Brugervejledning til programmerne Dæk&Bjælker samt Stabilitet Nærværende brugervejledning er udarbejdet i forbindelse med et konkret projekt, og gennemgår således ikke alle muligheder i programmerne; men giver en generel indføring i brugen af disse. 1 Dæk & Bjælker Programmet Dæk & Bjælker består primært af 4 ark hvor inddateringen vedr. lodrette laster foregår, hhv. Grundlag, Dæk, Bjælker, Bjælker2. Som det første vælges den ønskede konsekvensklasse (K FI faktor) for bygningen, samt skema for hhv. nytte og snelaster udfyldes. Dette sker under fanen Grundlag. I fanen Dæk inddateres først de forskellige dækkonstruktioner med dertil hørende laster iht. A1- Projektgrundlag. Med angivelse af dækkonstruktionernes største spændvidde laves der ydermere en overslagsmæssig kontrol af de valgte dæk, herunder bl.a. udbøjning for kortidslast samt egenfrekvens. Eksempel på inddatering i Dæk. I fanen Bjælker inddateres last på bjælker med jævnt fordelt last over hele bjælkens længde. For hver bjælke vælges hvilken dækkonstruktion der ligger af på bjælken, samt dækkets lastbredde herpå. Analog med Dæk udføres der en kontrol af den valgte bjælkedimension ved angivelse af dennes spændvidde. Eksempel på inddatering i Bjælker med jævnt fordelt last. Fanen Bjælker2 benyttes når en bjælke enten er udkraget, ikke modtager last over hele bjælkens længde, eller påvirkes af en punktlast. Der udføres samme inddatering som for Bjælker, dog skal bjælkens længde og understøtningspunkter angives eftersom der udregnes en reaktion R1 & R2 for disse bjælker pga. den skæve lastpåvirkning.
2 Eksempel på inddatering i Bjælker2 med skæv lastpåvirkning. Når alle dæk - og bjælkevarianter i bygværket er inddateret i ovennævnte faner i Dæk & Bjælker overføres disse til programmet Stabilitet hvor de lodrette laster kan påføres stabiliserende - og ikke stabiliserende vægge samt søjler. Overførslen foretages under fanen Dæk&Bjælker-last i Stabilitet vha. knappen Opdatér og sker automatisk såfremt de to regneark er placeret i samme mappe.
Stabilitet Regnearket Stabilitet består af følgende faner som er benyttet i én eller flere modeller i nærværende projekt. Grundlag Bygningsgeometri Plangeometri Væggeometri Vandret last Dæk & Bjælkelast Last på væg Spændkræfter Dæk Vægge Vægskive Pladefundering I det følgende vil der kort blive redegjort for brugen af ovenstående funktioner. Grundlag Under Grundlag vælges de generelle beregningsforudsætninger for bygningen som er følgende: Overordnet fordelingsmetode for vandret last. o Det vælges i de enkelte modeller om der skal fordeles efter hhv. modstandsevne, inertimoment, areal eller faktor. Konsekvensklasse & kontrolklasse. Dimensioneringstilfælde. Materialedata, vægge. o Kapacitet af forskydningsforbindelser imellem vægge og fundamenter defineres o Kritisk tryk i vandret snit defineres analog med ovenstående og angiver tilladelig spænding i de respektive trykzoner under vægge og søjler. Under grundlag inddateres en default-værdi som benyttes generelt for samtlige elementer såfremt andet ikke vælges under de enkelte elementer under fanen væggeometri. Det kritiske tryk bør fastsættes forsigtig under hensyntagen til bl.a. søjlebæreevne, trykbæreevne i etagekryds mv.. Funderingsparametre. Lasttilfælde og lastkombinationer. o I arket vælges hvilke lastkombinationer der skal beregnes. De beregnede lastkombinationer er vist med et x i tabellen for kombinationer for beregning af min./max. påvirkninger. 3
4 Eksempel på angivelse af beregnede lastkombinationer (markeret med rødt.) På figuren ses det, at der indføres en lastvektor for vandret last således en aktuel vandret påvirkning regnes fra både retning X & X samt Y & Y jf. overordnet bygningsgeometri. Bygningsgeometri Under fanen Bygningsgeometri vælges bygningens overordnede geometri for hver etage ud fra et valgt grundkoordinat. Valgte grundkoordinat udgør således bygningens nulpunkt og udgangspunkt for inddatering af geometri og placering af vægge i Stabilitet. Etagehøjderne i modellerne indføres som højden imellem center af dækskiver således der indføres korrekt vandret last i hver enkelt dækskive. Under fanen kan man ligeledes se to opstalter samt én plan af den inddaterede geometri. Eksempel på angivelse af bygningsgeometri
Plangeometri Under plangeometri inddateres de forskellige vægge og søjler, med angivelse af længde og tykkelse. De enkelte elementer placeres med udgangspunkt i det valgte grundkoordinat for hver enkelt bygningsmodel. Der gøres opmærksom på at den angivne længde i den overordnede tabel under plangeometrien er grundlængden for hvert enkelt element. Væggenes egentlige udstrækning kan variere fra denne eftersom hvert enkelt element kan justeres ift. evt. forsætning mv. under fanen væggeometri. Væggeometri Under Væggeometri er der forskellige muligheder. På figuren herunder er der med rødt markeret de kolonner, hvor der i denne lastnedføring kan være foretaget individuelle ændringer af hvert element. For forståelsens skyld vises grafisk en afbildning til højre der følger de valgte indstillinger. 5 Eksempel på væggeometri Kolonnen forsætning benyttes såfremt en væg eller fundament i en etage ønskes længere eller kortere end udgangspunktet defineret under Plangeometri. Under kolonnen Udkragning er det muligt at definere en udkragende længde fra den aktuelle væg således det er muligt at f.eks. indarbejde døråbninger eller pistolelementer. Under Forbindelse til dæk over etage fjernes x hvis den aktuelle væg ikke har forbindelse til dækket etagen over som det er tilfældet ved f.eks. dobbelthøje etager. Funktionen har primært betydning ift. den vandrette fordeling i dækskiverne, da de vægge hvor forbindelsen fjernes dermed ikke modtager vandret last fra den aktuelle dækskive. Under Tvær dim. er det muligt at fastsættes varierende vægtykkelser op igennem bygningen for hvert element. Det er således vægtykkelserne under denne fane der er aktuelle og ikke den angivne under Plangeometri der kun udgør grundtykkelsen for væggen. Stivhedsfaktoren angiver om væggen regnes stabiliserende. Sættes stivhedsfaktoren til 0, modtager væggen ikke vandrette laster, mens den vandrette last vil blive fordelt til vægge med en
stivhedsfaktor større end 0. Med stivhedsfaktoren har man mulighed for at regulere på størrelsen af de vandrette kræfter i de enkelte vægge. Det er således muligt at sikre, at en given væg med stor stivhed ikke optager størstedelen af den vandrette last, resulterende i en uhensigtsmæssig hårdt belastet dækskive. Den sidste kolonne Vandret snit, p c.rd er som udgangspunkt baseret på det kritiske tryk indtastet under Grundlag. Såfremt at den aktuelle væg i en given etage ikke har samme kritisk tryk som den indtastede defaultværdi tilpasses denne if.t. den aktuelle kapacitet. Vandret last Under Vandret last inddateres vindlast, imperfektionslast og eventuelle jordtrykpåvirkninger. Alle laster inddateres som udgangspunkt som fladelaster med angivelse af den strækning som lasten virker på med udgangspunkt i grundkoordinatet. Vindlasten påføres facaden på hver etage. Imperfektionslasten påføres som en jævnt fordelt vandret virkende fladelast på hver enkelt dækskive if.t. den indtastede bygningsgeometri omtalt tidligere. Derudover er det muligt at placere punktlaster virkende direkte i dækskiverne med deres respektive angrebspunkt. 6 Eksempel på vindlast Under Vandret last er det muligt at indtaste i alt 3 fladelaster i hver retning (vind på facade) og 1 punktlast (vind på dæk) i hver retning på dækskiven over valgt etageniveau. Retning på den vandrette last er defineret på baggrund af koordinatsystemet som ses under Bygningsgeometri. De mange muligheder for lastpåføring af vandrette laster gør det muligt at fratrække/tillægge vandrette laster i tilfælde af skæve eller uens dækskiver med huller, eller dobbeltspændte facader hvor lastfordelingen springer en dækskiver over. Dæk & Bjælkelast Arket Dæk & Bjælkelast benyttes til at hente lastdata fra Dæk & Bjælker ind i Stabilitet.
Last på væg Last på væg benyttes som navnet antyder, til at fordele last fra hhv. dæk og bjælker til de forskellige vægge og søjler. Inddateringen foregår ved at angive hvilket dæk eller hvilken bjælke der ligger af på væggen/søjlen for hver etage. Lastbredden for dæk/bjælken angives i de markerede kolonner vist med rødt herunder. Kolonnerne markeret med blåt angiver enten udstrækningen af et dæk over væggen, eller placeringen af en punktlast på enten væg eller søjler. Hentes der data fra Bjælke2 vælges der imellem reaktionerne R1 og R2 og der angives dermed ikke et egentligt lastopland da denne indgår automatisk i den valgte bjælke. 7 Eksempel på Last på væg Spændkræfter Under fanen Spændkræfter er det muligt at påføre udvalgte elementer en efterspændingskraft i et valgt etageniveau. Figuren herunder viser et eksempel på inddatering af spændkræfter. Det ses, at den udvalgte væg opspændes i 1. sal og 4.sal med 2 kabler i hvert niveau. Kablernes placering i væggen fremgår øverst i skemaet under rækken Afstand (m) Efterspændingskraften opfattes i Stabilitet som en indre kraft. I det aktuelle eksempel forankres kablerne forneden i en underliggende bundplade, hvorfor der kun er angivet spændkraften foroven (i top af væg). Ved nedre forankring i Fundament eller højere i væggen, skal der desuden angives spændkraft fornende (samme som for oven men med negativt fortegn). Eksempel på inddatering af spændkræfter for væg
Dæk Arket Dæk er en resultatside, som angiver den vandrette påvirkning på de enkelte dækniveauer. 8 Vægge Arket Vægge er en resultatside, hvor der er flere forskellige muligheder. Generelt benyttes denne fane til, at sikre at det største tryk under de stabiliserende vægge er overholdt samt, at vise om der er behov for trækforankringer og i givet fald hvor stort trækbehovet er (antal samt max. træk). Princip for resultater ses af figuren herunder. Eksempel på resultater for væg Udover ovenstående er det i oversigten muligt at vælge rubrikken Skift Visning, hvor man kan vælge imellem følgende forskellige resultatsider som er forsøgt kort beskrevet herunder: Eksempel på indhold og virkemåde af rubrikken Vis/Skjul data under vægge.
Under Stabilisering af væg til dæk er det muligt at stabilisere enkelte elementer i dækskiverne. Princippet bygger på at man fikserer den lodrette resultant i det aktuelle element i en ønsket position. Alt efter hvor meget resultanten rykkes væk fra udgangspunktet, dannes der et moment som optages i hhv. dækskiven over og under elementet. Ovenstående funktion benyttes i tilfælde hvor vægsøjler påvirkes excentrisk fra f.eks. selvbærende vægge med vederlag på disse. Det er således muligt ved brug af denne stabilisering af sikre en større trykzone under de givne vægge og derigennem en mere optimal udnyttelse af elementerne. Vægskive I arket Vægskive kan man udvælge en væg i et specifikt etageniveau og lastkombination. Herefter vises de aktuelle påvirkninger på vægskiven, geometri samt forskydning og momentkurve således det er muligt at udføre helt konkrete beregninger af de enkelte elementer. Pladefundering Under Pladefundering kan man erstatte den generelle fundering med stribe/punktfundament under enkelte vægge og i stedet placere disse på et fælles pladefundament med en ønsket plangeometri a x b samt fundamenthøjde. Programmet betragter herefter pladefundamentet som et excentrisk påvirket punktfundament og fastlægger det effektive trykpåvirkede areal a. eff x b. eff og kontrollerer at fundamenttrykket ikke overstiger jordens bæreevne udregnet på baggrund af de geotekniske parametre inddateret under Grundlag. Dimensionering af nødvendig armering i pladefundamenterne udføres separat i alternative beregningsprogrammer på baggrund af de fastlagte værdier i Pladefundering. Eksempel på inddatering i fanen fremgår af figur 19 herunder. På pladen er der i dette tilfælde placeret i alt 10 konstruktionselementer. 9 Eksempel på inddatering under Pladefundering