Byggnads konstruktion brand

Question 1

D1 Vad menas med probabilistisk dimensioneringsfilosofi? Förklara begreppen lasteffekt och bärförmåga. Visa med en figur att det i en godtycklig lastsituation alltid finns en viss risk att lasteffekten överskrider bärförmågan.

Answer 1

Probabilistisk dimensioneringsfilosofi baseras på statistik. Det innebär att “en konstruktion eller konstruktionselement ska dimensioneras så att det finns en på förhand bestämd sannolikhet att ett relevant gränstillstånd inte överskrids” (alltså att konstruktionen/delen inte uppfyller kraven den är dimensionerad för, att R är mindre än E). Lasteffekt (E): effekten av alla laster (dvs moment, tvärkraft osv) Bärförmåga (R): bärverksdelens förmåga att hålla och fungera

Question 2

D2 Vilken är skillnaden mellan brottgränstillstånd och bruksgränstillstånd? Ge exempel på minst ett fenomen för resp. tillstånd.

Answer 2

Brottgränstillstånd = motsvarar brott i en del av eller hela konstruktionen. Ett fenomen är knäckning.
Bruksgränstillstånd = motsvarar oacceptabel funktion vid normal användning. Ett fenomen är svikt (t.ex. att golvet sviktar för mycket när man går på det)

Question 3

D3 Placera följande begrepp i ordning efter juridisk hierarki med det dokument som har störst juridisk tyngd först: förordning, lag, allmänt råd, handbok, föreskrift.

Answer 3

Lag, förordning, föreskrift, allmänt råd, handbok

Question 4

D4 Vilken typ av dokument är Eurokoder, och vad används de till?

Answer 4

Eurokoder är sameuropiska konstruktionsstandarder som anger ett stort antal nationellt valbara parametrar och avsnitt (som kan specificeras av varje land). Det är alltså europastandarder för bärverksdimensionering som samordnar ländernas beräkningsregler och kravnivåer.

Question 5

D5 Hur påverkar brandförlopp av ett högre värde på öppningsfaktorn, respektive ett högre värde på den termiska trögheten?

Answer 5

Öppningsfaktorn är ett mått på ventilationsgrad som beror på luftutbytet i ett rum. Hög ventilationsgrad innebär således en välventilerad brand och ett häftigare brandförlopp.
Den termiska trögheten är ett mått på hur långsamt en kropp anpassar sig till omgivningens temperatur. En hög termisk tröghet innebär långsam uppvärmning (längre tid för material att antända) och därmed ett långsammare brandförlopp.

Question 6

L1 Hur modelleras laster av inredning och människor enligt normen? Beskriv hur lasten bestäms och hur den läggs på konstruktionen, samt ev. speciella egenskaper.

Answer 6

Laster av inredning och människor modelleras som en variabel, nyttig last. Den beskrivs enligt last/ytenhet och förutsätter att lasten är jämnt fördelad över ytan. Den består av tre komponenter: last av möbler och inredning, last av personer vid normal användning och last av extrem form som uppstår vid speciella situationer (partyn, etc). Karaktäristiska värden för nyttig last beror av lokaltyp. Lasten kan reduceras med faktorer m.a.p. influensarea och antal våningar som bär upp den nyttiga lasten.

Question 7

L2 Varför använder man lastkombinationer då flera laster samtidigt verkar på en konstruktion? Varför kan man inte bara addera samman lasternas karakteristiska värden?

Answer 7

Att man använder lastkombinationer istället för att addera beror på att sannolikheten för att extrema värden hos två eller flera variabla laster inträffar samtidigt är väldigt, väldigt låg. Genom att använda lastkombinationer tar man hänsyn till detta.

Question 8

L3 Hur tar man hänsyn till att olika byggnader belastas med olika typer av laster på bjälklag t.ex. är det stor skillnad på lasten i ett bibliotek jämfört med ett bostadshus?

Answer 8

Man tar hänsyn genom att förknippa lasten med den verksamhet den är avsedd för. Detta görs genom att de karaktäristiska värdena och lastkombinationsfaktorerna för den nyttiga lasten beror av lokaltypen. De delas in i bostäder, kontorslokaler, samlingslokaler och affärslokaler.

Question 9

L4 Hur tar man hänsyn till att det snöar och blåser olika mycket i olika delar av landet vid beräkning av snö- och vindlaster? Hur beaktas inverkan av olika byggnaders form och lägen?

Answer 9

Snö: Landet delas in i snözoner. Utgångspunkten är snölastens grundvärde på mark, som svarar mot en återkomsttid av 50 år, i kN/kvadratmeter. För att beakta form och lägen används faktorer för topografi och form (taklutning, snödrift och takform). Dessutom används en koefficient som tar hänsyn till värmeflödet genom taket.
Vind: olika regioner har olika referensvindhastigheter vilka också är baserade på 50-årsvärden (medelvindhastighet under en tiominutersperiod på 10m). Man tar hänsyn genom att använda faktorer som beror på höjd över mark, terrängtyp och topografi, vindriktning och byggnadens form.

Question 10

L5 Beskriv hur byggnadens form påverkar snölastens värde för ett sadeltak resp. för ett tak som har ett ovanförliggande tak på en byggnad bredvid (ger snöras). Indikera storleksförhållanden, exakta siffror behöver ej anges.

Answer 10

Sadeltak: Tack vare takets lutning kan snön komma att glida av. Hur mycket beror på takets lutning. Dessutom kommer takets lovartsida ha ungefär hälften så mycket last som läsidan då snön “blåser över” på läsidan.
Ett tak som har ett ovanförliggande tak vilket ger snöras kommer kunna få betydligt mycket högre last än normalt, det dubbla, och dessutom kommer rasen ögonblickligen kunna ge stora laster.

Question 11

L6 Redogör för minst 4 olika lastkombinationer och i vilka fall de används. Exakta formler behöver inte anges, men storleksförhållanden och användning av karakteristiska resp. vanliga lastvärden skall redovisas.

Answer 11

Brottgränstillstånd: STR-A och STR-B STR-A: används när permanent last är dominerande. Qd= gamma(1.35gk) STR-B: används när variabel last är dominerande. En last väljs som huvudlast (extremvärde!) och övriga som samverkande med sina kombinationsvärden. Den permanenta lasten 0.891.35gk (om inte gynnsam, då används det karaktäristiska värdet). Huvudlasten får 1.5qk medan samverkande lasten får sitt kombinationsfaktorvärde1.5qk (om inte gynnsam – i så fall 0).
Bruksgränstillstånd: Karaktäristisk och frekvent Karakteristisk (vid dimensionering mot permanent skada, irreversibelt!): här används permanenta lastens karaktäristiska värde, huvudlastens karaktäristiska värde och ett kombinationsvärde på eventuell samverkande last. Frekvent (vid dimensionering mot tillfällig olägenhet, reversibel): här används permanenta lastens karaktäristiska värde och kombinationsvärden på huvudlast och samverkande last.

Question 12

L7 Skissa lastfördelningen på en byggnad med sadeltak som belastas med en vindlast på långsidan. Inkludera samtliga vindlaster på tak och vägg. Exakta storlekar behöver inte anges, men storleksförhållanden och riktningar skall framgå.

Answer 12

Question 13

A1 Beskriv utifrån slankhetstalet λ de instabilitetsfenomen som kan uppstå i trä, stål respektive betongkonstruktioner. Vilken betydelse har slankhetstalet för bärförmågan?

Answer 13

Bärförmågan vid instabilitet beror på bland annat ett elements slankhet. Ju slankare (högre lambda) – dvs ju längre i förhållande till tvärsnittets styvhet desto större är risken för knäckning och därmed reduktion av bärförmågan. För trä och stål typ samma – man använder reduktionsfaktorer för att inkludera effekter av lastexcentricitet, krokighet och snedställning. I betong måste man själv beakta detta och dessa imperfektioner ger också ett moment i pelaren vilket gör att den inte är enbart tryckt. Vippning, knäckning. Ju längre/smalare desto mer benäget att gå till instabilitetsbrott.

Question 14

A2 Varför är seghet (deformationsförmåga eller duktilitet) en önskvärd egenskap hos en konstruktion?

Answer 14

Vi vill att en konstruktion deformeras istället för att gå till plötsligt brott, det ger större säkerhet då deformationen kan förvarna om att brott är på väg att ske. Vid plötsligt brott finns risk att människor kommer till skada.

Question 15

B1 Beskriv dels de olika brottyperna som kan uppkomma i tvärkraftsbelastade betongbalkar, dels den fackverksmodell som kan användas för att beskriva beteendet hos tvärkraftsarmerade betongbalkar.

Answer 15

Skjuvspänningar: Nära stöden där det i princip bara är tvärkraften kommer dragspänningarna ligga med en lutning på ungefär 45 grader mot balkens huvudaxel. Här fås skjuvbrott som skjuvsprickor.
I områden där momentet är stort kommer dragspänningen att vara störst i ytterkant vilket gör att sprickan startar där och växer uppåt (moment i mitten, därför sprickorna rakt upp). Böjbrott (böjsprickor).
Mellan stöden och punktlasterna finns både tvärkrafter och moment vilket ger böjskjuvbrott som böjskjuvsprickor.
Livkrossbrott: när skjuvsprickor uppstått måste lasten ta sig till upplagen – huvudspänningarna kommer vridas om och bli tryck parallellt med sprickorna.
Fackverksmodellen: Balken hålls samman av byglar vilka agerar som ett fackverk för att transportera lasten till stöden. Vid sprickbildning kommer byglarna som sprickan korsar att börja ta dragkraft tills de når sträckgränsen. Armeringen kontrollerar och begränsar spricktillväxten.
Böjarmering i balkens underkant utgör ett horisontellt längsgående dragstag (a)
Betong i balkens tryckzon utgör ett horisontellt längsgående tryckstag (b)
Betongen mellan uppkomna skjuvsprickor utgör diagonala trycksträvor (c)
Vertikal skjuvarmering mellan dragstag och tryckstag utgör vertikala dragstag (d)

Question 16

B2 Förklara och visa med hjälp av huvudtöjningar eller huvudspänningar i vilken riktning i förhållande till en betongbalks längdaxel sprickbildning brukar ske vid ren tvärkraftsbelastning av en balk utan skjuvarmering.

Answer 16

I områden där momentet är stort kommer dragspänningen att vara störst i ytterkant vilket gör att sprickan startar där och växer uppåt (moment i mitten, därför sprickorna rakt upp). Böjbrott (böjsprickor).(bild 1)

Mellan stöden och punktlasterna finns både tvärkrafter och moment vilket ger böjskjuvbrott som böjskjuvsprickor. (bild 2)

Nära stöden där det i princip bara är tvärkraft kommer dragspänningarna ligga med en lutning på ungefär 45 grader mot balkens huvudaxel. är fås skjuvbrott som skjuvsprickor. (bild 3)

Question 17

B3 Visa att dimensionerande tvärkraft i ett snitt x i en betongbalk belastad på ovansidan är tvärkraftsvärdet i snittet x+zcotθ, där z är inre hävarmen och θ är vinkeln mellan horisontalplanet och sprickplanet.

Answer 17

Trycksträvans vertikala komponent blir, av geometriska skäl, större desto brantare lutningen är. Eftersom trycksträvans vertikala komponent måste vara lika stor som tvärkraften leder detta till att tvärkraftskapaciteten ökar vid kortare skjuvspann.

Question 18

B4 Redogör för händelseförloppet med hjälp av ett deformations-momentdiagram vid successivt ökande böjmoment för en normalarmerad betongbalks beteende. Balkens kollaps förutsätts ske genom att böjmomentkapaciteten uppnås.Föreläsning 13/14 böjning betong

Answer 18

Stadium 1: bruksgränstillstånd. Betongen är osprucken. (Betongen uppnår draghållfasthet och spricker)

Stadium 2: bruksgränstillstånd. Betongen sprucken, fullt verksam armering. (här uppnår armeringen sträckgränsen)

Stadium 3: brottgränstillstånd. Betongen sprucken, armering flyter, betongen krossas. (Brott)

Diagram med Med (M1, M2, M3) på y-axel, v (nedböjning) på x-axel

Question 19

B5 Rita upp och beskriv spännings-töjningssambanden dels för betong, dels för armeringsstål. Ange det händelseförlopp som karakteriserar en armerad betongbalks verkningssätt vid böjning. Beskriv med figur.

Answer 19

Vid relativt små moment är dragspänningarna mindre än draghållfastheten och betongen förblir osprucken (stadium 1).
Då momentet ökar uppstår sprickor i betongens dragzon, men lasten kan öka eftersom det är armeringen och inte betongen som tar drag, och i betongens tryckta del anses spänningsfördelningen vara triangulär (stadium 2).
Då lasten ökas mer orkar inte betongens mest tryckbelastade kant och balken går till brott (stadium 3).

Question 20

B6 Redogör för begreppen normalarmerat, balanserat och överarmerat betongtvärsnitt. Ange även var armeringsstålet befinner sig på sin spännings-töjningskurva för de olika tvärsnittstyperna.

Answer 20

Normalarmerat – armeringsstålet flyter innan betongen krossas dvs sträckgränsen uppås innan betongbrott (precis ovanför flytgränsen)

Balanserat – armeringsstålet flyter samtidigt som betongen krossas (precis i flytgränsen)

Överarmerat tvärsnitt – armeringsstålet flyter inte innan betongen krossas (på den linjärt elastiska delen)

Question 21

B8 Redogör för en metod att dimensionera ett böjbelastat betongtvärsnitt med dubbelarmering (drag och tryck). I vilka lägen behöver man dubbelarmera och varför?

Answer 21

Om tvärsnittshöjd minskar kommer den inre hävarmen z mellan dragkraften i armeringen och tryckkraften i betongens tryckzon att minska vilket leder till att krafterna ökar. Betongen kommer då att krossas och armeringsstålet flyter ej. För att undvika stora armeringsmängder i dragzonen kan man då istället dubbelarmera. (Dubbelarmeras om dbal är större än d.) Ett dubbelarmerat tvärsnitt kan delas in i två deltvärsnitt. Det första är enkelarmerat och balanserat (bär balanserat moment) medan det andra armeras med två stycken armeringsareor som kan ta lika stora motriktade krafter, en i tryckzon och en i dragzon (bär resterande moment).

Question 22

B9 Rita sambandet mellan en tryckande normalkraft N och böjmomentet M för ett armerat betongtvärsnitt. Beskriv minst tre typiska positioner på kurvan

Answer 22

Se sida 7 betonformelblad och sida 415 bok. En kombination av brottlast och brottmoment som faller på kurvan mellan A och B ger tryckbrott. En kombination som faller på linjen mellan B och C ger dragbrott. I punkten B fås ett balanserat brott. Alla lastkombinationer som faller innanför kurvan ger ej brott. Under noll – rent drag

Question 23

B10 Vad är täckskikt och hur påverkar det ett betongelements egenskaper vid brand?

Answer 23

Täckskiktet är det lager av betong som skyddar armeringen. Ju tjockare täckskikt, desto mer skyddad armering vilket leder till att det tar längre tid för armeringen att uppnå kritisk temperatur (och gå till brott).

Question 24

B11 Ange två förenklade beräkningsmetoder som finns för att beräkna hållfasthet i brandutsatta betongtvärsnitt och förklara dessa kort.

Answer 24

Isotermmetoden: Delen av betongen som är varmare än 500 grader plockas bort ur beräkningarna. Allt innanför beräknas ha bra hållfasthet. Man använder sig av diagram där man baserat på temperaturen beräknar om till ett ungefärligt tvärsnitt.

Zonmetoden: En bit av tvärsnittet räknas bort (men lite mindre än 500 graders isoterm) och resten av tvärsnittet beräknas vara lite sämre. Man strimlar upp och räknar restkapacitet för varje zon, och viktar värdet för hållfasthet.

Question 25

S1 Beskriv skillnaden mellan plastiskt och elastiskt böjmotstånd för en stålbalk. Hur ser spänningarna i balken ut relaterat till materialkurvan för stål? Hur avgör man om man kan påräkna plastisk bärförmåga i en balk?

Answer 25

Plastiskt böjmotstånd: räknar med att materialet i hela tvärsnittet kommer att flyta (det vill säga att spänningarna i balken är större än sträckgränsen). Tvärsnittet delas in i en tryckt del och en dragen del som upptar tryck- respektive dragspänningar. Krafterna bildar ett kraftpar som motsvarar det plastiska momentet. Det plastiska böjmotståndet beräknas som de två delareornas statiska moment kring mittaxeln.
Elastiskt böjmotstånd: här kommer töjningen vara lika med flyttöjningen i tvärsnittets ytterkanter och spänningarna är lika med sträckgränsen i tvärsnittets ytterkanter. Därinom mindre.
För att avgöra om man kan påräkna plastisk bärförmåga använder man sig av tvärsnittsklasser. Är tvärsnittet i klass 1 och 2 används plastiskt böjmotstånd, annars elastiskt.

Question 26

S2 Lista och förklara indelningarna i olika tvärsnittsklasser för stål. Varför är denna indelning nödvändig? Hur klassificeras tvärsnitten och vilka kriterier gäller?

Answer 26

Tvärsnitt delas in i klasser beroende på deras benägenhet att buckla. Klassificeringen beror på förhållandet mellan bredd och tjocklek för tryckta tvärsnittsdelar.
Klass 1(kompakt): Tvärsnittet uppnår plastisk momentkapacitet och tillåter rotation i flytleder. Full plastisk flytning kan uppnås i hela tvärsnittet utan att någon tvärsnittsdel bucklar.
Klass 2(kompakt): tvärsnittet uppnår plastisk momentkapacitet med har för liten rotationskapacitet för användning av flytledsmetod. Full plastisk flytning kan uppnås i hela tvärsnittet utan att någon tvärsnittsdel bucklar.
Klass 3(semikompakt): Sträckgränsen kan uppnås i den mest tryckbelastade tvärsnittsdelen utan att den bucklar. Viss plasticiering innan buckling. Uppnår minst elastiskt böjmotstånd innan buckling.
Klass 4 (slankt): Tvärsnittet uppnår inte elastisk momentankapacitet på grund av lokal buckling

Question 27

S3 Vilka två mått på stålets hållfasthet används vid dimensionering och varför används just de?

Answer 27

fy=karaktäristiskt värde på sträckgränsen (flytgränsen) fu=karaktäristiskt värde på brotthållfastheten

Upp till fy fungerar materialet elastiskt och följer hookes lag, och lutningen på kurvan motsvarar E-modulen (anväds vid dimensionering till sträckgräns). Efter fy fungerar materialet plastiskt och flyter (deformationerna återgår ej). Fu används vid dimensionering till brottgränsen.

Question 28

S4. Vilket värde på stålets hållfasthet är normalt dimensionerande för dragna tvärsnitt? Varför används detta värde?

Answer 28

Bärförmågan för ett draget element bestäms av materialets hållfasthet fy och elementets tvärsnittsarea. Vid dimensionering av ett draget element bör inte sträckgränsen överskridas för att begränsa deformationerna, därav används detta värde. Något riktigt brott fås dock inte förrän brottgränsen fu fås. Brott i stål uppstår i regel vid deformation i storleken 10-15% (vilket oftast är oacceptabelt) beroende på stålkvalité och en mängd andra variabler.

Question 29

S5. Rita en arbetskurva för ett mjukt kolstål och ange de vanliga hållfasthetsmåtten i diagrammet. Vad skiljer mellan provning genom drag respektive tryck?se dokument för bild

Answer 29

Vanligaste hållfasthetsmåtten – Brottgräns (fu) övre sträckgräns (fy) och nedre gräns, gränstöjning fram till brottgränsen och brottöjning på kurvans slut. Stål antas normalt ha samma egenskaper vid tryck som vid drag. Sträckgränsen är dock något högre vid tryck och någon brottgräns finns inte- materialet stukas.

Question 30

S6 Beskriv i ord och bild minst tre olika instabilitetsfenomen som kan inträffa i stålkonstruktioner.

Answer 30

För slanka konstruktioner kan brott inträffa innan spänningarna uppnått sträckgränsen – instabilitetsbrott.

Buckling: bucklig uppstår i tryckta element. Om man tänker en platta (tex fläns) som belastas med tryckkraft – när plattan börjar buckla ut minskar normalspänningen i mitten och kanterna som inte kan buckla ut får överta en större del av lasten.

Knäckning: Elementet belastat med normalkraft knäcker ut i sidled.

Vippning: ostagade balkar. Elementet “viker ut” (roterar) i y-z plan. Vrids samtidigt som det sker en horisontell utböjning i sidled.

(bild)
Knäckning, buckling, vippning.

Question 31

S7 Vid beräkning av bärförmåga hos en stålpelare används reduktionsfaktorn χ. Skissa reduktionsfaktorn χ som funktion av slankheten λ . Skissa dimensioneringskurvorna enligt Eurokod 3 och var i diagrammet dimensionering enligt Eulerknäckning skulle hamna. Förklara skillnaderna.

Answer 31

Figur 9 stålformelblad eller sida 389 boken. Vid Eulerknäckning tas ej hänsyn till egenspänningar, krokighet och lastexcentricitet. Euler X=1/(lambda^2)

Question 32

S8 Varför behöver man inte alltid kontrollera interaktionen mellan tvärkraft och moment vid dimensionering av en stålbalk enligt SS-EN 1993-1-1 (Eurokod 3)?

Answer 32

Om ingen risk för skjuvbuckling föreligger kan tvärkraftens påverkan på bärförmågan för böjmoment försummas. Detta är om Ved <0,5Vpl, Rd, dvs den dimensionerande tvärkraften är mindre än hälften så stor som den plastiska skjuvbärförmågan.

Question 33

S9 Kan tvärsnittstemperaturen i brandutsatt stålpelare antas vara samma i hela tvärsnittet eller inte, och i så fall varför?

Answer 33

Ja. Stålet leder värme så pass bra att det går väldigt fort för hela pelaren att uppnå samma temperatur. Viss värme kan ledas bort av tex angränsande vägg eller dylikt, men för att förenkla beräkningarna och vara konservativ antas hela tvärsnittet ha samma temperatur.

Question 34

S10 Definiera med egna ord kritisk temperatur i stål.

Answer 34

Den kritiska temperaturen sätts vid en viss utnyttjandegrad. Till exempel vid en utnyttjandegrad av XX% är den kritiska temperaturen i stål kring XXX grader, då försvagas stålets hållfasthet så pass mycket att det inte orkar med lasten. Då går stålet till brott.

Question 35

S11 Vilka faktorer är avgörande för hur snabbt temperaturen ökar i stål vid brandexponering

Answer 35

Från formeln: värmeledningsförmåga, densitet, konvektiva värmeövergångstalet, ytans emissivitet, brandtemperatur, yttemperatur, modifierad sektionsfaktor (värmeledningstal för isoleringen, isoleringens tjocklek). Sektionsfaktor, skuggeffekter

Question 36

T1 Vad står reduktionsfaktorn γm för vid bestämning av hållfasthetsvärden för trä? Varför är den högre för konstruktionsvirke än för limträ?

Answer 36

Reduktionsfaktorn beaktar osäkerheten materialegenskap. I konstruktionsvirke är osäkerheten större på grund av att det till exempel kan finnas kvistar och ojämnheter.

Question 37

T2 Beskriv trämaterialets uppbyggnad genom en analogi med en bunt sugrör som representerar vedcellerna. Hur går trä till brott i drag och tryck parallellt resp. vinkelrätt fibrerna?

Answer 37

Vedcellerna (cellulosa) är mikroskopiskt små rör orienterade i stammens längdriktning, ihoplimmade med lignin. Man kan alltså säga att rören av cellulosa är som korta sugrör. Träet är starkast då det belastas med ren dragning i fibrernas riktning. Draghållfastheten tvärs fibrerna är sämre, på grund av att “limmets” hållfasthet är sämre. Vid tryckkrafter tvärs fiberriktningen kläms sugrören ihop och ger stora deformationer utan att brott uppnås. Tryck i fiberriktningen ger brott genom att rören knäcker.

Question 38

T3 Trämaterialet påverkas av fukten i den omgivande luften. Hur tar man hänsyn till detta i normen? Använd fuktkvot som mått vid beskrivningen.

Answer 38

Ändringar i träets fuktkvot gör att dimensionsförändringar uppstår. Träet krymper vid uttorkning och sväller vid uppfuktning. Vid byggnadstillfället bör träet ha ett fuktinnehåll som motsvarar fuktkvoten i bruksstadiet. För att ta hänsyn till detta delas träkonstruktioner upp i klimatklasser i normen – påverkar dimensionerande materialvärdet.

TÄNK PÅ kmod!! Klimatklass och lastvaraktighet

Question 39

T4 Trämaterialet påverkas av lastens varaktighet. Hur tar man hänsyn till detta i normen?

Answer 39

Hänsyn till lastens varaktighet tas genom att dela in lasterna i fem grupper (permanent, lång, medel, kort och momentan), där den kortvarigaste lasten i en lastkombination bestämmer grupptillhörigheten vid bestämning av dimensionerande materialvärde i brottgränstillståndet.

TÄNK PÅ kmod!! Klimatklass och lastvaraktighet

Question 40

T5 Beskriv i en graf och med ord hur träets hållfasthet varierar med fiberriktningen.

Answer 40

Drag i fiberriktningen - högst hållfasthet (gran och furu 90-100 Mpa). Tryck i fiberriktningen, näst högst. Tryck tvärs fiberriktningen ger deformationer men inte direkt brott (beroende på hur stora deformationer som accepteras runt 7-12 Mpa), och svagast i drag tvärs fiberriktningen på grund av ligninets begränsning (runt 3Mpa).

Question 41

T6 Hur bestämmer man vilken hållfasthetsklass som gäller för konstruktionsvirke? Vilka hållfasthetsklasser för konstruktionsvirke finns och vad står siffran i beteckningen för?

Answer 41

För konstruktionsvirke finns 10 hållfasthetsklasser mellan C14 och C36. Siffran står för det karaktäristiska hållfasthetsvärdet vid böjning på högkant. Klassen bestäms vid sågverk/hyvel beroende på variabler så som anisotropi och fuktrörelser.

Question 42

T7 Hur byggs ett tvärsnitt av limträ upp? Beskriv tillverkningen och vilka egenskaper den slutliga produkten har jämfört med konstruktionsvirke.

Answer 42

Ett tvärsnitt av limträ byggs upp genom att minst fyra mot varandra lagda brädor/lameller (med samma fiberriktning) limmas ihop till en statiskt samverkande enhet. I ytterkanterna används lameller av högre kvalité för där blir påkänningarna högst. Limträ visar något högre värde på karaktäristisk hållfasthet och mindre spridning i hållfasthet än konstruktionsvirke. Teroetiskt sett: inga begränsningar på hur långa/breda/krökta limträelement men måste ta hänsyn till produktions-, transport- och montagetekniska begränsningar.

Question 43

T8 Varför finns det två värden angivet i norm på elasticitetsmodulen E parallellt fibrerna för trä?

Answer 43

Trä är elastiskt på dragsidan och elastoplastiskt på trycksidan. Träet har alltså inte någon förmåga att plasticera på dragsidan (parallellt fibrerna). Därför två värden.

Question 44

T9 Vad är det för skillnad på längsskjuvning och tvärskjuvning i trä?

Answer 44

Tvärskjuvning (rullskjuvning) är skjuvning som sker tvärs fiberriktningen, fibrerna rullar på varandra. I infästningar av detaljer (spik, skruvar) Längsskjuvning är den skjuvning som sker längs med fiberriktningen, fibrerna förskjuts och träet spricker längst med fibrerna.

Question 45

T10 Vad är volymeffekten för trä? Hur kommer den till uttryck i normen? Exakta formler behöver inte anges, men storleksförhållanden och fenomen efterfrågas.

Answer 45

Volymeffekt innebär att hållfastheten sjunker för större tvärsnitt → ökad sannolikhet för defekter. Korrigering görs genom koefficienten kh. Lägre tvärsnitt → hållfastheten ökar.

Question 46

T11 Ange de två förenklade beräkningsmetoder som finns för att beräkna hållfasthet i brandutsatta trätvärsnitt och förklara dessa kort.

Answer 46

Reducerat tvärsnitt (inbränning): Räkna bort kolskiktet (endimensionellt eller ej), räkna bort nollskiktet (som ökar linjärt från 0-7mm på 20 min). Därefter kan hållfasthetsberäkningar utföras på det kvarstående tvärsnittet. Reducerat material: vi räknar bort kolskiktet med räknar med icke-lastbärande skiktet och reducerar istället materialets hållfasthet. Görs endast på så pass små tvärsnitt där det inte blir något kvar efter en tvärsnittsreducering (typ reglar).

Question 47

T12 Vad innebär begreppet icke-lastbärande skikt och hur tillämpas det vid beräkning av brandutsatta träkonstruktioner?

Answer 47

Icke-lastbärande skikt är det lilla skiktet mellan kolskiktet (och pyrolyslagret) och det opåverkade träet i ett brandutsatt trätvärsnitt. Man tar bort en del av träet (genom att vikta utifrån temperaturgradienten) som har tappat sin hållfasthet i beräkningarna. Detta lager kan inte ta någon last.