beton<br />
Den anvendte beton har følgende styrkeparametre:<br />
f<br />
f<br />
ck<br />
ctk<br />
= 25MPa, f<br />
cd<br />
= 1,6 MPa, f<br />
cd<br />
=<br />
=<br />
25<br />
1,65<br />
1,6<br />
1,65<br />
= 15,2 MPa<br />
= 1,0 MPa<br />
Konstruktion<br />
L9,3 – liner<br />
De anvendte liner har følgende styrkeparametre: 60<br />
f<br />
f<br />
uk<br />
yk<br />
1354<br />
1354 Mpa, f = = 947 MPa<br />
1,43<br />
=<br />
ud<br />
1191<br />
1191 Mpa, f = = 834MPa<br />
1,43<br />
=<br />
yd<br />
Linerne har et tværsnitsareal A s på 68 mm 2 .<br />
De anvendte liner har en karakteristisk værdi for elasticitetsmodulet E ak på 195⋅10 3 MPa.<br />
Forskydningsarmering<br />
Den anvendte forskydningsarmering har følgende karakteristiske flydespænding:<br />
f<br />
yk<br />
550<br />
550 Mpa, f = = 385MPa<br />
1,43<br />
=<br />
yd<br />
<strong>K.1</strong>1.1.4 Laster<br />
Bjælken belastes af V.17.44.07 og egenlast, hvilket medfører en linielast på 20,49 kN/m,<br />
derudover er der lastpåvirkning hidrørende fra repos samt nytttelast herpå. Derudover skal<br />
bjælken også optage vindlasten på V.17.44.07 og på facade på niveau 06, se figur <strong>K.1</strong>1.2.<br />
De på bjælken virkende laster er beregnet ved hjælp StaadPro, se bilag K.III.<br />
Belastning hidrørende fra repos samt nyttelast herpå virker som punktlaster på bjælken med<br />
angrebspunkter som vist på figur <strong>K.1</strong>1.2.<br />
60 www.<strong>civil</strong>.auc.<strong>dk</strong>/B/semestre/6sem_k/index_6x.htm<br />
90
Spændbetonbjælke<br />
Figur <strong>K.1</strong>1.2: Belastninger på bjælken i anvendelsesgrænsetilstanden. Værdier i parentes<br />
angiver last fra repos med nyttelast.<br />
<strong>K.1</strong>1.2<br />
Forspændingskraften K<br />
Moment for egenlast M g samt nyttelast M p er fundet ved hjælp af StaadPro, se bilag K.III. Ved<br />
bestemmelse af forspændingskraften regnes i anvendelsesgrænsetilstanden.<br />
M<br />
M<br />
g<br />
g<br />
+ M<br />
p<br />
− σc<br />
⋅W2<br />
M<br />
g<br />
+ σc<br />
⋅W2<br />
≤ K ≤<br />
yk<br />
− k<br />
2<br />
yk<br />
− k<br />
2<br />
+ M<br />
p<br />
− σt<br />
⋅W1<br />
M<br />
g<br />
+ σc<br />
⋅W1<br />
≤ K ≤<br />
y + k<br />
y + k<br />
k<br />
1<br />
k<br />
1<br />
⎫<br />
( tværsnitsoverside)<br />
⎪<br />
⎬ ⇒<br />
( tværsnitsunderside)<br />
⎪<br />
⎪<br />
⎭<br />
61<br />
61 SK. U0102, s. 32<br />
91
3<br />
3<br />
44,218 + 2,063 − 25 ⋅10<br />
⋅ 0,00504 44,218 + 1,6 ⋅10<br />
⋅ 0,00504<br />
≤ K ≤<br />
0,1071−<br />
0,0916<br />
0,1071−<br />
0,0916<br />
3<br />
3<br />
44,218 + 2,063 −1,6<br />
⋅10<br />
⋅ 0,00504 44,218 + 25 ⋅10<br />
⋅ 0,00504<br />
≤ K ≤<br />
0,1071+<br />
0,0916<br />
0,1071+<br />
0,0916<br />
Konstruktion<br />
( tværsnitsoverside)<br />
( tværsnitsunderside)<br />
Ovenstående udtryk giver følgende intervaller for K:<br />
− 5143 kN ≤ K ≤ 3373kN<br />
192kN ≤ K ≤ 857 kN<br />
( tværsnitsoverside)<br />
( tværsnitsoverside)<br />
Endvidere er det et krav, at linerne maksimalt må opspændes til 80% af brudlasten. 62 Brudlasten<br />
er 92 kN pr. line. 63 Dette betyder, at opspændningskraften maksimalt må være 588,8 kN. Som en<br />
følge heraf fås, at K skal ligge i intervallet:<br />
192 kN ≤ K ≤<br />
589 kN<br />
Både den initiale og effektive forspændingskraft skal ligge i dette interval. Hvis den initiale<br />
forspændingskraft vælges til 404 kN, er begge krav opfyldt, se afsnit <strong>K.1</strong>1.3.4.<br />
<strong>K.1</strong>1.3<br />
Tab i forspændingskraften<br />
<strong>K.1</strong>1.3.1 Svind<br />
Svindtøjningen<br />
Svindtøjningen ε s beregnes ved hjælp af følgende udtryk:<br />
hvor<br />
ε<br />
s<br />
= ε ⋅ k<br />
c<br />
b<br />
⋅ k<br />
d<br />
⋅ k<br />
t<br />
ε c er basissvindet [-]<br />
k b er betonens sammensætningsfaktor [-]<br />
k d er konstruktionsdelens geometrifaktor [-]<br />
k t er en tidsfaktor [-]<br />
64<br />
62 DS 411, pkt. 7.1.4 (1)P<br />
63 www.<strong>civil</strong>.auc.<strong>dk</strong>/B/semestre/6sem_k/index_6x.htm<br />
64 Betonbogen, s. 10<br />
92
Spændbetonbjælke<br />
Basissvindet<br />
Basissvindet ε s beregnes ved hjælp af følgende udtryk:<br />
hvor<br />
ε<br />
c<br />
0,089 ⋅<br />
=<br />
1,67 − RF<br />
( 1−<br />
RF ) 0,089 ⋅ ( 1−<br />
0,60)<br />
=<br />
1,67 − 0,60<br />
RF er den relative luftfugtighed [%]<br />
= 0,033%<br />
65<br />
Som en følge af, at bjælken på den ene side er placeret indendørs og på den anden udendørs<br />
vælges den relative luftfugtighed til 60%. 66<br />
Betonens vand-cementforhold<br />
Betonens vand-cementforhold v/c beregnes ved hjælp af følgende udtryk:<br />
hvor<br />
v<br />
c<br />
=<br />
1 1<br />
= = 0,57<br />
f<br />
c,28<br />
25<br />
+ 0,5 + 0,5<br />
K 20<br />
f c,28 er betonens 28 døgns styrke [MPa]<br />
K er en konstant, der afhænger af cementstyrkeklassen. Idet der anvendes en alm.<br />
hærdnende cement, er K derfor sat til 27 MPa<br />
67<br />
Betonens sammensætningsfaktor<br />
Betonens sammensætningsfaktor k b bestemmes ved hjælp af følgende udtryk:<br />
hvor<br />
k b<br />
= 7 ⋅10<br />
−3<br />
⎛ v 1 ⎞<br />
⋅C<br />
⋅⎜<br />
+ ⎟ ⋅<br />
⎝ c 3⎠<br />
v<br />
c<br />
= 7 ⋅10<br />
C er cementindholdet [kg/m 3 ]<br />
v/c er vand-cementforholdet [-]<br />
−3<br />
⎛ 1 ⎞<br />
⋅ 300 ⋅⎜0,57<br />
+ ⎟ ⋅ 0,57 = 1,08<br />
⎝ 3⎠<br />
68<br />
Betonens cementindhold er valgt til 300 kg/m 3 , da konstruktionen ønskes vandtæt.<br />
65 Betonbogen, s. 111<br />
66 Betonbogen, s. 113, figur 3.2-43<br />
67 Teknisk Ståbi, s. 144 samt Betonbogen, s. 137<br />
68 Betonbogen, s. 111<br />
93
Konstruktionsdelens geometrifaktor<br />
Konstruktion<br />
Konstruktionsdelens geometrifaktor k d bestemmes på baggrund af den ækvivalente radius r, som<br />
er bestemt af:<br />
hvor<br />
2 ⋅ A 2 ⋅ 55000<br />
r = = s 2 ⋅<br />
( 100 + 550)<br />
= 84,62mm<br />
s er den frie kontur, der tillader vandafgivelse [mm]<br />
69<br />
Geometrifaktor k d bestemmes til:<br />
k d<br />
0,25 ⋅<br />
=<br />
0,132 + r<br />
( 0,852 + r) 0,25⋅<br />
( 0,852 + 0,08462)<br />
=<br />
0,132 + 0,08462<br />
= 1,08<br />
70<br />
Tidsfaktoren<br />
Tidsfaktoren k t vælges til 1 ved tiden gående mod uendeligt.<br />
71<br />
Samlede svindtøjning<br />
Den samlede svindtøjning ε s bliver:<br />
ε<br />
s<br />
<strong>K.1</strong>1.3.2 Krybning<br />
= 0 ,00033⋅1,08⋅1,08⋅1<br />
= 0,38‰<br />
Krybetallet<br />
Krybning angives ved krybetallet som funktion af tiden ψ(t), som angiver forholdet mellem den<br />
plastiske og den momentane elastiske tøjning ε 0 :<br />
hvor<br />
Ψ<br />
() t<br />
ε<br />
=<br />
() t<br />
c<br />
ε 0<br />
ψ(t) er krybetallet [-]<br />
ε 0 er den momentane elastiske tøjning [-]<br />
ε c er krybetøjningen [-]<br />
72<br />
69 Betonbogen, s. 112<br />
70 Betonbogen, s 112<br />
71 Betonbogen, s. 113, figur 3.2-46<br />
72 Betonbogen, s. 92<br />
94
Spændbetonbjælke<br />
Krybetallet ψ(t) bestemmes af:<br />
hvor<br />
Ψ<br />
() t = ka<br />
⋅ kb<br />
⋅ kc<br />
⋅ k<br />
d<br />
⋅ kt<br />
73<br />
k a er en aldersfaktor [-]<br />
k b er betonens sammensætningsfaktor [-], og er i K.3.11.1 beregnet til 1,08<br />
k c er klimafaktor [-]<br />
k d er konstruktionsdelens geometrifaktor [-]<br />
k t er en tidsfaktor [-]<br />
Aldersfaktoren<br />
Aldersfaktoren k a bestemmes ved:<br />
hvor<br />
k a<br />
0,085 ⋅<br />
=<br />
1,75 +<br />
( 54 + a ) 0,085 ⋅ ( 54 + 1) =<br />
= 1, 7<br />
a<br />
1,75 +<br />
a er alderen i modenhedsdøgn ved lasttidspunktet [M 20 ]<br />
1<br />
74<br />
a sættes til 1, da bjælkens forventes fremstillet på fabrik, hvor betonen kan modne ved den rette<br />
temperatur på 20°C.<br />
Klimafaktoren<br />
Klimafaktoren k c bestemmes ved:<br />
k c<br />
( 1,15 − RF ) 6,7 ⋅ ( 1,15 − 0,60)<br />
6,7 ⋅<br />
=<br />
2,03 − RF<br />
=<br />
2,03 − 0,60<br />
= 2,58<br />
75<br />
Der regnes med en realativ luftfugtighed på 60% jf. <strong>K.1</strong>1.3.1.<br />
Geometrifaktoren<br />
Geometrifaktor k d bestemmes til:<br />
k d<br />
( 0,211+<br />
r) 0,56 ⋅ ( 0,211+<br />
0,08462)<br />
0,56 ⋅<br />
=<br />
0,0727 + r<br />
=<br />
0,0727 + 0,08462<br />
= 1,05<br />
76<br />
73 Betonbogen, s. 93<br />
74 Betonbogen, s. 93<br />
75 Betonbogen, s. 93<br />
76 Betonbogen, s. 94<br />
95
Tidsfaktoren<br />
Tidsfaktoren k t sættes til 1 jf. <strong>K.1</strong>1.3.1.<br />
Konstruktion<br />
Betonens elasticitetsmodul ved opspændingstidspunktet<br />
Betonens elasticitetsmodul ved opspændingstidspunktet bestemmes til:<br />
35700<br />
=<br />
13<br />
1+<br />
f<br />
ck<br />
( a)<br />
35700<br />
= = 23787 MPa<br />
13<br />
1+<br />
25<br />
E 77<br />
ik<br />
Forholdet mellem armeringens og betonens elasticitetsmoduler<br />
Forholdet mellem armeringens og betonens elasticitetsmoduler på belastningstidspunktet n 0<br />
bestemmes af:<br />
hvor<br />
n<br />
E<br />
Resulterende krybetal<br />
195⋅10<br />
=<br />
23787<br />
3<br />
ak<br />
0<br />
=<br />
=<br />
Eik<br />
8,30<br />
E ak er armeringens elasticitetsmodul [MPa]<br />
E ik er betonens elasticitetsmodul ved opspændingstidspunktet [MPa]<br />
Krybetallet ψ bestemmes til:<br />
Ψ = 1 ,70 ⋅1,08<br />
⋅ 2,58 ⋅1,05<br />
⋅1<br />
= 4,98<br />
78<br />
Krybetøjningen<br />
Krybetøjningen ε kr findes herefter til:<br />
ε<br />
kr<br />
Ψ ⋅ n<br />
=<br />
E<br />
0<br />
ak<br />
⋅σ<br />
1<br />
4,98 ⋅8,30<br />
⋅ 6,385<br />
=<br />
= 1,35‰<br />
3<br />
195 ⋅10<br />
79<br />
Den resulterende spænding σ 1 er uddraget af <strong>K.1</strong>1.3.8.<br />
Den momentane elastiske tøjning ε el bliver:<br />
ε<br />
el<br />
n0<br />
⋅ σ1<br />
=<br />
E<br />
ak<br />
8,30 ⋅ 6,385<br />
=<br />
= 0,27 ‰<br />
3<br />
195 ⋅10<br />
77 Betonbogen, s. 91<br />
78 Betonbogen, s. 92<br />
79 Betonbogen, s. 92<br />
96
Spændbetonbjælke<br />
<strong>K.1</strong>1.3.3 Relaxation<br />
Relaxationen opstår i armeringen som en følge af konstant tøjning. Relaxtionens størrelse<br />
bestemmes i indeværende tilfælde på baggrund af initialopspændingen. Idet linerne opspændes<br />
med en spænding σ s0 på 739 MPa svarende til 55% af brudspændingen, vurderes det, at<br />
relaxationen ikke medfører fradrag i den initiale opspænding. 80<br />
<strong>K.1</strong>1.3.4 Effektiv forspænding<br />
Det samlede tab ∆F i forspændingskraften beregnes ved hjælp af følgende udtryk:<br />
∆F<br />
= ∆ε ⋅ E sk<br />
⋅ A<br />
s<br />
=<br />
3<br />
( 0,38‰ + 1,35‰ + 0,27‰ ) ⋅195⋅10<br />
⋅ 68 ⋅8<br />
= 210,0 kN<br />
hvor<br />
∆ε er tøningsændringen hidrørende fra svind, krybning samt last [ ‰ ]<br />
E sk er armeringsens elasticitetsmodul [MPa]<br />
A s er linernes tværsnitsareal [mm 2 ]<br />
Den effektive forspændingskraft K eff bestemmes til:<br />
K<br />
eff<br />
= K − K<br />
init<br />
= 402 − 210 = 192 kN<br />
<strong>K.1</strong>1.3.5 Spændinger hidrørende fra forspændingskraften<br />
Beregning af spændinger hidrørende fra forspændingskraften; tryk regnes positive: 81<br />
σ<br />
σ<br />
K<br />
K ⋅ y<br />
402 ⋅10<br />
=<br />
0,055<br />
3<br />
402 ⋅10<br />
⋅ 0,1071<br />
−<br />
=<br />
−3<br />
5,04 ⋅10<br />
3<br />
k<br />
−<br />
k<br />
= −<br />
1<br />
A W1<br />
K<br />
K ⋅ y<br />
402 ⋅10<br />
=<br />
0,055<br />
3<br />
402 ⋅10<br />
⋅ 0,1071<br />
+<br />
−3<br />
5,04 ⋅10<br />
3<br />
k<br />
k 2<br />
= +<br />
=<br />
A W2<br />
1,24MPa<br />
15,93MPa<br />
<strong>K.1</strong>1.3.6 Spændinger hidrørende fra egenlast, nyttelast samt vindlast<br />
Spændinger hidrørende fra egenlast, nyttelast samt vindlast er fundet ved hjælp af StaadPro, se<br />
bilag K.III.<br />
<strong>K.1</strong>1.3.7 Dimensionsgivende lastkombinationer<br />
Dimensionsgivende kombination for bjælkens underside er:<br />
σ<br />
g 1<br />
+ σ<br />
p1<br />
+ σv<br />
1<br />
=<br />
7,078MPa<br />
80 Betonbogen, s. 338<br />
81 SK U0102, s. 32<br />
97
Dimensionsgivende kombination for bjælkens overside er:<br />
Konstruktion<br />
σ g 2<br />
= −5,315 MPa<br />
<strong>K.1</strong>1.3.8 Spændingsfordeling<br />
Den samlede spændingsfordeling:<br />
σ = σ<br />
1<br />
2<br />
k1<br />
σ = σ<br />
k 2<br />
+ σ<br />
+ σ<br />
g1<br />
g 2<br />
+ σ<br />
p1<br />
+ σ<br />
v1<br />
= −1,24<br />
+ 7,078 = 6,385MPa<br />
= 15,93 − 5,315 = 10,62MPa<br />
Af ovenstående ses det, at hele tværsnittet er trykbelastet.<br />
<strong>K.1</strong>1.4<br />
Beregning af regningsmæssig brudmoment M d<br />
Det regningsmæssige moment M s er ligeledes fundet ved hjælp af StaadPro. Resultater fremgår<br />
af bilag K.III.<br />
Der regningsmæssige brudmoment beregnes på baggrund af den effektive forspænding.<br />
Alle liner opspændes med en spænding σ s0 på 440 MPa, svarende til en kraft på 25,50 kN/line.<br />
Som en simplifikation regnes der i det følgende med et fælles tyngdepunkt for de seks liner i<br />
træksiden.<br />
<strong>K.1</strong>1.4.1 Tøjningen ε s0<br />
Tøjningen ε s0 hidrørende fra forspændingskraften F s0 bestemmes til:<br />
ε<br />
Fs0<br />
25,50<br />
= =<br />
9,62 9,62<br />
s0 =<br />
<strong>K.1</strong>1.4.2 Trykzonehøjde x<br />
Skøn: x = 210 mm<br />
2,65‰<br />
Tillægstøjninger i oversidearmering henholdsvis undersidearmering<br />
Tillægstøjningerne i oversidearmering henholdsvis undersidearmering beregnes til: 82<br />
∆ε<br />
sc<br />
ε<br />
= −<br />
0<br />
⋅ ( x − d<br />
2<br />
) 2,65‰ ⋅<br />
= −<br />
x<br />
210<br />
( 210 − 30)<br />
= −2,27 ‰<br />
82 SK U0102, s. 2.1<br />
98
Spændbetonbjælke<br />
hvor<br />
∆ε<br />
s<br />
ε<br />
=<br />
⋅<br />
d<br />
− x)<br />
2,65‰ ⋅<br />
=<br />
210<br />
( 498 − 210)<br />
s 0<br />
( 1<br />
=<br />
x<br />
3,63‰<br />
d 1 er afstanden fra bjælkeoverkant til undersidearmeringens tyngdepunkt [mm]<br />
d 2 er afstanden fra bjælkeoverkant til oversidearmeringens tyngdepunkt [mm]<br />
∆ε sc er tillægstøjningen i oversidearmeringen [-]<br />
∆ε s er tillægstøjningen i undersidearmeringen [-]<br />
Resulterende tøjninger ε sc og ε s<br />
De resulterende tøjninger i oversidearmering henholdsvis undersidearmeringen beregnes til: 83<br />
hvor<br />
ε<br />
ε<br />
sc<br />
s<br />
= ε<br />
= ε<br />
= 2,65 − 2,27<br />
s0 − ∆ε<br />
sc<br />
=<br />
= 2,65 + 3,63<br />
s0 + ∆ε<br />
s<br />
=<br />
0,38‰<br />
6,28‰<br />
ε sc er den totale tøjning i oversidearmeringen [-]<br />
ε s er den totale tøjning i undersidearmeringen [-]<br />
Resulterende kabelkræfter F sc og F s<br />
De resulterende kabelkræfter F sc og F s beregnes til: 84<br />
F 9 ,62 ⋅ ε = 9,62 ⋅ 0,38 = 3,66 kN/line<br />
F<br />
F<br />
sc<br />
s<br />
s<br />
=<br />
sc<br />
3<br />
2<br />
= 0,1059⋅ε<br />
− 4,231⋅ε<br />
= 0,1059⋅<br />
6,28<br />
s<br />
3<br />
− 4,231⋅<br />
6,28<br />
s<br />
+ 53,284⋅ε<br />
−134,66<br />
= ⇒<br />
2<br />
s<br />
+ 53,284 ⋅ 6,28 −134,66<br />
= 59,33kN/line<br />
Trykresultanten F s<br />
Trykresultanten F c i betonen for x lig 210 mm: 85<br />
F<br />
c<br />
= 0,8 ⋅ x ⋅b<br />
⋅ σ<br />
c<br />
= 0,8 ⋅ 210 ⋅100<br />
⋅ 25⋅10<br />
− 3 =<br />
420 kN<br />
83 SK U0102, s. 2.1<br />
84 SK U0102, s. 2.1<br />
85 SK U0102, s. 2.1<br />
99
Kontrol af statisk betingelse<br />
Konstruktion<br />
Kontrol af den statiske betingelse for x lig 210 mm: 86 0<br />
F s<br />
F<br />
−<br />
γ γ<br />
s<br />
c<br />
c<br />
59,33 3,66 420<br />
= 0 ⇒ 6 ⋅ + 2 ⋅ − = 1,92 ≈<br />
1,43 1,00 1,65<br />
<strong>K.1</strong>1.4.3 Kontrol af brudsikkerhed<br />
Den fornødne brudsikkerhed er til stede, når det regningsmæssige brudmoment M u er større end<br />
eller lig det i bjælken maksimalt optrædende snitmoment M s.<br />
Det i bjælken maksimalt optrædende snitmoment M s er ved hjælp af StaadPro beregnet til 46,795<br />
kNm jf. bilag K.III.<br />
Det regningsmæssige brudmoment M u bestemmes til: 87<br />
da<br />
M<br />
u<br />
M<br />
u<br />
( d − 0 , ⋅ x)<br />
= 4<br />
Fs<br />
⋅<br />
γ<br />
s<br />
⎛ 6 ⋅59,38<br />
⎞<br />
⎝ 1,43 ⎠<br />
⎛ 2 ⋅ 3,64 ⎞<br />
⎝ 1,43 ⎠<br />
( 0 ,498 − 0,4 ⋅ 0,210) ⋅⎜<br />
⎟ − ( 0,4 ⋅ 0,210 − 0,03) ⋅⎜<br />
⎟ = 102,8 kNm<br />
≥ 46,795kNm<br />
er brudsikkerheden i orden.<br />
<strong>K.1</strong>1.5 Forskydningsarmering<br />
Den indre momentarm z bestemmes: 88<br />
hvor<br />
⎛ 1 ⎞ ⎛ 1 ⎞<br />
z = d ⋅⎜1 − ⋅ ω⎟<br />
= 498⋅<br />
⎜1−<br />
⋅ 0,435⎟<br />
=<br />
⎝ 2 ⎠ ⎝ 2 ⎠<br />
d er tværsnittets effektive højde [mm]<br />
ω er armeringsgraden [-]<br />
390mm<br />
86 SK U0102, s. 2.1<br />
87 SK U0102, s. 2.1<br />
88 Betonkonstruktioner efter DS 411, s. 110<br />
100
Spændbetonbjælke<br />
Armeringsgraden ω bestemmes af følgende udtryk: 89<br />
As<br />
⋅ f<br />
ω =<br />
b ⋅ d ⋅ f<br />
yd<br />
cd<br />
⎛1191⎞<br />
6 ⋅ 68 ⋅ ⎜ ⎟<br />
1,43<br />
=<br />
⎝ ⎠<br />
= 0,449<br />
100 ⋅ 498 ⋅15,2<br />
Den maksimale regningsmæssige forskydningsspænding τ<br />
Sd ,maks.<br />
bestemmes til: 90<br />
hvor<br />
τ<br />
V<br />
43,151<br />
=<br />
100 ⋅390<br />
Sd , maks<br />
Sd , maks<br />
=<br />
=<br />
b ⋅ z<br />
1,106 MPa<br />
VSd ,max<br />
er den maksimale regningsmæssige forskydningskraft beregnet ved<br />
hjælp af StaadPro jf. bilag K.III.<br />
Betonens bidrag τ<br />
ctd<br />
:<br />
hvor<br />
τ<br />
ctd<br />
1,6<br />
0 ,5 ⋅ f = 0,5 ⋅ = 0,485MPa<br />
1,0 ⋅1,65<br />
=<br />
ctd<br />
f<br />
ctd<br />
er den regningsmæssige enaksede trækstyrke<br />
Forspændingens bidrag<br />
fd<br />
τ : 91 MPa<br />
τ<br />
fd<br />
N<br />
ef 8 ⋅ 68⋅<br />
440<br />
= 0 ,1 ⋅ = 0,1 ⋅ = 0,435<br />
A 100 ⋅550<br />
b<br />
Bestemmelse af nødvendig forankringslængde: 92<br />
hvor<br />
F<br />
1<br />
= ⋅ ⋅ cot θ<br />
2<br />
a<br />
R AL<br />
1<br />
2<br />
F a er forankringskraften [kN]<br />
cot(θ) vælges til 2,5 [kN]<br />
( ) = ⋅ 43,151⋅<br />
2,5 = 53,94kN<br />
89 Betonkonstruktioner efter DS 411, s. 53<br />
90 Spændbeton, s. 92<br />
91 Spændbeton, s. 93<br />
92 DS 411, pkt. 6.2.2.1 (10)P<br />
101
Basisforankringslængden l b :<br />
Konstruktion<br />
l b<br />
φ 9,3<br />
= 53 ⋅ = 53⋅<br />
= 822mm<br />
ζ 0,6<br />
den nødvendige forankringslængde l nødv. bliver således:<br />
Fa<br />
l<br />
53,94<br />
b<br />
⋅ 822 ⋅<br />
lb<br />
⋅σ<br />
s<br />
As<br />
l<br />
8⋅<br />
68<br />
nødv. = = = = 328mm<br />
f<br />
yd<br />
f<br />
yd ⎛ 355 ⎞<br />
⎜ ⎟<br />
⎝1,43⎠<br />
Ved beregning af den nødvendige forankringslængde er det forudsat, at der anvendes en glat<br />
armering med følgende karakteristika:<br />
ζ = 0,6 [-]<br />
f<br />
yk<br />
= 355MPa<br />
Da f yk er 1191 MPa for L9,3-liner fås følgende nødvendige forankringslængde:<br />
l<br />
nødv<br />
1191<br />
.<br />
= ⋅ 328 = 1100mm<br />
355<br />
Hermed kan den resulterende forskydningsspænding, der skal forskydningsarmeres for ∆τ<br />
bestemmes:<br />
hvor<br />
∆τ = τ<br />
Sd , maks.<br />
− τ<br />
ctd<br />
− τ<br />
fd<br />
l<br />
⋅<br />
l<br />
v<br />
nødv.<br />
l r er vederlagets udstrækning [mm]<br />
= 1,106 − 0,485 − 0,435⋅<br />
300<br />
1100<br />
= 0,50 ⋅10<br />
−3<br />
MPa<br />
∆l<br />
= l<br />
forankring<br />
− l<br />
− l<br />
forankring<br />
+ τ<br />
−τ<br />
Sd , maks.<br />
0,485 + 0,435 − 0,840<br />
1,1 − 0,3 −1,1<br />
⋅<br />
= 0,60m<br />
0,735<br />
Der armeres for:<br />
v<br />
τ<br />
⋅<br />
ctd<br />
fd<br />
τ<br />
fd<br />
=<br />
1 1<br />
−<br />
⋅ ∆τ<br />
⋅ ∆l<br />
⋅ b = ⋅ 0,46 ⋅ 600 ⋅100<br />
⋅10<br />
3 13,8kN<br />
2<br />
2<br />
=<br />
102
Spændbetonbjælke<br />
Der vælges at ilægge 1 stk. T6 2-snits bøjle<br />
π<br />
π 2<br />
2 ⋅ ⋅ d ⋅ f<br />
yd<br />
= 2 ⋅ ⋅ 6 ⋅385⋅10<br />
4<br />
4<br />
Bøjlerne placering fremgår af tegning K.21<br />
−3<br />
= 21,77 kN ≥ 13,8 kN<br />
<strong>K.1</strong>1.6 Undersøgelse af om tværsnittet er normalarmeret<br />
Følgende ulighed skal være opfyldt for at tværsnittet er normalarmeret:<br />
ε<br />
yk<br />
≤ ε ≤ ε<br />
s<br />
uk<br />
f<br />
yk 1191<br />
ε<br />
yk<br />
= = 5,<br />
96‰<br />
6<br />
E 0,<br />
2 ⋅10<br />
=<br />
sk<br />
ftk<br />
ε<br />
uk<br />
= Ajk<br />
+ = 80 ‰ + 5,<br />
96 = 85,<br />
96‰<br />
E<br />
sk<br />
⎛ d − x ⎞ ⎛ 514 −184<br />
⎞<br />
ε<br />
s<br />
= ε<br />
cu<br />
⋅ ⎜ ⎟ = 0 , 035⋅<br />
⎜ ⎟ = 62,<br />
77‰<br />
⎝ x ⎠ ⎝ 184 ⎠<br />
ε<br />
yk<br />
≤ ε ≤ ε<br />
s<br />
uk<br />
5, 96‰<br />
≤ 62,<br />
77‰<br />
≤ 85,<br />
96‰<br />
Af ovenstående ses det, at tværsnittet er normalarmeret.<br />
<strong>K.1</strong>1.7 Undersøgelse for minimumsarmering<br />
Bestemmelse af det transformerede tværsnitsareal A tr : 93<br />
2<br />
( −1) ⋅ A = 150 ⋅ 550 + ( 9 −1) ⋅ ( 6 ⋅ 68 + 2 ⋅ 68) = 86,85 ⋅10 3 mm<br />
Atr<br />
= At<br />
+ α ∑ sn<br />
afstanden fra det totale transformerede tværsnits tyngdepunkt til z 1 -aksen η G : 94<br />
At<br />
⋅ y1<br />
t ,G<br />
+<br />
η<br />
G<br />
=<br />
A +<br />
86,85⋅10<br />
G<br />
3<br />
t<br />
⋅η<br />
G<br />
η = 280,4mm<br />
( α − )<br />
( α − 1)<br />
∑<br />
∑<br />
1 ⋅ Asn<br />
⋅ y1<br />
⋅ A<br />
sn<br />
sn<br />
= 150⋅550<br />
⋅ 275 + 8⋅<br />
=<br />
( 68⋅<br />
( 3⋅15<br />
+ 3⋅<br />
480)<br />
+ 2 ⋅ 68⋅<br />
35)<br />
⇒<br />
93 Betonkonstruktioner, s. 5-9<br />
94 Betonkonstruktioner, s. 5-9<br />
103
hvor<br />
Konstruktion<br />
y 1t,G er afstanden fra det totale tværsnits tyngdepunkt til z-aksen [mm]<br />
y sn er afstanden fra det n´te armeringslags tyngdepunkt til z-aksen [mm]<br />
η G er afstanden fra det totale transformerede tværsnits tyngdepunkt til z 1 -aksen [mm]<br />
Bestemmelse af inertimomentet for det transformerede urevnede tværsnit I zur,tr : 95<br />
I<br />
I<br />
∫<br />
2<br />
( α − ) ⋅ A ⋅ y =<br />
2<br />
= y ⋅ dA + ∑<br />
zur, tr<br />
1<br />
sn sn<br />
At<br />
8⋅<br />
I<br />
3<br />
2<br />
, tr<br />
= ⋅150⋅<br />
550 + 150⋅550<br />
⋅ ( 280,4 − 275)<br />
2<br />
2<br />
( 68⋅3⋅<br />
( 515 − 280,4) + 68⋅3⋅<br />
( 35 − 280,4)<br />
)<br />
zur<br />
zur,<br />
tr<br />
1<br />
12<br />
= 2,303⋅10<br />
9<br />
mm<br />
4<br />
⇒<br />
+<br />
Bestemmelse af revnemomentet M R : 96<br />
M<br />
R<br />
=<br />
f<br />
ct,<br />
flk<br />
⋅ I<br />
h −η<br />
zur,<br />
tr<br />
G<br />
3,2 ⋅ 2,303⋅10<br />
=<br />
550 − 280,4<br />
9<br />
=<br />
27,33kNm<br />
M<br />
R<br />
≤ M<br />
U<br />
= 27,33kNm<br />
≤ 140kNm<br />
Da det fundne revnemoment er mindre end det beregnede brudmomentet, er kravet om<br />
minimumsarmeringen opfyldt.<br />
<strong>K.1</strong>1.8 Undersøgelse for kipning af spændbetonbjælke<br />
Under montage: 97<br />
l < 60 ⋅ b :<br />
4,3 m < 60 ⋅ 0,15 ⇒<br />
4,3m < 9 m<br />
h<br />
0,55 m < 4 ⋅ 0,15 ⇒<br />
< 4 ⋅ b :<br />
0,55 m < 0,60 m<br />
I færdig konstruktion:<br />
95 Betonkonstruktioner, s. 5-9<br />
96 Betonkonstruktioner, s. 5-11<br />
97 DS 411, pkt. 6.2.5.4<br />
104
Spændbetonbjælke<br />
l<br />
< 30 ⋅<br />
b :<br />
4,3 m < 30 ⋅ 0,15 ⇒<br />
4,3m < 4,5m<br />
h < 2 , 5⋅<br />
b :<br />
0,55m < 2,5 ⋅ 0,15 ⇒<br />
0,55m < 0,375m<br />
Som det fremgår af ovenstående, er den sidste af de fire uligheder ikke opfyldt, hvorfor der<br />
generelt kræves en nøjagtigere kipningsundersøgelse. Det vurderes, at kipning ikke vil optræde i<br />
bjælken, da bjælkens bæreevne langtfra er udtømt.<br />
<strong>K.1</strong>1.9<br />
Deformationsundersøgelse<br />
<strong>K.1</strong>1.9.1 Forspændingskraften på levereningstidspunktet<br />
Leveringstidspunktet forudsættes at være efter 28 dages hærdning ved 20 °C samt en relativ<br />
luftfugtighed på 60%. Tabet til svind og krybning bestemmes som i <strong>K.1</strong>1.3.1 og <strong>K.1</strong>1.3.2.<br />
Bjælkens pilhøjde på leveringstidspunktet<br />
Den effektive forspændingskraft bestemmes til 33,25 kN/line.<br />
Udbøjningen hidrørende fra opspændingen:<br />
2<br />
6 2<br />
1 M<br />
k<br />
⋅l<br />
1 28,6 ⋅10<br />
⋅ 4,9<br />
uopspænding<br />
= ⋅ = ⋅<br />
= 0,57 mm<br />
3<br />
8 E ⋅ I 8 195 ⋅10<br />
6<br />
⋅ 2,52 ⋅10<br />
16<br />
Udbøjningen hidrørende fra egenlasten bestemmes ved hjælp af følgende udtryk:<br />
98<br />
4<br />
4<br />
5 g ⋅l<br />
5 1,375⋅<br />
4,9<br />
−12<br />
u egenlast<br />
= ⋅ = ⋅<br />
= 336 ⋅10<br />
mm<br />
3<br />
384 E ⋅ I 384 195 ⋅10<br />
6<br />
⋅ 2,52 ⋅10<br />
16<br />
Pilhøjden ved leveringstidspunktet vurderes på baggrund af ovenstående beregninger at være<br />
tilnærmelsesvis lig nul.<br />
<strong>K.1</strong>1.9.2 Langtidpåvirkning<br />
Elasticitetsmodul<br />
Betonens elasticitetsmodul E c,ef kan ved langtidspåvirkning, når der tages hensyn betonens<br />
krybning, beregnes ved hjælp af følgende udtryk:<br />
98 Teknisk Ståbi, s. 99ff<br />
105
hvor<br />
3<br />
E0k<br />
34 ⋅10<br />
Ec, ef<br />
= 0,7<br />
⋅ = 0,7 ⋅ = 5,95 ⋅10<br />
( 1+<br />
φ ) ( 1+<br />
3)<br />
3<br />
MPa<br />
E 0k er betonens begyndelseselasticitetsmodul [MPa]<br />
φ er krybetallet [-]<br />
99<br />
Konstruktion<br />
Maksimal moment<br />
Det maksimale moment M max hidrørende fra langtidslast bestemmes til:<br />
M<br />
max<br />
= 44,218 + 0,5⋅<br />
2,063=<br />
45,25kNm<br />
Forholdet mellem armeringens og betonens elasticitetsmodul<br />
Forholdet mellem armeringens og betonens elasticitetsmodul α sættes til 33 for en beton med<br />
karakteristisk trykstyrke på 25 MPa. 100<br />
Som en følge af ovenstående fås: 101 360<br />
α ⋅<br />
α ⋅ϕ<br />
=<br />
b⋅<br />
d<br />
A s<br />
33⋅8⋅68<br />
= = 0,<br />
100⋅498<br />
αϕ-metoden<br />
Der anvendes αϕ-metoden hvor værdierne ϕ b og β bestemmes til:<br />
Trykzonehøjde<br />
= 0,228<br />
ϕ b 102<br />
β = 0,562<br />
Trykzonehøjden bestemmes til:<br />
x = β ⋅ d<br />
= 0 ,562 ⋅ 498 = 178mm<br />
Spænding hidrørende fra langtidslast<br />
Spændingen hidrørende fra langtidslasten σ c findes til: 103<br />
99 DS 411, pkt. 6.3.1 (8)<br />
100 DS 411, tabel V 6.3.1<br />
101 Teknisk Ståbi, s. 169<br />
102 Teknisk Ståbi, s. 171<br />
103 Teknisk Ståbi, s. 171<br />
106
Spændbetonbjælke<br />
M<br />
max<br />
σ<br />
c<br />
=<br />
ϕ ⋅ b ⋅ d<br />
b<br />
2<br />
6<br />
45,25⋅10<br />
=<br />
0,228⋅100<br />
⋅ 498<br />
2<br />
= 6,35MPa<br />
Basissvindet<br />
Basissvindet ε c bestemmes til:<br />
σ<br />
c<br />
ε<br />
c<br />
=<br />
E<br />
c<br />
6,35<br />
=<br />
5,95⋅10<br />
3 =<br />
1,067<br />
Maksimal udbøjning<br />
Endelig kan den maksimale udbøjning u max bestemmes til: 104<br />
−3<br />
1 ε 2 1 1,067 ⋅10<br />
2<br />
umax = ⋅ c<br />
⋅l<br />
= ⋅ ⋅ 4300 = 7 mm<br />
10 x 10 0,562 ⋅ 498<br />
<strong>K.1</strong>1.9.3 Korttidspåvirkning<br />
Elasticitetsmodul<br />
Betonens elasticitetsmodul E c,ef kan ved korttidspåvirkning med tilstrækkelig nøjagtighed sættes<br />
til 70% af den karakteristiske værdi af begyndelseselasticitetsmodulen. 105<br />
3<br />
E<br />
,<br />
0,7 ⋅ E0<br />
= 0,7 ⋅34<br />
⋅10<br />
= 23,8 ⋅10<br />
c ef<br />
Maksimal moment<br />
=<br />
k<br />
Det maksimale moment M max hidrørende fra langtidslast:<br />
M<br />
= 44,218 + 2,063<br />
maks. =<br />
46,281kNm<br />
3<br />
MPa<br />
Forholdet mellem armeringens og betonens elasticitetsmodul<br />
Forholdet mellem armeringens og betonens elasticitetsmodul α sættes til 9 for en beton med<br />
karakteristisk trykstyrke på 25 MPa. 106<br />
Som en følge af ovenstående fås: 107<br />
104 Betonkonstruktioner efter DS 411, s. 112<br />
105 DS 411, pkt. 6.3.1 (8)<br />
106 DS 411, tabel V 6.3.1<br />
107 Teknisk ståbi, s. 169<br />
107
α ⋅<br />
α ⋅ϕ<br />
=<br />
b⋅<br />
d<br />
A s<br />
9⋅8⋅68<br />
= = 0,1<br />
100⋅<br />
498<br />
Konstruktion<br />
αϕ-metoden<br />
Der anvendes αϕ-metoden hvor værdierne ϕ b og β bestemmes til:<br />
ϕ b<br />
Trykzonehøjde<br />
= 0,158<br />
β = 0,358<br />
Trykzonehøjden bestemmes til:<br />
x = β ⋅ d<br />
= 0 ,358 ⋅ 498 = 178 mm<br />
Spænding hidrørende fra korttidsslast<br />
Spændingen hidrørende fra korttidslast σ c findes til:<br />
σ<br />
c<br />
M<br />
max<br />
=<br />
ϕ ⋅ b ⋅ d<br />
b<br />
2<br />
6<br />
46,281⋅10<br />
=<br />
0,158⋅100<br />
⋅ 498<br />
2<br />
= 11,81 MPa<br />
Basissvindet<br />
Basissvindet ε c bestemmes til:<br />
σ<br />
c<br />
11,81<br />
ε = = 1,98<br />
3<br />
5,95⋅10<br />
=<br />
c<br />
‰<br />
E<br />
c<br />
Maksimal udbøjning<br />
Endelig kan den maksimale udbøjning u max bestemmes til:<br />
ε c<br />
−3<br />
1 2 1 1,98⋅10<br />
2<br />
umax .<br />
= ⋅ ⋅l<br />
= ⋅ ⋅ 4300 =<br />
10 x 10 178<br />
20 mm<br />
<strong>K.1</strong>1.10 Vurdering af maksimale udbøjninger<br />
Den maksimale udbøjning vurderes maksimalt at må andrage 1/200 af spændvidden, hvilket er<br />
22 mm. Det ses, at udbøjningen hidrørende fra henholdsvis kort- og langtidslast.<br />
108
Vægskive<br />
<strong>K.1</strong>2 Vægskive<br />
I dette kapitel er vægelement v.15.01.03 kontrolleret for central- og excentrisk belastning.<br />
<strong>K.1</strong>2.1 Geometri og samspil med øvrige konstruktioner<br />
Vægelement v.15.01.03 er placeret i stueetagen og optage således laster fra stuedækket samt de<br />
laster, der overføres fra vægelement v.15.01.04a, se figur K.3.22-23 samt tegning K.23. Desuden<br />
optager elementet et vindsug på gavlen.<br />
<strong>K.1</strong>2.2 Beregningsforudsætninger<br />
<strong>K.1</strong>2.2.1 Statisk model<br />
Vægelementets bæreevne er kontrolleret ved, at der udtages én meter af væggen svarende til<br />
henholdsvis den hårdest og mindst belastede vægdel. Vægdelen, der efterfølgende benævnes<br />
søjlen, er regnet fastsimpel understøttet for neden og simpel understøttet for oven som vist på<br />
figur <strong>K.1</strong>2.1.<br />
150<br />
1000<br />
Vægelement<br />
v.16.43.03<br />
Vægelement<br />
v.15.01.03<br />
2970<br />
Figur <strong>K.1</strong>2.1: Tværsnitsdimensioner og understøtningsforhold.<br />
Søjlen regnes ikke understøttet af vægelement v.16.43.03. Træk- og trykspændingen hidrørende<br />
fra vindlasten på facaden/gårdfacaden, der er maksimale i søjlens yderste kant, regnes at virke<br />
over hele søjlen. Begge antagelser er på den sikre side.<br />
Det er kontrolleret, om konstruktionens normalkraft overstiger den regningsmæssige bæreevne<br />
ved central last. Da dette langt fra er tilfældet, se afsnit <strong>K.1</strong>2.3, er søjlen ved excentrisk<br />
belastning kun kontrolleret for trækkræfter, se afsnit <strong>K.1</strong>2.4.<br />
109
<strong>K.1</strong>2.2.2 Materialeparametre<br />
Konstruktion<br />
Søjlen regnes på den sikre side som værende uarmeret, hvorfor der for betonen regnes med en<br />
regningsmæssig trykspænding på:<br />
σ<br />
cd<br />
f<br />
=<br />
ck<br />
γ<br />
m<br />
25 = = 10 MPa<br />
2,5<br />
108<br />
<strong>K.1</strong>2.2.3 Laster<br />
Idet søjlen kontrolleres som både excentrisk og central belastet for henholdsvis træk og tryk<br />
anvendes både lastkombination 2.1 samt 2.2. 109<br />
For tryk er nyttelasten vurderet farligst, hvorfor følgende lastkombination (2.1) er anvendt:<br />
1<br />
max<br />
,0⋅G + 1,3 ⋅q<br />
+ 0,5⋅<br />
qøvrige + 0,5⋅V<br />
+ 0, 5⋅<br />
S<br />
Der indgår to bidrag fra nyttelasten idet der regnes med en lastkombinationsfaktor på 1,3 for<br />
nyttelasten på dækket i 1. etage, mens der for de øvrige anvendes 0,5. 110<br />
For træk i forbindelse med excentrisk belastning er det vurderet farligst ikke at medtage sne- og<br />
nyttelast, idet en excentricitet på 10 mm aldrig vil medføre trækspænding, da denne ophæves af<br />
normalkraften. Dette er dog ikke tilfældet for lasten fra dækket på 1. etage, hvor excentriciteten<br />
er 50 mm, men da denne kraft er væsentlig mindre vurderes dette rimeligt. 111 Af lastkombination<br />
2.2 fås:<br />
0 ,8 ⋅ G + 1, 5 ⋅V<br />
Med hensyn til vindlasten regnes der med vind på facaden, idet dette medfører den største træk-<br />
/trykspænding, afhængig af placering, samtidig med den største tværbelastning i form af et<br />
vindsug på gavlen på 0,9⋅q max . 112 Træk-/trykspændingerne er i tabel K.6.9* bestemt til ±0,06<br />
Mpa svarende til 9 kN pr. meter væg. For at kunne lægge denne last til de øvrige multipliceres<br />
med væggens længde på 9,23 meter hvorved lasten bliver 83,1 kN, se tegning K.02.<br />
I tabel <strong>K.1</strong>2.1 skelnes mellem lasten på søjlen fra henholdsvis dækelementet fra stueetagen og<br />
lasten fra det ovenstående vægelement. Dette skyldes som nævnt ovenstående, at disse regnes<br />
med forskellige excentriciteter. Lasterne i tabel <strong>K.1</strong>2.1 er fundet ud fra tabel K.3.30 i afsnit<br />
108 DS 411, pkt. 5.3.2 (2)<br />
109 DS 409, pkt 5.2.8<br />
110 DS 409, pkt 5.2.6 (6)P<br />
111 DS 409, pkt 6.2.5.3<br />
112 Afsnit K.3.1.2 figur K.3.2<br />
110
Vægskive<br />
K.3.2, idet der regnes med en nytte-, sne og vindlast på henholdsvis 2,0, 1,8 og 0,228 kN/m 2 , se<br />
kapitel K.3.1.<br />
Tabel <strong>K.1</strong>2.1: Laster på vægelement v.15.01.03 for henholdsvis lastkombination 2.1 og 2.2. Trækkræfter er i<br />
parentes.<br />
G<br />
[kN]<br />
N 1<br />
[kN]<br />
N 2<br />
[kN]<br />
V tag<br />
[kN]<br />
V facade<br />
[kN]<br />
S<br />
[kN]<br />
N d,2.1<br />
[kN]<br />
Last fra dæk 1.etage 56,5 26,5 - - - - 83,0 45,2<br />
Last fra væg 1.etage 823,1 - 105,8 0,6 (5,43) 83,1(83,1) 23,8 929,8 525,7<br />
Egenvægt 139,8 - - - - - 139,8 -<br />
N d,2.2<br />
[kN]<br />
Da der som nævnt udtages én meter væg findes belastningen pr. meter væg ud fra en væglængde<br />
på 9,23 meter, se tegning K.02. Lasterne fremgår af tabel <strong>K.1</strong>2.2, hvor excentriciteten ligeledes<br />
er angivet.<br />
Tabel <strong>K.1</strong>2.2: Belastninger på søjlen for de to systemer (e kun for 2.2).<br />
N d,2.1<br />
[kN/m]<br />
N d,2.2<br />
[kN/m]<br />
e<br />
[m]<br />
Last fra dæk 1.etage 9,0 4,9 0,05<br />
Last fra væg 1.etage 100,7 57,0 0,01<br />
Egenlast 15,1 - -<br />
Af tabel <strong>K.1</strong>2.2 fremgår de ydre påvirkninger for de to lastkombinationer. Egenvægten af selve<br />
søjlen, der er angivet i tabel <strong>K.1</strong>2.3, regnes ikke med i lastkombination 2.2, hvorimod hele<br />
egenvægten medtages i udregningen af N d for lastkombination 2.1.<br />
Tabel <strong>K.1</strong>2.3: Ydre kræfter på de to systemer.<br />
M d<br />
[kNm/m]<br />
N d<br />
[kN/m]<br />
P xd,vind<br />
[kN/m 2 ]<br />
Lastkombination 2.1 - 124,8 -<br />
Lastkombination 2.2 0,8 61,9 0,31<br />
De to statiske systemer fremgår af figur <strong>K.1</strong>2.2, hvor de ydre påvirkninger ligeledes er påført.<br />
111
Konstruktion<br />
N d<br />
N d<br />
2.1<br />
M d<br />
2.2<br />
2970<br />
2970<br />
P xd,vind<br />
y<br />
x<br />
Figur <strong>K.1</strong>2.2: Statisk system for de to beregninger.<br />
<strong>K.1</strong>2.3<br />
Centralt belastet søjle<br />
Bestemmelse af slankhedsforholdet<br />
l 2970<br />
λ = s<br />
=<br />
I 2,813⋅10<br />
A 150⋅1000<br />
8 =<br />
1,58<br />
Regningsmæssig kritisk begyndelseselasticitetsmodul<br />
Idet partialkoefficienten i afsnit <strong>K.1</strong>2.2 er sat til γ m<br />
= 2,5 anvendes et regningsmæssig<br />
begyndelseselasticitetsmodul på E 0d = 13600 MPa. 113<br />
Den kritiske værdi for det regningsmæssige begyndelseselasticitetsmodul er bestemt af<br />
udtrykket:<br />
E<br />
o,<br />
crd<br />
⎧ 1000⋅<br />
fcd<br />
= 1000⋅10<br />
= 10000<br />
≤ ⎨<br />
⎩0,75⋅<br />
E0d<br />
= 0,75⋅13600<br />
= 10200<br />
114<br />
Bestemmelse af den kritiske betonspænding reduceret for søjlevirkning<br />
σ<br />
crd<br />
10<br />
=<br />
10<br />
1+<br />
2<br />
π ⋅ E<br />
o,<br />
crd<br />
10<br />
=<br />
2 10<br />
⋅λ<br />
1+<br />
⋅1,58<br />
2<br />
π ⋅10000<br />
2<br />
= 10<br />
115<br />
113 DS 411, tabel 3.2.5<br />
114 DS 411, pkt. 6.2.5<br />
115 DS 411, pkt. 6.2.5.1 (4)<br />
112
Vægskive<br />
Da normalkraften på 124,8 kN/m, se tabel <strong>K.1</strong>2.3, er mindre end søjlens kritiske normalkraft;<br />
124 ,8kN ≤ N = 2⋅σ<br />
⋅ A = 2⋅10⋅1000⋅150<br />
= 3000kN<br />
cd<br />
crd<br />
c<br />
116<br />
er bæreevnen tilstrækkelig.<br />
<strong>K.1</strong>2.4 Beregning af excentrisk belastet søjle<br />
Der er set bort fra momentforøgelse hidrørende fra udbøjning, da efterfølgende udtryk er<br />
overholdt:<br />
3<br />
N<br />
Sd<br />
61,9 ⋅10<br />
117<br />
λ ⋅ = 1,58⋅<br />
= 0,3 < 20<br />
A ⋅ f 1000⋅150⋅10<br />
c<br />
cd<br />
Ved anvendelse af ligevægtsbetingelser findes reaktionerne til:<br />
R = −0,19kN og R = −0,73kN<br />
top,x<br />
fod,x<br />
Herved fås følgende momentligning, idet der regnes fra foden:<br />
M sd<br />
= −0,73⋅<br />
x + 0,5 ⋅0,31⋅<br />
x<br />
2<br />
Ved differentiation findes et maksimal moment på M sd = 0,86 kNm for y = 2,35 m. Ved<br />
indsættelse i Navier’s formel ses det, at søjlens tværsnit ikke udsættes for trækspændinger.<br />
N<br />
σ =<br />
A<br />
sd<br />
M<br />
−<br />
W<br />
sd<br />
61,9 ⋅10<br />
=<br />
0,15⋅1<br />
−3<br />
−<br />
0,86⋅10<br />
−<br />
1<br />
⋅1⋅0,15<br />
6<br />
3<br />
2<br />
= 0,2MPa<br />
<strong>K.1</strong>2.5<br />
Sammenfatning<br />
Af ovenstående beregninger fremgår, at vægelementet ikke skal armeres af bæreevnehensyn, dog<br />
ilægges armering pga. transport fra elementfabrikken.<br />
116 DS 411, pkt. 6.2.5.1 (5)<br />
117 DS 411, pkt. 6.2.5.2 (7)<br />
113
114<br />
Konstruktion
Forskydningslås i kælderen<br />
<strong>K.1</strong>3 Forskydningslås i kælderen<br />
Idet efterfølgende kapitel er bygningens maksimale forskydningsspænding bestemt.<br />
<strong>K.1</strong>3.1<br />
Geometri<br />
Den maksimale forskydningsspænding optræder i kælderen i tværsnittet mellem væg 14 og 15,<br />
se figur <strong>K.1</strong>3.1.<br />
Væg 14<br />
Væg 15<br />
Figur <strong>K.1</strong>3.1: Kælderetage med væg 14 og 15 fremhævet.<br />
<strong>K.1</strong>3.2<br />
Beregningsforudsætninger<br />
<strong>K.1</strong>3.2.1 Statisk model<br />
Det regnes med, at flangen bidrager til optagelse af forskydningskraften, hvorfor 8 gange<br />
flangetykkelsen medtages som flange i ”T-bjælken”, se figur <strong>K.1</strong>3.2. 118<br />
Figur <strong>K.1</strong>3.2: Længde- og tværvæg til bestemmelse<br />
af inertimoment og statisk moment.<br />
118 DS 411, pkt. 6.1.2 (4)<br />
115
<strong>K.1</strong>3.2.2 Kontrol-, sikkerheds- og miljøklasse<br />
Forskydningslåsen projekteres i:<br />
• Normal kontrolklasse<br />
• Normal sikkerhedsklasse<br />
• Moderat miljøklasse<br />
Konstruktion<br />
<strong>K.1</strong>3.2.3 Materialeparametre<br />
Armering<br />
f = 550MPa .<br />
yk<br />
Beton<br />
f<br />
ck<br />
f<br />
cd<br />
= 25MPa<br />
25 = = 15,15MPa<br />
1,65<br />
<strong>K.1</strong>3.2.4 Laster<br />
Bestemmelse af maksimal forskydningskraft<br />
Den maksimale forskydningskraft bestemmes udfra bygningens højde og bredde, samt det<br />
maksimale vindtryk.<br />
V<br />
= 1,5 ⋅ 0,228 ⋅9,73⋅18,75<br />
max<br />
=<br />
Bestemmelse af forskydningsspænding<br />
62,39 kN<br />
Forskydningsspændingen beregnes vha. Grashofs formel. Væggens tykkelse er 200 mm:<br />
τ<br />
Sd<br />
V<br />
=<br />
max<br />
⋅ s<br />
I ⋅t<br />
ω<br />
3<br />
62,39 ⋅10<br />
⋅ 0,323⋅10<br />
=<br />
12<br />
0,789 ⋅10<br />
⋅ 200<br />
9<br />
= 0,12 MPa<br />
Det statiske moment og inertimomentet er bestemt udfra målene på figur <strong>K.1</strong>3.2.<br />
116
Forskydningslås i kælderen<br />
<strong>K.1</strong>3.3<br />
Dimensionering af forskydningslås<br />
Forskydningslåsen dimensioneres som forskydning i støbeskel. 119 Støbeskellet har en fortandet<br />
overfladekarakter og en højde på 2,6 m, se figur <strong>K.1</strong>3.3. Armeringen regnes som værende<br />
vinkelret på støbeskellet.<br />
200<br />
96<br />
71<br />
400<br />
12<br />
40<br />
96<br />
12<br />
600<br />
4<br />
ø6<br />
A<br />
A<br />
Snit A<br />
Figur <strong>K.1</strong>3.3: Støbeskellet mellem længde- og<br />
tværvæggen i kælderetagen. 120<br />
Den regningsmæssige bæreevne τ<br />
rd<br />
i støbeskellet kan på baggrund af dette sættes til: 121<br />
hvor<br />
τ<br />
rd<br />
= k<br />
T<br />
⋅τ<br />
cd<br />
0,75⋅<br />
0,24 + 0,9 ⋅ (9,06 ⋅10<br />
9,06 ⋅10<br />
0,37 ≤ 5,6<br />
+ µ ⋅ ( ρ ⋅ f<br />
−4<br />
yd<br />
⋅sin(<br />
α ) + σ<br />
−4<br />
) + ρ ⋅ f<br />
⋅ 235⋅<br />
sin(90) + 0) +<br />
⋅ 235⋅<br />
cos(90) ≤ 0,5 ⋅ 0,525⋅<br />
21,21⇒<br />
2600<br />
⋅ 71⋅<br />
96<br />
⋅ h ⋅b<br />
k t = ⋅ 2 =<br />
75<br />
⋅ 2 = 1, 5<br />
l ⋅ b 2600 ⋅121<br />
n<br />
w 122<br />
nd<br />
yd<br />
⋅ cos( α)<br />
≤ 0,5 ⋅υ<br />
⋅ f<br />
υ<br />
cd<br />
=<br />
119 DS 411, s. 43<br />
120 Betonelement A/S vægge 3.1, figur 2<br />
121 DS 411, pkt. 6.2.2.4 (5)<br />
122 DS 411, tabel V 6.2.2.4<br />
117
hvor<br />
n er antallet af tænder på længden l [mm]<br />
h er tandlængden [mm]<br />
b w tandbredden [mm]<br />
b er støbeskellets bredde [mm]<br />
τ cd = 0,25 ⋅ f ctd = 0,25 ⋅ 1,6/1,65 = 0,24 MPa<br />
µ er friktionskoefficient aflæst til 0,9 [-]<br />
123<br />
Konstruktion<br />
ρ = A s /A j = (4⋅2⋅π⋅3 2 )/(96⋅2600) = 9,06⋅10 -4 [-]<br />
A j er støbeskellets areal [m 2 ]<br />
A s er tværsnitsarealet af den armering gennem støbeskellet, der deltager i<br />
forskydningsoptagelsen [m 2 ]<br />
σ nd er normalkomposanten lig 0<br />
124<br />
ν ν er effektivitetsfaktor lig 0,525 [-]<br />
er den regningsmæssige betonstyrke[-]<br />
f cd<br />
Eftersom τ Sd < τ Rd (0,13 MPa < 0,37 MPa) er det styrkemæssige krav til forskydningslåsen<br />
opfyldt.<br />
123 DS 411, tabel V 6.2.2.4<br />
124 DS 411, pkt. 6.2.2.1 (15)P<br />
118
Søjlen i indgangspartiet<br />
<strong>K.1</strong>4 Søjlen i indgangspartiet<br />
I dette kapitel er søjlen i indgangspartiet dimensioneret.<br />
<strong>K.1</strong>4.1<br />
Geometri<br />
Søjlen i indgangspartiet understøtter bjælke B.03.03, bjælke B.05.03 og bjælke B.07.02, der<br />
understøtter ydervæggen og vinduer heri samt glaspartiet i trappeopgangen. Herudover hviler<br />
væg 04.11.03 og 03.08.03 af på søjlen se figur <strong>K.1</strong>4.1 samt tegning K.23. Søjlen er trukket ind i<br />
selve indgangspartiet for ikke at skabe en kuldebro. Bjælkerne lægges af på en konsol på<br />
400×400 mm, der understøttes af søjlen.<br />
150<br />
400<br />
125<br />
B.03.03<br />
04.11.03<br />
z<br />
400<br />
150 125<br />
03.08.03<br />
B.07.02<br />
B.05.03<br />
100 100<br />
y<br />
Figur <strong>K.1</strong>4.1: Understøtningsforhold af elementerne på søjlekonsolen samt lasternes<br />
ekscentrisitet på søjlekonsolen.<br />
<strong>K.1</strong>4.2<br />
Beregningsforudsætninger<br />
Bjælkerne afleverer deres laster til søjlen med excentriciteter, hvorfor søjlens bæreevne både skal<br />
eftervises som en centralt og excentrisk belastet søjle. Søjlen udføres som et rørprofil med en<br />
ydre diameter på 120 mm og en godstykkelse på 20 mm, og regnes som fast simpel understøttet i<br />
fundamentet og bevægelig simpel understøttet ved konsollen.<br />
119
Konstruktion<br />
<strong>K.1</strong>4.2.1 Kontrol-, sikkerheds- og miljøklasse<br />
Søjlen udføres i:<br />
• Normal sikkerhedsklasse<br />
• Normal kontrolklasse<br />
<strong>K.1</strong>4.2.2 Materialeparametre<br />
Til søjlen anvendes S275 varmtvalset stål med følgende materialeparametre:<br />
• f yd = 275/1,17 = 235 MPa<br />
• E d = 0,21⋅10 6 /1,17 = 179,5⋅10 3 MPa<br />
<strong>K.1</strong>4.2.3 Laster<br />
Søjlen i indgangspartiet indgår ikke i det bærende system til optagelse af vindlast og optager<br />
derfor ikke spændinger herfra. Følgende lastkombination vurderes derfor at være farligst:<br />
1 ,0 ⋅G<br />
+ 1, 3⋅<br />
k<br />
q k<br />
I alt er der fem elementer der belaster søjlen: væggene 04.11.03 og 03.08.03 samt bjælkerne<br />
B.03.03, B.05.03 og B.07.02 (den over porten). De 2 vægge regnes ikke at understøtte etagedæk<br />
og optager derfor ikke nyttelaster.<br />
Væg 04.11.03<br />
Vægelementet er understøttet af væg 01.03.02 og søjlen. Egenlasten af hele væg 4 er bestemt til<br />
202,9 kN (se tabel K.3.19 bestemmelse af laster). Hermed skal søjlen optage en kraft på:<br />
P<br />
04 .11.03<br />
=<br />
101,5kN<br />
Væg 03.08.03<br />
Væg 03.08.03 er understøttet af søjlen og element 03.07.03. Det vurderes, at søjlen og elementet<br />
optager lige store laster fra væg 03.08.03. Lasten af element 03.08.03 er 38,78 kN, se bilag<br />
A.I.12. Hermed skal søjlen optage en kraft på:<br />
P<br />
03 .08.03<br />
=<br />
19,4kN<br />
120
Søjlen i indgangspartiet<br />
Bjælke B.05.03<br />
Bjælke B.05.03 understøttes af søjlen og den opmurede del af væg 16, se tegning K.23 (niveau<br />
03) og understøtter de øvrige bjælker i vinduespartiet i trappeopgangen. Disse bjælker optager<br />
nyttelast og egenlast fra reposset samt egenlasten af vinduespartiet. Egenlasten, der overføres til<br />
søjlen, herfra er fundet til 87,9 kN, se tabel K.3.11. Bjælken optager desuden nyttelasten fra<br />
reposset over et areal på 1,5 m 2 pr. etage. Hermed bliver den samlede regningsmæssige last på<br />
søjlen fra bjælke B.05.03:<br />
Bjælke B.07.02<br />
( 1,3 ⋅1,5<br />
+ 0,5 ⋅ 4 ⋅1,5<br />
) 97,8 kN<br />
P<br />
B. 05.03<br />
= 1,0 ⋅87,9<br />
+ 2,0 ⋅<br />
=<br />
Bjælke B.07.02 (den over porten) understøttes af søjlen samt væg 1, og optager laster fra hele<br />
ydervæggen herover. Det antages, at de to understøtninger optager lige store laster fra bjælken,<br />
hvorfor lasten på søjlen, der kun udgøres af egenlast, findes til:<br />
P B. 07.02<br />
=<br />
25,5kN<br />
Tabel <strong>K.1</strong>4.1 Bestemmelse af egenlaster virkende på søjlen fra bjælke B.07.02<br />
Areal [m 2 ] Tykkelse [m] Tyngde [kN/m 3 ] Last [kN]<br />
Leca-blokke 56,9 0,1 6 17,1<br />
Vinduer 25,9 0,025 26 8,4<br />
Σ - - - 25,5<br />
Bjælke B.03.03<br />
Bjælken skal her bære ydermuren over glasset i indgangspartiet ud mod porten. Bjælken har en<br />
tyngde på 2,76 kN, se tabel A.I.2. Ydermuren over glaspartiet, der er opbygget af lecablokke,<br />
udgør et areal på 10,3 m 2 . Hermed bliver den samlede last på søjlen:<br />
P<br />
2,76 + 10,3 ⋅ 0,1 ⋅ 6<br />
=<br />
2<br />
B. 03.03<br />
=<br />
9,0kN<br />
121
<strong>K.1</strong>4.2.4 Bæreevneeftervisning for centralt belastet søjle<br />
Konstruktion<br />
Da søjlen i indgangspartiet optager kræfter hidrørende fra lasterne på konstruktionen, skal den<br />
ls<br />
i<br />
≤ 200 ⇒<br />
l<br />
s<br />
I<br />
A<br />
≤ 200 ⇒<br />
2385<br />
8,17 ⋅10<br />
6283<br />
6<br />
opfylde følgende krav til slankhedsforholdet: 125 200<br />
≤ 200 ⇒ 66,1 ≤<br />
hvor<br />
l s er knæklængden af søjlen [mm]<br />
i er inertiradius [mm]<br />
Bæreevnen af den centralt belastet søjle eftervises ved udtrykket: 126<br />
hvor<br />
hvor<br />
hvor<br />
hvor<br />
hvor<br />
N<br />
s<br />
≤ N<br />
b,<br />
R<br />
253,2 ⋅10<br />
χ =<br />
φ +<br />
3<br />
= χ ⋅ A⋅<br />
f<br />
yd<br />
⇒ 253,2 ⋅10<br />
3<br />
N ≤ 1175 ⋅10<br />
N<br />
1<br />
2<br />
φ<br />
2<br />
− λ<br />
=<br />
0,88 +<br />
1<br />
0,88<br />
2<br />
3<br />
≤ 0,80 ⋅ 6283⋅<br />
235 ⇒<br />
− 0,80<br />
2<br />
= 0,80<br />
2<br />
( 1+<br />
α( λ − 0,2)<br />
+ ) = 0,5 ⋅ 1+<br />
0,21⋅<br />
( 0,80 − 0,2)<br />
φ = 0,5 ⋅<br />
λ<br />
A ⋅ f<br />
yd 6283 ⋅ 235<br />
λ = 1,05<br />
= 1,05 ⋅<br />
= 0,80<br />
3<br />
N<br />
2544 ⋅10<br />
N cr<br />
2<br />
π<br />
=<br />
cr<br />
⋅ E ⋅ I<br />
2<br />
l<br />
2<br />
π<br />
=<br />
3<br />
⋅179,3<br />
⋅10<br />
⋅8,17<br />
⋅10<br />
2<br />
2385<br />
2<br />
( + 0,80 ) = 0, 88<br />
6<br />
= 2544kN<br />
N s er den samlede lodrette dimensionsgivende last på søjlen [kN]<br />
N b,R er den regningsmæssige bæreevne af søjlen [kN]<br />
χ er en søjlereduktionsfaktor [-]<br />
α er en imperfektionsfaktor som afhænger af profiltypen og fremstillingsmåden [-]<br />
λ er det relative slankhedsforhold [-]<br />
N cr er den kritiske søjlekraft [kN]<br />
125 DS 412 pkt. 6.4.2(2)P<br />
126 DS 412 pkt. 6.4.2(3)<br />
122
Søjlen i indgangspartiet<br />
<strong>K.1</strong>4.2.5 Bæreevneeftervisning for ekscentrisk belastet søjle<br />
Ved bæreevneeftervisningen af den ekscentrisk belastede søjle tages der højde for momentet<br />
samt for tillægsmomenterne fra normalkraften på grund af stangens udbøjning. Søjlen er på<br />
grund af excentriciteterne påvirket til bøjning om 2 akser. Ved bestemmelse af de maksimale<br />
momenter regnes der på den sikre side, ved at se bort fra de laster, der virker til gunst for søjlen.<br />
De maksimale momenter i y- og z-retningen bestemmes til, se figur <strong>K.1</strong>4.1:<br />
M<br />
M<br />
y<br />
z<br />
⎛ 101,5 ⎞<br />
= 0,125⋅<br />
⎜19,4<br />
+ ⎟ + 0,1 ⋅97,8<br />
= 18,5 kNm<br />
⎝ 2 ⎠<br />
= 0,15⋅<br />
( 97,8 + 25,5) = 18,5 kNm<br />
Før beregningsmodellen kan opstilles skal søjlen tværsnitsklassificeres. Søjlen befinder sig<br />
klasse 1, idet følgende forhold gør sig gældende: 127 7<br />
d<br />
t<br />
2<br />
≤ 50 ⋅ε<br />
⇒<br />
120 ⎛ 235 ⎞<br />
≤ 50 ⋅ ⎜ ⎟ ⇒ 6,0 ≤ 42,<br />
20 ⎝ 275 ⎠<br />
hvor<br />
d er den ydre diameter på rørprofilet [mm]<br />
t er godstykkelse af rørprofilet [mm]<br />
ε er en faktor givet ved [-]:<br />
ε =<br />
235<br />
f<br />
y<br />
Bæreevnen kan eftervises ved følgende formel:<br />
128<br />
n<br />
max<br />
+ k<br />
y<br />
⋅ m<br />
y<br />
+ k<br />
z<br />
⋅ mz<br />
≤ 1 ⇒ 0,22 + 0,98 ⋅ 0,39 + 0,98 ⋅ 0,39 ≤ 1 ⇒ 0,98 ≤ 1<br />
hvor<br />
n<br />
N<br />
3<br />
252,3 ⋅10<br />
=<br />
0,80 ⋅ 6283⋅<br />
235<br />
s<br />
max<br />
=<br />
=<br />
χ ⋅ A ⋅ f<br />
yd<br />
m<br />
y<br />
M<br />
y<br />
=<br />
W ⋅ f<br />
pl<br />
yd<br />
0,22<br />
6<br />
18,5 ⋅10<br />
=<br />
= 0,39<br />
3<br />
202,7 ⋅10<br />
⋅ 235<br />
127 DS 412 pkt. 6.3.2(3)<br />
128 DS412 pkt.6.4.4(2)<br />
123
m<br />
z<br />
M<br />
z<br />
=<br />
W ⋅ f<br />
pl<br />
yd<br />
6<br />
18,5 ⋅10<br />
=<br />
= 0,39<br />
3<br />
202,7 ⋅10<br />
⋅ 235<br />
k 1 − µ ⋅ n = 1−<br />
0,17 ⋅ 0,14 = 0,98<br />
y<br />
=<br />
y y<br />
k 1 − µ ⋅ n = 1−<br />
0,17 ⋅ 0,10 = 0,98<br />
n<br />
n<br />
z<br />
=<br />
z z<br />
y<br />
z<br />
N<br />
y<br />
=<br />
χ ⋅ A ⋅ f<br />
N<br />
z<br />
=<br />
χ ⋅ A ⋅ f<br />
µ<br />
M<br />
δ<br />
µ<br />
yd<br />
yd<br />
3<br />
168,0 ⋅10<br />
=<br />
= 0,14<br />
0,80 ⋅ 6283 ⋅ 235<br />
3<br />
123,3 ⋅10<br />
=<br />
= 0,10<br />
0,80 ⋅ 6283 ⋅ 235<br />
( 2 ⋅ β − 4) + δ = 0,80 ⋅ ( 2 ⋅1,8<br />
− 4) + 0,49 = 0, 17<br />
= λ ⋅<br />
µ<br />
W<br />
pl<br />
−W<br />
=<br />
W<br />
el<br />
el<br />
3<br />
202,7 ⋅10<br />
−136,1<br />
⋅10<br />
=<br />
3<br />
136,1 ⋅10<br />
3<br />
= 0,49<br />
Konstruktion<br />
hvor<br />
n max er den relative normalkraftsudnyttelse i den mest kritiske udbøjningsretning [-]<br />
m y og m z er den relative momentudnyttelse med hensyn til henholdsvis y- og z-<br />
aksen [-]<br />
n y og n z er den relative normalkraftsudnyttelse med hensyn til henholdsvis y- og z-<br />
aksen [-]<br />
k y og k z er en momentkorrektionsfaktor m.h.t. henholdsvis y- og z-aksen [-]<br />
µ er en hjælpestørrelse m.h.t. den pågældende akse [-]<br />
β M er en faktor for ækvivalent konstant moment [-]<br />
W pl er det plastiske modstandsmoment idet søjlen er i klasse 1 [mm 3 ]<br />
129<br />
129 DS412 tabel V 6.4.4<br />
124
Kældergulv<br />
<strong>K.1</strong>5 Kældergulv<br />
I dette kapitel er kældergulvets bæreevne eftervist.<br />
<strong>K.1</strong>5.1<br />
Kældergulvets geometri og udseende<br />
Af tværsnittet vist på figur <strong>K.1</strong>5.1 ses hvorledes kældergulvet indgår i den dobbelte<br />
kælderkonstruktion.<br />
+ 1,90<br />
+ 1,40<br />
+ 0,50<br />
200 mm In situ støbt kælderkonst.<br />
100 mm A-terrænbatts<br />
100 mm singels<br />
1-2% fald<br />
0,0<br />
- 0,30<br />
Figur <strong>K.1</strong>5.1: Opbygning af kældergulv med udvendigt indskudsdræn.<br />
Som det fremgår af figur <strong>K.1</strong>5.2 kan kælderdækket overordnes opdeles i fire pladefelter, der<br />
enten afgrænses af yder- eller indervægge. I dette afsnit vil kun pladefelt I’s bæreevne blive<br />
eftervist. Dette pladefelt tilnærmes med et rektangulært pladefelt, der regnes fast indspændt langs<br />
alle fire rande.<br />
125
Konstruktion<br />
x<br />
y<br />
1<br />
2<br />
l y= 6172 mm<br />
I<br />
4<br />
l = 3530 mm<br />
x<br />
3<br />
II<br />
III<br />
IV<br />
Figur <strong>K.1</strong>5.2: Det skraverede område angiver det behandlede pladefelt.<br />
<strong>K.1</strong>5.2<br />
Beregningsforudsætninger<br />
<strong>K.1</strong>5.2.1 Kontrol- og sikkerhedsklasse samt miljøklasse<br />
Terrændækket projekteres i normal sikkerhedsklasse henholdsvis normal kontrolklasse.<br />
Konstruktionselementet projekteres i aggresiv miljøklasse. 130<br />
<strong>K.1</strong>5.2.2 Materialeparametre<br />
Beton<br />
Det anvendte beton har følgende styrkeparametre:<br />
f<br />
f<br />
ck<br />
ctk<br />
= 35 MPa, f<br />
cd<br />
= 1,9 MPa, f<br />
ctd<br />
=<br />
=<br />
35<br />
1,65<br />
1,9<br />
1,65<br />
= 21,2 MPa<br />
= 1,2 MPa<br />
130 DS 411, pkt. 2.1 (3)P<br />
126
Kældergulv<br />
Armeringsjern<br />
Det anvendte armeringsjern har følgende styrkeparameter:<br />
f<br />
yk<br />
550<br />
550 MPa, f = = 423 MPa<br />
1,3<br />
=<br />
yd<br />
<strong>K.1</strong>5.2.3 Dimensionsgivende lastkombinationer<br />
Terrændækket undersøges for følgende to kombinationer i lastkombination 2.1<br />
brudgrænsetilstand:<br />
1,0 ⋅G<br />
+ 1,3 ⋅Q<br />
=<br />
1,0 ⋅G<br />
+ 1,0 ⋅W<br />
=<br />
2<br />
( 0,2 + 0,3)<br />
⋅ 25 + 1,3 ⋅ 2 = 15,10 kN m<br />
2<br />
( 0,2 + 0,3) + ( 0,1 + 0,1) ⋅1,7<br />
−10<br />
⋅1,6<br />
= −3,16 kN m<br />
hvor<br />
G er egenlast [kN/m 2 ]<br />
Q er nyttelast [kN/m 2 ]<br />
W er det vertikale vandtryk [kN/m 2 ]<br />
Lastpåvirkningen på 15,1 kN/m 2 vil resultere i træk af terrændækkets underside, hvorfor den vil<br />
være dimensionsgivende for armeringen beliggende i undersiden.<br />
Lastpåvirkningen på –3,16 kN/m 2 vil resultere i træk af terrændækkets overside, hvorfor den vil<br />
være dimensionsgivende for armeringen beliggende i oversiden.<br />
<strong>K.1</strong>5.3<br />
Undersidearmering<br />
<strong>K.1</strong>5.3.1 Bestemmelse af øvre grænse for indspændingsgraden i<br />
50% af nyttelasten regnes som bunden last, hvilket resulterer i følgende indspændingsgrad i:<br />
⎧<br />
⎪<br />
⎪<br />
i ≤ ⎨ 0,64<br />
⎪ q<br />
⎪0,36<br />
+<br />
⎩ g<br />
0,5<br />
0,64<br />
=<br />
1,3 ⋅ 2 ⋅ 0,5<br />
0,36 +<br />
15,1 −1,3<br />
⋅ 2 ⋅ 0,5<br />
= 1,41<br />
131<br />
hvor<br />
q er den frie last [kN/m 2 ]<br />
g er den bundne last [kN/m 2 ]<br />
131 Betonkonstruktioner efter DS 411, s. 190<br />
127
<strong>K.1</strong>5.3.2 Opstilling af indspændingsmomenterne<br />
Konstruktion<br />
Indspændingsmomenterne nummereres identisk med pladefeltets fire rande. Ved hjælp af<br />
indspændingsgraden i på 0,5 fås følgende indspændingsmomenter:<br />
m<br />
m<br />
m<br />
m<br />
1<br />
2<br />
3<br />
4<br />
= i ⋅ m<br />
x<br />
= i ⋅ m<br />
= i ⋅ m<br />
y<br />
x<br />
= i ⋅ m<br />
y<br />
= 0,5 ⋅ m<br />
x<br />
= 0,5 ⋅ m<br />
= 0,5 ⋅ m<br />
y<br />
x<br />
= 0,5 ⋅ m<br />
y<br />
<strong>K.1</strong>5.3.3 Momenterne i x- og y-retningen<br />
Det anvendte koordinatsystem fremgår af figur <strong>K.1</strong>5.2. Momenterne i henholdsvis x- og y-<br />
retningen beregnes til: 132<br />
m = m + ⋅ ( i ⋅ m + i ⋅ m )<br />
m<br />
x0<br />
y0<br />
x<br />
= m<br />
y<br />
1<br />
2<br />
1<br />
+ ⋅<br />
2<br />
1<br />
x<br />
( i ⋅ m<br />
y<br />
+ i ⋅ m<br />
y<br />
) = 2 ⋅ m<br />
y<br />
2<br />
3<br />
4<br />
x<br />
= 2 ⋅ m<br />
x<br />
<strong>K.1</strong>5.3.4 Bestemmelse af sammenhængen mellem m x og m y<br />
Følgende ligevægtsligning angiver sammenhængen mellem m x og m y : 133<br />
⎛ l<br />
y ⎞ ⎛ ⎞<br />
1 4 ⎜<br />
lx<br />
0<br />
1 4 ⎟<br />
⎜ + ⋅<br />
⎟ ⋅ mx<br />
+ + ⋅ ⋅ m<br />
0<br />
=<br />
y<br />
⎝ lx<br />
⎠ ⎝ l<br />
y ⎠<br />
1<br />
2<br />
⋅ p ⋅l<br />
⎛ 6,172 ⎞ ⎛ 3,530 ⎞<br />
⎜1+<br />
4 ⋅ ⎟ ⋅ 2mx<br />
+ ⎜1+<br />
4 ⋅ ⎟ ⋅ 2 ⋅ m<br />
⎝ 3,530 ⎠ ⎝ 6,172 ⎠<br />
15,99 ⋅ m + 6,58⋅<br />
m = 164,49<br />
x<br />
y<br />
y<br />
x<br />
⋅l<br />
y<br />
⇒<br />
1<br />
= ⋅15,10<br />
⋅3,530<br />
⋅ 6,172 ⇒<br />
2<br />
<strong>K.1</strong>5.3.5 Bestemmelse af forholdet mellem m x og m y<br />
Forholdet mellem m x og m y bestemmes ved hjælp af følgende udtryk: 134<br />
m<br />
x<br />
2<br />
l<br />
y<br />
= m<br />
y<br />
⋅ = 3, 06 ⋅ m<br />
l<br />
2<br />
x<br />
y<br />
Der vælges følgende forhold:<br />
m<br />
= 3 , 0 ⋅<br />
x<br />
m y<br />
132 Betonkonstruktioner efter DS 411, s. 200<br />
133 Betonkonstruktioner efter DS 411, s. 198<br />
134 Betonkonstruktioner efter DS 411, s. 199<br />
128
Kældergulv<br />
<strong>K.1</strong>5.3.6 Bestemmelse af m x og m y<br />
På baggrund af det fastsatte forhold mellem m x og m y i <strong>K.1</strong>5.3.5, samt den beregnede<br />
sammenhæng mellem m x og m y , kan m x og m y beregnes til:<br />
m<br />
m<br />
y<br />
x<br />
= 3,02 kNm m<br />
= 9,07 kNm/m<br />
<strong>K.1</strong>5.3.7 Armeringsbehov<br />
Dæklaget sættes til 30 mm.<br />
135<br />
Den effektive højde af tværsnittet d beregnes til:<br />
d<br />
= 200 − 30 = 170 mm<br />
136<br />
Bestemmes følgende dimensionsløse størrelse µ x kan armeringsgraden ω x bestemmes:<br />
µ<br />
x<br />
=<br />
b ⋅ d<br />
6<br />
mx<br />
9,07 ⋅10<br />
137<br />
=<br />
= 0,015<br />
2 2<br />
⋅ f<br />
cd<br />
1000 ⋅170<br />
⋅ 21,2<br />
hvor<br />
b er bredden af det betragtede pladeafsnit [mm]<br />
Armeringsgraden ω x :<br />
ω<br />
x<br />
= µ<br />
x<br />
1 − 1−<br />
2 ⋅ = 1−<br />
1−<br />
2 ⋅ 0,015 = 0,015<br />
138<br />
Det nødvendige armeringsareal i x-aksens retning A sx :<br />
A<br />
sx<br />
µ<br />
=<br />
x<br />
⋅ d ⋅ f<br />
f<br />
yd<br />
cd<br />
=<br />
3<br />
0 2<br />
,015 ⋅170<br />
⋅10<br />
423<br />
⋅ 21,2<br />
= 128mm<br />
m<br />
139<br />
135 DS 411, pkt. 6.4.1.1<br />
136 Betonkonstruktioner efter DS 411, s. 27<br />
137 Betonkonstruktioner efter DS 411, s. 53<br />
138 Betonkonstruktioner efter DS 411, s. 76<br />
139 Betonkonstruktioner efter DS 411, s. 76<br />
129
Konstruktion<br />
Det nødvendige armeringsareal i y-aksens retning A sy bliver som en følge af forholdet mellem m x<br />
og m y :<br />
A<br />
sy<br />
1 2<br />
≈ ⋅128<br />
= 43mm<br />
3<br />
m<br />
<strong>K.1</strong>5.3.8 Valg af armering<br />
A<br />
A<br />
sx<br />
sy<br />
= K8 pr. 200 mm = 251mm<br />
= K8 pr. 200 mm = 251mm<br />
2<br />
2<br />
m ≥ 128mm<br />
m ≥ 43mm<br />
2<br />
2<br />
m<br />
m<br />
<strong>K.1</strong>5.3.9 Kontrol af maskevidde<br />
⎧ 10 ⋅ = 2000 mm<br />
4 ⋅ 200 = 800 mm ≤ ⎨<br />
⎩1200 mm<br />
<strong>K.1</strong>5.3.10 Kontrol af bæreevne<br />
h<br />
140<br />
d<br />
x<br />
ω x<br />
m Rx<br />
d<br />
y<br />
ω y<br />
m Rx<br />
= 200 − 30 − 4 = 166 mm<br />
251⋅<br />
423<br />
=<br />
= 0,030<br />
1000 ⋅166<br />
⋅ 21,2<br />
1<br />
= 0,030 ⋅ (1 − ⋅<br />
2<br />
= 200 − 30 − 8 − 4 =<br />
251⋅<br />
423<br />
=<br />
= 0,032<br />
1000 ⋅158⋅<br />
21,2<br />
= 0,032 ⋅ (1 −<br />
1<br />
2<br />
1<br />
0,030 − ⋅ 0,030) ⋅1000<br />
⋅166<br />
2<br />
158 mm<br />
⋅ 0,032 −<br />
1<br />
⋅ 0,032) ⋅1000<br />
⋅158<br />
2<br />
2<br />
2<br />
⋅ 21,2 ⋅10<br />
⋅ 21,2 ⋅10<br />
−6<br />
−6<br />
= 17,0 kNm m ≥ 9,07 kNm m<br />
= 16,4 kNm m ≥ 3,02 kNm m<br />
<strong>K.1</strong>5.3.11 Undersøgelse af om tværsnittet er normaltarmeret<br />
Før undersøgelsen af om tværsnittet er normaltarmeret kan finde sted skal<br />
minimumsarmeringsforholdet ω min henholdsvis det balancerede armeringsforhold ω bal<br />
bestemmes.<br />
140 DS 411, pkt. 6.4.3.2<br />
130
Kældergulv<br />
Minimumsarmeringsforholdet ω min bestemmes ved hjælp af følgende udtryk:<br />
ω<br />
0,183 0,183<br />
= =<br />
35<br />
min<br />
=<br />
f ck<br />
0,030<br />
141<br />
Det balancerede armeringsforhold ω bal bestemmes til 0,448.<br />
142<br />
At tværsnittet er normaltarmeret opnås for:<br />
ω<br />
min<br />
≤ ω ≤ ω<br />
bal<br />
0,030 ≤ ω ≤ 0,448<br />
Da armeringsforholdene for x- og y-retningen er henholdsvis 0,030 og 0,032 jf. <strong>K.1</strong>5.3.10 ses<br />
det, at der er tale om normalarmeret tilstand.<br />
<strong>K.1</strong>5.3.12 Pladens bæreevne<br />
⎛ 6,172 ⎞ ⎛ 6,172 ⎞<br />
⎜1+<br />
4 ⋅ ⎟ ⋅ 2 ⋅18,1<br />
+ ⎜1+<br />
4 ⋅ ⎟ ⋅ 2 ⋅17,3<br />
=<br />
⎝ 3,530 ⎠ ⎝ 3,530 ⎠<br />
p<br />
Rd<br />
= 52,0 kN<br />
m<br />
2<br />
≥ 15,1 kN<br />
m<br />
2<br />
1<br />
2<br />
⋅ p<br />
Rd<br />
⋅ 6,172 ⋅3,53<br />
⇒<br />
<strong>K.1</strong>5.3.13 Forskydningsarmering<br />
Såfremt følgende ulighed er opfyldt, er der ikke behov for forskydningsarmering:<br />
r<br />
maks.<br />
2<br />
2<br />
τ = ≤ 0,7<br />
⋅ f<br />
ctd<br />
⇒ ≤ 0,7 ⋅1,2<br />
⇒ 0,524 kN m ≤0,84 kN m<br />
143<br />
h<br />
int<br />
92,15<br />
0,176<br />
Det kan derfor konkluderes, at der ikke er behov for forskydningsarmering i pladen.<br />
<strong>K.1</strong>5.4 Oversidearmering<br />
Dimensioneringen af oversidearmeringen er foretaget analogt til dimensioneringen af<br />
undersidearmeringen, hvorfor kun resultaterne er medtaget. Armeringen bliver derfor:<br />
A<br />
A<br />
sx<br />
sy<br />
= K8 pr. 200 mm = 251mm<br />
= K8 pr. 200 mm = 251mm<br />
2<br />
2<br />
m ≥ 26 mm<br />
m ≥ 9 mm<br />
2<br />
2<br />
m<br />
m<br />
141 Betonkonstruktioner efter DS 411, s. 89f, 145 samt 163<br />
142 Armerede betonplader, s. 12<br />
143 Armerede betonplader, s. 21f<br />
131
<strong>K.1</strong>6 Brandteknisk dimensionering<br />
Konstruktion<br />
Der er foretaget brandteknisk dimensionering af to udvalgte konstruktionsdele i bygningen for at<br />
eftervise konstruktionens brandmodstandsevne. De udvalgte konstruktionsdele er SE.01.04a/b og<br />
V.15.i.01, se tegning K.23. Den brandtekniske dimensionering er udført for både et nominelt- og<br />
et parametrisk brandforløb.<br />
<strong>K.1</strong>6.1 Geometri<br />
Placeringen af de udvalgte konstruktionsdele fremgår af tegning K.23 (niveau 01) og tegning<br />
K.23 (niveau 04), for henholdsvis SE.01.04a/b og V.15.i.01 (se tillige figur <strong>K.1</strong>6.1 og figur<br />
<strong>K.1</strong>6.2).<br />
<strong>K.1</strong>6.2 Beregningsforudsætninger<br />
I det følgende afsnit er de overordnede beregningsforudsætninger for den brandtekniske<br />
dimensionering beskrevet. De mere specifikke beregningsforudsætninger er medtaget i<br />
gennemregningen af det nominelle henholdsvis parametriske brandforløb (afsnit <strong>K.1</strong>6.3 –<br />
<strong>K.1</strong>6.5).<br />
<strong>K.1</strong>6.2.1 Kontrol-, sikkerheds- og miljøklasse<br />
Den brandtekniske dimensionering er foretaget i normal kontrol og sikkerhedsklasse. V.15.i.01<br />
er udført i aggressiv miljøklasse. Udstøbningen omkring SE.01.04a/b er udført i moderat<br />
miljøklasse.<br />
<strong>K.1</strong>6.2.2 Materialeparametre<br />
Materialeparametrene indføres i de enkelte afsnit, når de anvendes i beregningerne.<br />
<strong>K.1</strong>6.2.3 Lastkombinationer<br />
Beregningerne er udført i lastkombination 3.3 – brand:<br />
1 ,0 ⋅ + 0,5 ⋅ q + 0,5 ⋅ S + 0, 25 ⋅V<br />
G k<br />
<strong>K.1</strong>6.2.4 Bran<strong>dk</strong>rav<br />
Bygningen skal udføres og indrettes, så der opnås tilfredsstillende tryghed mod brand og<br />
brandspredning til andre bygninger. Der skal være forsvarlige muligheder for redning af personer<br />
og for slukningsarbejdet. For at kunne opfylde dette skal bygningen og dens materialer opfylde<br />
følgende krav gældende for etageboligbyggeri, se tabel <strong>K.1</strong>6.1.<br />
132
Brandteknisk dimensionering<br />
• Hver boligenhed skal udgøre en brandcelle. 144<br />
• Fra hver boligenhed skal der være adgang til det fri eller til mindst én<br />
trappe, som fører til terræn i det fri 145<br />
• Et trapperum skal udgøre en selvstændig brandsektion 146<br />
Huset skal udgøre en brandsektion i forhold til de tilstødende ejendomme, hvorfor ydervæggene<br />
er udført som BS-120. Da det øverste gulv er mere end 12 m over terræn, er de bærende<br />
konstruktionselementer der ligger mere end 12 m under det øverste gulv udført som BS-120.<br />
Dette er gældende for kælder, stue og dele af 1. sal. 147 De resterende bærende vægge er udført<br />
som mindst BS-60. Affaldsrummet er udført som en brandcelle for sig, med udgang til det fri. 148<br />
Trapperummet udgør en selvstændig brandsektion. 149 Af tabel <strong>K.1</strong>6.1 fremgår bran<strong>dk</strong>rav til<br />
konstruktionsdelene.<br />
Tabel <strong>K.1</strong>6.1: Konstruktionsdeles bran<strong>dk</strong>rav og tilladelige overfladebeklædninger for etageboligbyggeri.<br />
Bygningsdel Bran<strong>dk</strong>lasse Overfladebeklædning<br />
Vægge i brandcelle<br />
Ydervægge<br />
Indervægge<br />
BD-væg 60 – BR 6.8.1 stk. 2<br />
BD-væg 60 – BR 6.8.1 stk. 2<br />
Klasse 1 BR 6.7.4 stk. 2<br />
Klasse 1 BR 6.7.4 stk. 4<br />
Døre til brandcelle BD-dør 30 – BR 6.8.1 stk. 1 -<br />
Vægge i brandsektion BS-væg 60 – BR 6.4.1 stk. 2 -<br />
Døre til brandsektion BD-dør 30 – BR 6.8.1 stk. 1 -<br />
Trappe (flugtvej) BS-bygningsdel 30 – BR 6.5.4 stk. 2 -<br />
Dør i elevator BD-dør 60 – BR 6.5.4 stk. 8 -<br />
Tagflade i elevator - Klasse 1 BR 6.5.4 stk. 8<br />
Etageadskillelse BS bygningsdel 60 – BR 6.7.2 stk. 5 -<br />
Tagbeklædning - Klasse T BR 6.7.3 stk. 1<br />
Nedhængt loft - Klasse A BR 6.7.4 stk. 5<br />
Bærende konstruktioner<br />
Op til 12 m højde<br />
Over 12 m højde<br />
BS-bygningsdel 60 - BR 6.7.2 stk. 5<br />
BS-bygningsdel 120 - 6.7.2 stk. 5<br />
Brandvæg BS-væg 120 – BR 6.4.1 stk. 1 -<br />
<strong>K.1</strong>6.2.5 Opdeling i brandceller og brandsektioner<br />
Udfra bran<strong>dk</strong>ravene nævnt i afsnit <strong>K.1</strong>6.2.1, er bygningen opdelt i brandceller og brandsektioner.<br />
-<br />
144 BR 6.8.1 stk. 1<br />
145 BR 6.8.2 stk. 1<br />
146 BR 6.5.4 stk. 1<br />
147 BR 6.7.2 stk. 5<br />
148 BR 12.6.6<br />
149 BR 6.5.4.1<br />
133
Kælderen er opdelt som følger i to brandsektioner, se figur <strong>K.1</strong>6.1:<br />
Konstruktion<br />
Brandsektion 2<br />
Brandsektion 1<br />
Figur <strong>K.1</strong>6.1: Opdeling i brandsektioner i kælderen.<br />
1. sal er opdelt i både brandceller og brandsektioner, se figur <strong>K.1</strong>6.2:<br />
Brandcelle 3<br />
Brandcelle 1<br />
Brandcelle 4<br />
Brandsektion 3<br />
Brandcelle 2 Brandcelle 5<br />
Figur <strong>K.1</strong>6.2: Opdeling i brandceller og brandsektioner for 1. sal.<br />
134
Brandteknisk dimensionering<br />
Da fællesrummet på hver etage regnes som en selvstændig brandcelle, skal der ikke kontrolleres<br />
for brandpåvirkning både over og under SE.01.04a/b.<br />
<strong>K.1</strong>6.2.6 Beregningsmetode<br />
I henhold til DS 410, kan et brandforløb beregnes på to måder. 150 Ved det nominelle brandforløb<br />
beregnes brandforløbet i dette tilfælde ud fra et standard- brandforløb. Herved tages der ikke<br />
højde for brandcellens fysiske og geometriske udformning, samt indholdet af brændbart<br />
materiale. Ved et parametrisk brandforløb tages disse forhold med i beregningen af<br />
brandforløbet. Kravet til konstruktionsdelenes bæreevne afviger også ved de to<br />
beregningsmetoder. Således skal bæreevnen kunne opretholdes inden for tidsperioden t fi,req ved<br />
det nominelle brandforløb, mens bæreevnen ved parametriske brandforløb skal kunne<br />
opretholdes i hele brandperioden. 151<br />
For at vurdere forskellen mellem de to beregningsmetoder, eftervises bæreevnen af SE.01.04a/b i<br />
brandcelle 3, for både et parametrisk og et standard brandforløb (afsnit <strong>K.1</strong>6.5 og afsnit <strong>K.1</strong>6.6).<br />
V.15.i.01 i brandsektion 1 eftervises at have tilstrækkelig bæreevne ud fra et standardbrandforløb.<br />
<strong>K.1</strong>6.3 Nominelt brandforløb for brandsektion 1<br />
Den eneste variable faktor ved bestemmelse af det nominelle brandforløb er tiden. Det nominelle<br />
brandforløb har derfor samme forløb for både brandsektion 1 og brandcelle 3.<br />
<strong>K.1</strong>6.3.1 Brandmodstandsevnen for brandsektion 1<br />
For et nominelt brandforløb, sættes t fi,req = 120 minutter, idet V.15.i.01 regnes som en brandvæg.<br />
<strong>K.1</strong>6.3.2 Standard brandforløb i brandsektion 1<br />
Standard brandforløbet bestemmes udfra følgende formel:<br />
hvor<br />
θ<br />
g<br />
= 20 + 345 ⋅ log10 (8t<br />
+ 1)<br />
t er tiden [minutter]<br />
152<br />
Af figur <strong>K.1</strong>6.3 fremgår standard brandforløbet.<br />
150 DS 410, pkt. 11.3 og 11.4<br />
151 DS 409, pkt. 5 (15)<br />
152 DS 410, 11.3.1 (1)<br />
135
Konstruktion<br />
temperatur [C]<br />
1200<br />
1000<br />
800<br />
600<br />
400<br />
200<br />
0<br />
0 20 40 60 80 100 120 140<br />
tid [minutter]<br />
Figur <strong>K.1</strong>6.3: Standard brandforløb for brandsektion 1.<br />
Af figur <strong>K.1</strong>6.3 fremgår det, at brandgastemperaturen når op på ca. 1050 °C efter 120 minutter.<br />
<strong>K.1</strong>6.3.3 Bestemmelse af temperaturfordeling i V.15.i.01<br />
Pga. V.15.i.01 placering, påvirkes tværsnittet kun en-sidet, se tegning K.23. Temperaturfordelingen<br />
gennem væggen til tiden 120 min. bestemmes ved:<br />
hvor<br />
θ<br />
k<br />
1<br />
π<br />
⎜<br />
⎝ 2<br />
−1,9⋅k<br />
() t ⋅x<br />
⎛ ⎞<br />
( x,<br />
t) = 312 ⋅ log ⋅ ( 8 ⋅ t + 1) ⋅ e ⋅ sin − k() t ⋅ x⎟ ⎠<br />
() t<br />
=<br />
π ⋅ ρ ⋅ c<br />
p<br />
750 ⋅ λ ⋅ t<br />
10<br />
153<br />
θ1<br />
er temperaturen [°C]<br />
x er afstanden fra den brandpåvirkede overflade [m]<br />
t er tiden [min.], her lig 120<br />
λ er varmeledningsevnen [W/m °C], tilnærmet sat til 0,75 W/m °C, for en temp. på<br />
500 °C<br />
ρ er densiteten [kg/m 3 ], tilnærmet sat til 2300 kg/m 3<br />
c p er den specifikke varmekapacitet [J/kg °C], sættes formelt til 1000 J/kg °C<br />
Ved gennemregning i forskellige afstande fra overfladen fås en temperaturfordeling gennem<br />
V.15.i.01, der fremgår af tabel <strong>K.1</strong>6.2.<br />
153 DS 411, 9.3.2 (5)<br />
136
Brandteknisk dimensionering<br />
Tabel <strong>K.1</strong>6.2: Temperaturfordeling i V.15.i.01 ved en-sidet brandpåvirkning i 120 min. 154<br />
x [m] 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 150<br />
t [min.]<br />
120 [°C] 931 760 615 491 388 303 233 176 131 95 67 45 28 20 20<br />
<strong>K.1</strong>6.3.4 Temperatur i armeringen<br />
Temperaturen i armeringsstållet bestemmes som temperaturen i betonen i samme punkt som<br />
armeringens centerlinie. 155 Idet V.15.i.01 kun er minimumsarmeret af hensyn til transport, regnes<br />
der ikke på reduktionen af armeringens styrke.<br />
<strong>K.1</strong>6.3.5 Temperaturfordeling gennem V.15.i.01’s dobbelte tværsnit<br />
I den efterfølgende bæreevneberegning af V.15.i.01 indgår temperaturen, θ M , der er temperaturen<br />
i midten af et to-sidet brandpåvirket tværsnit.<br />
Temperaturfordelingen i det to-sidet brandpåvirkede tværsnit for den dobbelte tykkelse, 2w:<br />
θ<br />
2<br />
( x,<br />
t) = ( θ ( x,<br />
t) + θ ( 2w<br />
− x,<br />
t)<br />
)<br />
1<br />
1<br />
⋅<br />
θ<br />
1<br />
θ1( 0, t)<br />
( 0, t) + θ ( 2w,<br />
t)<br />
1<br />
156<br />
Af tabel <strong>K.1</strong>6.3 fremgår temperaturen θ 2 for en to-sidet brandpåvirkning af V.15.i.01. Heraf ses,<br />
at θ M er lig 39 °C.<br />
Tabel <strong>K.1</strong>6.3: Temperaturfordeling i V.15.i.01, ved en to-sidet brandbelastning på 120 min.<br />
x [m] 0 10 20 30 40 60 90 120 150 180 210 240 270 300<br />
t [min.]<br />
120 [°C] 931 764 628 511 399 248 113 47 39 47 113 248 511 931<br />
Over vægelementets dobbelte tværsnit, bliver temperaturfordelingen, som optegnet på figur<br />
<strong>K.1</strong>6.4.<br />
154 DS 411, Tabel V 9.3.2<br />
155 DS 411, 9.4.2.1 (3)<br />
156 DS 411, 9.3.2 (6)<br />
137
Konstruktion<br />
Temperaturkurve<br />
2w<br />
Figur <strong>K.1</strong>6.4: Temperaturfordeling over V.15.i.01’s dobbelte tværsnit. 157<br />
<strong>K.1</strong>6.3.6 Betonens trykstyrkereduktionsfaktor<br />
Middelværdien af betonens trykstyrkereduktion, ξ c,middel , bestemmes for halvdelen af det tosidet<br />
brandpåvirket tværsnit, idet tværsnittet deles op i 10 lige tykke lag.<br />
ξ c (θ 5 )<br />
ξ c (θ 1 )<br />
2w<br />
Figur <strong>K.1</strong>6.5: Opdeling af to-sidet brandpåvirkning i lag. 158<br />
157 DS 411, Figur V 9.3.2a<br />
158 DS 411, Figur V 9.4.2.2c<br />
138
Brandteknisk dimensionering<br />
Betonens trykstyrkereduktion i midten af fem lag, idet der er symmetri om midten, se figur<br />
<strong>K.1</strong>6.5:<br />
hvor<br />
ξ<br />
c,<br />
middel<br />
=<br />
( 1 − 0,2 / n)<br />
n<br />
⋅<br />
n<br />
∑ i = 1<br />
ξ<br />
c<br />
( θ )<br />
i<br />
n er antallet af lag [-]<br />
ξ c (θ i ) er betonens trykstyrkereduktion ved temperaturen i midten af lag i [-]<br />
159<br />
Værdierne for betonens trykstyrkereduktion bestemmes vha. figur <strong>K.1</strong>6.6, idet temperaturerne,<br />
som faktorerne er bestemt ud fra, er beregnet som ovenfor.<br />
ξ c<br />
1,0<br />
0,9<br />
0,8<br />
0,7<br />
0,6<br />
0,5<br />
0,4<br />
0,3<br />
0,2<br />
0,1<br />
(200;1,0)<br />
(500;0,8)<br />
(900;0,0)<br />
100 300 500 700 900 1100<br />
200 400 600 800 1000 1200<br />
Temperatur<br />
[°C]<br />
Figur <strong>K.1</strong>6.6: Trykstyrkereduktionsfaktoren ξ c for betons enaksede trykstyrke<br />
f ck under opvarmning. 160<br />
De beregnede temperaturer og de bestemte trykstyrkereduktioner fremgår af nedenstående tabel<br />
<strong>K.1</strong>6.4.<br />
Tabel <strong>K.1</strong>6.4: Temperatur i midten af lag 1-5 og dertil svarende trykstyrkereduktion af V.15.i.01.<br />
Afstand fra overfladen [m] 0,015 0,045 0,075 0,105 0,135<br />
Temperatur [°C] 690 355 168 73 39<br />
Trykstyrkereduktion 0,42 0,90 1,0 1,0 1,0<br />
159 DS 411, 9.4.2.2 (b)<br />
160 DS 411, Figur V 9.2.1b<br />
139
Herved er middelværdien bestemt til:<br />
Konstruktion<br />
ξ<br />
( 1−<br />
0,2/10) ⋅ ( 0,42 + 0,90 + 1,0 ⋅ 8)<br />
0, 91<br />
c, middel<br />
=<br />
=<br />
10<br />
Temperaturen yderst i betonvæggen kommer over 900 °C, hvorved trykstyrkereduktionsfaktoren<br />
her bliver lig 0, jf. figur <strong>K.1</strong>6.6. Der kan således ske afskalning af betonen.<br />
<strong>K.1</strong>6.3.7 Afskalning af beton i vægtværsnittet<br />
Der er taget højde for afskalning ved at beregne en reduktion af tværsnittet - en randzone, a, hvor<br />
trykstyrken og betonens E-modul regnes lig 0, se figur <strong>K.1</strong>6.7. For resten af tværsnittet benyttes<br />
værdier for trykstyrkereduktionen og E-modul til temperaturen θ M .<br />
a<br />
w<br />
w<br />
Figur <strong>K.1</strong>6.7: Reduceret tværsnit pga. afskalning.<br />
Idet instabilitet regnes kritisk, fås:<br />
⎡ ⎛ c<br />
a = w ⋅ ⎢1<br />
−<br />
⎜<br />
⎢<br />
⎣ ⎝ξ<br />
c<br />
( θ )<br />
⎤ ⎡ ⎛ 0,91⎞<br />
⎥ = 0,150 ⋅ ⎢1<br />
− ⎜ ⎟<br />
⎥ ⎢⎣<br />
⎝ 1,0<br />
⎦<br />
⎠<br />
⎤<br />
⎥ = 17 mm<br />
⎥⎦<br />
1,3<br />
1,3<br />
ξ<br />
, middel ⎞<br />
161<br />
M<br />
⎟<br />
⎠<br />
Der skal således regnes med en reduktion af tværsnittet på 17 mm ved et nominelt brandforløb.<br />
161 DS 411, 9.4.2.2 (c)<br />
140
Brandteknisk dimensionering<br />
<strong>K.1</strong>6.4 Eftervisning af bæreevne af V.15.i.01<br />
Regningsmæssig reduceret trykstyrke, f cd (θ M ):<br />
f<br />
( ) = ξ ( θ ) ⋅ f = 1 ,0⋅10,0<br />
= 10, MPa<br />
162<br />
cd<br />
θ<br />
M c M cd<br />
0<br />
Til eftervisning af bæreevnen benyttes lastkombination 3.3.<br />
Selve beregningen er udført som i kapitel <strong>K.1</strong>1.<br />
<strong>K.1</strong>6.4.1 Laster på V.15.i.01<br />
Egenlasten af V.15.xx.xx og dækelementerne der ligger af på V.15.xx.xx fremgår af kapitel K.3.<br />
Egenlasten fra dæk, stueetage:<br />
Egenlasten fra ovenstående konstruktionsdele og V.15.i.01:<br />
56,5 kN<br />
1019,3 kN<br />
Nyttelast, snelast og vindlast er bestemt udfra de beregnede arealer i kapitel K.3, se tillige figur<br />
<strong>K.1</strong>6.8. Den beregnede nytte-, sne- og vindlast fremgår af tabel <strong>K.1</strong>6.5.<br />
Tabel <strong>K.1</strong>6.5: Laster der henregnes til V.15.i.01.<br />
Fladelast<br />
[kN/m 2 ]<br />
Areal ialt<br />
[m 2 ]<br />
Samlet last<br />
[kN]<br />
Nyttelast (q) 2,0 13,23 26,5<br />
Snelast (S) 1,8 13,23 23,8<br />
Vindlast, sug (tag) (V) 0,228 ⋅ -1,8 = -0,41 13,23 -5,4<br />
Vindlast, tryk (tag) (V) 0,228 ⋅ 0,2 =<br />
13,23 0,6<br />
0,046<br />
Vindlast (facade) 163 (V) - 83,1<br />
Som det fremgår af figur <strong>K.1</strong>6.8, er vindens formfaktor bestemt til 0,2 for tryk og på den sikre<br />
side til -1,8 for sug. 164<br />
162 DS 411, s. 97<br />
163 Bestemt i afsnit <strong>K.1</strong>2.2.2<br />
164 DS 410, Tabel V 6.3.1.5<br />
141
Konstruktion<br />
-1,8 0,2<br />
15,37<br />
13,23<br />
28,70<br />
13,23<br />
28,70<br />
13,23<br />
28,70<br />
13,23<br />
28,70<br />
13,23<br />
28,70<br />
13,23<br />
JOF<br />
11,68<br />
13,62<br />
Figur <strong>K.1</strong>6.8: Nytte-, sne- og vindlastens<br />
påvirkning af V.15.xx.xx opgivet i areal.<br />
Ikke angivne mål i m 2 .<br />
Den samlede last på V.15.xx.xx fremgår af tabel <strong>K.1</strong>6.6 for henholdsvis træk og tryk i<br />
lastkombination 3.3.<br />
Tabel <strong>K.1</strong>6.6: Laster på V.15.i.01 for lastkombination 3.3. Trækkræfterer angivet i parentes.<br />
G<br />
[kN]<br />
q<br />
[kN]<br />
V tag<br />
[kN]<br />
V facade<br />
[kN]<br />
S<br />
[kN]<br />
Last fra dæk, stue 56,5 26,5 - - - 69,8<br />
Last fra ovenstående konstruktionsdele<br />
og V.15.i.01<br />
N d,3.3<br />
[kN]<br />
1019,3 132,3 0,6(5,4) 83,1(83,1) 23,8 1118,3/<br />
1075,2<br />
Egenlast V.15.i.01 123,2 - - - - 123,2<br />
Der udtages 1 m af væggen, der regnes som en søjle, hvorfor belastningen findes pr. meter væg.<br />
Tabel <strong>K.1</strong>6.7: Belastning på en meter af V.15.i.01 (9,23 m).<br />
N d,3.3<br />
[kN/m]<br />
e<br />
[mm]<br />
Last fra dæk, stue 7,6 58,5<br />
Last fra ovenstående konstruktion 121,2 /116,5 18,5<br />
Egenlast, V.15.i.01 13,3 -<br />
Sum 142,1 (137,4) -<br />
142
Brandteknisk dimensionering<br />
Lasterne fremgår af tabel <strong>K.1</strong>6.7, hvor excentriciteten ligeledes er angivet. Excentriciteterne<br />
fremgår af figur <strong>K.1</strong>6.9.<br />
Væg<br />
Dæk<br />
Væg<br />
a<br />
18,5<br />
58,5<br />
Figur <strong>K.1</strong>6.9: Excentriske belastninger af reduceret tværsnit.<br />
<strong>K.1</strong>6.4.2 Centralt belastet søjle<br />
Ved beregning af den centralt belastede søjle, bestemmes normalkraften N d = 142,1 kN/m jf.<br />
tabel <strong>K.1</strong>6.7. Den maksimale trykspænding i den brandbelastede V.15.i.01 bliver således, se<br />
afsnit <strong>K.1</strong>2.2.2 for beregning af betonens regningsmæssige trykstyrke:<br />
142,1<br />
0,133<br />
= 1,07 MPa < 10 MPa<br />
Søjlens kritiske normalkraft, N crd er ligeledes bestemt i dette afsnit, hvoraf fås:<br />
142,1 kN N = 3000 kN<br />
< crd<br />
hvorfor V.15.i.01 har tilstrækkelig bæreevne ved en brandbelastning på 120 min. Da væggen<br />
regnes centralt belastet, forekommer der ikke trækspændinger.<br />
<strong>K.1</strong>6.4.3 Excentrisk belastet søjle<br />
Til bestemmelse af de maksimale spændinger for den excentrisk belastede søjle, bestemmes<br />
momentet og normalkraften, der påvirker søjlens top, se tabel <strong>K.1</strong>6.8.<br />
143
Konstruktion<br />
Tabel <strong>K.1</strong>6.8: Ydre kræfter ved tryk henholdsvis træk, for V.15.i.01.<br />
M s,d<br />
[kNm/m]<br />
N d<br />
[kN/m]<br />
P x,vind<br />
[kN/m 2 ]<br />
Lastkombination 3.3 (tryk) 2,69 142,1 0,31<br />
Lastkombination 3.3 (træk) 2,60 137,4 0,31<br />
Hertil skal lægges kræfterne, der virker på siden af V.15.i.01. Vindlasten er bestemt i afsnit<br />
K.3.1.2, og virker på den del af væggen der ligger over JOF (1,2 m). Resten af væggen er<br />
påvirket af et jordtryk, der er bestemt i kapitel F.9. Da moment- og normalkræftpåvirkningen<br />
bestemmes som i kapitel <strong>K.1</strong>2, henvises der til den der opstillede statiske model. Det maksimale<br />
moment M s,d er udfra ovenstående værdier beregnet i StaadPro til 4,0 kNm, 1,2 m over foden for<br />
tryk og til 3,9 kNm, 1,2 m over foden for træk.<br />
Som eftervist i afsnit <strong>K.1</strong>2.4:<br />
λ<br />
N<br />
Sd<br />
/( A f ) < 20<br />
c<br />
cd<br />
165<br />
Der kan derfor ses bort fra momentforøgelsen pga. udbøjning. Indsat i Navier's formel ses det, at<br />
søjlens reducerede tværsnit i lastkombination 3.3 (tryk) ikke udsættes for trækspændinger:<br />
σ =<br />
N<br />
A<br />
Sd<br />
M<br />
−<br />
W<br />
Sd<br />
142100<br />
= −<br />
133000<br />
1<br />
6<br />
4,0 ⋅10<br />
⋅1000<br />
⋅133000<br />
6<br />
2<br />
= 1,07 MPa<br />
For træk fås ved samme beregningsgang en spænding på 1,07 MPa. V.15.i.01 udsættes således<br />
ikke for trækspændinger under et brandforløb på 120 min.<br />
<strong>K.1</strong>6.5 Nominelt brandforløb<br />
Da der ved et nominelt brandforløb ikke tages højde for brandrummets fysiske udformning<br />
savrer standardbrandforløbet for brandcelle 3 til brandforløbet for brandsektion 1, se afsnit<br />
<strong>K.1</strong>6.32. Således fremgår standard brandforløbet for brandcelle 3 af figur <strong>K.1</strong>6.3.<br />
<strong>K.1</strong>6.6 Parametrisk brandforløb i brandcelle 3<br />
Brandcelle 3 består af en stor del glas, der formodes at være mere eller mindre væk ved en brand,<br />
se tegning K.03-08. Herved eksponeres væggene ved brandcellerne 1 og 4, hvorfor disse<br />
medtages i beregningen af brandcellens termiske inerti.<br />
<strong>K.1</strong>6.6.1 Brandmodstandsevne for brandcelle 3<br />
En del af væggene på 1.sal er, som nævnt først i afsnittet, mere end 12 m fra gulvet på taget,<br />
hvorfor gulv-/ loftskonstruktionen skal have en brandmodstandsevne på 120 min. 166 Af figur<br />
165 DS 411, 6.2.5.2 (7)<br />
144
Brandteknisk dimensionering<br />
<strong>K.1</strong>6.10 fremgår konstruktionens opbygning. Det er forudsat, at loftskonstruktionen brænder<br />
bort, således at HE300M-profilerne får en 3-sidet påvirkning.<br />
Flydebeton, 50 mm<br />
Trinlydsisolering, 10 mm<br />
Dækelement, 180 mm<br />
HE300M-profil, 340 mm<br />
Brandgips, 25 mm<br />
Figur <strong>K.1</strong>6.10: Opbygning af gulv- / loftskonstruktion i brandcelle 3.<br />
<strong>K.1</strong>6.6.2 Beregningsforudsætning for parametrisk brandforløb<br />
Til bestemmelse af det parametriske brandforløb, er det nødvendigt at bestemme den<br />
dimensionerende brandbelastning.<br />
Brandbelastning i brandcelle 3<br />
hvor<br />
hvor<br />
q<br />
t<br />
= qt,var<br />
+ qt,<br />
perm<br />
MJ<br />
= 200 + 136,5 = 336,5<br />
2<br />
m<br />
q t,var er den variable brandbelastning [MJ/m 2 ], der i henhold til DS 410, 168 kan<br />
sættes lig 200, idet der ikke forefindes bedre dokumenteret kendskab til<br />
brandcellens indhold.<br />
q t,perm er den permanente brandbelastning [MJ/m 2 ], der er beregnet udfra at<br />
loftskonstruktionen indeholder 30 kg træ.<br />
q<br />
t,<br />
perm<br />
= mtræ<br />
⋅ qtræ<br />
⋅ A<br />
f<br />
At<br />
167<br />
MJ<br />
/ = 30 ⋅18,8<br />
⋅ 39 /161,1 = 136,5<br />
2<br />
m<br />
Beregning af åbningsfaktor for brandcelle 3<br />
Der tages højde for brandcellens geometri ved at beregne et åbningsforhold, der har indflydelse<br />
på ventilationsforholdene under en brand. Der beregnes både en vertikal, O v og en horisontal, O h<br />
166 BR-95, 6.7.2 stk.5<br />
167 DS 410, 11.4.1.1 (1)<br />
168 11.4.1.1 (4)<br />
145
Konstruktion<br />
åbningsfaktor, der tilsammen giver åbningsfaktoren, O. De anvendte mål findes på tegning K.02<br />
og tegningerne K.03-08.<br />
Vertikale åbningsfaktor:<br />
hvor<br />
O = A ⋅ h / A<br />
v<br />
v<br />
v<br />
t<br />
169<br />
A v er summen er de vertikale åbningers areal [m 2 ]<br />
h v er den arealvægtede middelhøjde af de vertikale åbninger [m]<br />
A t er det samlede areal af de overflader, incl. åbninger, der afgrænser brandrummet<br />
[m 2 ]<br />
Vertikale åbninger:<br />
A<br />
A<br />
A<br />
v<br />
2<br />
v, døre<br />
= ( 1,6 + 0,86 ⋅ 3 + 0,87) ⋅ 2,2 = 11,11m<br />
2<br />
v, vinduer<br />
= ( 2,6 + 2,6 + 6,0) ⋅ 2,53 = 28,34 m<br />
= 11 ,11 + 28,34 = 39,45 m<br />
2<br />
Arealvægtede middelhøjde:<br />
h<br />
v<br />
= ( 2,2 ⋅11,11<br />
+ 2,53 ⋅ 28,34) / 39,45 = 2,44 m<br />
Gulvareal:<br />
A = 6 ,0 ⋅ 6,5 = 39,0 m 2<br />
f<br />
Omsluttende fladers areal:<br />
A<br />
t<br />
= ( 2,6 + 2,6 + 6,0) ⋅ 2,55 + (3,93 + 3,93 + 6,83) ⋅ 2,95 + 2 ⋅ (6,83⋅<br />
6,53) = 161,1m<br />
2<br />
Vertikal åbningsfaktor:<br />
O<br />
v<br />
= 39 ,45 ⋅ 2,44 /161,1 = 0,383 m<br />
½<br />
Den horisontale åbningsfaktor sættes lig 0, da der ikke er horisontale åbninger i brandrummet.<br />
Idet brandrummets åbningsfaktor ikke må andrage værdier større end 0,3, 170<br />
åbningsfaktoren til dennes værdi.<br />
reduceres<br />
169 DS 410, 11.4.1.2 (3)<br />
170 DS 410, 11.4.1.2 (2)<br />
146
Brandteknisk dimensionering<br />
Brandrummets åbningsfaktor:<br />
½<br />
O = 0,3 m<br />
Dette er forudsat, at al glasset er væk under branden. Da dette ikke nødvendigvis er det farligste<br />
tilfælde, er de følgende beregninger tillige udført med to værdier for åbningsfaktoren, der tager<br />
højde for tilbageblivende glas: O = 0,1 m ½ og O = 0,2 m ½ .<br />
Termisk inerti af konstruktionsdelene i brandcelle 3<br />
Der tages højde for konstruktionsdelenes fysiske egenskaber i brandrummet ved at beregne de<br />
enkelte materialelags temperaturledningstal a og termiske inerti b. Brandcelle 3 er opbygget af<br />
følgende konstruktionstyper:<br />
• Bærende indervæg<br />
• Bærende indervæg med affaldsskakt<br />
• Etageadskillelse<br />
• Glas<br />
Temperaturledningstallene og den termiske inerti for de enkelte konstruktionstypers materialelag<br />
fremgår af nedenstående tabel <strong>K.1</strong>6.9. Temperaturledningstallet a er beregnet udfra følgende<br />
formel:<br />
a = λ /( c ⋅ ρ)<br />
171<br />
Den termiske inerti b er beregnet udfra formlen:<br />
b = λ ⋅ c ⋅ ρ<br />
172<br />
De følgende anvendte værdier er alle taget fra DS 410, Tabel 11.4.1.3.<br />
171 DS 410, 11.4.1.3 (4)<br />
172 DS 410, 11.4.1.3 (2)<br />
147
Konstruktion<br />
Tabel <strong>K.1</strong>6.9: Temperaturledningstal og termisk inerti for konstruktionsmaterialerne. 173<br />
Materiale<br />
Varmeledningsevne<br />
λ<br />
[W/mK]<br />
Densitet<br />
ρ<br />
[kg/m 3 ]<br />
Varmekapacitet<br />
c<br />
[J/kgK]<br />
Temp.ledningstal<br />
a<br />
[m 2 /s]<br />
Termisk inerti<br />
b<br />
[J/m 2 s ½ K]<br />
Flydebeton 0,8 2300 1000 348⋅10 -9 1356<br />
Trinlydsiso. 0,10 120 1000 3333⋅10 -9 55<br />
Betondæk og 0,8 2300 1000 348⋅10 -9 1356<br />
betonvægge<br />
Stål 40,0 7850 540 10191⋅10 -9 12530<br />
Træ 0,15 500 2000 150⋅10 -9 387<br />
Brandgips 0,21 888 1000 125⋅10 -9 425<br />
Letbeton 0,20 600 1000 333⋅10 -9 346<br />
Luft 0,0240 1,3 1000 115⋅10 -9 14<br />
Den termiske inerti, b middel , for konstruktionstyperne kan nu beregnes ud fra følgende formel:<br />
b<br />
middel<br />
=<br />
n<br />
⎛<br />
⎜<br />
⎜<br />
i<br />
∑ ⎜ i<br />
i = 1<br />
⎜ ∑ d<br />
j<br />
/<br />
⎝ j = 1<br />
⎛<br />
⎜<br />
n<br />
⎜ d<br />
∑ ⎜ i<br />
i = 1<br />
⎜ ∑<br />
⎞<br />
⎟<br />
d / ai<br />
⎟<br />
⋅ bi<br />
⎟<br />
a<br />
j<br />
⎟<br />
⎠<br />
⎞<br />
⎟<br />
i ⎟<br />
⎟<br />
⎜<br />
d<br />
j<br />
⎟<br />
⎝ j = 1 ⎠<br />
174<br />
Den termiske inerti for etageadskillelsen fremgår af nedenstående tabeller <strong>K.1</strong>6.10 og <strong>K.1</strong>6.11.<br />
Tabel <strong>K.1</strong>6.10: Termisk inerti for etageadskillelse (gulv) for brandcelle 3.<br />
Lag<br />
d<br />
[m]<br />
∑d<br />
[m]<br />
d/a<br />
[s/m]<br />
∑d/a<br />
[s/m]<br />
((d/a)/(∑d/a))b<br />
[J/m 2 s ½ K]<br />
Flydebeton 0,050 0,050 1,44⋅10 5 1,44⋅10 5 1356 1,000<br />
Trinlydsiso. 0,010 0,060 0,03⋅10 5 1,47⋅10 5 1 0,167<br />
Betondæk 0,180 0,240 5,17⋅10 5 6,90⋅10 5 1017 0,75<br />
Stålprofil 0,340 0,580 0,33⋅10 5 4,18⋅10 5 989 0,586<br />
Træ 0,016 0,596 1,07⋅10 5 5,25⋅10 5 79 0,027<br />
Gips 0,025 0,621 2,00⋅10 5 7,25⋅10 5 117 0,04<br />
Sum 3559 2,570<br />
b middel 1385<br />
d/∑d<br />
[-]<br />
173 Indgående fysiske størrelser er bestemt udfra DS 410, tabel V.11.4.1.3 og Teknisk Ståbi, kap. 2.2<br />
174 DS 410, 11.4.1.3 (4)<br />
148
Brandteknisk dimensionering<br />
Tabel <strong>K.1</strong>6.11: Termisk inerti for etageadskillelse for glasudhæng (loft) for brandcelle 3.<br />
Lag<br />
d<br />
[m]<br />
∑d<br />
[m]<br />
d/a<br />
[s/m]<br />
∑d/a<br />
[s/m]<br />
((d/a)/(∑d/a))b<br />
[J/m 2 s ½ K]<br />
Gips 0,025 0,025 2,00⋅10 5 2,00⋅10 5 425 1,00<br />
Træ 0,016 0,041 1,07⋅10 5 3,07⋅10 5 135 0,39<br />
Stålprofil 0,340 0,381 0,33⋅10 5 3,40⋅10 5 1216 0,89<br />
Betondæk 0,180 0,561 5,17⋅10 5 16,12⋅10 5 435 0,32<br />
Trinlydsiso. 0,010 0,571 0,03⋅10 5 5,81⋅10 5 0 0,02<br />
Flydebeton 0,050 0,621 1,44⋅10 5 17,84⋅10 5 109 0,08<br />
Sum 2320 2,70<br />
b middel 859<br />
d/∑d<br />
[-]<br />
Termisk inerti for de bærende indervægge fremgår af tabel <strong>K.1</strong>6.12.<br />
Tabel <strong>K.1</strong>6.12: Termisk inerti for de bærende indervægge i brandcelle 3.<br />
Lag<br />
d<br />
[m]<br />
∑d<br />
[m]<br />
d/a<br />
[s/m]<br />
∑d/a<br />
[s/m]<br />
((d/a)/(∑d/a))b<br />
[J/m 2 s ½ K]<br />
Betonvæg 0,200 0,200 2,65⋅10 5 2,65⋅10 5 1356 1,000<br />
Sum 1356 1,000<br />
b middel 1356<br />
d/∑d<br />
[-]<br />
Termisk inerti for den bærende indervæg med affaldsskakt fremgår af tabel <strong>K.1</strong>6.13.<br />
Tabel <strong>K.1</strong>6.13: Termisk inerti for den bærende indervæg med affaldsskakt, for brandcelle 3.<br />
Lag<br />
d<br />
[m]<br />
∑d<br />
[m]<br />
d/a<br />
[s/m]<br />
∑d/a<br />
[s/m]<br />
((d/a)/(∑d/a))b<br />
[J/m 2 s ½ K]<br />
Betonvæg 0,200 0,200 2,65⋅10 5 2,65⋅10 5 1356 1,000<br />
Luft 0,200 0,400 0,02⋅10 5 2,67⋅10 5 0 0,500<br />
Betonvæg 0,200 0,600 2,65⋅10 5 5,32⋅10 5 675 0,333<br />
Sum 2031 1,833<br />
b middel 1108<br />
d/∑d<br />
[-]<br />
Brandcellens samlede termiske inerti kan nu beregnes som det arealvægtede middeltal af de<br />
enkelte konstruktionsdeles termiske inerti, hvilket fremgår af tabel <strong>K.1</strong>6.14.<br />
149
Konstruktion<br />
Tabel <strong>K.1</strong>6.14: Samlet termisk inerti for brandcelle 3.<br />
Konstruktionstype<br />
Areal<br />
[m 2 ]<br />
Termisk inerti<br />
[J/m 2 s ½ K]<br />
Arealvægtede termiske<br />
inerti [J/s ½ K]<br />
Gulv 6,53 ⋅ 6,83 = 44,60 1385 61771<br />
Loft 6,53 ⋅ 6,83 = 44,60 859 38311<br />
Bærende indervæg 3,93 ⋅ 2,95 ⋅ 2 = 23,19 1356 31446<br />
Bærende indervæg med 6,83 ⋅ 2,95 = 20,15 1108 22326<br />
affaldsskakt<br />
Sum 132,5 - 153854<br />
Brandcellens termiske inerti beregnes til:<br />
153854 2<br />
= 1161J/m s<br />
½ K<br />
132,54<br />
<strong>K.1</strong>6.6.3 Parametrisk brandforløb i brandcelle 3<br />
Det fuldstændige parametriske brandforløb i brandcellen, kan nu bestemmes ud fra formlen:<br />
θ<br />
g<br />
345 ⋅ log10<br />
= 20 +<br />
1+<br />
0,04<br />
( 8 ⋅ Γ ⋅ t + 1)<br />
⋅ ( t / t ) 3, 5<br />
d<br />
175<br />
hvor<br />
Γ =<br />
2<br />
( O / b)<br />
( 0,04 /1160) 2<br />
og<br />
t<br />
d<br />
7,80 ⋅10<br />
=<br />
O<br />
−3<br />
⋅ q<br />
t<br />
Da alle de indgående parametre er bestemt i de ovenstående afsnit, bestemmes først t d , der er<br />
tidspunktet for opvarmningsfasens ophør, for hver af de tre udvalgte åbningsfaktorer, se tabel<br />
<strong>K.1</strong>6.15.<br />
Tidspunkt for opvarmningsfasens ophør for O = 0,3:<br />
t<br />
d<br />
−3<br />
7,80 ⋅10<br />
⋅336,5<br />
=<br />
= 8,7 min<br />
0,3<br />
175 DS 410, 11.4.2 (1)<br />
150
Brandteknisk dimensionering<br />
Tabel <strong>K.1</strong>6.15: Tidspunkt for opvarmningsfasens ophør for<br />
de tre udvalgte åbningsfaktorer for brandcelle 3.<br />
O<br />
[MJ/m 2 ]<br />
t d<br />
[min]<br />
0,1 26,2<br />
0,2 13,1<br />
0,3 8,7<br />
Γ for O = 0,3:<br />
⎛ 0,3 ⎞<br />
⎜ ⎟<br />
1161<br />
Γ =<br />
⎝ ⎠<br />
⎛ 0,04 ⎞<br />
⎜ ⎟<br />
⎝1160<br />
⎠<br />
2<br />
2<br />
= 56,15<br />
Tabel <strong>K.1</strong>6.16: Γ for de tre udvalgte åbningsfaktorer for<br />
brandcelle 3.<br />
O<br />
[MJ/m 2 ]<br />
Γ<br />
[-]<br />
0,1 6,24<br />
0,2 24,96<br />
0,3 56,15<br />
Formeludtrykket for det parametriske brandforløb kan nu opskrives, og af figur <strong>K.1</strong>6.11 –<br />
<strong>K.1</strong>6.13 fremgår brandgassens temperatur i brandcellen ved en åbningsfaktor på 0,3 henholdsvis<br />
0,2 og 0,1. Til sammenligning er det nominelle brandforløb ligeledes medtaget.<br />
151
Konstruktion<br />
1400<br />
1200<br />
1000<br />
800<br />
600<br />
400<br />
200<br />
0<br />
0 20 40 60 80 100 120<br />
Parametrisk<br />
Nominelt<br />
Figur <strong>K.1</strong>6.11: Parametrisk og nominelt brandforløb for brandcelle 3, med<br />
O=0,3.Absissen angiver tiden i min og ordinaten temperaturen i °C.<br />
Det parametriske brandforløb, der fremgår af figur <strong>K.1</strong>6.11, er optegnet ud fra følgende udtryk,<br />
med O = 0,3:<br />
θ<br />
g<br />
345 ⋅ log10<br />
= 20 +<br />
1+<br />
0,04<br />
( 8⋅<br />
56,15 ⋅t<br />
+ 1)<br />
⋅ ( t / 8,7) 3, 5<br />
O = 0,2, se figur <strong>K.1</strong>6.12:<br />
θ<br />
g<br />
345 ⋅ log10<br />
= 20 +<br />
1+<br />
0,04<br />
( 8 ⋅ 24,96 ⋅t<br />
+ 1)<br />
⋅ ( t /13,1 ) 3, 5<br />
1400<br />
1200<br />
1000<br />
800<br />
600<br />
400<br />
200<br />
0<br />
0 20 40 60 80 100 120<br />
Parametrisk<br />
Nominelt<br />
Figur <strong>K.1</strong>6.12: : Parametrisk og nominelt brandforløb for brandcelle 3, med O = 0,2.<br />
Absissen angiver tiden i min og ordinaten temperaturen i °C.<br />
152
Brandteknisk dimensionering<br />
O = 0,1, se figur <strong>K.1</strong>6.13:<br />
θ<br />
g<br />
345 ⋅ log10<br />
= 20 +<br />
1+<br />
0,04<br />
( 8 ⋅ 6,24 ⋅t<br />
+ 1)<br />
⋅ ( t / 26,2) 3, 5<br />
1200<br />
1000<br />
800<br />
600<br />
400<br />
Parametrisk<br />
Nominelt<br />
200<br />
0<br />
0 20 40 60 80 100 120<br />
Figur <strong>K.1</strong>6.13: Parametrisk og nominelt brandforløb for brandcelle 3, med O = 0,1. Absissen<br />
angiver tiden i min og ordinaten temperaturen i °C.<br />
Af tabel <strong>K.1</strong>6.17 fremgår et uddrag af beregningerne af brandrummets temperaturforløb ved de<br />
udvalgte åbningsfaktorer. Den samlede beregning er udført i et Excel-regneark, med de ovenfor<br />
opstillede udtryk. Af pladshensyn er udregningerne for alle 120 minutter med intervaller på et<br />
½ minut ikke medtaget, men resultatet fremgår af figur <strong>K.1</strong>6.11 – <strong>K.1</strong>6.13.<br />
153
Konstruktion<br />
Tabel <strong>K.1</strong>6.17: Uddrag af beregninger af brandrummets temperaturforløb ved de udvalgte åbningsfaktorer.<br />
Tid [min]<br />
Parametrisk<br />
O = 0,3<br />
[°C]<br />
Parametrisk<br />
O = 0,2<br />
[°C]<br />
Parametrisk<br />
O = 0,1<br />
[°C]<br />
Standardbrandforløb<br />
[°C]<br />
0 20 20 20 20<br />
1 349 935 814 608<br />
2 444 1038 917 711<br />
3 502 1098 978 771<br />
4 543 1139 1020 814<br />
5 576 1169 1053 847<br />
10 678 1203 1141 949<br />
15 738 1060 1146 1006<br />
20 781 805 1076 1039<br />
25 814 555 941 1053<br />
30 841 372 774 1049<br />
35 864 252 610 1027<br />
40 884 177 470 988<br />
45 902 129 360 933<br />
50 918 98 278 866<br />
Fra den fuldstændige beregning haves de eksakte maksimale brandgastemperaturer, som fremgår<br />
af nedenstående tabel <strong>K.1</strong>6.18.<br />
Tabel <strong>K.1</strong>6.18: Maksimale brandgastemperaturer i brandcelle 3, med varierende åbningsfaktorer.<br />
O<br />
[MJ/m 2 ]<br />
Temperatur<br />
[˚C]<br />
t d<br />
[min]<br />
0,1 1054 26,5<br />
0,2 1154 13,0<br />
0,3 1212 8,5<br />
<strong>K.1</strong>6.6.4 HE300M profilernes maksimale temperatur<br />
Til bestemmelse af stålprofilets middeltemperaturstigning pr. tidsenhed, er det nødvendigt at<br />
have kendskab til konstruktionens profilforhold, der bestemmes herunder. De indgående<br />
konstruktionsdimensioner fremgår af figur <strong>K.1</strong>6.10. 176 Brandpåvirkning på loftskonstruktionen<br />
vurderes farligst, idet den termiske inerti er mindre end gulvkonstruktionens. Der regnes med en<br />
tre-sidet eksponering af profilet, idet der må forventes en del installationshuller i det nedhængte<br />
loft, hvorfor branden kommer op "over" det nedhængte loft. Der henvises til DS 412, side 94, fra<br />
samtlige af de anvendte formler i dette afsnit.<br />
176 Dimensioner af HE300M, se Teknisk Ståbi, s. 215<br />
154
Brandteknisk dimensionering<br />
hvor<br />
hvor<br />
A p 0,990<br />
= 32,67<br />
3<br />
30,3 ⋅10<br />
= m<br />
−<br />
V<br />
-1 177<br />
A p er isoleringssystemets indvendige overfladeareal pr. længdeenhed og er beregnet<br />
til 2⋅0,340+0,310 = 0,99 m 2 /m,<br />
178<br />
V er stålprofilets rumfang pr. længdeenhed og er beregnet til<br />
1⋅<br />
−3<br />
−3<br />
A<br />
a<br />
= 1⋅30,3<br />
⋅10<br />
= 30,3 ⋅10<br />
[m 3 /m]<br />
A a er stålprofilets tværsnitsareal<br />
Det er ligeledes nødvendigt at have kendskab til konstruktionens φ-faktor, der er bestemt til<br />
hvor<br />
φ =<br />
c<br />
a<br />
c<br />
p<br />
⋅ ρ<br />
⋅ ρ ⋅ d<br />
a<br />
p<br />
p<br />
⋅<br />
Ap<br />
( )<br />
V<br />
1000 ⋅1200<br />
=<br />
= 0,374<br />
500 ⋅ 7850 ⋅ 0,025⋅<br />
32,67<br />
c p er isolationens specifikke varmekapacitet på 1000 [J/kg °K]<br />
ρ p er isolationens densitet på 1200 [kg/m 3 ]<br />
c a er stålets specifikke varmekapacitet på 500 [J/kg °K]<br />
ρ a er stålets densitet på 7850 [kg/m 3 ]<br />
d p er isoleringssystemets tykkelse på 0,025 [m]<br />
179<br />
Følgende to værdier indgår tillige i beregningen af stålprofilets middeltemperaturstigning:<br />
1 + φ / 3 = 1 + 0,374 / 3 = 1,12<br />
/10<br />
e φ<br />
−1<br />
= e<br />
1,12 /10<br />
= 0,119<br />
Stålprofilets middeltemperaturstigning er bestemt udfra følgende formel:<br />
∆θ<br />
a,<br />
t<br />
=<br />
∑<br />
V<br />
d p ,1<br />
( ) ⋅<br />
λ<br />
p ,1<br />
Ap<br />
c<br />
a<br />
⋅ ρ<br />
a<br />
⋅<br />
( θ −θ<br />
)<br />
g,<br />
t<br />
a,<br />
t<br />
( 1+<br />
φ / 3)<br />
⋅ ∆t<br />
−<br />
φ /10<br />
( e −1) ⋅ ∆θ<br />
≥ 0<br />
g,<br />
t<br />
180<br />
177 DS 412, 9.3 (6)<br />
178 Teknisk Ståbi, s. 215<br />
179 DS 412, 9.3 (6)<br />
180 DS 412, 9.3 (6)<br />
155
hvor<br />
λ p er isoleringssystemets varmeledningsevne [W/m 2 °K]<br />
θ g,t er brandrummets temperatur til tiden t [°C]<br />
θ a,t er stålets temperatur til tiden t [°C]<br />
∆θ g,t er brandrummets temperaturstigning [°C] i tidsintervallet ∆t<br />
∆t er tidsintervallet på 30 sek<br />
Konstruktion<br />
Isoleringssytemets varmeledningsevne:<br />
⎛ d<br />
p,1<br />
⎞<br />
∑⎜<br />
⎟<br />
0,025<br />
λ<br />
p<br />
= = ∑ = 0, 119 W/m °K<br />
⎝ λ<br />
p,1<br />
⎠ 0,21<br />
Stålets middeltemperaturstigning er bestemt for både det parametriske og det nominelle<br />
brandforløb udfra følgende ligning, idet stålets temperatur ved brandens begyndelse sættes lig<br />
20 °C se figur <strong>K.1</strong>6.14 – <strong>K.1</strong>6.17 for optegning.<br />
( θ −θ<br />
)<br />
32,67<br />
g,<br />
t a,<br />
t<br />
∆θ<br />
a, t<br />
=<br />
⋅ ⋅ 30 − 0,119 ⋅ ∆θ<br />
g,<br />
t<br />
≥ 0<br />
0,119 ⋅500<br />
⋅ 7850 1,12<br />
Figur <strong>K.1</strong>6.14 angiver standard brandforløbet:<br />
1200<br />
1000<br />
800<br />
600<br />
400<br />
Ståltemperatur<br />
Standard brandforløb<br />
200<br />
0<br />
0 20 40 60 80 100 120<br />
Figur <strong>K.1</strong>6.14: HE300M profilets temperatur ved et standard brandforløb på 120 minutter.<br />
Absissen angiver tiden i min og ordinaten temperaturen i °C.<br />
156
Brandteknisk dimensionering<br />
Parametrisk brandforløb, O = 0,3:<br />
O = 0,3<br />
1400<br />
1200<br />
1000<br />
800<br />
600<br />
400<br />
200<br />
0<br />
0 20 40 60 80 100 120<br />
Ståltemperatur<br />
Parametrisk<br />
brandforløb<br />
Figur <strong>K.1</strong>6.15: HE300M profilets temperatur ved et parametrisk brandforløb med en<br />
åbningsforhold på 0,3. Absissen angiver tiden i min og ordinaten temperaturen i °C.<br />
Parametrisk brandforløb, O = 0,2:<br />
O = 0,2<br />
1400<br />
1200<br />
1000<br />
800<br />
600<br />
400<br />
200<br />
0<br />
0 20 40 60 80 100 120<br />
Ståltemperatur<br />
Parametrisk<br />
brandforløb<br />
Figur <strong>K.1</strong>6.16: HE300M profilets temperatur ved et parametrisk brandforløb med en<br />
åbningsforhold på 0,2. Absissen angiver tiden i min og ordinaten temperaturen i °C.<br />
157
Parametrisk brandforløb, O = 0,1:<br />
Konstruktion<br />
O = 0,1<br />
1200<br />
1000<br />
800<br />
600<br />
400<br />
Ståltemperatur<br />
Parametrisk brandforløb<br />
200<br />
0<br />
0 20 40 60 80 100 120<br />
Figur <strong>K.1</strong>6.17: HE300M profilets temperatur ved et parametrisk brandforløb med en<br />
åbningsfaktor på 0,1. Absissen angiver tiden i min og ordinaten temperaturen i °C.<br />
Af figur <strong>K.1</strong>6.14 – <strong>K.1</strong>6.17 fremgår den maksimale ståltemperatur, θ a,max for et standard<br />
brandforløb henholdsvis parametrisk brandforløb med åbningsfaktorer på 0,3 henholdsvis 0,2 og<br />
0,1. Den maksimale temperatur i stålprofilerne bliver således 299 °C efter 116,5 minutter med en<br />
åbningsfaktor på 0,1. For standard brandforløbet bliver den maksimale ståltemperatur 298 °C<br />
efter 120 minutter, se tillige tabel <strong>K.1</strong>6.20. Af tabel <strong>K.1</strong>6.19 fremgår et uddrag af<br />
ståltemperaturberegningerne, pga. omfanget er hele regnearket ikke medtaget.<br />
158
Brandteknisk dimensionering<br />
Tabel <strong>K.1</strong>6.19: Uddrag af ståltemperaturberegning ved forskellige brandforløb og åbningsfaktorer.<br />
Tid<br />
[min]<br />
Ståltemperatur<br />
Standard brandforløb<br />
Ståltemperatur<br />
Param. brandforløb<br />
O = 0,3<br />
Ståltemperatur<br />
Param. brandforløb<br />
O = 0,2<br />
Ståltemperatur<br />
Param. brandforløb<br />
O = 0,1<br />
[°C]<br />
[°C]<br />
[°C]<br />
[°C]<br />
0 20,0 20,0 20,0 20,0<br />
5 20,0 20,7 20,1 20,0<br />
10 20,9 38,6 29,9 24,5<br />
15 26,6 75,9 49,9 35,5<br />
20 35,1 121,9 78,0 49,9<br />
25 45,3 161,5 111,1 66,7<br />
30 56,6 188,5 144,6 85,4<br />
35 68,7 204,8 174,1 105,6<br />
40 81,2 213,8 197,3 127,0<br />
45 94,2 218,3 214,2 148,9<br />
50 107,4 220,0 225,8 170,6<br />
55 120,9 220,0 233,3 191,6<br />
60 134,5 218,9 237,8 211,1<br />
65 148,2 217,1 240,2 228,8<br />
70 161,9 214,8 241,0 244,3<br />
75 175,7 212,3 240,7 257,5<br />
80 189,5 209,5 239,6 268,5<br />
85 203,3 206,7 237,8 277,5<br />
90 217,1 203,7 235,7 284,5<br />
95 230,8 200,7 233,2 289,8<br />
100 244,5 197,7 230,5 293,7<br />
105 258,1 194,7 227,6 296,3<br />
110 271,6 191,7 224,7 297,9<br />
115 285,0 188,7 221,6 298,5<br />
120 298,3 185,7 218,5 298,4<br />
Tabel <strong>K.1</strong>6.20: Maksimale ståltemperaturer for standard henholdsvis parametrisk brandforløb med varierende<br />
åbningsfaktorer.<br />
Tid [minutter]<br />
Temperatur [°C]<br />
Standardbrandforløb 120 298<br />
Parametrisk brandforløb, O = 0,3 52 221<br />
Parametrisk brandforløb, O = 0,2 69,3 241<br />
Parametrisk brandforløb, O = 0,1 116,5 299<br />
<strong>K.1</strong>6.6.5 Bæreevne af det brandpåvirkede HE300M<br />
Idet HE300M-profilerne hovedsageligt er bøjningspåvirket og deformationerne er regnet<br />
afgørende, kan den kritiske ståltemperatur bestemmes. Med en udnyttelsesgrad af stålprofilerne<br />
159
Konstruktion<br />
på ~75%, se afsnit K.4.4.1, aflæses den kritiske ståltemperatur til 510 °C. 181 Da stålets<br />
temperatur maksimalt når 299 °C for de beregnede brandforløb, har de valgte HE300M profiler<br />
med den valgte brandbeskyttelse tilstrækkelig styrke.<br />
181 DS 412, Tabel V 9.4.3<br />
160