Puidu tugevusarvutused „kirve meetodil“. Kahjustused, mis ... · Puidu tugevusarvutused „kirve meetodil“. Kahjustused, mis mõjutavad puidu tugevust ja kestvust 21.02.2017

Puidu tugevusarvutused „kirve meetodil“.

Kahjustused, mis mõjutavad puidu tugevust ja kestvust

21.02.2017 Kalle Pilt [email protected]


Kalle PiltCOST action FP1101

IE0601FaBBi projekt

Tallinna TehnikaülikoolTartu Ülikool Viljandi Kultuuriakadeemia

Eesti Mükoloogiauuringute Keskus SAPuleium OÜ

2

Puit ja konstruktsioon


Puit ja konstruktsioon


Puit ehitusmaterjalina

Puit on hügroskoopne materjal

Niiskusesisaldus

Paisumine – kahanemine

Puit on anisotroopne materjal

Pikikiudu

Tangensiaalsuund

Radiaalsuunud

Oksakohad jt looduslikud defektid

Nõrgestused


Puit ehitusmaterjalina

Muud puidu omadused

Joonpaisumistegur

Pikikiudu 2,5-5,4 *10-6 1/C

Radiaalsuunas 15-30*10-6 1/C

Tangentsiaalsuunas 30-50*10-6 1/C

Soojajuhtivus

Kemkaalide mõju

Helijuhtivus (akustika)

Elektrijuhtivus


Materjal Pikikiudu Radiaalsuunas Tangensiaal s.Mänd 0,22 0,105 0,09Tamm 0,29 0,18 0,15

Kask 0,34 0,13 0,11

Konstruktsioonide arvutuse alusedKandekonstruktsioonid

Mittekandvad konstruktsioonid

Piirseisundite meetod

• kandepiirseisund

• kasutuspiirseisund

Osavarutegurite meetod

• materjali osavarutegurid

• koormuste osavarutegurid



Kandekonstruktsioonid võtavad vastu koormust

kehtib ehituse põhiseadus f ≥ σ ehk teistpidi σ/f ≤ 1

tugevus peab olema suurem kui sisepinge

Tugevus – f

Puitkonstruktsioonid ehitusinseneri seisukohast

8

Tugevus ehk mehaanilised omadused


Niiskusesisalduse ja tugevuse seosed


Puidu tasakaaluniiskus


Koormuse kestvusklassid ja puitmaterjali kasutusklassid


Vastavalt koormuse kestvusklassile ja materjali kasutusklassile redigeeritakse puidu mehhaanilisi omadusi modifikatsiooniteguriga kmod

12

Modifikatsiooniteguri väärtused saepuidule


Arvutuslikud tugevused saepuidule N/mm2

fd=f

k*k

mod/ɣ

m


C24

1 ja 2 kasutusklass alaline

3 kasutusklass alaline

1 ja 2 kasutusklass keskkestev

3 kasutusklass keskkestev

1 ja 2 kasutusklasslühiajaline

3 kasutusklass lühiajaline

Paindetugevus fm,k 24,0 fm,d 11,08 9,23 14,77 12,00 16,62 12,92

Tõmme pikikiudu ft,0,k 14,0 ft,0,d 6,46 5,38 8,62 7,00 9,69 7,54

Tõmme ristikiudu ft,90,k 0,4 ft,90,d 0,18 0,15 0,25 0,20 0,28 0,22

Surve pikikiudu fc,0,k 21,0 fc,0,d 9,69 8,08 12,92 10,50 14,54 11,31

Surve ristikiudu fc,90,k 2,5 fc,90,d 1,15 0,96 1,54 1,25 1,73 1,35

Nihketugevus fv,k 4,0 fv,d 1,85 1,54 2,46 2,00 2,77 2,15

14

Arvutuslikud tugevused saepuidule kg/cm2

fd=f

k*k

mod/ɣ

m


C24

1 ja 2 kasutusklassalaline

3 kasutusklass alaline

1 ja 2 kasutusklasskeskkestev

3 kasutusklass keskkestev

1 ja 2 kasutusklasslühiajaline

3 kasutusklass lühiajaline

Paindetugevus fm,k 245 fm,d 113 94 151 122 169 132

Tõmme pikikiudu ft,0,k 143 ft,0,d 66 55 88 71 99 77

Tõmme ristikiudu ft,90,k 4 ft,90,d 2 2 3 2 3 2

Surve pikikiudu fc,0,k 214 fc,0,d 99 82 132 107 148 115

Surve ristikiudu fc,90,k 25 fc,90,d 12 10 16 13 18 14

Nihketugevus fv,k 41 fv,d 19 16 25 20 28 22

15


Kandekonstruktsioonid võtavad vastu koormust

kehtib ehituse põhiseadus f ≥ σ ehk teistpidi σ/f ≤ 1

tugevus peab olema suurem kui sisepinge

Sisepinge – σ


16


Kus σ = F/A või siis painde puhul σ = M/WNB ! Mõõtühikud – alati peab kokku saama N/mm2 või kg/cm2

F on mõjuv jõud (mis tuleneb koormustest)

• Omakaalukoormused• Kasuskoormused• Lumekoormused• Tuulekoormused• Muud koormused (kraanakoormused, mahutite koormused,

transpordikoormused jne)

Osavarutegurid ! ɣm=1,2 või 1,5 ! Fd=ɣm*Fk


17


Tõmme σ = F/A

Paine σ = M/W

M – paindemomentW – vastupanumoment

Surve σ = F/A

Surutud varraste puhul nõtketegur, millega vähendatakse tugevust ehk σ/f *kc ≤ 1


18

Saledused

Maksimaalsed piirsaledused. milledest projekteerimisel on

soovitav lähtuda oleksid järgmised:

• Sõrestike toediagonaalid, toepostid, postid 120

• Teised sõrestike elemendid 150

• Surutud sidemed 200

• Tõmmatud sõrestike vööd vertikaalpinnas 150

• Muud tõmmatud elemendid 200

21.02.2017Kalle Pilt

[email protected]



Pikkus m

Väiksem ristlõikemõõt (mm)

Puit C24 Kc=0,218

1 29

1,5 43

2 58

2,5 72

3 87

3,5 101

4 115

4,5 130

5 144

5,5 159

6 173

Sõrestike toediagonaalid, surutud vööd, toepostid, postid 120

Tugevuskontroll !! σ/f * kc ≤ 120

• Kandepiirseisundi tingimuste täitmine

• Kandekonstruktsioonide tugevus• Sõlmed

• Liidete kujutamine konstruktsiooni modelleerimisel

• Jäikus - vabadusastmed …


[email protected]

Ajaloolised puit-puiduga liited Modelleerimine



• Liidete kujutamine konstruktsiooni modelleerimisel


[email protected]

Ajaloolised puit-puiduga liited Modelleerimine



• Ajaloolised puit-puiduga liited


[email protected]

Ajaloolised puit-puiduga liited Tappliited

?


[email protected]



[email protected]



[email protected]


?


[email protected]



[email protected]



[email protected]


Poldid ja seibid !Ø ??


[email protected]



[email protected]



[email protected]


• Sõlmede tugevusarvutused


[email protected]


Kalle Pilt

Ehitusinsener

[email protected]

21.02.2017

Kalle Pilt [email protected]

34

mailto:[email protected]

Documents

Puidu tugevusarvutused „kirve meetodil“. Kahjustused, mis ... · Puidu tugevusarvutused „kirve meetodil“. Kahjustused, mis mõjutavad puidu tugevust ja kestvust 21.02.2017