Jännebetonirakenteen halkeilun hallinta tartunnattomia jänteitä käytettäessä
Ranua, Risto (2014)
2014
Rakennustekniikan koulutusohjelma
Talouden ja rakentamisen tiedekunta - Faculty of Business and Built Environment
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2014-12-03
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201412051591
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201412051591
Tiivistelmä
Suomen rakentamismääräyskokoelmassa kaikkia jänteitä pidettiin korroosioherkkinä materiaaleina, mikä asetti tiukennettuja vaatimuksia jännebetonirakenteille. Tiukennettujen vaatimuksien täyttäminen edellytti usein suuria jännepunosmääriä. Eurokoodien voimaantulon myötä suhtautuminen tartunnattomin jäntein toteutettuihin rakenteisiin on muuttunut. Perinteisesti jännebetonirakenteet on suunniteltu jänteiden korroosioherkkyyden vuoksi kokonaan puristetuiksi ja halkeilemattomiksi, mikä johtaa myös pieniin taipumiin. Muutoksen myötä tartunnattomin ankkurijäntein toteutetuissa rakenteissa voidaan sallia suurempia vetojännityksiä, mikä mahdollistaa jännepunosmäärän pienentämisen. Tämä kuitenkin muuttaa tartunnattomin jäntein toteutettujen pysäköintirakennusten mitoitusperinteitä, koska halkeamaleveysvaatimuksen ja taipumarajan täyttymiseen täytyy kiinnittää jatkossa enemmän huomiota.
Tässä tutkimuksessa selvitetään laskennallisesti jännepunosmäärän muutoksen vaikutuksia erään pysäköintirakennuksen jännebetonirakenteisiin. Tutkimuksessa tarkastellaan rakenteen murtokapasiteettia, taipumaa ja halkeamaleveyttä. Tutkittavia rakenteita ovat jatkuva laatta ja jäykkänurkkainen kehä. Rasitukset lasketaan elementtimenetelmää hyödyntävän tietokoneohjelman avulla. Rakenteiden mitoitus suoritetaan eurokoodin SFS-EN 1992-1-1 osoittamalla tavalla, ja mitoitusta varten kehitetään tarvittavat laskentapohjat, jotka perustuvat Mathcad-ohjelmaan.
Saatujen tulosten perusteella voidaan todeta, että lieventyneillä vaatimuksilla on suuri vaikutus vaadittuihin jännepunosmääriin siten, että muutos on suurin lievimmillä rasitusluokilla. Jännepunosmäärällä on myös selvä yhteys vaadittuun betoniteräsmäärään murtorajatilatarkastelussa. Edullisiin rakenteisiin päästään valitsemalla jännepunosmäärä sellaiseksi, että käyttörajatilan vaatimukset täyttyvät murtorajatilan edellyttämällä betoniteräsmäärällä, koska jännepunosmäärän valitseminen liian pieneksi kasvattaa tarvittavaa betoniteräsmäärää voimakkaasti.
Osa tuloksista on varmasti voimassa vain tutkituilla rakenteilla ja oletuksilla. Varsinkin jännevälin muutoksella on suuri vaikutus saataviin tuloksiin. Jatkotutkimuksena pitäisi tutkia jälkijännitettyjen betonirakenteiden toimintaa muilla jänneväleillä ja dimensioilla.
Tässä tutkimuksessa selvitetään laskennallisesti jännepunosmäärän muutoksen vaikutuksia erään pysäköintirakennuksen jännebetonirakenteisiin. Tutkimuksessa tarkastellaan rakenteen murtokapasiteettia, taipumaa ja halkeamaleveyttä. Tutkittavia rakenteita ovat jatkuva laatta ja jäykkänurkkainen kehä. Rasitukset lasketaan elementtimenetelmää hyödyntävän tietokoneohjelman avulla. Rakenteiden mitoitus suoritetaan eurokoodin SFS-EN 1992-1-1 osoittamalla tavalla, ja mitoitusta varten kehitetään tarvittavat laskentapohjat, jotka perustuvat Mathcad-ohjelmaan.
Saatujen tulosten perusteella voidaan todeta, että lieventyneillä vaatimuksilla on suuri vaikutus vaadittuihin jännepunosmääriin siten, että muutos on suurin lievimmillä rasitusluokilla. Jännepunosmäärällä on myös selvä yhteys vaadittuun betoniteräsmäärään murtorajatilatarkastelussa. Edullisiin rakenteisiin päästään valitsemalla jännepunosmäärä sellaiseksi, että käyttörajatilan vaatimukset täyttyvät murtorajatilan edellyttämällä betoniteräsmäärällä, koska jännepunosmäärän valitseminen liian pieneksi kasvattaa tarvittavaa betoniteräsmäärää voimakkaasti.
Osa tuloksista on varmasti voimassa vain tutkituilla rakenteilla ja oletuksilla. Varsinkin jännevälin muutoksella on suuri vaikutus saataviin tuloksiin. Jatkotutkimuksena pitäisi tutkia jälkijännitettyjen betonirakenteiden toimintaa muilla jänneväleillä ja dimensioilla.