Statiske beregninger Rønde Frie Skovbørnehave, Grenvej 12, 8410 Rønde. Nybyggeri ved Kalø Hovedgård, Grenåvej 12, 8410 Rønde

Transkript

1 Statiske beregninger Rønde Frie Skovbørnehave, Grenvej 12, 8410 Rønde Statiske beregninger For bygherrer: Rønde Frie Skovbørnehave Nybyggeri ved Kalø Hovedgård, Grenåvej 12, 8410 Rønde 300 m2, skovbørnehave og vuggestue, halmhus. Beregninger udført af: Rådgivende bygningsdesign ingeniør Caroline Meyer White, Glarbo & White ApS, Røbrovej 10, 3760 Gudhjem. Rev. A. 18. marts 2015.

2 Statiske beregninger Rønde Frie Skovbørnehave, Grenvej 12, 8410 Rønde 1 Forord Nærværende statiske beregninger omfatter nybyggeriet af institution, skovbørnehave og vuggestue for bygherrer: Rønde Frie Skovbørnehave, med kommende beliggenhed: Grenåvej 12, 8410 Rønde. Byggeriet er et halmhus, lerpudset indvendigt og fremstår træbeklædt udvendigt, med listetækket tagpap på hovedhuset, med 45 graders hældning og sedumtag på de to karnapper. 2 Beregningsforudsætninger Grunden er en fed ler jord og der er foretaget geoteknisk undersøgelse af Frank, Horsens, rapport vedlagt. Der foreskrives fundering ned i 1500mm med samarmeret pladefundament direkte ovenpå sandpude. Det giver to terrændæk, med isolering ind i mellem. Se fundamentstegninger, vedlagt. Der etableres punktfundamenter under bærende stolper. Under skillevægge over 3,0 m anvendes polystyren G250. Ydervæggende er bærende halmvægge, med armeret lerpuds i 40 mm indvendigt og udvendigt, udvendigt ligger pudsen under træbeklædning. Vindues- og dørkassetter, udføres så de ligeledes kan overføre lasten til bundremmen, således at hele den samlede linje i ydervæggen er last aftagende. Der er seks bærende stolper af høvlet konstruktionstømmer og to bjælker i limtræ der er understøtning i større åbne spænd. Spær er fabriksproducerede saksespær fra Hjallerup spærfabrik, hvor limtræsbjælkerne også kommer fra. Der afstives med 18 mm OSB3 plader i tagskiven. Spærene og limtræsbjælkerne er beregnet af Hjallerup, disses

3 Statiske beregninger Rønde Frie Skovbørnehave, Grenvej 12, 8410 Rønde beregningsforudsætninger og resulterende reaktioner er vedlagt i bilag og anvendes til at bestemme belastningen på ydervæggene. De bærende stolper som står frit i rummet beregnes for 60 minutters brand modstand, jf. bygningen er en anvendelsesklasse Normer, sikkerhedsklasser mv. Normer anvendt: DS/EN udgave og tilhørende NA DS/EN og tilhørende NA DS/EN og tilhørende NA (træ) DS/EN og tilhørende NA (træ, brand) Øvrig litteratur: King, Design of strawbale buildings, Green Building press 2006 Teknisk ståbi, 21. udgave HEALTH AND SAFETY CODE SECTION Norm om halmbyggeri fra Californien. Sikkerhedklasse/konsekvensklasse er Normal/middel, RC2/CC2, jf. DS/EN 1990, B3.3, NA tabel B1.

4 Statiske beregninger Rønde Frie Skovbørnehave, Grenvej 12, 8410 Rønde 3 Materialer, Tømmer De bærende stolper i firskåret, høvlet tømmer,. Anvendelsesklasse 1. Halm/Lerpuds Ydervæggen er en sandwich med 520mm halm i midten og 40 mm lerpuds på begge sider. Lerpudsen sprøjtes på med trykluft, hvorved det trænger godt ind i halmen og der opnås en god vedhæftning. Det er afgørende, da den initiale bæreevne ligger i lerpudsen, som er langt stivere end halmen, vedhæftningen er afgørende for, at pudsen ikke kan knække ud. Ved ULS (brudgrænse) tilfælde, hvor lerpudsen kan revne, eller skalle af og give efter, vil halmens bæreevne træde i kraft. Halmens bæreevne øges med kompressionen og man har derfor en brudgrænsetilstand som er modsat beton og ståls, hvor det er et pludseligt brud, så er det for en bærende halmvæg et brud der sker meget langsomt, ved at væggen simpelthen komprimeres mere og mere. Til sidst kan et kollaps forårsages af rotation i den samlede bærende konstruktion, eller at det skrider til en side, eller at den enkelte væg bukker ud på midten (global kipning). Det er vigtigt at halmvæggen belastes centralt, for at modvirke kipning. Der anvendes hårdt komprimerede halmballer i målene 520 x 820 x 2000mm, densitet minimum 120kg/m3. Halmballerne trimmes inden de pudses, for at sikre god vedhæftning.

5 Statiske beregninger Rønde Frie Skovbørnehave, Grenvej 12, 8410 Rønde 4 Laster og Udregninger Lasten der overføres både halmvæggen og de bærende stolper ses i bilag fra Hjallerup spærfabrik. Der regnes for den sværest belastede søjle og dette tværsnit bruges på alle stolperne. Udregninger kommer herefter i bilag.

6 Beregning af bæreevnen for halmvæg, RFS: Jf. King et. al. "Design of strawbale buildings", Green Building Press, 2006, har en selvbærende halmvæg den initiale bæreevne som kan beregnes ud fra trykstyrken i pudsen. King angiver på side 85 trykstyrken i lerpuds til at være psi med udgangspunkt i en række prøver hvor de lave værdier er anvendt. 130 psi er anvendt i denne beregning, da det er en særdeles høj kvalitet puds, med udvalgte aggregater og lertype. Der reguleres for tykkelsen, Kings værdier er baseret på 25mm puds. F c := Pa 0.05m = m kn m 2 Belastningen fra remmen taget fra spærberegning, fra Hjallerup spærfabrik: LK Ø: p ø := kn Den højeste belastning, da det er Øjebliksbelastningen. m Vi opnår derved en sikkerhedsfaktor: F c = p ø denne anses for at være tilstrækkelig. I halm-normen i Californien, er der en designværdi på en 450 mm halmvæg med kalk eller cementpuds, på 20kN/m2. Da dette byggeri anvender lerpuds og ikke kalk eller cement puds, antages det at designværdien for væggen er lavere. Samtlige tests viser der kørt totalt brud viser, at efter at pudsen giver efter, er brudsituationen for en bærende halmvæg global kipning, hvor væggen bukker udad enten for oven, forneden eller på midten, betragtes stabiliteten i halmballerne og deres opbygning at have en betydning. De tests der er lavet som den Californiske norm er baseret på, har alle de almindelige små halmballer som udgangspunkt, hvor der lægges seks lag op i forbandt. Den konstruktion som nærværende bygning vil få, er med minibig baller i størrelsen: 520 x 820 x 2000 mm, der bliver kun placeret 3 oven på hinanden. De er langt mere regulære i deres udformning og graden af detaljering med at trimme en lille midter ryg af, samt måden de samles på og fastholdes er blevet langt bedre end i 90'erne hvor normen blev lavet. Derfor betragtes en sikkerhedsfaktor: 20 kn 0.5m m 2 = p ø for tilstrækkelig, i forhold til normen, tiltrods for lerpuds og ikke kalk eller cementpuds.

7 Træsøjle RFS Brudgrænsetilstand Anvendelsesklasse: Jf. NA pkt (1) P Henfalde søjlen under Anvendelsesklasse (1)P Henførelse af konstruktioner til anvendelsesklasser Eksempler på konstruktioner, der henføres til de anførte anvendelsesklasser i (2)P, (3)P og (4)P: Anvendelsesklasse 1 - konstruktioner i opvarmede bygninger, hvor der ikke sker opfugtning af luften, for eksempel boliger, kontorer og forretninger. Anvendelsesklasse 2 - konstruktioner i ventilerede, ikke-permanent opvarmede bygninger, for eksempel fritidshuse, uopvarmede garager og lagerbygninger, - ventilerede konstruktioner beskyttet mod nedbør, for eksempel ventilerede tagkonstruktioner. Anvendelsesklasse 3 - konstruktioner i fugtige rum, - konstruktioner udsat for nedbør eller vand i øvrigt, herunder betonforme og udendørs stilladser, - underlag for tagpaptage, hvis disse ikke udformes, så de kan henføres til anvendelsesklasse 2. Der regnes for brandkrav jf. EC 5-1-2, da stolpen står placeres frit i rummet. Der dimensioneres til 60 minutter. Der vælger konstruktionstræ, af nåletræ, i styrkeklasse. Modifikationsfaktorer, K modværdier, for konstruktionstræ, anvendelsesklasse 1 og2, jf. Tabel 3.1, EC5-1-1, tager hensyn til lastvarighedens og fugtindholdets indflydelse Der regnes igennem for de forskellige laster og forskellige k mod -er: k mod.p := 0.6 k mod.l := 0.7 k mod.m := 0.8 k mod.k := 0.9 Permanent last, svarende til LK.1A og LK.2A Langtids last, Mellemlangtids last Korttids last, benyttes ved LK.1B og LK.2B, da det er kombinationer af sne og nyttelast, og der

8 må regnes med k mod for den korteste last i kombinationen. k mod.ø := 1.1 Øjeblikkelig last, Lasterne fra Hjallerup Spærfabrik, for den sværest belastede søjle er følgende: P p := 59kN P m := 49.2kN P k := 88.14kN P ø := 74.3kN Der regnes igennem for P-permanent og P korttid l s := 2.6m jf Tabel 7.16 Teknisk Ståbi, kan en 125 x 125 mm søjle maks l.s. 3.0 m belastes centralt med 113 kn, som træ. der skal multipliceres med k.mod: N b := 113kN N bp := N b k mod.p = 67.8 kn > P p = 59 kn N bk := N b k mod.k = kn > P k = kn Et tværsnit på 125 x 125 mm med fuldbreevne er således tilstrækkeligt. Der påregnes indbrænding på 22 mm pr 30 minutter. Jf DBI Vejledning. Det betyder, at der skal tillægges tvæsnittet 88mm for at være tilstrækkeligt i tilfælde af brand, det giver et færdigt tværsnit på 215 x 215 mm

9 S1-24 stk. MARKERER AFSTIVET DIAGONAL. Fd.[kN] = REGNINGSMÆSSIGE STABILISERENDE KRAFT Fd= 0.16 (Ø ) Vægt: 126 kg/stk GENERELLE OPLYSNINGER SPÆRET ER KONSTRUERET OG BEREGNET MED EDB-PROGRAMMET "TRUSSCON". LIC.NR: 8247 SNITKRÆFTER ER BEREGNET SVARENDE TIL 1.ORDENS DEFORMATIONSTEORI. TRÆNORM : EN DS-NA + DS/INF 175:2009 BEREGNINGSMETODE 2 iht. EN14250 pkt. 5.1 TANDPLADER: EN-GODKENDELSE MAX. LÆGTEAFSTAND 400 mm. BEREGNINGSFORUDSÆTNINGER: TRÆTYKKELSER: (mm) 45 SPÆRAFSTAND c/c (mm): 1200 ANVENDELSESKLASSE (1=I, 2=IU, 3=U): 2 SIKKERHEDSKLASSE (1=LAV, 2=NORM, 3=HØJ): 2 BRAND - KLASSE: D-s2, d0 (Ikke brandimprægneret) SPÆRFABRIKKEN OVERVÅGES AF PRODUKTCERTIFIKAT -CPD BELASTNINGER (N/m²): SNELAST (GRUNDVÆRDI): 1000 VINDLAST UDV / INDV (GRUNDVÆRDI): 700 / 700 NYTTE LAST: NR EGENLASTE: SE TRÆTABEL. ØVRIGE LASTE: SE BEREGNINGSUDSKRIFT. VEDERLAGSREAKTIONER BRUDGR. (N): NR RETN. LK P MAX Horiz Vert Vert LK M MAX LK K MAX LK Ø MAX LK Ø MIN V-BR MM TRÆ: TYKKELSE 45 mm TANDPLADER: EXCL. STØDSAMLING TOLERANCE FOR FORBINDELSEMIDLET: 5 mm TANDPLADER - STØDSAMLING: TRÆ- DEL HØJDE mm KVAL. C24 C24 C24 C24 AFSTIVN. mm Ja Ja Nej Nej 600 Nej Nej Nej Nej Nej Nej Nej LAST N/m² UDN. % KNUDE NR PLADE- TYPE GNT150S MITOPW MITOPW BREDDE mm LÆNGDE mm UDN. % KNUDE NR 4 6 PLADE- TYPE BMF1.5 BMF1.5 VERSION: 2014 SR3b TID: TEGNET KONSTR.AF GODK. ORDRE NR. DL BREDDE mm LÆNGDE mm Hjallerup, den UDN. % MAX DEFORMATION FOR KARR. LAST (mm): KNUDE NR VERT. HORIZ. LK NR Grenåvej Rønde TYPE S TEGNINGS NR FOR DEFORMATION I FLERE PUNKTER: SE BER.UDSKRIFT SKALA 1:50(A4) REG.

10 S2-26 stk. MARKERER AFSTIVET DIAGONAL. Fd.[kN] = REGNINGSMÆSSIGE STABILISERENDE KRAFT Vægt: 19 kg/stk GENERELLE OPLYSNINGER SPÆRET ER KONSTRUERET OG BEREGNET MED EDB-PROGRAMMET "TRUSSCON". LIC.NR: 8247 SNITKRÆFTER ER BEREGNET SVARENDE TIL 1.ORDENS DEFORMATIONSTEORI. TRÆNORM : EN DS-NA + DS/INF 175:2009 BEREGNINGSMETODE 2 iht. EN14250 pkt. 5.1 TANDPLADER: EN-GODKENDELSE MAX. LÆGTEAFSTAND 400 mm. BEREGNINGSFORUDSÆTNINGER: TRÆTYKKELSER: (mm) 45 SPÆRAFSTAND c/c (mm): 1200 ANVENDELSESKLASSE (1=I, 2=IU, 3=U): 2 SIKKERHEDSKLASSE (1=LAV, 2=NORM, 3=HØJ): 2 BRAND - KLASSE: D-s2, d0 (Ikke brandimprægneret) SPÆRFABRIKKEN OVERVÅGES AF PRODUKTCERTIFIKAT -CPD BELASTNINGER (N/m²): SNELAST (GRUNDVÆRDI): 1000 VINDLAST (GRUNDVÆRDI): 700 NYTTE LAST: NR EGENLASTE: SE TRÆTABEL. ØVRIGE LASTE: SE BEREGNINGSUDSKRIFT. VEDERLAGSREAKTIONER BRUDGR. (N): NR RETN. LK P MAX Horiz Vert Vert LK M MAX LK K MAX LK Ø MAX LK Ø MIN V-BR MM TRÆ: TYKKELSE 45 mm TANDPLADER: EXCL. STØDSAMLING TOLERANCE FOR FORBINDELSEMIDLET: 5 mm TANDPLADER - STØDSAMLING: TRÆ- DEL HØJDE mm KVAL. AFSTIVN. mm LAST N/m² UDN. % KNUDE NR PLADE- TYPE BREDDE mm LÆNGDE mm UDN. % KNUDE NR PLADE- TYPE BREDDE mm LÆNGDE mm UDN. % Nej Nej Nej Nej Nej Nej MAX DEFORMATION FOR KARR. LAST (mm): KNUDE NR VERT. HORIZ. LK NR FOR DEFORMATION I FLERE PUNKTER: SE BER.UDSKRIFT VERSION: 2014 SR3b TID: TEGNET KONSTR.AF GODK. ORDRE NR. DL Hjallerup, den Grenåvej Rønde TYPE S2 TEGNINGS NR. SKALA 1:25(A4) REG.

11 B1-1 stk. Vægt: 450 kg/stk GENERELLE OPLYSNINGER SPÆRET ER KONSTRUERET OG BEREGNET MED EDB-PROGRAMMET "TRUSSCON". LIC.NR: 8247 SNITKRÆFTER ER BEREGNET SVARENDE TIL 1.ORDENS DEFORMATIONSTEORI. TRÆNORM : EN DS-NA + DS/INF 175:2009 BEREGNINGSMETODE 2 iht. EN14250 pkt. 5.1 TANDPLADER: EN-GODKENDELSE BEREGNINGSFORUDSÆTNINGER: TRÆTYKKELSER: (mm) 115 SPÆRAFSTAND c/c (mm): 1000 ANVENDELSESKLASSE (1=I, 2=IU, 3=U): 2 SIKKERHEDSKLASSE (1=LAV, 2=NORM, 3=HØJ): 2 BRAND - KLASSE: D-s2, d0 (Ikke brandimprægneret) SPÆRFABRIKKEN OVERVÅGES AF PRODUKTCERTIFIKAT -CPD BELASTNINGER (N/m²): SNELAST (GRUNDVÆRDI): 1000 VINDLAST UDV / INDV (GRUNDVÆRDI): 700 / 700 NYTTE LAST: NR EGENLASTE: SE TRÆTABEL. ØVRIGE LASTE: SE BEREGNINGSUDSKRIFT. VEDERLAGSREAKTIONER BRUDGR. (N): NR RETN. LK P MAX Vert Vert Vert LK M MAX LK K MAX LK Ø MAX LK Ø MIN V-BR MM * 141* TRÆ: TRÆ- DEL TYKKELSE 115 mm HØJDE mm KVAL. AFSTIVN. LAST N/m² UDN. % GL32c Ja TANDPLADER: EXCL. STØDSAMLING KNUDE NR PLADE- TYPE BREDDE mm LÆNGDE mm UDN. % TOLERANCE FOR FORBINDELSEMIDLET: 5 mm TANDPLADER - STØDSAMLING: KNUDE NR PLADE- TYPE BREDDE mm LÆNGDE mm UDN. % *) OBS! NØDV. VEDERLAGSAREAL SKAL KONTROLLERES MAX DEFORMATION FOR KARR. LAST (mm): KNUDE NR VERT. HORIZ. LK NR FOR DEFORMATION I FLERE PUNKTER: SE BER.UDSKRIFT VERSION: 2014 SR3b TID: TEGNET KONSTR.AF GODK. ORDRE NR. DL Hjallerup, den Grenåvej Rønde TYPE B1 TEGNINGS NR. SKALA 1:70(A4) REG.

12 B2-1 stk. Vægt: 537 kg/stk GENERELLE OPLYSNINGER SPÆRET ER KONSTRUERET OG BEREGNET MED EDB-PROGRAMMET "TRUSSCON". LIC.NR: 8247 SNITKRÆFTER ER BEREGNET SVARENDE TIL 1.ORDENS DEFORMATIONSTEORI. TRÆNORM : EN DS-NA + DS/INF 175:2009 BEREGNINGSMETODE 2 iht. EN14250 pkt. 5.1 TANDPLADER: EN-GODKENDELSE BEREGNINGSFORUDSÆTNINGER: TRÆTYKKELSER: (mm) 115 SPÆRAFSTAND c/c (mm): 1000 ANVENDELSESKLASSE (1=I, 2=IU, 3=U): 2 SIKKERHEDSKLASSE (1=LAV, 2=NORM, 3=HØJ): 2 BRAND - KLASSE: D-s2, d0 (Ikke brandimprægneret) SPÆRFABRIKKEN OVERVÅGES AF PRODUKTCERTIFIKAT -CPD BELASTNINGER (N/m²): SNELAST (GRUNDVÆRDI): 1000 VINDLAST UDV / INDV (GRUNDVÆRDI): 700 / 700 NYTTE LAST: NR EGENLASTE: SE TRÆTABEL. ØVRIGE LASTE: SE BEREGNINGSUDSKRIFT. VEDERLAGSREAKTIONER BRUDGR. (N): NR RETN. LK P MAX Vert Vert Vert LK M MAX LK K MAX LK Ø MAX LK Ø MIN V-BR MM * 27 TRÆ: TRÆ- DEL TYKKELSE 115 mm HØJDE mm KVAL. AFSTIVN. LAST N/m² UDN. % GL32c Ja TANDPLADER: EXCL. STØDSAMLING KNUDE NR PLADE- TYPE BREDDE mm LÆNGDE mm UDN. % TOLERANCE FOR FORBINDELSEMIDLET: 5 mm TANDPLADER - STØDSAMLING: KNUDE NR PLADE- TYPE BREDDE mm LÆNGDE mm UDN. % *) OBS! NØDV. VEDERLAGSAREAL SKAL KONTROLLERES MAX DEFORMATION FOR KARR. LAST (mm): KNUDE NR VERT. HORIZ. LK NR FOR DEFORMATION I FLERE PUNKTER: SE BER.UDSKRIFT VERSION: 2014 SR3b TID: TEGNET KONSTR.AF GODK. ORDRE NR. DL Hjallerup, den Grenåvej Rønde TYPE B2 TEGNINGS NR. SKALA 1:85(A4) REG.

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32