Faglig innhold

• Tre som bygningsmaterialet: 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 1 er det første emnet innen fagområdet trekonstruksjoner. Emnet gir grunnlaget for beregning av trekonstruksjoner med endimensjonale elementer og dimensjonering av lineære trekomponenter og forbindelser etter Eurokode 5. Sammen med TKT4212 Trekonstruksjoner 2, gir emnet et bredt grunnlag for beregning og dimensjonering av trekonstruksjoner.

Trekonstruksjoner 1 har følgende læringsmål:

Kunnskap. Studentene skal ha kunnskap om:

• Tre som bygningsmaterialet: 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 TKT4116 Mekanikk 1 og TKT4122 Mekanikk 2. Grunnleggende kunnskap om laster og last kombinasjoner, tilsvarende TBA4125 - BM4 Prosjektering.

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