Tenta

Question 1

När man dimensionerar konstruktioner enligt Eurokoderna använder man partialkoefficientmetoden. Vad är grundtanken med metoden?

Answer 1

Grundtanken är att få med säkerhetsmarginaler vid beräkningar för att få med de åtgärder som behövs för att uppnå tillräcklig säkerhet i konstruktionen.

Question 2

Finns det situationer när partialkoefficientmetoden användning av inte är lämplig, om ja nämn exempel.

Answer 2

Ja! När man ska dimensionera baserat på sannolikhetsteoretiska metoder. Detta görs bara i speciella situationer när man är i behov av en mer skicklig utvärdering av säkerheten, ex i et kärnkraftverk.

Question 3

Vilket fenomen har skapat behovet av att införa tvärsnittsklasser vid dimensionering av stålkonstruktioner?

Answer 3

Instabilitetsfenomen (buckling)

Question 4

Beteendet hos en momentbelastad betongbalk i brottgränstillståndet påverkas av andelen böjarmering. Räkna upp vilka situationer som kan bli aktuella.

Answer 4

Stadium 1: OSPRUCKET, BRUKSGRÄNS
Betongen har osprucket tvärsnitt. Största delen av lasten (även dragkraften) tas upp av betongen och ameringens inverkan på böjstyvheten försummas.

Stadium 2: SPRUCKET, BRUKSGRÄNS
Betongen har sprucket tvärsnitt. Spänningsfördelningen är linjär i den tryckta zonen, medan armeringen tar upp all dragkraft

Stadium 3: SPRUCKET, BROTTSGRÄNS
Brott uppstår i tvärsnittet. Används för beräkningar i brottstadiet.

Question 5

Vilket/vilka alternativ med avseende på armeringsandel bör man välja? Förklara varför.

Answer 5

Normalarmerad- armeringen flyter innan betongen krossas i tryckzonen. Inträffar vid liten armeringsmängd.

Överarmerad- betongen krossas in armeringen flyter. Inträffar vid stor armeringsmängd.

Balanserad armering - anger övergången mellan normalarmerat och överarmerat

Question 6

Skjuvsprickor brukar man tala om i betongbalkar. Förklara varför och hur skjuvsprickor i vanliga fall uppkommer i betongbalkar.

Answer 6

Skjuvsprickor uppstår när en betongbalk utsätts för dragspänningar som överstiger draghållfastheten (när balken är utsatt för böjning och tvärkraftsbelastning)

I områden där tvärkraften är stor kommer dragspänningarna att ligga med en lutning på ca 45 grader mot balkens huvudaxel -> sneda sprickor -> skjuvsprickor.

Question 7

Hur kan man reducera skjuvsprickor?

Answer 7

Mha tvärkraftsarmering (byglar) som håller ihop sprickorna och deras vidd begränsas. Man kan även reducera dem med spännarmering som håller ihop betongen och förhindrar uppkomsten av sprickor.

Question 8

Armering spelar en avgörande roll för att kunna använda betong i dagens byggande. Förklara fyra funktioner hos armering.

Answer 8

• Ta upp dragkrafter
• Begränsa sprickförekomster och sprickbredd
• Gör att deformationer före brott blir större, segare brott
• Ta upp tryckkrafter i de fall då betongens tryckkapacitet inte är tillgänglig

Question 9

Vilka två fenomen gör att dimensionering av träkonstruktioner skiljer sig från dimensionering av stålkonstruktioner? Förklara beteendet hos en limträbalk.

Answer 9

Osäkerhet i materialet kvistar och

Fuktkvot- pga oundvikliga förändringar i den omgivande luftens temperatur och fuktinnehåll kommer fuktkvoten i träet kontinuerligt att förändras. Materialet “arbetar”

Anisotropt- olika egenskaper i alla ritningar

Question 10

Det finns krav när man dimensionerar ett bärverk. Hur brukar dessa olika krav delas in (grupperas) i svensk och internationell byggpraxis? Ge en förklaring till indelningen.

Answer 10

Det finns Eurokoder, där det finns både SS (svensk standard) och EN (europeisk norm).

Varför, vad och att man måste beakta många olika aspekter vid dimensionering. Hur man behandlar exempelvis säkerhetsproblem vid dimensionering av bärande konstruktioner.

Question 11

Vid dimensionering av bärande konstruktioner i brottgränstillståndet enligt Eurokoderna använder man sig av så kallade lastkombinationer. Förklara bakgrunden till att man har valt att beskriva laster mha lastkombinationer.

Answer 11

För att kunna beakta flera olika laster med olika intervall på samma gång, man räknar inte med att alla laster har sin maximala påverkan samtidigt.

Maxvärdena inträffas ej samtidigt under referensperioden. Av dessa skäl är det inte rimligt att addera extrema värden för två olika variabla laster vid dimensioner, utan de måste kombineras på något sätt.

Question 12

Rita en typisk arbetskurva för varmbearbetat stål, där du också anger viktiga punkter/gränser. Förklara också kortfattat vad gränserna betyder.

Answer 12

Kallbearbetat stål- högre hållfasthet, mindre töjbarhet än varmvalsat. Lägre hållfasthet vid högre temperatur, sprött vid låg temperatur.

Question 13

Trä påverkas av fenomen som gör att bärande konstruktioner bestående av träbaserade material måste dimensioneras på annat sätt än stålkonstruktioner. Förklara dessa fenomen.

Answer 13

Trä är ett “levande” material. Det är anistropt (olika egenskaper i olika riktningar) medan stål däremot har samma egenskaper på alla håll.

Utöver detta så är det fuktkvoten, träet påverkas mycket av dess fuktkvot (expanderas när det fuktas och krymper när det torkar) stål påverkas inte av fukt på det sättet.

Question 14

Armerad betong har i stor skala använts i mer än hundra år som byggnadsmaterial. Förklara principerna för hur armerad betong fungerar.

Answer 14

Draghållfastheten i betong är oftast i storleksordningen 10 % av tryckhållfastheten. I armerade betongkonstruktioner sker samverkan så att betongen tar upp tryckkrafterna och att armeringen tar upp dragkrafterna -> konstruktionen får ökad styrka och kan klara av större deformationer innan brott.

Question 15

Det är viktigt att ändamålsenlig samverkan uppnås mellan armering och betong. Förklara de viktigaste mekanismerna och detaljlösningarna för att uppnå denna samverkan. Förklara i text och mha enkla figurer /skisser

Answer 15

Adhesion mellan cementpasta och armering

Friktion mellan armeringsstång och betong

Mekanisk vidhäftning genom ojämnheter på stålets yta.

Question 16

Det är viktigt att byggnader även uppfyller krav som ställs på brandsäkerhet. Brandskyddsåtgärder brukar delas in i två huvudsakliga typer. Vilka? Ge exempel på två eller fler av varje typ.

Answer 16

De delas in i aktiva och passiva funktioner.

Aktiva- sprinkler, brandventilation, brandlarm och insats av räddningstjänst.

Passiva- utrymningsvägar, avskiljande konstruktioner och brandbeständighet hos bärande konstruktioner.

Question 17

Beskriv principerna bakom dimensionering av träkonstruktioner (med hänsyn till brand)

Answer 17

När en träkonstruktion utsätts för brandpåverkan antänds ytan, sedan fortsätter förbränningen inåt med nästan konstant hastighet ( det bildas ett kolskikt, detta fungerar värmeisolerande och hindrar tillförsel av syre).

Man dimensionerar med ett effektivt inbränningsdjup (kolskiktet och en zon innanför detta).

Question 18

Både trä och betong påverkas av fenomen som gör att bärande konstruktioner bestående av dessa materialslag måste dimensioneras på annat sätt än stålkonstruktioner. Berätta om trä och betong

Answer 18

Fuktkvot
Olika egenskaper i olika riktningar
Långtidslast

Question 19

Som följd av många omfattande bränder i svenska städer i slutet av 1800-talet och början av 1900-talet har trä som gott vara bannlyst som stommaterial i högre byggnader. Trä har dock börjats använda som stom- och fasadmaterial igen.

På vilket sätt fick nämnda bränder stor omfattning- hur spreds branden?

Answer 19

Bränderna spreds då trä är antändligt material, husen låg nära varandra förr i tiden och eld kan spridas snabbt genom värmestrålning till andra byggnader. När det gäller i samma byggnad spreds eld via ventilationskanaler, kan också sprida sig vertikalt inom byggnaden.

Question 20

Hur förhindrar man idag brandspridning mellan träbyggnader?

Answer 20

• Isolering med stenull
• Gipsskivor
• Fibersilikatskivor
• Brandskyddsfärg

Själva träelementet kan också ges ökat brandskyddsmotstånd genom att de målas eller besprutas med brandskyddsfärg. Det finns även speciella brandskyddsmedel för trä som tillsätts genom impregnering eller som ett skyddande ytskikt.

Question 21

Orsakerna till brott i bärande konstruktioner brukar indelas i tre kategorier. Nämn minst två av dessa orsaker och förklara vad som menas genom att ge ett exempel.

Answer 21

Ogynnsamma kombinationer - t.ex att låg bärförmåga uppstår samtidigt som väldigt höga laster, eller ett flertal höga laster samtidigt. Ex: stor snölast, stor vindlast samtidigt som bärförmågan är låg, t.ex hos trä som är exponerat för fukt.

Grovt mänskligt fel - att något gått fel vid dimensionering, beräkningar. T.ex att man missat beräkna någon last eller gjort orimliga antaganden.

Oväntad händelse - att det sker en olycka, naturkatastrof etc. som innebär laster som man inte dimensionerat efter. Ex: explosion, naturkatastrof, brand mm.

Question 22

I vilka sammanhang används den variabla lastens kombinationsvärde?

Answer 22

Den variabla lastens kombinationsvärde används när man har flera olika variabla laster. Den last som är huvudlast behåller sitt karakteristiska värde medan övriga laster multipliceras med reduktionsfaktorn och då fås kombinationsvärdet.

Question 23

Trä kan förädlas genom att tillverka limträ, där den karakteristiska hållfastheten normalt sätt är bättre för limträ än för konstruktionsvirke. Varför är limträ oftast starkare än konstruktionsvirke?

Answer 23

För att spridningen i hållfastheten är mindre.

Question 24

Vid dimensionering av träelement för samtidigt böjmoment och normalkraft skiljer man mellan 3 olika fall:
(i) tryck och böjmoment, utan risk för knäckning
(ii) tryck och böjmoment med risk för knäckning
(iii) drag och böjmoment
Ekvationerna för dessa 3 olika fall ser olika ut. Vad är det som skiljer ekvationerna åt och
vad beror denna skillnad på? Motivera varför man kan göra denna skillnad!

Answer 24

(i) för tryck och böjmoment utan risk för knäckning gäller plastiskt interraktionssamband då både tryckta och böjda tvärsnitt kan plasticera innan brott
(ii) för tryck och böjmoment med risk för knäckning gäller elastiskt interraktionssamband då materialet knäcks innan plasticering kan ske
(iii) för drag och böjmoment gäller elastiskt interraktionssamband, i drag kan ingen plasticering ske

Question 25

Ibalnd behöver man gör hål i massiva balkar. Det finns ställen där man utan problem kan placera ett hål, men andra ställen som är mindre lämpliga. Vilka av hålen A-C är lämpliga och vilka är olämpliga att göra?

Answer 25

Olämpligt att göra hål där det råder stort moment eller stor tvärkraft. I mitten av balken är det lämpligt då moment i huvudsak tas upp i ovan- eller underkant. Alltså olämpligt att göra hål i ovan- eller underkant eller nära stöd. I mitten är lämpligt.

Question 26

Ge exempel på några sätt att skydda en träkonstruktion mot brand.

Answer 26

● Inbyggda konstruktioner
● Överdimensionerat trä
● Brandskyddsfärg
● Stenullsskivor
● Gipsskivor