Pääraudoitteen normaalivoimakestävyys ulkopuolelta jakoraudoitteella tukemattomassa teräsbetoni seinärakenteessa
Vasalampi, Johannes (2020)
2020
Rakennustekniikan DI-tutkinto-ohjelma - Degree Programme in Civil Engineering, MSc (Tech)
Rakennetun ympäristön tiedekunta - Faculty of Built Environment
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2020-04-02
Julkaisun pysyvä osoite on
http://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202004023031
http://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202004023031
Tiivistelmä
Työn tavoitteena oli selvittää pääraudoitteen normaalivoimakestävyys, ulkopuolelta jako-raudoitteella tukemattomassa teräsbetonisessa seinärakenteessa. Työssä selvitettiin teräsbe-tonirakenteen paikallista stabiiliuden menetykseen johtavia ilmiöitä, kuten suojabetonikerroksen lohkeilua, lokaalia- ja globaalia raudoitteiden nurjahdusta. Lisäksi tutkimuksessa selvitettiin eri-laisia raudoitteiden normaalivoimakestävyyksiä arvioivia menetelmiä. Menetelmien käytettävyyt-tä ja tuloksia tutkittiin esimerkkirakenteen avulla.
Esimerkkirakenteen normaalivoimakestävyys määritettiin tutkimuksessa usealla eri lasken-tamenetelmällä. Menetelmillä saatuja tuloksia verrattiin keskenään. Tulokseksi saatiin, että tar-kemmin rakennetta analysoitaessa, voidaan sille saavuttaa lisää kapasiteettia. Tutkimuksessa huomattiin, että ulkopuolelta jakoraudoitteella tukemattomassa teräsbetoniseinässä pääterästen normaalivoimakestävyys on merkittävästi heikompi kuin, Eurokoodin mukaisesti toteutetun sei-nän vastaavien terästen normaalivoimakestävyys. Tutkimuksen perusteella, ulkopuolelta jako-raudoitteella tukemattoman raudoituksen sisältävää seinää ei tarvitse suoraan mitoittaa raudoit-tamattomana seinänä, vaan rakenteelle on määritettävissä laskennallinen kapasiteetti.
Perinteisistä laskentamenetelmistä käytettävimmäksi menetelmäksi osoittautui Naito et. al. -mukainen laskentamenetelmä. Menetelmän tulokset olivat toiseksi lähimpänä käsinlaskentame-netelmien tulosten keskiarvoa, mutta laskentamenetelmän ominaisuudet olivat paremmat kuin lähimpänä keskiarvoa olevalla menetelmällä.
Lisäksi laskentaa suoritettiin myöskin Ansys-laskentaohjelmalla. Ohjelmaan mallinnettiin pe-rinteisillä menetelmillä laskettuja rakennemalleja ja suoritettiin niille nurjahdustarkastelu. Las-kentaohjelman tuottamia tuloksia verrattiin muilla menetelmillä tuotettuihin tuloksiin.
Tutkimus suosittelee raudoitteiden globaalia eli kokorakenteen nurjahdusta ja lokaalia eli ra-kenteen osan nurjahdusta käsittelevän osuuden lisäämistä seinien mitoitusta käsittelevään oh-jeistukseen, ja näin lisäävän käyttäjien tietoisuutta kyseisestä ilmiöstä. Lisätutkimuksessa voisi verifioida tässä työssä tehtyjä päätelmiä, sekä käsitellä laajemmin globaalia nurjahdusta.
Esimerkkirakenteen normaalivoimakestävyys määritettiin tutkimuksessa usealla eri lasken-tamenetelmällä. Menetelmillä saatuja tuloksia verrattiin keskenään. Tulokseksi saatiin, että tar-kemmin rakennetta analysoitaessa, voidaan sille saavuttaa lisää kapasiteettia. Tutkimuksessa huomattiin, että ulkopuolelta jakoraudoitteella tukemattomassa teräsbetoniseinässä pääterästen normaalivoimakestävyys on merkittävästi heikompi kuin, Eurokoodin mukaisesti toteutetun sei-nän vastaavien terästen normaalivoimakestävyys. Tutkimuksen perusteella, ulkopuolelta jako-raudoitteella tukemattoman raudoituksen sisältävää seinää ei tarvitse suoraan mitoittaa raudoit-tamattomana seinänä, vaan rakenteelle on määritettävissä laskennallinen kapasiteetti.
Perinteisistä laskentamenetelmistä käytettävimmäksi menetelmäksi osoittautui Naito et. al. -mukainen laskentamenetelmä. Menetelmän tulokset olivat toiseksi lähimpänä käsinlaskentame-netelmien tulosten keskiarvoa, mutta laskentamenetelmän ominaisuudet olivat paremmat kuin lähimpänä keskiarvoa olevalla menetelmällä.
Lisäksi laskentaa suoritettiin myöskin Ansys-laskentaohjelmalla. Ohjelmaan mallinnettiin pe-rinteisillä menetelmillä laskettuja rakennemalleja ja suoritettiin niille nurjahdustarkastelu. Las-kentaohjelman tuottamia tuloksia verrattiin muilla menetelmillä tuotettuihin tuloksiin.
Tutkimus suosittelee raudoitteiden globaalia eli kokorakenteen nurjahdusta ja lokaalia eli ra-kenteen osan nurjahdusta käsittelevän osuuden lisäämistä seinien mitoitusta käsittelevään oh-jeistukseen, ja näin lisäävän käyttäjien tietoisuutta kyseisestä ilmiöstä. Lisätutkimuksessa voisi verifioida tässä työssä tehtyjä päätelmiä, sekä käsitellä laajemmin globaalia nurjahdusta.