Betonisen palkin puristusmurtokestävyys yhdistetyillä rasituksilla
Pulkkinen, Joona (2017)
2017
Rakennustekniikka
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
2017-06-07
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201705241498
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201705241498
Tiivistelmä
Jännitetyillä palkkisilloilla betonin puristusmurto yhdistetyillä rasituksilla on yleensä poikkileikkauksen koon mitoittava tekijä. Palkin puristusmurto voi tapahtua palkin puris-tuspinnassa eli taivutusmomentin ja jännevoiman vaikutuksesta poikkileikkauksen puris-tetummalla puolella taivutus- ja vääntömomentin yhteisvaikutuksen seurauksena sekä palkin sivupinnassa leikkausvoiman ja vääntömomentin yhteisvaikutuksen seurauksena. Tutkimuksen tarkoituksena oli saada lisää tietoa puristusmurtokestävyydestä ja siihen liittyvistä tekijöistä.
Tässä työssä tutkittiin poikkileikkauksen puristus- ja sivupinnan puristusmurtokestävyyt-tä yhdistetyillä rasituksilla tasojännitystilojen avulla. Tutkimus suoritettiin case-tutkimuksena. Laskennassa sivupinta otaksuttiin halkeilleeksi. Puristuspinta laskettiin sekä halkeilleena että halkeilemattomana. Tasojännitystilojen mukaisen laskennan tulok-sia verrattiin puristuspinnassa NCCI 2:n mukaisiin tuloksiin ja sivupinnassa NCCI 2:n ja EN 1992-2:n mukaisiin tuloksiin.
Suurimmassa osassa tarkasteltavia poikkileikkauksia sivupinnan ensisijainen murtotapa oli tasojännitystilojen mukaisesti laskettuna raudoituksen murto. Osassa tarkasteltavia poikkileikkauksia sivupinnan raudoitus ei kestänyt tarkastelumallin mukaan mitoitusrasi-tuksia. Tasojännitystilojen mukaisella tarkastelulla palkin sivupinnan puristusmurtokestä-vyys on tarkasteltavissa poikkileikkauksissa pienempi kuin NCCI 2:n tai EN 1992-2:n mukainen puristusmurtokestävyys, mikä johtuu osin suhteellisen pienestä sivupinnan raudoitusmäärästä.
Puristuspinta kesti kaikissa tarkasteltavissa poikkileikkauksissa mitoitusrasituksilla taso-jännitystilojen mukaisella laskennalla. Tarkasteltavissa poikkileikkauksissa tasojännitysti-lojen mukaisessa laskennassa puristuspinnan puristusmurtokestävyys oli suurempi kuin NCCI 2:n mukainen puristusmurtokestävyys, kun NCCI 2:n mukainen vääntökestävyy-den ylärajan käyttöaste oli suurempi kuin noin 0,33. Vastaavasti puristusmurtokestävyys oli pienempi tasojännitystilojen mukaisessa mitoituksessa, jos vääntökestävyyden ylära-jan käyttöaste oli pienempi kuin noin 0,33.
Taivutuksen ja väännön yhteisvaikutuksesta tapahtuva puristusmurto osoittautui tekijäk-si, joka tulisi ottaa huomioon poikkileikkauksissa, joissa esiintyy suuria vääntömomentte-ja suhteessa poikkileikkauksen kokoon. Yhteisvaikutuksesta tapahtuva puristusmurto ei kuitenkaan tämän tutkimuksen mukaan määrää poikkileikkauksen kokoa niin paljon kuin nykyinen NCCI 2:n mukainen yhteisvaikutusehto.
Tässä työssä tutkittiin poikkileikkauksen puristus- ja sivupinnan puristusmurtokestävyyt-tä yhdistetyillä rasituksilla tasojännitystilojen avulla. Tutkimus suoritettiin case-tutkimuksena. Laskennassa sivupinta otaksuttiin halkeilleeksi. Puristuspinta laskettiin sekä halkeilleena että halkeilemattomana. Tasojännitystilojen mukaisen laskennan tulok-sia verrattiin puristuspinnassa NCCI 2:n mukaisiin tuloksiin ja sivupinnassa NCCI 2:n ja EN 1992-2:n mukaisiin tuloksiin.
Suurimmassa osassa tarkasteltavia poikkileikkauksia sivupinnan ensisijainen murtotapa oli tasojännitystilojen mukaisesti laskettuna raudoituksen murto. Osassa tarkasteltavia poikkileikkauksia sivupinnan raudoitus ei kestänyt tarkastelumallin mukaan mitoitusrasi-tuksia. Tasojännitystilojen mukaisella tarkastelulla palkin sivupinnan puristusmurtokestä-vyys on tarkasteltavissa poikkileikkauksissa pienempi kuin NCCI 2:n tai EN 1992-2:n mukainen puristusmurtokestävyys, mikä johtuu osin suhteellisen pienestä sivupinnan raudoitusmäärästä.
Puristuspinta kesti kaikissa tarkasteltavissa poikkileikkauksissa mitoitusrasituksilla taso-jännitystilojen mukaisella laskennalla. Tarkasteltavissa poikkileikkauksissa tasojännitysti-lojen mukaisessa laskennassa puristuspinnan puristusmurtokestävyys oli suurempi kuin NCCI 2:n mukainen puristusmurtokestävyys, kun NCCI 2:n mukainen vääntökestävyy-den ylärajan käyttöaste oli suurempi kuin noin 0,33. Vastaavasti puristusmurtokestävyys oli pienempi tasojännitystilojen mukaisessa mitoituksessa, jos vääntökestävyyden ylära-jan käyttöaste oli pienempi kuin noin 0,33.
Taivutuksen ja väännön yhteisvaikutuksesta tapahtuva puristusmurto osoittautui tekijäk-si, joka tulisi ottaa huomioon poikkileikkauksissa, joissa esiintyy suuria vääntömomentte-ja suhteessa poikkileikkauksen kokoon. Yhteisvaikutuksesta tapahtuva puristusmurto ei kuitenkaan tämän tutkimuksen mukaan määrää poikkileikkauksen kokoa niin paljon kuin nykyinen NCCI 2:n mukainen yhteisvaikutusehto.