Teräsbetonisten laattasiltojen tilastollinen tarkastelu Taitorakennerekisterin avulla

Abstract

Tässä työssä tutkitaan teräsbetonisia laattasiltoja Taitorakennerekisterin avulla. Laattasillat ovat Suomen yleisimpiä betonisiltoja ja niitä käytetään paljon risteyssiltoina ja alikulkukäytävinä. Näin ollen betoniset laattasillat muodostavat suuren osan Suomen tiesilloista. Tutkimuksen tavoitteena on tutkia, miten siltojen ominaisuudet ovat kehittyneet 1950-luvulta 2010-luvulle. Työssä tutkitaan sekä geometrisia että rakenteellisia ominaisuuksia. Näiden lisäksi kerätään yleistä dataa laattasilloista, ja tutkitaan, miten sillat jakautuvat esimerkiksi käyttötarkoituksen mukaan.

Työn ensimmäinen vaihe on kirjallisuuskatsauksena toteutettu teoriaosuus Suomen silloista. Aluksi kerrottiin lyhyesti yleistietoa, minkä jälkeen tarkennuttiin teräsbetonisiin laattasiltoihin, joiden rakennetta, käyttötarkoituksia ja tyyppejä avattiin tarkemmin. Teoriaosuuden jälkeen siirrytään analyysiosuuteen, jossa Taitorakennerekisteristä kerättiin dataa kahdella eri haulla. Ensimmäisessä haussa dataa kerättiin muun muassa käyttötarkoituksista ja staattisista toimintatavoista. Toisessa haussa hakuehtoja tiukennettiin ja siltoja valittiin satunnaisesti 10 kappaletta joka vuosikymmeneltä. Näiden siltojen rakennepiirustuksista kerättiin tarkempaa dataa, josta muodostettiin ominaisuus-vuosiluku-kuvaajia. Näiden kuvaajien avulla analysoitiin laattasiltojen ominaisuuksien kehitystä.

Analyysiosuudessa huomataan, että ensimmäisestä hausta kerätty data ei vastaa teoriaosuuden lähteissä kerrottua tietoa. Esimerkiksi lähteissä kerrottaan laattasillan olevan erityisen yleinen risteyssilta, kun taas kerätyn datan perusteella vesistösilta on selkeästi yleisin käyttökohde. Tämä selittyy sillä, että Taitorakennerekisterissä olevista silloista suurin osa on Väyläviraston omistamia, ja kaupungit käyttävät rekisteriä vain vapaaehtoisesti. Tämän takia maantiesillat painottuvat datassa yli kaupunkialueiden siltojen. Tarkemmassa analyysissa monissa ominaisuuksissa huomataan hyvin loogista kehitystä vuosien varrella. Siltojen mitat ovat esimerkiksi pisimmän jännemitan ja hyötyleveyden osalta kasvaneet hitaasti ja tasaisesti. Mielenkiintoisimmat ominaisuudet tämän analyysin osalta ovat kuitenkin välituen rakenne ja kannen raudoitus. Välitukien rakenteessa tapahtui erittäin selkeä ja terävä muutos 1960- ja 1970-lukujen vaihteessa. Välituen pilarien muoto vaihtui neliskulmaisesta pyöreäksi ja samalla pilarien poikkipinta-ala kasvoi. Tämä johti pilarien määrän vähenemiseen ja samalla esteettisempiin välitukiratkaisuihin. Samassa aikaikkunassa taivutusraudoituksen määrä tuella kasvoi myös huomattavasti. Yllättävintä on kuitenkin se, että tuella olevan raudoituksen määrä pysyi hyvin samankaltaisena 1970-luvulta aina 2000-luvulle saakka, ja seuraava selkeämpi muutos on nähtävissä vasta 2010-luvulla.