Dimensionering av balkar Flashcards
Hur tar man hänsyn till fuktförhållanden vid dimensionering av träbalkar?
Man använder ett reduceringsvärde beroende på miljön balken kommer befinna sig i. Kmod. (lastvaraktighet ingår även i Kmod).
Hur påverkar balktvärsnittets höjd balkens bärförmåga?
Eftersom M=Wf och W beror på tvärsnittet så kommer en ökad höjd att ge en större kapacitet. Dvs ökad höjd ökar balkens bärförmåga.
Hur dimensioneras en stålbalk för moment?
Dimensionering i brottgränstillståndet av stålbalkar utgår från
att dimensionerande maximal spänning ej överskrider
dimensionerande bärförmåga
σ_max < f.
M_Rd=W_fy/γ_M0
Hur dimensioneras en träbalk för moment?
Dimensionering i brottgränstillståndet av träbalkar utgår från
att dimensionerande maximal spänning ej överskrider dimensionerande bärförmåga
σmax < f
M_Rd=f_md*W
Hur samverkar betong och armeringsstål i att ta upp laster i en armerad betongbalk?
Belastningen gör att den armerade betongbalken böjer sig, dvs det skapas tryckspänningar i överkant och dragspänningar i underkant. Armeringen är till för att ta upp dessa dragspänningar då de blir för stora för att betongen ska klara av dem. Belastningen fördelas ut i armeringsstålet, vilket gör en väsentlig skillnad på konstruktionens hållfasthet. Betong tar i huvudsak upp tryckkrafter, medan armering i huvudsak tar upp dragkraften.
Vad är skillnaden mellan enkelarmerade och dubbelarmerade betongbalkar?
Enkelarmerade har armering endast nedre regionen av betongen, används vanligtvis i enklare konstruktioner där belastningarna är relativt enkla och inte kräver en komplex armeringsstruktur.
Dubbelarmerade har armering i både övre och nedre regionen av betongen, används ofta i större och mer krävande konstruktioner, såsom byggnader och broar, där balkarna måste kunna hantera komplexa belastningsförhållanden och ge hög styrka och stabilitet.
Förklara begreppen underarmerat (normalarmerat), balanserat armerat samt överarmerat
betongtvärsnitt.
Överarmering (tryckarmering) innebär att ståltöjningen inte är lägre än flytöjningen i brottgränstillstånd (d.v.s. m>mbal). Böjbrottet blir sprött.
Normalarmering (underarmering, m<mbal) innebär att ståltöjningen är större än flyttöjningen och innebär att stålets hållfasthet kan utnyttjas till fullo.
Balanserad armering (balanced reinforcement) innebär att ståltöjningen =
flyttöjningen, stålets hållfasthet kan utnyttjas till fullo, men brottet är fortfarande sprött.
Varför bör man inte överarmera ett betongtvärsnitt?
Eftersom betongen kommer nå sitt brottgräns före den töjs av armeringen. Vilket innebär små deformationer och inga synliga sprickor för varning. Det är även oekonomiskt. Att överarmera en balanserad armering ger bara en brottmomentsökning med 6-8 %.
Nämn några effektiva sätt att öka böjmomentkapaciteten hos en betongbalk.
Genom att öka balkhöjden, om det inte går så lägger man armering i tryckzonen.
Hur ser böjsprickor ut på en betongbalk? Var och i vilken riktning uppträder de på balken?
Sprickorna uppträder nedanför där den utsätts för en dragande kraft och rör sig mot lasten.
Rita in armering där den behövs för aktuellt lastfall.
Armering behövs alltid i dragen kant av betongtvärsnittet.
Vid fast inspänning behövs det därför armering i överkant.
Vid rullager/fixlager behövs de vid underkant mellan stöden OCH i överkant ovanför stöden.
Hur dimensioneras en stålbalk för tvärkraft?
Dimensionerande maximal skjuvspänning ska ej överskrida
dimensionerande bärförmåga:
𝜏ᴱᵈ <= 𝜏ᴿᵈ
Då för I- och H-tvärsnitt (Aw betecknar livarean)
𝜏ᴱᵈ = Vᴱᵈ/Aw
och Dimensionerande skjuvhållfastighet vid elastisk beräkning är
𝜏ᴿᵈ = fʸᵈ/sqrt(3)/γᴹ⁰.
Eller: (?) Genom att variera längden på balken. Det är mycket sällan som tvärkraftsdimensioneringen är avgörande för balkens slutgiltiga dimension. Det är momentkapaciteten alternativt nedböjning som bestämmer dessa.
Hur dimensioneras en träbalk för tvärkraft?
Tvärkraftskapaciteten ska i varje tvärsnitt uppfylla
Vᴱᵈ <= Vᴿᵈ
Dimensionerande tvärkraft Vᴱᵈ beräknas genom att analysera
snittkrafter i elementet
Hur ser skjuvsprickor ut på en betongbalk? Var och i vilken riktning uppträder de på balken?
Sprickan får en lutning(båge). Börjar i botten och går som en båge uppåt toppen åt något håll. När dragspänningar överstiger betongens draghållfasthet uppstår sprickor. Skjuvsprickor uppstår i områden där tvärkraften är stor.
Vilka tre överföringsmekanismer finns för armerad betongbalk utan byglar?
De tre överföringsmekanismerna som finns för armerad betongbalk är friktionskrafter, dymlingskrafter och förmågan att ta upp böjning i “infästningen” av konsolen i tryckzonen.
Hur fungerar ”fackverksmodellen”?
Byglarna är dragna element i fackverket medan betongen i zonerna kring de sneda sprickorna är tryckta element.
Vilka faktorer kan man skruva på för att öka tvärkraftskapaciteten i en balk utan eller med
byglar?
Man kan öka dimensionerna på balken, ha en betong med högre hållfasthet och för en balk med byglar så kan man öka antalet byglar. Även armeringens diameter påverkar.
En ökad mängd tvärkraftsarmering ger högre tvärkraftskapacitet.
Kortare avstånd mellan lasten och upplaget (skjuvspannet) ökar tvärkraftsarmeringen.
Vilka antagande tar man när man analyserar balkböjning?
*Balken är rak från början
*Plana tvärsnitt förblir plana
*Tvärsnitt vinkelräta mot längdaxeln förblir vinkelräta mot längdaxeln
*Drag-och tryckspänningar finns enbart i längdriktning
*Linjärelastiskt materialsamband vid drag- och tryckbelastning (gäller stål och trä)
*Balkens lutning är liten i deformerat tillstånd
Vad antar man vid balkböjning om tyngdpunkten?
Tyngdpunkten är alltid i mitten, det är en symmetrisk profil
