Ankkurointimitoitus teräsbetonirakenteissa : Vertailu RakMk B4 ja EC2 välillä
Viitala, Teemu (2015)
Viitala, Teemu
Tampereen ammattikorkeakoulu
2015
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2015121320473
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2015121320473
Tiivistelmä
Tämän opinnäytetyön tarkoituksena on tarkastella Eurokoodi 2:den ja Suomen rakentamismääräyskokoelman osion B4 mukaisia teräsbetonirakenteiden ankkuroinnin laskentamenetelmiä ja selvittää näiden keskeisimmät erot. Työn alussa esitellään betonin ja teräksen yhteistoiminnan edellytyksiä. Tämän jälkeiset kappaleet käsittelevät molempien standardien mukaisia laskentamenetelmiä sekä tulosten tarkastelua. Työssä tarkastellaan suorien tankojen ankkurointia sekä koukkujen, hitsattujen poikkitankojen ja ankkurointikappaleiden ankkurointivaikutusta. Tämän lisäksi tarkastellaan limijatkosten ankkurointia. Tarkastelun laskentaesimerkit on laadittu liitteiksi työn loppuun.
Ankkurointivoiman erot aihetuvat leikkausraudoituksen eroista sekä ristikkomallin rakenteesta. Samalla leikkausraudoituksella ja ristikkoa mallin puristusdiagonaalin kulman arvolla (45 ) ankkurointivoimat ovat hyvin lähellä tosiaan. Kun puristusdiagonaalin kulmaksi valitaan Eurokoodissa 21,8 ovat ankkurointivoimien erot suurimmillaan 58%. Suorien tankojen ankkurointipituuden perusarvo lasketaan samasta kaavasta, kuitenkin tartuntalujuudet lasketaan eri kaavoista. Puristusdiagonaalin kulman ollessa sama 45 ovat suorien tankojen ankkurointipituudet hyvin lähellä tosiaan ja kun kulma on Eurokoodissa 21,8 ovat ne toisistaan eniten poikkeavia (63%).
Koukkujen kapasiteettia laskettaessa Eurokoodin mukainen kapasiteetti on 10 % suurempi. Eurokoodissa kapasiteetti lasketaan tangon päästä ja Betoninormeissa siihen lisätään koukun kapasiteetin osuus. Hitsattujen poikkitankojen kapasiteetti lasketaan lähes samoilla kaavoilla, mutta niiden maksimi kapasiteetit lasketaan eri kaavoista ja eri standardien liitosluokkiin verrannollisina. Paikallisen puristuksen ja halkaisuvoimien laskentakaavat ovat samoja, joten niissä ei ole merkittäviä eroja. Betoninormeissa määritetään halkaisuvoimalle ehto, jonka toteutuessa voidaan betonin olettaa kestävän ilman halkaisuvetoraudoitusta.
Limijatkokset lasketaan molemmissa menetelmissä suhteessa jatkoskertoimeen. Betoninormeissa määritetään jatkoskertoimet a ja b, joilla huomioidaan betonipeitteen vaikutus. Eurokoodin mukaiset jatkoskertoimet ovat keskimäärin 12 % suuremmat Betoninormeissa käytettäessä kertoimen a arvoja ja keskimäärin 17 % pienemmät käytettäessä kertoimen b arvoja.
Ankkurointivoiman erot aihetuvat leikkausraudoituksen eroista sekä ristikkomallin rakenteesta. Samalla leikkausraudoituksella ja ristikkoa mallin puristusdiagonaalin kulman arvolla (45 ) ankkurointivoimat ovat hyvin lähellä tosiaan. Kun puristusdiagonaalin kulmaksi valitaan Eurokoodissa 21,8 ovat ankkurointivoimien erot suurimmillaan 58%. Suorien tankojen ankkurointipituuden perusarvo lasketaan samasta kaavasta, kuitenkin tartuntalujuudet lasketaan eri kaavoista. Puristusdiagonaalin kulman ollessa sama 45 ovat suorien tankojen ankkurointipituudet hyvin lähellä tosiaan ja kun kulma on Eurokoodissa 21,8 ovat ne toisistaan eniten poikkeavia (63%).
Koukkujen kapasiteettia laskettaessa Eurokoodin mukainen kapasiteetti on 10 % suurempi. Eurokoodissa kapasiteetti lasketaan tangon päästä ja Betoninormeissa siihen lisätään koukun kapasiteetin osuus. Hitsattujen poikkitankojen kapasiteetti lasketaan lähes samoilla kaavoilla, mutta niiden maksimi kapasiteetit lasketaan eri kaavoista ja eri standardien liitosluokkiin verrannollisina. Paikallisen puristuksen ja halkaisuvoimien laskentakaavat ovat samoja, joten niissä ei ole merkittäviä eroja. Betoninormeissa määritetään halkaisuvoimalle ehto, jonka toteutuessa voidaan betonin olettaa kestävän ilman halkaisuvetoraudoitusta.
Limijatkokset lasketaan molemmissa menetelmissä suhteessa jatkoskertoimeen. Betoninormeissa määritetään jatkoskertoimet a ja b, joilla huomioidaan betonipeitteen vaikutus. Eurokoodin mukaiset jatkoskertoimet ovat keskimäärin 12 % suuremmat Betoninormeissa käytettäessä kertoimen a arvoja ja keskimäärin 17 % pienemmät käytettäessä kertoimen b arvoja.