NCCI 2 päivitys ja ajankohtaista betonirakenteista

Transkriptio

1 NCCI 2 päivitys ja ajankohtaista betonirakenteista Siltatekniikan päivät, prof. TkT Anssi Laaksonen

2 Sisältö 1) NCCI 2 keskeisimmät päivitykset 2) Diplomityö: Jännitetyn palkkisillan päätypalkkien halkeamat 3) Tutkimusprojekti: Mitoitusmalli TB-paalujen rakenteelliselle kantokyvylle prof. Anssi Laaksonen 2

3 NCCI 2 keskeisimmät päivitykset

4 Jännittämishetki Jännittämistyössä sallitaan 5% toleranssi yksittäiselle jänteelle ja 3% jänteiden yhteenlasketusta voimasta EN 13670, EN => NCCI 2 Alla on esitetty vähimmäisvaatimukset jännittämistyön tekemiseksi, kaikkien kyseeseen tulevien ehtojen tulee täyttyä: Betonin lujuus on suurempi kuin 0,8*f ck (28) tai 1,0*f ck (28), jos punosnipun punosten lkm > 15 Jälkijännitettävissä rakenteissa valutyön päättymisestä on kulunut vähintään 10 vuorokautta tai 14 vuorokautta, jos punosnipun punosten lkm > 15 Mikäli jännitystyö tehdään ennen 28 vuorokauden ikää, on suunnitelmissa käytettävä jännittämisajankohdan t 0 mukaista virumalukua Lujuus on oltava lisäksi vähintään asianomaisessa jännemenetelmän eurooppalaisessa teknisessä hyväksynnässä (ETA) tai varmennustodistuksessa määritellyn vähimmäisarvon suuruinen. prof. Anssi Laaksonen,

5 Vetojännitysrajatila, JB-rakenne Pitkäaikainen Kuormitusyhdistelmä dec dec dec dec dec Pysyvät kuormat dec dec prof. Anssi Laaksonen,

6 Jänteiden vapaat välit Jälkijännitetyllä rakenteella jännekulkujen tiukimpien kaarien kohdalla esiintyy merkittäviä ohjausvoimia Tällä alueelle toisensa päälle sijoitetuille jänteille on annettu minimi vapaa väli 2D, jolloin poikittaisen raudoituksen tarvetta ei ole edellytetty tarkastettavaksi Vasemman puoleisessa kuvassa on esitetty tämä rajattu alue ja keskinäinen vaadittu vapaa väli varjostettuna prof. Anssi Laaksonen 6

7 Paalut Paaluilla vähimmäisraudoitteen tarvetta on tarkennettu Osavarmuusluvut ja menettely prof. Anssi Laaksonen 7

8 Muuta Reunapalkkien yhteydessä esitetään ruostumattoman raudoitteen käyttö Vastakallituksen ohjeistusta on korjattu, etäisyys mm, kunhan ei sijaitse ajoradan alla Lisäksi kaiteelta välittyvien törmäystilanteen kuormien välittyminen tulee varmistaa => T20 lenkkiraudoite ankkuroidaan riittävän pitkälle kansilaattaan prof. Anssi Laaksonen 8

9 Tulee täsmentymään: Ripustusraudoitukset Esimerkiksi kun palkki tukeutuu toisen palkin alapintaan tai kylkeen, on käytettävä ripustusraudoitusta ripustettavalle tukireaktiolle. Ripustusraudoitus muodostetaan haoista, jotka sijoitetaan seuraavalle alueelle Ripustusraudoituksella ripustettavan palkin tukireaktio nostetaan mahdollisimman ylös tuettavaan palkkiin prof. Anssi Laaksonen,

10 Jännitetyn palkkisillan päätypalkkien halkeamat

11 Mikko Kuusela, Diplomityö: Jännitetyn palkkisillan päätypalkkien halkeamien syiden analysointi FEMlaskennan avulla Tyypilliset halkeamat Halkeamat sijaitsevat pääty- ja pääkannattimen välisessä nurkassa Halkeamaleveys 0,1-0,5mm Halkeamien määrä vaihtelee Havaittiin esiintyvän usean tyyppisissä silloissa Pääpalkkien lkm. 1-3 Paaluille ja laakereille perustetut Myös ulokepalkkisilloissa Jännevoima välillä MN/palkki Raudoitusmäärä välillä T16K200 T25K mm mm 2 Havainnot yht. 16 sillasta

12 Miten tutkittiin? Tilavuusmallin avulla, käytettiin välisolmullisia tilavuuselementtejä Käytettiin lineaarisesti elastista materiaalimallia Epälineaarisuuksia ja raudoitteen määrää ei huomioitu 2 case kohdetta Sähköaseman risteyssilta, Vantaa Skågbyntien risteyssilta, Loviisa

13 Halkeamien syyt Betonin alhainen vetolujuus Jännittämishetkellä ~80% lopullisesta Eivät aiheudu yksittäisistä kuormista vaan niiden summavaikutuksesta Rakenteiden omapaino Jännevoima Liikennekuorma Lämpötilaero Vetojännitykset kerääntyvät kaikista kuormista samalle alueelle Epäjatkuvuuskohta Tutkituissa rakenteissa vetolujuus ylittyi jo jännittämisen jälkeisillä kuormilla Jännityskentän muoto

14 Halkeamien suunnat Vinossa pystysuuntaan nähden Noudattavat rakennemallista saatujen pääjännitysten suuntaa Halkeamat syntyvät kohtisuoraan vetävää pääjännitystä (σ 1 ) vastaan Case 1, Jännittämisen jälkeen Case 2, Jännittämisen jälkeen

15 Halkeilun estäminen 1/2 Päätypalkin korkeuden kasvattaminen tai viisteiden tekeminen pienentää vetojännityksiä Paksuntamisella ei suuria vaikutuksia Jännittämisen jälkeisessä tilanteessa vetojännitykset pienenivät: Korottaminen -35% Viisteet % Paksuntaminen -10%

16 Halkeilun estäminen 2/2 Jänneankkurien sijainnilla on vaikutusta vetojännitysten suuruuteen Reunimmaisilla ankkureilla syntyy suuremmat vetojännitykset kuin sisemmillä Ylempänä sijaitsevilla ankkureilla syntyy suuremmat vetojännitykset kuin alempana sijaitsevilla

17 Tutkimusprojekti: Mitoitusmalli TB-paalujen rakenteelliselle kantokyvylle Tutkija: Jukka Haavisto

18 Mekaaninen malli tb-paalun kantokyvylle - Lähtötiedot ja laskentaoletukset Betonin ja raudoitusterästen jännitys-venymä yhteydet tunnetaan Lyhytaikainen kuormitus Paalun taipuma noudattaa sinikäyrää Alkuepäkeskisyys 2. kertaluvun taipuma Poikkileikkauksen N-M-κ yhteys tunnetaan Maan sivupaine-siirtymä yhteys tunnetaan Paalun alkuepäkeskisyys Jatketuilla L / 150 Jatkamattomilla L / 300 Jukka Haavisto

19 Mekaaninen malli tb-paalun kantokyvylle - Laskennan eteneminen Lähtötilanteessa pehmeässä maassa oleva alkutaipunut paalu, jota ei vielä kuormitettu Tässä vaiheessa arvataan taipumakuplan pituus (Pituutta varioidaan myöhemmin) Tartutaan taipumakuplan puoleen väliin ja kasvatetaan toisen kertaluvun taipumaa väkisin askel kerrallaan Ratkaistaan jokaisen askeleen kohdalla normaalivoima siten, että kuplan puolivälissä oleva sisäinen momentti ja ulkoinen momentti ovat tasapainossa Jukka Haavisto

20 Mekaaninen malli tb-paalun kantokyvylle - Laskennan eteneminen Lyhytaikainen kuormitus Määritetään tb-paalun maksimi normaalivoima N-y 2 kuvaajan huippuarvosta Varioidaan taipumakuplan pituutta ja määritetään teräsbetonipaalun lopulliseksi kantokyvyksi matalin maksiminormaalivoiman arvo Normaalivoima, N [kn] Tb-paalun normaalivoima eri sivusiirtymillä Sivusiirtymä, y 2 [mm] Normaalivoima, N [kn] Tb-paalun kantokyky erilaisilla taipumakuplilla kn Taipumakuplan pituus, L [m] Jukka Haavisto

21 Kiitos, kysymyksiä?