Faglig innhold

• Tre som bygningsmateriale: egenskaper
• Bearbeidede treprodukter
• Trekomponenter og trebaserte bæresystemer
• Dimensjonering av tverrsnitt og stabilitet av endimensjonale trekomponenter (heltre, limtre, parallelfiner)
• Dimensjonering av mekaniske forbindelser
• Prinsipper for konstruksjonsanalyse av trekonstruksjoner
• Introduksjon og krav til bruksgrensetilstand

Læringsutbytte

Trekonstruksjoner gir grunnlaget for beregning av trekonstruksjoner med endimensjonale elementer og dimensjonering av lineære trekomponenter og forbindelser etter Eurokode 5.

Trekonstruksjoner har følgende læringsmål:

Kunnskap. Studentene skal ha kunnskap om:

• Tre som bygningsmateriale: miljøegenskaper og bidrag til bærekraftige byggverk, mikro- og makro- oppbygging av tre, defekter, anisotropi, mekaniske egenskaper, bruddformer, fuktighetseffekter, tidsavhengige effekter (kryp og spenningsrelaksasjon), bestandighet.
• Styrke-sortering.
• Bearbeidede treprodukter og deres egenskaper: heltre, limtre, krysslimt tre, parallelfiner, kryssfiner, trebaserte plater, osv.
• Trekomponenter og trebaserte bæresystemer (bjelker, søyler, fagverk, portalrammer, buer, lett bindingsverk, massivtrebygg, bjelke-og-søyle systemer, avstivningssystemer).
• Kapasitet av tverrsnitt av endimensjonale trekomponenter for forskjellige lastvirkninger: aksialkraft, skjærkraft, bøyemoment og torsjonsmoment, samt kombinasjoner av disse.
• Stabilitet av endimensjonale trekomponenter utsatt for trykk eller bøying, samt kombinasjoner av disse.
• De vanligste forbindelsene for trekonstruksjoner.
• Deformasjon, kapasitet og bruddformer av mekaniske forbindelser (forbindelser ved bruk av spiker, bolter, dybler og skruer).
• Krav til trekonstruksjoner i bruksgrensetilstand.

Ferdigheter. Studentene skal kunne:

• Dimensjonere endimensjonale trekomponenter (heltre, limtre, parallelfiner) i bruddgrensetilstand ifølge Eurokode 5 og bestemme tilstrekkelig tverrsnittsdimensjoner.

• Beregne kreftene, spenningene og deformasjoner i mekaniske forbindelser og utføre dimensjonering ifølge Eurokode 5 med hensyn til alle mulige bruddformer.
• Evaluere og foreslå bæresystemer for trekonstruksjoner bestående av endimensjonale komponenter (fagverk, portalrammer, buer, bjelke-og-søyle systemer) og beskrive overføring av vertikale og horisontale laster til fundamentering.
• Identifisere og evaluere effektene av anisotropi, fuktighet, tidsavhengighet og fleksibilitet av forbindelser, på responsen av trekomponenter og trekonstruksjoner.
• Gjennomføre Finite Element analyser av trekonstruksjoner bestående av endimensjonale komponenter.

Generell kompetanse:

• Det teoretiske grunnlaget for analyse og dimensjonering av trekonstruksjoner.
• Konstruksjonsanalyse av trekonstruksjoner bestående av endimensjonale elementer og dimensjonering av komponenter og forbindelser.
• Bakgrunnen for relevante bestemmelser i Eurokode 5.

Digital kompetanse:

• Modellering av trebaserte bæresystemer bestående av endimensjonale komponenter ved kvalifisert bruk av Finite Element-programvare. Første ordens lineær-elastisk analyse, linearisert knekkingsberegning og enkel andre ordens analyse.

Bærekraftskompetanse:

• Prosjektering av enkle trekonstruksjoner som er sikre, kostnads-effektive og material-effektive.
• Vurdere muligheten for å bruke tre til enkle konstruksjoner for å utnytte at tre er et fornybart materiale med lave klimagassutslipp.

Læringsformer og aktiviteter

Forelesninger, øvinger (regneøvinger og dataøvinger) og laboratorieøving.

2/3 av øvingene må være godkjent for å få adgang til eksamen. Undervisningen, øvingene og eksamensoppgavene blir gitt på engelsk. Studentens besvarelse kan være på norsk eller engelsk.

Obligatoriske aktiviteter

• Øvinger

Anbefalte forkunnskaper

Grunnleggende ferdigheter i statikk og mekanikk tilsvarende MEKT1201 Mekanikk 1 og BYGT2101 Konstruksjonsteknikk. Grunnleggende kunnskap om laster og last kombinasjoner, tilsvarende BYGT2101 Konstruksjonsteknikk.

Kursmateriell

Eurocode 5 (EN 1995-1-1: 2004, endringsblader og Norsk Nasjonalt Tillegg) og relaterte standarder.

Forelesningsnotater og presentasjoner utgitt i løpet av semesteret.

Anbefalte tillegg lærebøker:

- KIT,Blaß and Sandhaas: Timber Engineering - Principles for Design, ISBN 978-3-7315-0673-7

- Swedish Wood, Design of Timber Structures, ISBN 978-91-985212-5-2

Studiepoengreduksjon