Jatkuvan esijännitetyn betonipalkin momenttien jakautuminen käyttörajatiloissa
Ylihärsilä, Iikka (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
2017-11-08
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201710252064
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201710252064
Tiivistelmä
Jatkuvat jännitetyt betonirakenteet ovat tyypillisesti paikallavalettuja ja ankkurijännerakenteita, joissa punoskulku on kaareva. Esijännitetyt betonirakenteet taas ovat yleensä yksiaukkoisia ja punoskulku on suora. Esijännitettyjä rakenteita on kuitenkin myös mahdollista toteuttaa jatkuvina, jolloin tarvitaan punoksia sekä palkin ylä- että alapintaan ottamaan vetorasituksia vastaan. Jatkuvan esijännitetyn rakenteen suunnittelu on huomattavasti monimutkaisempaa kuin yksiaukkoisen rakenteen. Ohjeita jatkuvien esijännitettyjen rakenteiden suunnitteluun ei ole.
Tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää esijännitetyn kaksiaukkoisen betonipalkin toimintaa käyttörajatiloissa erilaisilla punosmäärillä ja erilaisilla punosten sijainneilla, kun palkin annetaan halkeilla keskituella. Diplomityössä tehtiin laskentamalli, jolla tutkittiin halkeilun aiheuttamaa momenttien jakautumista. Laskenta suoritettiin kolmelle erilaiselle kaksiaukkoiselle palkille. Laskelmissa huomioitiin palkin oman painon, jännevoimien ja ulkoisten kuormien aiheuttama kuormitus. Myös jännevoimien aiheuttaman pakkomomentin vaikutusta rakenteen toimintaan tutkittiin eri punosvaihtoehdoilla.
Tutkimuksen tuloksena huomattiin, että keskituella tapahtuvalla halkeilulla on huomattava vaikutus rakenteen toimintaan. Huomattiin myös, että erilaisissa suunnitteluohjeiden ja standardien määrittelemissä jännitysrajoissa pysyminen on haastavaa etenkin keskituella. Momenttien jakautumista pystytään säätelemään vaihtelemalla jänne- ja betoniterästen määrää. Betoniterästen lisääminen palkin yläpintaan keskituella vähentää momenttien jakaantumista kenttiin ja pienentää halkeamaleveyksiä. Ylä- ja alapinnan jännevoimia valittaessa on syytä kiinnittää huomiota jännevoimien aiheuttamaan taipumaan. Asennuksen helpottamiseksi on hyvä, jos palkki ei ole liikaa taipunut jännevoimien vaikutuksesta. Jännevoimien aiheuttamalla pakkomomentilla huomattiin olevan selkeä vaikutus rakenteen toimintaan ja sen vaikutus tulisi huomioida mitoituksessa.
Tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää esijännitetyn kaksiaukkoisen betonipalkin toimintaa käyttörajatiloissa erilaisilla punosmäärillä ja erilaisilla punosten sijainneilla, kun palkin annetaan halkeilla keskituella. Diplomityössä tehtiin laskentamalli, jolla tutkittiin halkeilun aiheuttamaa momenttien jakautumista. Laskenta suoritettiin kolmelle erilaiselle kaksiaukkoiselle palkille. Laskelmissa huomioitiin palkin oman painon, jännevoimien ja ulkoisten kuormien aiheuttama kuormitus. Myös jännevoimien aiheuttaman pakkomomentin vaikutusta rakenteen toimintaan tutkittiin eri punosvaihtoehdoilla.
Tutkimuksen tuloksena huomattiin, että keskituella tapahtuvalla halkeilulla on huomattava vaikutus rakenteen toimintaan. Huomattiin myös, että erilaisissa suunnitteluohjeiden ja standardien määrittelemissä jännitysrajoissa pysyminen on haastavaa etenkin keskituella. Momenttien jakautumista pystytään säätelemään vaihtelemalla jänne- ja betoniterästen määrää. Betoniterästen lisääminen palkin yläpintaan keskituella vähentää momenttien jakaantumista kenttiin ja pienentää halkeamaleveyksiä. Ylä- ja alapinnan jännevoimia valittaessa on syytä kiinnittää huomiota jännevoimien aiheuttamaan taipumaan. Asennuksen helpottamiseksi on hyvä, jos palkki ei ole liikaa taipunut jännevoimien vaikutuksesta. Jännevoimien aiheuttamalla pakkomomentilla huomattiin olevan selkeä vaikutus rakenteen toimintaan ja sen vaikutus tulisi huomioida mitoituksessa.