Faglig innhold

• Tre som bygningsmaterialet: egenskaper
• Mekanikk av tre
• Bearbeidede treprodukter
• Trekomponenter og trebaserte bæresystemer
• Dimensjonering av tverrsnitt og stabilitet av trekomponenter
• Introduksjon til forbindelser
• Brannteknisk dimensjonering av trekomponenter
• Hovedprinsipper for konstruksjonsanalyse av trekonstruksjoner
• Bruksgrensetilstand: forskyvninger

Læringsutbytte

Trekonstruksjoner 1 er det første emnet innen fagområdet trekonstruksjoner. Emnet gir grunnlaget for beregning og dimensjonering av trekomponenter 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).
• Tverrsnittets kapasitet av trekomponenter for forskjellige lastvirkninger: aksialkraft, skjærkraft, bøyemoment og torsjonsmoment, samt kombinasjoner av disse.
• Stabilitet av trekomponenter utsatt for trykk eller bøying, samt kombinasjoner av disse.
• Typologi og grunnleggende prinsipper for forbindelser i tre
• Mekanisk oppførsel av trekomponenter under branneksponering.
• Hovedprinsipper for konstruksjonsanalyse av trekonstruksjoner
• Bruksgrensetilstand: Beregning og dimensjoneringskontroll av forskyvninger

Ferdigheter. Studentene skal kunne:

• Dimensjonere trekomponenter i bruddgrensetilstand ifølge Eurokode 5 og bestemme tilstrekkelig tverrsnittsdimensjoner.
• Identifisere og evaluere effektene av anisotropi, fuktighet, tidsavhengighet og fleksibilitet av forbindelser, på responsen av trekomponenter.
• Foreslå bæresystemer for trekonstruksjoner (fagverk, portalrammer, buer, bjelke-og-søyle systemer, massivetre systemer) og beskrive overføring av vertikale og horisontale laster til fundamentering.
• Gjennomføre enkle Finite Element Analyser og beregne lastvirkninger av trekonstruksjoner.

Generell kompetanse:

• Det teoretiske grunnlaget for analyse og dimensjonering av trekonstruksjoner.
• Dimensjonering av trekomponenter.
• Bakgrunnen for relevante bestemmelser i Eurokode 5.

Digital kompetanse:

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

Bærekraftskompetanse:

• Sikker, kostnadseffektiv og materialeffektiv dimensjonering av trekomponenter.
• 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. Undervisningsmateriell 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 (deler EN 1995-1-1 og EN 1995-2, 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