Eurokoodin mukainen mitoitus varmuuslukuja yhdistelemällä

Abstract

Eurokoodit ovat Euroopassa käytössä oleva suunnittelustandardikokoelma, joka määrittää rakennesuunnittelussa käytettävät standardit mitoitukselle. Eurokoodeja on kritisoitu vaikeakäyttöisiksi, jonka takia niiden rinnalle on esitetty vaihtoehtoisia menetelmiä. Tässä työssä tutkitaan Tuomo Poutasen esittelemää menetelmää, jossa eurokoodien asettamien kuormien ja materiaalien osavarmuuslukuja yhdistellään, jotta suunnittelijalle jäävien päätösten määrä vähentyisi. Työn tavoitteena on vertailla eurokoodien mukaista mitoitusta ja varmuuslukuja yhdistelevää mitoitusta, ja tuoda esiin vaihtoehtoinen mitoitusmenetelmä eurokoodien rinnalle. Työ jakaantuu kahteen osaan. Ensimmäinen osa on kirjallisuustutkimus, jossa esitellään molemmat menetelmät. Menetelmistä esitellään yleiset tiedot ja tuodaan esiin eri menetelmien positiiviset ja negatiiviset puolet. Esittelyssä keskitytään menetelmien kuormien ja materiaalien osavarmuuslukujen erilaisiin käsittelytapoihin. Osiossa esitellään laskentakaavat, joita työn mitoitusesimerkeissä käytetään. Työn toisessa osassa toteutetaan kahden eri rakenteen mitoitukset eurokoodimitoituksella sekä varmuuslukuja yhdistelevällä menetelmällä. Mitoitus esimerkeissä käytetään selkeyden vuoksi yksinkertaisia rakenteita. Ensimmäinen rakenne on kirjastossa sijaitseva teräsbetonirakenne, joka koostuu palkista ja laatasta. Toinen rakenne on asuinrakennuksen puinen välipohjapalkki. Työn ensimmäisessä osassa havaittiin eurokoodimitoituksessa olevan enemmän muuttujia sekä osavarmuuslukuja, jotka johtavat monimutkaisempaan ja aikaa vievämpään mitoitukseen. Useampi osavarmuusluku tekee mitoituksesta monimutkaisempaa ja suunnittelijan täytyy tutkia useampia kuormitusyhdistelmiä löytääkseen sopivan kuormitustilanteen. Osavarmuuslukuja yhdistelevässä menetelmässä varmuuslukujen yhdistely vähentää suunnittelijan valintoja, joten käytettävien laskukaavojen määrä vähenee ja laskenta yksinkertaistuu. Työn toisessa osassa havaittiin molempien menetelmien tuottavan puisen välipohjapalkin mitoituksessa samat tulokset. Teräsbetonirakenteen mitoituksessa eri menetelmien tulokset eroavat toisistaan hieman, mutta johtavat silti samoihin päätelmiin ja lopputuloksiin.