Teräsbetonipilarin poikittaisraudoitus: Kirjallisuusselvitys teräsbetonipilarin hakaraudoituksen toiminnasta

Abstract

Pilarit kantavat yleensä suuria pystysuuntaisia kuormia, minkä takia teräsbetonipilari tarvitsee pääteräksiä sitovaa ja poikkileikkausta koossa pitävää raudoitusta eli hakateräksiä. Niin hakojen halkaisijan kuin määränkin mitoitus perustuu melko pieneen määrään lähtötietoja. Tässä työssä tutkitaan hakaraudoituksen määrän ja jaon vaikutusta sen vaikutuksiin sekä vertaillaan kirjallisuudesta löytyviä tapoja ottaa poikittaisraudoitus huomioon pilarin pääsuunnan kapasiteetin laskennassa.

Työssä käydään ensiksi lyhyesti läpi pilarien toimintaa, jonka jälkeen syvennytään hakaterästen toimintaan. Toisessa luvussa esitellään teräsbetonipilarin teoriaa ja suunnittelua koskevia standardeja. Kolmannessa luvussa on esitetty ja vertailtu teorian ja standardien mukaisen laskennan tuloksia.

Hakaraudoitusta voidaan hyödyntää pilarin pääsuunnan kapasiteetin kasvattamisessa. Tällöin hakaraudoituksen täytyy kuitenkin olla huomattavasti nykyisen Eurokoodin minimivaatimuksia tiheämpää. Koska betonin puristuslujuutta pystytään parantamaan poikittaisraudoituksella, olisi hyödyllistä toteuttaa tutkimus hakarautojen koko-, muoto- ja jakovaikutuksesta teräsbetonipilarin kapasiteettiin Suomessa käytössä olevilla betonityypeillä.

Columns typically carry great axial loads. In order to transfer these loads to substructure concrete column needs to be reinforced with longitudinal steel rods. Lateral reinforcement is needed to keep this longitudinal reinforcement from buckling. Lateral reinforcement also con-fines the concrete core, thus increasing columns longitudinal capacity.

In current Eurocodes dimensioning of lateral reinforcement is based on few parameters. Nowadays more attention to dimensioning of lateral reinforcement is only paid in earthquake situations. Could lateral reinforcement be used to significantly increase the longitudinal capacity of column in seismically stable conditions?

Scope of this study is to find out how amount and distribution of lateral reinforcement affects on the longitudinal capacity of column. A comparison between different calculational models on the confinement effect from the literature is also carried out.

In the second chapter behaviour of the column is presented, as well as some of the design rules regarding dimensioning of RC column. In the third chapter the theory and design rules are compared with calculations.

It turns out that lateral, or confinement, reinforcement can be used to increase the columns longitudinal capacity. To achieve this confining effect the total amount of lateral reinforcement should be significantly greater than minimal requirements of current Eurocodes. Further studies on the subject are needed.