Liitos ja mitat. Murtorajatilan momenttimitoituksen voimasysteemi. laattakaistan leveys. := 1200mm. laatan jänneväli. L := 8000mm

Transkriptio

1 /5 Liitoksen DO305 laskentaesimerkki Esimerkissä käsitellään tyypillisten elementtien mittojen mukaista liitosta. Alkuperäisen kuvan mukaisen koukkuraudoituksen sijaan käytetään suoraa tankoa. Mitoitustarkastelut koskevat liitoksen sideraudoitusta seuraavissa tapauksissa: 1) palkille aiheutuva vääntmomentti ei saa ylittää murtorajatilassa liitoksen taivutuskestävyyttä, ja ) jatkuvan sortuman estämiseksi liitoksen kestävyyden riittävyys varmistetaan rakennuksessa paikallisen vaurion laajenemisen estämisen periaatteella. Paikallisen vaurion laajeneminen estetään suunnittelemalla elementtien välinen liitos SFS-EN liitteen A korvaavan Ym pärist mini sterin ohjeen Rakennusten suunnittelu määrittelemättmästä syystä aiheutuvan paikallisen vaurion seuraamusten varalta mukaisesti. Liitos ja mitat Murtorajatilan momenttimitoituksen voimasysteemi b : 100 laattakaistan leveys L : 8000 laatan jänneväli e : 303 vääntmomentin varreksi oletetaan pystytukireaktion epäkeskisyys palkkipoikkileikkauksen suorakaideosuuden keskeltä d : 60 poikkileikkauksen tehollinen korkeus

2 /5 Kuormat ja kuormien vaikutukset g O3 : 400 kg g 4 O3 ontelolaatan paino saumattuna g pv : 50 5 m pintavalu ontelolaatan päällä q k :.5 hytykuorma Murtorajatila Kuormayhdistelyt tehdään EC:n mukaisesti. p d1 : 1.15 ( g O3 + g pv ) + 1.5q k 9.8 ( ) 7.1 p d : 1.35 g O3 + g pv p d : ( ) 9.8 maxp d1, p d kuormitusyhdistelyt seuraamusluokassa laatan mitoituskuorma murtorajatilassa p d b L V Ed : 47 tukireaktion mitoitusarvo T Ed : ev Ed 14. m vääntmomentin mitoitusarvo Onnettomuusrajatila Kuormayhdistelyt tehdään EC:n mukaisesti. p d.acc : ( g O3 + g pv ) + q k 7.8 viivakuorman mitoitusarvo yhdelle ontelolaatalle onnettomuusrajatilassa p d.acc b L V Ed.acc : 37. Materiaalit ja lujuudet Käytetään juotosbetonina C5/30. Palkin betonin oletetaan olevan vähintään samaa lujuusluokkaa, jolloin juotosbetonin puristuslujuus tulee määrääväksi. f ck : 5 betonin lierilujuus f ctk.0.05 : 1.8 betonin ominaisvetolujuus Käytetään raudoitusta A500HW f yk : 500 raudoituksen mytlujuus Murtorajatila Käytetään EC:n ja Suomen NA:n mukaisia murtorajatilan materiaaliosavarmuuskertoimia γ c : 1.5 materiaaliosavarmuuskerroin murtorajatilassa α cc : 0.85 puristuslujuuteen vaikuttavat pitkäaikaistekijät ja kuorman vaikuttamistavasta riippuvat epäedulliset tekijät huomioon ottava kerroin α cc f ck f cd : 14. juotosbetonin mitoituspuristuslujuus γ c α ct : 1 vetolujuuteen vaikuttavat pitkäaikaistekijät ja kuorman vaikuttamistavasta riippuvat epäedulliset tekijät huomioon ottava kerroin f ctk.0.05 f ctd : α ct 1. vetolujuuden mitoitusarvo murtorajatilassa γ c γ s : 1.15 tangon osavarmuuskerroin murtorajatilassa f yk f yd : raudoituksen mitoituslujuus γ s

3 /5 Onnettomuusrajatila γ c.acc : 1. betonin osavarmuuskerroin onnettomuusrajatilassa f cd.acc : f ck γ c.acc 0.8 betonin puristuslujuuden mitoituarvo onnettomuusrajatilassa f ctk.0.05 f ctd.acc : 1.5 vetolujuuden mitoitusarvo onnettomuusrajatilassa γ c.acc γ s.acc : 1 raudoituksen osavarmuuskerroin onnettomuusrajatilassa f yk f yd.acc : 500 raudoituksen mitoituslujuus onnettomuusrajatilassa γ s.acc Mitoitus Murtorajatila: vääntmomentin mitoitusarvo ei saa ylittää liitoksen taivutuskestävyyttä μ : T Ed 0.01 suhteellinen momentti bd f cd β : μ 0.01 tehollisen puristuspinnan suhteellinen korkeus y : β d 3. betonin puristuspinnan korkeus (näin pieni luku tuskin täysin istuu mitoitusmenetelmän oletuksiin mutta suuren leveyden ansiosta puristuspintaa ainakin helposti riittää) β z: d æ ç1-58 voim aparin m omenttivarsi T Ed F s : 55.1 raudoituksessa vähintään vaikuttava voima z F s.min 17 4A s.min : ϕ f min : 13 tangon vaadittu poikkileikkausala ja vähim mäishalkaisija yd π valittava ϕ : 16 πϕ : 4 01 F s : f yd 87.4 valitun raudoituksen mitoituskestävyys Onnettomuusrajatila: elementin putoamisen ja jatkuvan sortuman estäminen Elementin putoamisen estäminen Ontelolaatta on tuettu leukapalkkien väliin, joten putoaminen voidaan katsoa rakenteellisesti estetyksi. Jos kuitenkin jostain syystä toisen pään liitos mahdollistaisi putoamisen leukapalkilta, voidaan putoamisen estäminen varmistaa seuraavasti. k : 0.5 tukipintojen kitkavoimien suurin erotus, kun tukipinnalla on kuminen tasauslevy ( ) 30 F d.acc : maxkv Ed.acc, 30 liitoksen putoamisen estävä ontelolaatan suuntainen voim a F s.acc : f yd.acc F d.acc 9.8 % sideraudoituksen voima riittää helposti estämään elem entin putoamisen F s.acc Jatkuvan sortumisen estäminen Laatan pituussuuntaisen saumaraudoituksen tulee kestää seuraamusluokassa CC seuraavat voimat s 3 : 100 saumaraudoituksen jakoväli on sama kuin ontelolaattojen leveys æ æ ç ç 70 : min max 0 m s 3, 70, % F s.acc Murtorajatilatarkastelun mukainen saumaraudoitus on riittävä jatkuvan sortumisen estämiseen.

4 /5 Sideteräksen ankkurointi palkin sisään Oletetaan, että palkin kolon täyttämä juotosbetoni kiilautuu hyvin palkin sisään kolon muodon ansiosta. Tarkistetaan ankkurointipituus sekä murtorajatilassa että onnettomuusrajatilassa. η 1 : 1 hyvät tartuntaolosuhteet η : 1 tangon halkaisijasta riippuva kerroin f bd :.5 η 1 η f ctd.7 f bd.acc :.5 η 1 η f ctd.acc 3.4 murto- ja onnettomuusrajatilan mukaiset tartuntalujuuden mitoitusarvot σ sd : f yd σ sd.acc : 348. mitoittavien rajatilojen mukaisten kuormitusten mukaiset suuriat mahdolliset teräsjännitykset l b.rqd : 644.acc l b.rqd.acc : 413 murto- ja onnettomuusrajatiloja vastaavat ankkurointipituuden perusarvot α 1 : 1 suora tanko α : 0.7 betonipeitettä on runsaasti α 3 : 1 α 4 : 1 α 5 : 1 ( ) ) 160 ei poikittaista raudoitusta l b.min : max0.3l b.rqd, 10 ϕ, 100 ankkurointipituuden vähiäisarvo l b.min.acc : max0.3l b.rqd.acc ( ) 451 poikittaispaineen vaikutus ei pienennä ankkurointipituutta betonipeitteen avulla jo saatua hytyä enempää l bd : max α 1 α α 3 α 4 α 5 l b.rqd, l b.min murtorajatilaa vastaava ankkurointipituuden mitoitusarvo on suurempi kuin palkin kolon pituus joten on käytettävä ankkurointia parantavaa tartuntalevyä l bd.acc : max( α 1 α α 3 α 4 α 5 l b.rqd.acc, l b.min.acc ) 89 Lisätään tankoon pyreä tartuntalevy ja vähennetään tartunnalla siirrettävästä voimasta tästä aiheutuvan paikallisen puristuksen kestävyyden mukainen osuus. d tl : 40 tartuntalevyn halkaisija π A c0 4 d : æ tl - ϕ 1056 raudoituksen suuntaa vastaan kohtisuora tartuntalevyn pinta-ala juotosbetonissa 1 A c1 : π 4 é ë ( ) - ϕ 3d tl ù û 5554 suurin pinta-ala jolle puristus voi juotosbetonissa jakaantua (puolikas koska raudoitus on kolon alareunassa) ( ) 80 h : 3d tl - d tl paikallisen puristuksen mitoitusalueen minimikorkeus, mahtuu palkin koloon æ A c1 F Rdu.tl : minça c0 f cd, 3A A c0 f ç cd c0 æ 34.3 A c1 F Rdu.tl.acc : minça c0 f cd.acc, 3A A c0 f ç cd.acc c SFS-EN 199 mukainen maksimi paikallisen puristuksen kestävä voima murto- ja onnettomuusrajatilassa F b : F s - F Rdu.tl 53.1 F b.acc : - F Rdu.tl.acc 19.6 raudoituksen ja betonin välisellä tartunnalla välitettävät voimat F b σ sd : σ sd.acc : 64. F b.acc 97.3 tartuntavoimaa vastaavat teräsjännitykset l b.rqd : 391 ankkurointipituuden perusarvot l b.rqd.acc :.acc 115 ( ) ) 160 l b.min : max0.3l b.rqd, 10 ϕ, 100 tarkistetaan ankkurointipituuden vähiäisarvot l b.min.acc : max0.3l b.rqd.acc ( ) 74 (, ) 160 l bd : max α 1 α α 3 α 4 α 5 l b.rqd, l b.min l bd.acc : max α 1 α α 3 α 4 α 5 l b.rqd.acc l b.min.acc ankkurointipituuden mitoitusarvot ( ) 74 l bd.p : maxl bd, l bd.acc vaadittu ankkurointipituus, kun käytetään ankkurointia parantavaa teräslevyä

5 /5 Sideteräksen ankkurointi ontelolaattojen väliseen saumaan Lasketaan tangon vaatim a ankkurointipituus saumabetonissa η 1 : 0.7 huonot tartuntaolosuhteet η : 1 tangon halkaisijasta riippuva kerroin Tarkastetaan kumpi teräsjännityksen tapaus t uottaa suure an ankkurointipituuden perusarvon f bd :.5 η 1 η f ctd 1.9 f bd.acc :.5 η 1 η f ctd.acc.4 murto- ja onnettomuusrajatilan mukaiset tartuntalujuudet σ sd : f yd σ sd.acc : 348. mitoittavien rajatilojen mukaisten kuormitusten mukaiset suuriat mahdolliset teräsjännitykset l b.rqd : 90.acc l b.rqd.acc : 589 murto- ja onnettomuusrajatiloja vastaavat ankkurointipituuden perusarvot α 1 : 1 suora tanko α : 1 betonipeitettä ei oteta huomioon tangon ankkurointia parantavana α 3 : 1 α 4 : 1 ei poikittaista raudoitusta α 5 : 1 poikittaispaineen vaikutus ei pienennä ankkurointipituutta ( ) ) l b.min : max0.3l b.rqd, 10 ϕ, 100 tarkistetaan ankkurointipituuden vähiäisarvot l b.min.acc : max0.3l b.rqd.acc ( ) 90 (, ) 589 l bd.1 : max α 1 α α 3 α 4 α 5 l b.rqd, l b.min ankkurointipituuden mitoitusarvot l bd.1.acc : max α 1 α α 3 α 4 α 5 l b.rqd.acc l b.min.acc Tarkastetaan saumabetonin tartunta ontelolaat tojen välissä v Rdi : 0.15 ontelolaatan saumavalun tartuntalujuus ontelolaatan reunoihin h ol.tart : 90 ontelolaatan ja saumavalun välisen pinnan korkeus l bd. : F s v Rdi h ol.tart m l bd..acc : m v Rdi h ol.tart saumabetonin ja ontelolaatan välisen tartunnan edellyttämät ankkurointipituudet ( ) m l bd.ol : maxl bd.1, l bd., l bd.1.acc, l bd..acc valitaan ontelolaattojen väliin tarvittava suurin ankkurointipituus Valinta l b : l bd.p l bd.ol m raudoituksen vähiäispituus valitaan T16 L1400, tangon palkkiin tulevaan päähän hitsataan 40 halkaisijaltaan (6 paksu riittänee) oleva tartuntalevy ensiäisen sivun kuvien mukaisesti teräs pujotetaan vähintään 0 palkin sisään