Dylunio llawr a wal ar gyfer llwythi disgyrchiant

Dyma enghraifft waith ar gyfer dylunio WikiHouse Skylark llawr mewn perthynas â llwythi disgyrchiant yn ôl yr Eurocodes.

Sut mae Skylark yn delio â disgyrchiant?

O safbwynt llwyth disgyrchiant, gellir meddwl am siasi Skylark fel dilyniant o byrth sy'n gweithio'n annibynnol ar ei gilydd. Mae pob porth wedi'i wneud o drawstiau a cholofnau, sydd wedi'u cysylltu drwy ddefnyddio clymau bwa.

Enghraifft wedi'i gweithio

Dylunio trawst llawr Skylark 250 rhychwantu dros 5.7 m yn ôl yr Eurocodes. Mae'r adeilad at ddibenion preswyl. Mae'r trawst yn cael ei gefnogi gan golofnau 2.7 m. Mae ffeil taenlen hefyd ar gael yma.

Model strwythurol

O ystyried y rhychwant, dewisir trawst L. Mae'r trawst L yn rhychwantu ar draws 5738 mm (canol-golofn i ganol colofn), a gellir ei fodelu fel elfen trawst Euler-Bernoulli gyda ffynhonnau cylchdroadol mewn gohebiaeth o'r cymalau castellog (gweler Ffigur isod). Gellir ystyried y trawst yn syml.

Model strwythurol o'r trawst.

Ar gyfer trawst L, mae'r gwerthoedd canlynol yn cael eu cymryd yn ôl y canllawiau peirianneg:

  • \(W_{L/2}=1135296\,mm^3\)
  • \(W_{j}=1135296\,mm^3\)
  • \(I=28765\,cm^4\)
  • \(k_r=2295\,kNm\)

Tybir bod trawstiau wedi'u gwneud o WISA plywood, sy'n eiddo i'w hadrodd yn y Ffigwr isod.

Tabl yn dangos perfformiad WISA plywood gan drwch a nifer y plis. Mae'r tabl yn darparu data perfformiad ar gyfer nodweddion gwahanol: cryfder plygu nodweddiadol, cryfder cywasgu nodweddiadol, cryfder tensiwn nodweddiadol, golygu MOE wrth blygu, golygu MOE mewn cywasgu a thyndra, cneifio panel nodweddiadol, cneifio nodweddiadol, golygu MOR mewn cneifio panel, golygu MOR mewn cneifio planar, cryfder ac anystwythder o dan lwyth pwynt ac effaith ymwrthedd
Priodweddau mecanyddol WISA plywood.

Diffiniad llwyth

The permanent load \(G_{beam}\) acting on the beam can be calculated according to the equation below:

\(G_{beam}= \overbrace{SW_{beam}}^{0.16 kN/m}+\overbrace{G_{imposed}}^{0.5 kN/m^2} \cdot \overbrace{i_{beams}}^{0.6m}=0.46 kN/m\)

ble mae \(SW_{trawst}\) yn hunan-bwysau'r trawstiau, \(G_{gosodedig}\) yw'r super imposed load a \(i_{beams}\) yw'r rhyng-echelin rhwng y trawstiau. Ystyrir llwyth mympwyol a osodir yn hafal i \(0.5\, kN/m^2\) er mwyn yr enghraifft waith hon.

According to Eurocode 1, the imposed load \(IL)\) for residential category is recommended to be taken equal to 2 kN/m\(^2\). Hence, the linear live load on the beam \(Q_{beam}\) is equal to:

\(Q_{beam}= \overbrace{IL}^{2 kN/m^2} \cdot \overbrace{i_{beams}}^{0.6m}=1.2 kN/m\)

Cyflwr terfyn serviceability (SLS)

Yn y cyflwr terfyn serviceability (SLS), gwirir bod: 1) y daflection elastig uchaf o dan y cyfuniad llwyth aml yn is na throthwy o L/250 (gyda L y rhychwant), a 2) ac mae'r daflection tymor hir o dan y cyfuniad llwyth parhaol led-barhaol yn is na throthwy o L/250.

The value of \(q_{fr}\) (frequent) and \(q_{qp}\) are calculated as:

\(q_{fr} =\overbrace{G_{beams}}^{0.46}+\overbrace{\psi_2}^{0.7}\overbrace{Q_{beams}}^{1.2}=1.3\,kN/m\)

\(q_{qp} =\overbrace{G_{beams}}^{0.46}+\overbrace{\psi_2}^{0.3}\overbrace{Q_{beams}}^{1.2}=0.82\,kN/m\)

The maximum vertical displacement \(v_{max}\) of the beam in the midspan can be calculated as:

\(v_{max}=\frac{5qL^4}{384EI}+\frac{qa^2}{2k_r}[L-a]\)

ble mae \(E\) yn modwlws elastig pren, \(I\) yw'r ail foment effeithiol o inertia, \(a\) yw'r pellter rhwng y cymal castellog a'r gefnogaeth, \(L\) yw'r rhychwant a \(k_r\) yw anystwythder cylchdroadol y cymal.

Adroddir y gwiriad ar y daflection elastig uchaf isod:

\(d_{el}=\frac{5\overbrace{q_{fr}}^{1.3}\overbrace{L}^{5738} \,^4}{384\underbrace{E}_{8170}\underbrace{I}_{28765\cdot10^{4}}}+\frac{\overbrace{q_{fr}}^{1.6}\overbrace{a}^{1700}\,^2}{2\underbrace{k_r}_{2295\cdot10^{6}}}[L-a]=11.1\,mm \le\frac{L}{250} \,\checkmark\)

A check on the long term deflection \(d_{lt}\) is reported below. Note that it is assumed that the beams are working in Service Class I, defined by Eurocode 5 as: characterized by a moisture content in the material corresponding to a temperature of 20 C and the relative humidity of the surrounding air only exceeding 65% for a few weeks per year.

\(d_{lt}=[\frac{5\overbrace{q_{qp}}^{1.12}\overbrace{L}^{5738} \,^4}{384\underbrace{E}_{8170}\underbrace{I}_{28765\cdot10^{4}}}+\frac{\overbrace{q_{qp}}^{1.12}\overbrace{a}^{1700}\,^2}{2\underbrace{k_r}_{2295\cdot10^{6}}}(L-a)](1+\overbrace{k_{def}}^{0.8})=12.6\,mm \le\frac{L}{250} \,\checkmark\)

Cyflwr terfyn eithaf (ULS)

Yn y cyflwr terfyn eithaf (ULS), mae'n cael ei wirio bod capasiti'r trawstiau yn fwy na'r galw. Yn benodol, cynhelir y gwiriad hwn ar gyfer y llwythi parhaol (quasi static combination) ac ar gyfer y llwythi tymor byr (cyfuniad prin). Adroddir isod y cyfuniad llwyth prin:

\(q_{ra} =\overbrace{\gamma_G}^{1.35}\overbrace{G_{beams}}^{0.46}+\overbrace{\gamma_Q}^{1.5}\overbrace{Q_{beams}}^{1.2}=2.42\,kN/m\)

Gwirio canol-rhychwant

The value of the maximum bending moment for permanent loads \(M_{Sd,qp,L/2}\) and value of the maximum bending moment for short term loads \(M_{Sd,ra,L/2}\) are reported below:

\(M_{Sd,qp,L/2}=\frac{\overbrace{q_{qp}}^{0.82}\overbrace{L}^{5738} \,^2}{8}=3.4\,kNm\)

\(M_{Sd,ra,L/2}=\frac{\overbrace{q_{ra}}^{2.42}\overbrace{L}^{5738} \,^2}{8}=10.0\,kNm\)

The moment capacity \(M_{Rd,L/2}\) in the mid-span of the beams is calculated as:

\(M_{Rd,L/2}=\overbrace{W_{L/2}}^{1135296\cdot 10^{-6}}\cdot \overbrace{f_{c,0}}^{16.7}=18.9\,kNm\)

Adroddir y gwiriadau yn yr hafaliadau isod. Sylwch fod y foment plygu gwrthsefyll ar lwythi parhaol yn cael ei nodi gyda \(M_{Rd,p,L/2}\), a nodir y foment plygu gwrthsefyll ar lwythi ar unwaith gyda \(M_{Rd,st,L/2}\).

\(M_{Rd,p,L/2}=\frac{\overbrace{k_{mod}}^{0.6}\overbrace{M_{Rd,L/2}}^{18.9} }{\underbrace{\gamma_M}_{1.25}}=9.0\,kNm\ge M_{Sd,qp,L/2} \, \checkmark\)

\(M_{Rd,st,L/2}=\frac{\overbrace{k_{mod}}^{1.1}\overbrace{M_{Rd,L/2}}^{18.9} }{\underbrace{\gamma_M}_{1.25}}=16.6\,kNm\ge M_{Sd,ra,L/2} \, \checkmark\)

Gwiriad ar y cyd Dovetail

The value of the maximum bending moment for permanent loads \(M_{Sd,qp}\) and value of the maximum bending moment for short term loads \(M_{Sd,ra}\) at the joint are reported below:

\(M_{Sd,qp,j}=\frac{4\overbrace{a}^{1700}(\overbrace{L-a}^{5738-1700})}{\underbrace{L^2}_{5738^2}}M_{Sd,qp,L2}=0.83M_{Sd,qp,L/2}=2.35\,kNm\)

\(M_{Sd,ra,j}=\frac{4\overbrace{a}^{1700}(\overbrace{L-a}^{5738-1700})}{\underbrace{L^2}_{5738^2}}M_{Sd,ra,L2}=0.83M_{Sd,ra,L/2}=8.3\,kNm\)

The moment capacity \(M_{Rd,j}\) at the joint is calculated as:

\(M_{Rd,j}=\overbrace{W_{j}}^{1135296\cdot 10^{-6}}\cdot \overbrace{f_{c,0}}^{16.7}=18.9\,kNm\)

Adroddir y gwiriadau yn yr hafaliadau isod. Sylwch fod y foment blygu gwrthsefyll ar lwythi parhaol yn cael ei nodi gyda \(M_{Rd,p,j}\), a nodir y foment plygu gwrthsefyll ar lwythi ar unwaith gyda \(M_{Rd,st,j}\).

\(M_{Rd,p,j}=\frac{\overbrace{k_{mod}}^{0.6}\overbrace{M_{Rd,j}}^{18.9} }{\underbrace{\gamma_M}_{1.25}}=9.0\,kNm\ge M_{Sd,qp,j} \, \checkmark\)

\(M_{Rd,st}=\frac{\overbrace{k_{mod}}^{1.1}\overbrace{M_{Rd,j}}^{18.9} }{\underbrace{\gamma_M}_{1.25}}=16.6\,kNm\ge M_{Sd,ra,j} \, \checkmark\)

Gwirio colofn

The axial demand for permanent loads \(N_{Sd,qp}\) and the axial demand for short term loads \(N_{Sd,ra}\) is equal to:

\(N_{Sd,qp}=\frac{\overbrace{q_{qp}}^{0.82}\overbrace{L}^{5738}}{2}=2.4\,kN\)

\(N_{Sd,ra}=\frac{\overbrace{q_{ra}}^{2.42}\overbrace{L}^{5738}}{2}=6.9\,kN\)

The value of \(N_{rd}\) for a 2.7 m column is equal to 101.6 kN as per engineering guidelines. Therefore:

\(N_{Rd,p}=\frac{\overbrace{k_{mod}}^{0.6}\overbrace{N_{Rd}}^{101.6} }{\underbrace{\gamma_M}_{1.25}}=48.8\,kN\ge N_{Sd,qp} \, \checkmark\)

\(N_{Rd,st}=\frac{\overbrace{k_{mod}}^{1.1}\overbrace{N_{Rd}}^{101.6} }{\underbrace{\gamma_M}_{1.25}}=89.4\,kN\ge N_{Sd,ra} \, \checkmark\)

Gwnewch

Marc tic. Yn golygu ie, gallwch chi wneud hyn.

Defnyddiwch ef

Mae'r rhan fwyaf o ffeiliau a gwybodaeth WikiHouse wedi'u trwyddedu o dan Creative Commons–Trwydded Sharealike , felly rydych chi'n rhad ac am ddim i'w defnyddio, eu dosbarthu neu eu haddasu, gan gynnwys yn fasnachol.

Marc tic. Yn golygu ie, gallwch chi wneud hyn.

Edrychwch arno

Rhennir holl wybodaeth WikiHouse 'fel y mae', heb warantau na gwarantau o unrhyw fath. Chi sy'n gyfrifol am ei wirio a'i ddefnyddio mewn ffordd ddiogel a chyfrifol, er enghraifft, ei gael yn cael ei wirio gan beiriannydd strwythurol.

Marc tic. Yn golygu ie, gallwch chi wneud hyn.

Cydymffurfio â rheoliadau

Rydych yn gyfrifol am sicrhau bod eich prosiect yn cydymffurfio â'r holl reoliadau lleol perthnasol, gan gynnwys cynllunio, codau adeiladu a deddfwriaeth iechyd a diogelwch. Os oes amheuaeth, gofynnwch am gyngor proffesiynol.

Marc tic. Yn golygu ie, gallwch chi wneud hyn.

Ail-rannu eich gwelliannau

Os byddwch yn gwneud unrhyw welliannau i'r system, rhaid i chi gyhoeddi eich ffeiliau o dan yr un math o drwydded agored. Fodd bynnag, nid oes angen i chi gyhoeddi'r cynlluniau a'r manylebau ar gyfer prosiectau unigol oni bai eich bod yn dymuno.

Paid os gweli di'n dda

Croes. Yn golygu na, allwch chi ddim gwneud hyn.

Galwch eich hun yn WikiHouse

Peidiwch â galw eich cwmni, sefydliad nac unrhyw gynnyrch neu wasanaeth sy'n cael ei farchnata yn 'WikiHouse'. Fodd bynnag, efallai y byddwch yn defnyddio'r term WikiHouse i siarad am y system, a gallwch ddisgrifio eich prosiect, cynnyrch, gwasanaeth neu sefydliad fel, er enghraifft, "defnyddio WikiHouse", "seiliedig ar WikiHouse", "cyfrannu at WikiHouse", neu debyg.

Croes. Yn golygu na, allwch chi ddim gwneud hyn.

Tynnu hysbysiadau

Peidiwch â dileu unrhyw hysbysiadau trwydded o'r ffeiliau os ydych chi'n eu hail-rannu.

Croes. Yn golygu na, allwch chi ddim gwneud hyn.

Honni eu bod wedi'u cymeradwyo

Peidiwch â rhoi'r argraff eich bod yn cael eich cymeradwyo gan, neu'n gysylltiedig â WikiHouse neu Open Systems Lab (oni bai eich bod chi, trwy gytundeb ysgrifenedig), ac nid ydych yn honni eich bod yn cynrychioli prosiect WikiHouse na chymuned gyfan.