Liitos ja mitat. Lisäksi mitoitetaan 4) seinän suuntainen sideraudoitus sekä 6) terästapit vaakasuuntaisille voimille.

Transkriptio

1 /5 Liitoksen DO501 laskentaesimerkki Esimerkissä käsitellään tyypillisten elementtien mittojen mukaista liitosta. Oletetaan liitoksen liittyvän tavanomaiseen asuinkerrostaloon. Mitoitustarkastelut koskevat seuraavia asioita: 1) liitoksen normaalivoimakestävyys, 2) liitoksen saumaraudoitus 3) elementin putoamisriskin hallinta onnettomuusrajatilassa ja 4) jatkuvan sortumisen estäminen betoninormikortti 23:n mukaan. Lisäksi mitoitetaan 4) seinän suuntainen sideraudoitus sekä 6) terästapit vaakasuuntaisille voimille. Liitos ja mitat b OL 1200mm L OL 8000mm laattakaistan leveys ontelolaatan jänneväli b s 200mm L s 7000mm seinän paksuus seinän pituus

2 /5 Kuormat ja kuormien vaikutukset g O kg g kn 5.1 kn kn g pv 20mm m 3 kn kn g s 200mm3m25 15 m 3 m q k 2.5 kn Murtorajatila Kuormayhdistelyt tehdään EC:n murtorajatilan mukaisesti. p d g O37 g pv L OL g s p d g O37 g pv L OL g s p d 1.5q k L OL 80.7 kn m 98.8 kn m max p d1 p d kn m O37 ontelolaatan paino saumattuna 20 mm tasoite ontelolaatan päällä seinän paino hyötykuorma kuormitusyhdistelyt seuraamusluokassa 2 murtorajatilan mitoittava kuorma laatalle n Ed p d 98.8 kn m seinän pituusyksiköllä vaikuttava normaalivoiman mitoitusarvo Onnettomuusrajatila Kuormayhdistelyt tehdään EC:n onnettomuusrajatilan mukaisesti. p d.acc g O37 g pv L OL 2 V Ed.acc p d.acc b OL 38.9kN L OL q k kn m ontelolaatastolta tuleva tukireaktio seinän pituusyksikölle yhdeltä ontelolaatalta tuleva tukireaktio Materiaalit ja lujuudet Käytetään juotosbetonina C25/30. Laattojen ja seinien betonin oletetaan olevan vähintään samaa lujuusluokkaa kuin juotosbetoni, jolloin juotosbetonin puristuslujuus tulee määrääväksi. f ck 25MPa f ctk MPa α cc 0.85 α ct 1 betonin lieriölujuus betonin ominaisvetolujuus puristus- ja vetolujuuteen vaikuttavat pitkäaikaistekijät ja kuorman vaikuttamistavasta riippuvat epäedulliset tekijät huomioon ottavat kertoimet Käytetään raudoitusta A500HW f yk 500MPa raudoituksen myötölujuus Onnettomuusrajatila γ c.acc 1.2 betonin osavarmuuskerroin onnettomuusrajatilassa f ctd.acc f ctk.0.05 γ c.acc 1.5MPa betonin vetolujuuden mitoitusarvo onnettomuusrajatilassa γ s.acc 1 raudoituksen osavarmuuskerroin onnettomuusrajatilassa f yd.acc f yk γ s.acc 500MPa raudoituksen mitoituslujuus onnettomuusrajatilassa

3 /5 Liitoksen mitoitus Normaalivoimakestävyys Liitoksen normaalivoimakestävyys mitoitetaan betoninormikortin 27 (s. 3) mukaan k 0.5 γ c.liitos 1.8 f ck n Rd kα cc b γ s c.liitos n Ed % n Rd kn m oletetaan juotosbetonin mitoitusleveys samaksi kuin seinän paksuus kahdeksankerroksinen rakennus Ontelolaattojen saumateräs sisältää ontelolaatan putoamisen estämisen ja jatkuvan sortumisen (ontelolaatat kantavat köytenä) estämisen tarkistukset Valitaan saumateräs ja tarkistetaan mitoitustapaukset ϕ 10mm n s 1 ϕ 2 A s n s π 78.5m 4 A s f yd.acc 39.3kN saumateräksen vetokestävyys onnettomuusrajatilassa Elementin putoamisen estäminen Putoamisen estäminen mitoitetaan tukireaktiosta riippuvan vaakavoiman perusteella k kN F d.acc max kv Ed.acc 30kN tukipintojen kitkavoimien suurin erotus, kun liitoksessa käytetään teräskorokkeita liitoksen putoamisen eston mitoittava ontelolaatan suuntainen voima F d.acc 76.4 % sideraudoituksen voima riittää helposti estämään elementin putoamisen Jatkuvan sortumisen estäminen Saumateräksen tulee kestää seuraamusluokassa 2 seuraavat voimat s 3 b OL 1200mm T 3 min 20 kn m s 3150kN T % 24kN saumaraudoituksen väli on sama kuin ontelolaattojen leveys 70kN vähimmäisarvo koskee vain keskitettyjä yli 3,5m sidevälein sijoitettuja saumateräksiä (betoninormikortti 23 s. 27)

4 /5 Sideraudoituksen ankkurointi ontelolaattojen ontelolaattojen väliseen saumabetoniin Lasketaan tangon vaatima ankkurointipituus saumabetonissa η η 2 1 huonot tartuntaolosuhteet tangon halkaisijasta riippuva kerroin Tarkastetaan kumpi teräsjännityksen tapaus tuottaa suuremman ankkurointipituuden perusarvon f bd 2.25η 1 η 2 f ctd.acc F d.acc T 3 σ sd max A s A s ϕ σ sd l b.rqd 4 f bd α 1 1 α 2 1 α 3 1 α 4 1 α mm 2.4MPa 382MPa 121mm l b.min max 0.3l b.rqd 10 ϕ100mm 404mm l bd.1 max α 1 α 2 α 3 α 4 α 5 l b.rqd l b.min onnettomuusrajatilan mukainen tartuntalujuus raudoituksen suurin jännitys saumabetonin ja teräksen tartunnan edellyttämä ankkurointi suora tanko betonipeitettä ei oteta huomioon ankkurointia parantavana ei poikittaista raudoitusta poikittaispaineen vaikutus ei pienennä ankkurointipituutta tarkistetaan ankkurointipituuden vähimmäisarvo ankkurointipituuden mitoitusarvo Tarkastetaan saumabetonin tartunta ontelolaattojen välissä v Rdi 0.15MPa ontelolaatan saumavalun tartuntalujuus betoninormikortin 23 mukaan (sivu 27) h ol.tart 290mm ontelolaatan ja saumavalun välisen pinnan arvioitu korkeus l bd.2 2v Rdi h ol.tart 451mm saumabetonin ja ontelolaatan välisen tartunnan edellyttämä ankkurointi l bd.ol 451mm max l bd.1 l bd.2 valitaan ontelolaattojen väliseen saumabetoniin tarvittava suurin ankkurointipituus l b 200mm 2l bd.ol 1103mm sideraudoituksen vähimmäispituus saumaraudoitukseksi voidaan siis valita n s 1 ϕ 10mm L 1200mm Seinän suuntainen sisäpuolinen sideteräs ϕ 16mm n s 2 A s n s π ϕ2 402m 4 A s f yd.acc 201.1kN saumateräksen suurin vetokapasiteetti onnettomuusrajatilassa T 1 max min 20 kn L OL L OL 70kN 150kN 150kN seinän tapauksessa sisäpuolista sideterästä ei voi mitoittaa tukireaktion suhteen T % riittävä sideraudoitus on n s 2 ϕ 16mm

5 /5 Seinäelementin vaakasidonta laattatasoon Yläpuolisen sauman terästapit mitoitetaan leikkaukselle sauman suunnassa ja seinää vastaan kohtisuorassa suunnassa γ c.acc 1.2 ϕ 25mm Onnettomuusrajatilassa tappiliitokselle sallitaan murtorajatilaa suurempia muutoksia. Tappiliitokselle voidaan käyttää alla olevaa kaavaa (betoninormikortti 23 s. 42). 1.2ϕ 2 f ck f yk V Rd γ c.acc 69.9kN yhden tapin leikkauskestävyys Sauman suunnassa tapeilla ankkuroidaan sisäpuolisen terässiteen voima L 11 L s oletetaan seinän olevan kahden kohtisuoran seinän välissä L s T 1.s T 1 L kN seinän suuntainen sisäpuolisen sideteräksen vaakavoima T 1 n st 2.1 V Rd Seinää vastaan kohtisuora mitoittava vaakavoima, kun koko voima otetaan vastaan vain seinän yläreunassa H min 20 kn m L s150kn n sh H 2 V Rd 140kN seinäelementin yläpäässä hallittava vaakavoima n s maxn st n sh 2.1 tarvittava tappimäärä n s ceil n s ϕ 25mm 3