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

Transkriptio

1 /5 Liitoksen DO306 laskentaesimerkki Esimerkissä käsitellään tyypillisten elementtien mittojen mukaista liitosta. Alkuperäisen kuvan mukaisen koukkuraudoituksen sijaan käytetään suoraa tankoa. Mitoitustarkasteluissa käsitellään liitoksen sideraudoitusta0 seuraavissa tapauksissa: 1) palkille aiheutuva vääntömomentti 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 Ympäristöministeriön ohjeen Rakennusten suunnittelu määrittelemättömästä syystä aiheutuvan paikallisen vaurion seuraamusten varalta mukaisesti. Liitos ja mitat Murtorajatilan momenttimitoituksen voimasysteemi b 100mm L 8000mm e 303mm laattakaistan leveys laatan jänneväli vääntömomentin varreksi oletetaan pystytukireaktion epäkeskisyys palkkipoikkileikkauksen suorakaideosuuden keskeltä d 55mm poikkileikkauksen tehollinen korkeus

2 /5 Kuormat ja kuormien vaikutukset g O3 400 kg g 4 g pv 50mm5 1.3 m 3 q k.5 Murtorajatila Kuormayhdistelyt tehdään EC:n mukaisesti. p d1 1.15g O3 g pv 1.5q k 9.8 p d 1.35g O3 g pv 7.1 p d 9.8 max p d1 p d p d bl V Ed T Ed ev Ed m O3 ontelolaatan paino saumattuna 50 mm pintavalu ontelolaatan päällä hyötykuorma kuormitusyhdistelyt seuraamusluokassa laatan mitoituskuorma murtorajatilassa tukireaktion mitoitusarvo vääntömomentin mitoitusarvo Onnettomuusrajatila Kuormayhdistelyt tehdään EC:n mukaisesti. q k p d.acc g O3 g pv p d.acc bl V Ed.acc viivakuorman mitoitusarvo yhdelle ontelolaatalle onnettomuusrajatilassa Materiaalit ja lujuudet Käytetään juotosbetonina C5/30. Palkin betonin oletetaan olevan vähintään samaa lujuusluokkaa, jolloin juotosbetonin puristuslujuus tulee määrääväksi. f ck 5MPa f ctk MPa betonin lieriölujuus betonin ominaisvetolujuus Käytetään raudoitusta A500HW f yk 500MPa raudoituksen myötölujuus Murtorajatila Käytetään EC:n ja Suomen NA:n mukaisia murtorajatilan materiaaliosavarmuuskertoimia γ c 1.5 α cc 0.85 f cd α cc f ck γ c 14.MPa materiaaliosavarmuuskerroin murtorajatilassa puristuslujuuteen vaikuttavat pitkäaikaistekijät ja kuorman vaikuttamistavasta riippuvat epäedulliset tekijät huomioon ottava kerroin juotosbetonin mitoituspuristuslujuus α ct 1 f ctd f ctk.0.05 α ct γ c 1.MPa vetolujuuteen vaikuttavat pitkäaikaistekijät ja kuorman vaikuttamistavasta riippuvat epäedulliset tekijät huomioon ottava kerroin vetolujuuden mitoitusarvo murtorajatilassa γ s 1.15 tangon osavarmuuskerroin murtorajatilassa f yd f yk γ s 434.8MPa raudoituksen mitoituslujuus

3 /5 Onnettomuusrajatila γ c.acc 1. betonin osavarmuuskerroin onnettomuusrajatilassa f cd.acc f ck γ c.acc 0.8MPa betonin puristuslujuuden mitoituarvo onnettomuusrajatilassa f ctd.acc f ctk.0.05 γ c.acc 1.5MPa vetolujuuden mitoitusarvo onnettomuusrajatilassa γ s.acc 1 raudoituksen osavarmuuskerroin onnettomuusrajatilassa f yd.acc f yk γ s.acc 500MPa raudoituksen mitoituslujuus onnettomuusrajatilassa Mitoitus Murtorajatila: väännön tasapainotus liitoksen momenttikestävyydellä μ T Ed bd f cd suhteellinen momentti β 1 1 μ y βd β z d1 T Ed F s z 3.3mm mm F s A s.min 19 m 4A s.min ϕ f min yd π 13mm tehollisen puristuspinnan suhteellinen korkeus betonin puristuspinnan korkeus (näin pieni luku tuskin täysin istuu mitoitusmenetelmän oletuksiin mutta suuren leveyden ansiosta puristuspintaa ainakin helposti riittää) voimaparin momenttivarsi raudoituksessa vähintään vaikuttava voima tangon vaadittu poikkileikkausala ja vähimmäishalkaisija valittava ϕ 16mm F s A s f yd 87.4 πϕ A s 4 01m valitun raudoituksen mitoituskestävyys Onnettomuusrajatila: elementin putoaminen 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 F d.acc max kv Ed.acc 30 tukipintojen kitkavoimien suurin erotus, kun tukipinnalla on kuminen tasauslevy liitoksen putoamisen estävä ontelolaatan suuntainen voima F s.acc A s f yd.acc F d.acc 9.8 % F s.acc sideraudoituksen voima riittää helposti estämään elementin putoamisen Jatkuvan sortumisen estäminen Laatan pituussuuntaisen saumaraudoituksen tulee kestää seuraamusluokassa CC seuraavat voimat s 3 100mm min max 0 m s % F s.acc 70 Murtorajatilatarkastelun mukainen saumaraudoitus on riittävä jatkuvan sortumisen estämiseen. saumaraudoituksen jakoväli on sama kuin ontelolaattojen leveys

4 /5 Sideteräksen ankkurointi palkin sisään Oletetaan, että palkin kolon täyttämä juotosbetoni kiilautuu hyvin palkin sisään kolon muodon ansiosta. Tarkastetaan ankkurointipituus sekä murto- että onnettomuusrajatilassa. η 1 1 η 1 f bd.5η 1 η f ctd.7mpa f bd.acc.5η 1 η f ctd.acc 3.4MPa hyvät tartuntaolosuhteet tangon halkaisijasta riippuva kerroin murto- ja onnettomuusrajatilan mukaiset tartuntalujuuden mitoitusarvot σ sd f yd 434.8MPa σ sd.acc A s 348.MPa suurin mahdollinen teräsjännitys murto- ja onnettomuusrajatiloissa ϕ σ sd l b.rqd 644mm 4 f bd ϕ σ sd.acc l b.rqd.acc 413mm 4 f bd.acc murto- ja onnettomuusrajatiloja vastaavat ankkurointipituuden perusarvot α 1 1 α 0.7 α 3 1 α 4 1 α mm l b.min max 0.3l b.rqd 10 ϕ100mm 160mm l b.min.acc max 0.3l b.rqd.acc 10 ϕ100mm suora tanko betonipeitettä on runsaasti ei poikittaista raudoitusta poikittaispaineen vaikutus ei pienennä ankkurointipituutta betonipeitteen avulla jo saatua hyötyä enempää tarkistetaan ankkurointipituuden vähimmäisarvot 451mm l bd max α 1 α α 3 α 4 α 5 l b.rqd l b.min 89mm l bd.acc max α 1 α α 3 α 4 α 5 l b.rqd.acc l b.min.acc murtorajatilaa vastaava ankkurointipituuden mitoitusarvo on suurempi kuin palkin kolon pituus joten käytetään ankkurikappaletta l bd.tart 350mm suurin tartuntapituus l b.rqd.tart l bd.tart α 1 α α 3 α 4 α 5 500mm vastaava ankkurointipituuden perusarvo l b.rqd.tart 4f bd σ sd.tart ϕ 337.5MPa F bd.ankkuri σ sd σ sd.tart A s 19.6 tartuntaa vastaava teräsjännitys ankkuroinnilla välitettävä voima

5 /5 Sideteräksen ankkurointi ontelolaattojen väliseen saumaan Tarkastetaan ankkurointipituus jälleen sekä murto- että onnettomuusrajatilassa. Lasketaan tangon vaatima ankkurointipituus saumabetonissa η η 1 huonot tartuntaolosuhteet tangon halkaisijasta riippuva kerroin Tarkastetaan kumpi teräsjännityksen tapaus tuottaa suuremman ankkurointipituuden perusarvon f bd.5η 1 η f ctd 1.9MPa f bd.acc.5η 1 η f ctd.acc.4mpa murto- ja onnettomuusrajatilan mukaiset tartuntalujuudet σ sd f yd 434.8MPa σ sd.acc A s 348.MPa suurin mahdollinen teräsjännitys murto- ja onnettomuusrajatiloissa ϕ σ sd l b.rqd 90mm 4 f bd ϕ σ sd.acc l b.rqd.acc 589mm 4 f bd.acc α 1 1 α 1 α 3 1 α 4 1 α 5 1 murto- ja onnettomuusrajatiloja vastaavat ankkurointipituuden perusarvot suora tanko ei oteta huomioon tangon ankkurointia parantavana ei poikittaista raudoitusta poikittaispaineen vaikutus ei pienennä ankkurointipituutta 76mm l b.min max 0.3l b.rqd 10 ϕ100mm 177mm l b.min.acc max 0.3l b.rqd.acc 10 ϕ100mm tarkistetaan ankkurointipituuden vähimmäisarvo 90mm l bd.1 max α 1 α α 3 α 4 α 5 l b.rqd l b.min 589mm l bd.1.acc max α 1 α α 3 α 4 α 5 l b.rqd.acc l b.min.acc ankkurointipituuden mitoitusarvo Tarkastetaan saumabetonin tartunta ontelolaattojen välissä v Rdi 0.15MPa ontelolaatan saumavalun tartuntalujuus h ol.tart 90mm l bd. F s v Rdi h ol.tart l bd..acc v Rdi h ol.tart m m ontelolaatan ja saumavalun välisen pinnan korkeus saumabetonin ja ontelolaatan välisen tartunnan edellyttämä ankkurointi m l bd.ol max l bd.1 l bd. l bd.1.acc l bd..acc valitaan ontelolaattojen väliin tarvittava suurin ankkurointipituus Valinta l b 380mm 60mm l bd.ol m raudoituksen vähimmäispituus valitaan T16 L1500, tangon palkkiin tulevassa päässä mutteri ja aluslevy, jotka välittävät voiman F bd.ankkuri 19.6