Betonirakenteiden suunnittelu eurokoodien mukaan Osa 4: Palkit Palkkien suunnittelu eurokoodeilla Johdanto Mitoitusmenettely Palonkestävyys



Samankaltaiset tiedostot
Osa 3: Laatat. Betoniteollisuus 1(11) Betonirakenteiden suunnittelu eurokoodien. Laattojen suunnittelu eurokoodeilla. Johdanto.

Osa 7: Pilarilaatat. Betoniteollisuus 1(10) Betonirakenteiden suunnittelu eurokoodien mukaan. Suunnittelu eurokoodin EN 1992 mukaisesti.

Osa 5. Pilarit. Betoniteollisuus 1(17) Betonirakenteiden suunnittelu eurokoodien. Suunnittelu eurokoodin EN 1992 mukaisesti.

Osa 2: Betonirakenteiden suunnitteluperusteet

Palkki ja laatta toimivat yhdessä siten, että laatta toimii kenttämomentille palkin puristuspintana ja vetoteräkset sijaitsevat palkin alaosassa.

Arvioitu poikkileikkauksessa oleva teräspinta-ala. Vaadittu raudoituksen poikkileikkausala. Raudoituksen minimi poikkileikkausala

Osa 8: Taipuma. Betoniteollisuus 1(9) Betonirakenteiden suunnittelu eurokoodien mukaan. Taipuman rajoittaminen. Johdanto

Osa 1: Eurokoodimitoituksen perusteet

Finnwood 2.3 SR1 ( ) Copyright 2012 Metsäliitto Osuuskunta, Metsä Wood?

Esimerkkilaskelma. Mastopilarin perustusliitos liimaruuveilla

RKL-, R2KL- ja R3KLkiinnityslevyt

7. Suora leikkaus TAVOITTEET 7. Suora leikkaus SISÄLTÖ

Copyright 2010 Metsäliitto Osuuskunta, Puutuoteteollisuus. Finnwood 2.3 ( ) FarmiMalli Oy. Katoksen takaseinän palkki. Urpo Manninen 12.7.

BETONIRAKENTEIDEN SUUNNITTELUN OPPIKIRJA By 211

Copyright 2010 Metsäliitto Osuuskunta, Puutuoteteollisuus. Finnwood 2.3 ( ) FarmiMalli Oy. Katoksen rakentaminen, Katoksen 1.

Rak BETONIRAKENTEIDEN HARJOITUSTYÖ II syksy op.

RIL263 KAIVANTO-OHJE TUETUN KAIVANNON MITOITUS PETRI TYYNELÄ/RAMBOLL FINLAND OY

MITOITUSTEHTÄVÄ: I Rakennemallin muodostaminen 1/16

by1030 Käytä desimaalien merkitsemiseen pilkkua. Käytä sivussa olevia painikkeita dokumentin sisällä liikkumiseen.

Finnwood 2.3 SR1 ( ) Copyright 2012 Metsäliitto Osuuskunta, Metsä Wood

Schöck Isokorb liitososien käyttöohje Eurokoodi 2

ESIMERKKI 3: Nurkkapilari

Eurokoodien mukainen suunnittelu

Ontelolaatat suunnitellaan, valmistetaan ja asennetaan voimassaolevien standardien SFS-EN 1168, SFS 7016 ja SFS-EN mukaan.

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

SIPOREX-HARKKOSEINÄÄN TUKEUTUVIEN TERÄSPALKKIEN SUUNNITTELUOHJE

Vakiopaaluperustusten laskenta. DI Antti Laitakari

SUUNNITELUOHJE BETONIPORTAIDEN CE-MERKINTÄÄ VARTEN

KANSALLINEN LIITE STANDARDIIN

Stabiliteetti ja jäykistäminen

KANSALLINEN LIITE STANDARDIIN. SFS-EN EUROKOODI 2: BETONIRAKENTEIDEN SUUNNITTELU Osa 1-2: Yleiset säännöt. Rakenteiden palomitoitus

Taulukkoja käytettäessä ei tarvita lisätarkistuksia leikkaus- ja vääntökestävyyden, ankkurointiyksityiskohtien tai lohkeilun suhteen.

PÄÄKANNATTAJAN LIITOSTEN MITOITUS

KANSALLINEN LIITE (LVM) SFS-EN BETONIRAKENTEIDEN SUUNNITTELU Sillat LIIKENNE- JA VIESTINTÄMINISTERIÖ

JOHDANTO SEINÄKENKIEN TOIMINNAN KUVAUS TUOTEVALIKOIMA VETO- JA LEIKKAUSKAPASITEETIT

Eurocode Service Oy. Maanvarainen pilari- ja seinäantura. Ohjelmaseloste ja laskentaperusteet

RTA-, RWTL- ja RWTS-nostoAnkkurit

T Puurakenteet 1 5 op

Eurokoodin vaikutus betonisten laattapalkkisiltojen mitoitukseen

KANSALLINEN LIITE STANDARDIIN

Betonirakenneohjeet 2006

Mitoitetaan MäkeläAlu Oy:n materiaalivaraston kaksiaukkoinen hyllypalkki.

PALONKESTO-OHJEISTUS - MITEN TAULUKKOMITOITUSTA VOIDAAN KÄYTTÄÄ - RAKENTEIDEN YHTEISTOIMINTA PALOTILANTEESSA

Ladottavien muottiharkkojen suunnitteluohjeet

α γ MPa α f γ f cd Mitoitus SFS-EN (EC2) mukaan Betoni

ESIMERKKI 4: Välipohjan kehäpalkki

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

Rakenteiden lujuus ja vakaus [Luonnos] Betonirakenteet

3. SUUNNITTELUPERUSTEET

RAKENNEPUTKET EN KÄSIKIRJA (v.2012)

Copyright 2010 Metsäliitto Osuuskunta, Puutuoteteollisuus. Finnwood 2.3 ( ) Varasto, Ovipalkki 4 m. FarmiMalli Oy. Urpo Manninen 8.1.

KANSALLINEN LIITE (LVM) SFS-EN TERÄSRAKENTEIDEN SUUNNITTELU Sillat LIIKENNE- JA VIESTINTÄMINISTERIÖ

3. SUUNNITTELUPERUSTEET

Sisällysluettelo

Kuva 1. LL13 Haponkestävä naulalevyn rakenne.

Konsta Rosvall BETONIRAKENTEIDEN PALOMITOITUS. Rakennustekniikan koulutusohjelma 2015

ESIMERKKI 2: Kehän mastopilari

WQ-palkkijärjestelmä

Palkkien mitoitus. Rak Rakenteiden suunnittelun ja mitoituksen perusteet Harjoitus 7,

Eurokoodien koulutus. Teräs-, liitto- ja puusillat. Liittopalkkisilta Rakennemalli ja voimasuureiden laskenta

SBKL-KIINNITYSLEVYT EuroKoodIEN mukainen SuuNNITTELu

Eurokoodien mukainen suunnittelu

RIL /by 61. Betonirakenteiden suunnitteluohje. Eurokoodit EN ja EN

Muurattavat harkot. SUUNNITTELUOHJE 2016 Eurokoodi 6. (korvaa ohjeen)

SUOMEN KUITULEVY OY Heinola/Pihlava TUULENSUOJALEVYT. -tyyppihyväksyntä n:o 121/6221/2000. Laskenta- ja kiinnitysohjeet. Runkoleijona.

Pääraudoituksen ankkurointi. Harjateräksen tartuntalujuus

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

Rakentamismääräyskokoelman B-sarja sisältö. Materiaalikohtaiset ohjeet B2 Betonirakenteet erityisasiantuntija Tauno Hietanen Rakennusteollisuus RT

BETONIRAKENTEIDEN SUUNNITTELUN OPPIKIRJA By 211

Raimo Karhumaa Siipipeilintie 12 B Oulu EUROKOODIN SOVELTAMISEN TEKNISTALOUDELLISET VAIKUTUKSET LÖVÖN LIITTOPALKKISILLASSA

A-PALKKI PIKAMITOITUSTAULUKOT

Vastaanottaja Helsingin kaupunki. Asiakirjatyyppi Selvitys. Päivämäärä VUOSAAREN SILTA KANTAVUUSSELVITYS

KANSALLINEN LIITE STANDARDIIN. SFS-EN EUROKOODI 3: TERÄSRAKENTEIDEN SUUNNITTELU. Osa 1-1: Yleiset säännöt ja rakennuksia koskevat säännöt

TUOTTEEN NIMI EDUSTAJA/ VALMISTAJA TUOTEKUVAUS SERTIFIOINTIMENETTELY. Myönnetty Alkuperäinen englanninkielinen

EC4, Liittorakenteet Palomitoitus, palkit, pilarit ja laatat

Vaijerilenkit. Betoniteollisuus ry

Suunnitteluharjoitus käsittää rakennuksen runkoon kuuluvien tavanomaisten teräsbetonisten rakenneosien suunnittelun.

Tartuntakierteiden veto- ja leikkauskapasiteettien

KANTAVUUS- TAULUKOT W-70/900 W-115/750 W-155/560/840

HalliPES 1.0 OSA 11: JÄYKISTYS

EUROKOODISEMINAARI 2016 BETONI- JA BETONI-TERÄS-LIITTORAKENTEITA KOSKEVAT OHJEET

RPS PARVEKESARANA EuRoKoodiEN mukainen SuuNNittElu

RUDUS OY ELEMENTO - PORRASELEMENTIT

KANTAVUUS- TAULUKOT W-20/990 W-20/1100 W-45/900 W-45/1000

KANSALLINEN LIITE (LVM) SFS-EN RAKENTEIDEN KUORMAT Lämpötilakuormat LIIKENNE- JA VIESTINTÄMINISTERIÖ

RPS PARVEKESARANA RaKMK:N MuKaiNEN SuuNNittElu

HITSATUT PROFIILIT EN KÄSIKIRJA (v.2010)

Hilti HIT-RE HIS-(R)N

Väsymisanalyysi Case Reposaaren silta

Ympäristöministeriön asetus Eurocode-standardien soveltamisesta talonrakentamisessa annetun asetuksen muuttamisesta

Hitsattavien teräsrakenteiden muotoilu

RakMK:n mukainen suunnittelu

Taiter Oy. Taiter-pistokkaan ja Taiter-triangeliansaan käyttöohje

Ovi. Ovi TP101. Perustietoja: - Hallin 1 päätyseinän tuulipilarit TP101 ovat liimapuurakenteisia. Halli 1

BY 211 Osa 2 KORJAUSSIVU 1. PAINOKSEEN (v. 2015)

Kevytsorabetoniharkkorakenteiden eurokoodimitoitus

ESIMERKKI 5: Päätyseinän palkki

POIKKILEIKKAUSTEN MITOITUS

Määritetään vääntökuormitetun sauvan kiertymä kimmoisella kuormitusalueella Tutkitaan staattisesti määräämättömiä vääntösauvoja

ESIMERKKI 5: Ulkoseinän runkotolppa

Transkriptio:

1(12) Betonirakenteiden suunnittelu eurokoodien mukaan Johdanto Eurokoodien käyttöönotto kantavien rakenteiden suunnittelussa on merkittävin suunnitteluohjeita koskeva muutos kautta aikojen. Koko Eurooppa on siirtymässä vuonna 2010 yhteisiin rakenteiden suunnitteluohjeisiin, jolloin lähes kaikista kansallisista suunnitteluohjeista ja standardeista luovutaan. Tämä julkaisu on osa opassarjaa Betonirakenteiden suunnittelu eurokoodien mukaan. Oppaiden avulla pyritään helpottamaan siirtymistä eurokoodimitoitukseen betonirakenteiden suunnittelussa. Oppaissa on koottu yhteen tyypillisten betonirakenteiden suunnittelussa tarvittavat avaintiedot ja selitykset. Tämä julkaisusarja on laadittu alun perin Englannissa, ja sen on julkaissut UK Concrete Centre. European Concrete Platform (Hwww.europeanconcrete.eu/H) on hankkinut julkaisuoikeudet ja luovuttanut ne eurooppalaisten betoni- ja sementtiteollisuusjärjestöjen (BIBM, Cembureau, ERMCO, EFCA) kansallisille jäsenjärjestöille. RTT Betonitoimiala on kääntänyt oppaat suomeksi ja muuttanut ne Suomen kansallisten liitteiden mukaisiksi. Työ on rahoitettu osittain Rakennustuotteiden Laatu -säätiön tuella. Palkkien suunnittelu eurokoodeilla Tämä opas käsittelee palkkien mitoitusta Eurokoodin EN 1992-1-1 1 mukaisesti. Eurokoodissa EN 1992-1-1 ei esitetä kaavoja tai erityisopastusta momenttien ja leikkausvoimien laskemiseen. Standardissa esitetään vain periaatesäännöt ja yksityiskohtainen soveltaminen esitetään muissa tietolähteissä kuten oppikirjoissa. Tämän opassarjan ensimmäisessä osassa Eurokoodimitoituksen perusteet 2 on yleiskatsaus eurokoodimitoituksen perusteista ja sanasto. Kun tämän julkaisun tekstissä on kansallisia parametreja, käytetään Suomen kansallisia parametreja (http://www.eurocodes.fi/). Palkkien mitoitukseen liittyvät merkinnät on esitetty tämän oppaan lopussa. Mitoitusmenettely Palkkien yksityiskohtainen mitoituksen kulku esitetään taulukossa 1. Palkin koko oletetaan määritetyksi luonnossuunnitteluvaiheessa. Luonnossuunnittelussa palkin koko voidaan määrittää samoilla säännöillä kuten aiemminkin. Yksityiskohtaiset ohjeet suunnitellusta käyttöiästä, kuormista, materiaaliominaisuuksista, analyysimenetelmistä, vähimmäisbetonipeitteestä säilyvyyden kannalta ja halkeamien leveyden rajoittamisesta esitetään oppaassa Betonirakenteiden 4. Palonkestävyys Eurokoodin EN 1992 osassa 1-2 Rakenteiden palomitoitus 5 kuvataan palonkestävyyden määrittämismenetelmät. Vaihtoehtoisesti mitoituksessa voidaan käyttää kehittyneitä laskentamenetelmiä, yksinkertaistettuja laskentamenetelmiä tai taulukkomitoitusta. Taulukkomitoitus on käyttökelpoinen ja yksinkertainen menetelmä palkkien vähimmäismittojen ja -betonipeitteiden määrittämiseen. Lisäohjeita kehittyneistä ja yksinkertaistetuista laskentamenetelmistä löytyy alan kirjallisuudesta. Taulukkomitoitus perustuu keskiöetäisyyden a nimellisarvoihin vähimmäisbetonipeitteen sijasta (ks. kuva 1). Keskiöetäisyys on pääraudoitustangon keskikohdan ja palkin pinnan välinen etäisyys. Se on nimellismitta (ei vähimmäismitta). Suunnittelija varmistaa, että a = c nom + φ haka + φ päätanko /2 a vaad ja a sd = a + 10 mm a vaad, jossa a sd on keskiöetäisyys sivupinnasta.

2(12) Taulukko 1 Palkin mitoitusmenettely Vaihe Tehtävä Lisäohjeita Opassarja Betonirakenteiden suunnittelu eurokoodien mukaan 1 Määritetään suunniteltu käyttöikä Betonirakenteiden 2 Määritetään palkkiin kohdistuvat kuormat Betonirakenteiden 3 Määritetään kuormayhdistelmät Eurokoodimitoituksen perusteet 4 Määritetään kuormituskaaviot Betonirakenteiden 5 Arvioidaan säilyvyysvaatimukset ja määritetään Betonirakenteiden betonin lujuusluokka 6 Tarkistetaan betonipeitevaatimukset palonkestoajan Betonirakenteiden perusteella ja tämän oppaan taulukko 2 7 Lasketaan vähimmäisbetonipeite säilyvyys-, tartunta- Betonirakenteiden ja palonkestovaatimusten kannalta 8 Tarkastellaan rakenne kriittisten momenttien ja Betonirakenteiden leikkausvoimien löytämiseksi 9 Mitoitetaan taivutusraudoitus Ks. tämän oppaan kuva 2 10 Tarkistetaan leikkauskestävyys Ks. tämän oppaan kuva 5 11 Tarkistetaan taipuma Ks. tämän oppaan kuva 6 12 Tarkistetaan tankojako tai halkeamaleveys Betonirakenteiden Standardi SFS-EN 1990 taulukko 2.1 SFS-EN 1991 (10 osaa) ja kansalliset liitteet SFS-EN 1990 ja kansallinen liite SFS-EN 1992 1 1 ja kansallinen liite SFS-EN 206-1 ja kansallinen liite SFS-EN 1992 1 2: kohta 5 SFS-EN 1992 1 1 kohta 4.4.1 SFS-EN 1992 1 1 kohta 5 SFS-EN 1992 1 1 kohta 6.1 SFS-EN 1992 1 1 kohta 6.2 SFS-EN 1992 1 1 kohta 7.4 SFS-EN 1992 1 1 kohta 7.3 Taulukko 2 Teräsbetonipalkkien vähimmäismitat ja -keskiöetäisyydet palonkestävyyden kannalta. Standardipalonkestävyys Vähimmäismitat (mm) Mahdolliset yhdistelmät a ja b min, jossa a on keskimääräinen keskiöetäisyys ja b min on palkin leveys Vapaasti tuetut palkit Jatkuvat palkit A B C D E F G H 120 160 200 300 120 200 40 35 30 25 25 12 a 150 200 300 400 150 250 55 45 40 35 35 25 200 240 300 500 200 300 450 500 65 60 55 50 45 35 35 30 280 350 500 700 280 500 650 700 90 80 75 70 75 60 60 50 R 60 b min = a = R 90 b min = a = R 120 b min = a = R 240 b min = a = Huomautukset 1 Tämä taulukko on sama kuin eurokoodin SFS-EN 1992 1 2 taulukot 5.5 ja 5.6. 2 Keskiöetäisyys a sd palkin sivupinnasta nurkkatankoon tulee olla a +10 mm, paitsi kun b min on suurempi kuin sarakkeissa C ja F esitetyt arvot tai raudoitus on useammassa kerroksessa. 3 Taulukko pätee vain, jos on noudatettu yksityiskohtien suunnitteluvaatimuksia (ks. huomautus 4) ja kun tavanomaisessa lämpötilassa taivutusmomenttien uudelleen jakautuminen on korkeintaan 15 %. 4 Kun standardipalonkestävyyttä koskeva vaatimus on vähintään R90, edellytetään yläpinnan raudoituksen poikkileikkausalan olevan jokaisen välituen kohdalla tuen keskiviivalta etäisyyteen 0,3l eff asti vähintään seuraavan kaavan mukainen: A s,req (x) = A s,req (0)(1 2,5(x/l eff )) jossa: x A s,req (0) A s,req (x) leff on poikkileikkauksen etäisyys tuen keskilinjasta. on poikkileikkauksessa murtorajatilassa vaadittava teräspinta-ala normaalilämpötilamitoituksessa. on poikkileikkauksessa murtorajatilassa vaadittava teräspinta-ala, kuitenkin vähintään normaalilämpötilamitoituksessa vaadittava teräspinta-ala. on tehollinen jännemitta. Jos viereisten jänteiden tehollinen jännemitta on suurempi, käytetään tätä arvoa. 5 Palonkestävyysluokissa R120 R240 palkin leveyden ensimmäisen välituen kohdalla tulee olla vähintään sarakkeessa F esitetyn suuruinen, jos kumpikin seuraavista ehdoista on voimassa: a reunatuilla ei ole kiinnitysmomenttia ja b tavanomaisessa lämpötilassa V Ed > 0,67 V Rd,max. 6 Palkeille, joiden uuman leveys vaihtelee, b min tarkoittaa leveyttä vetoraudoituksen painopisteessä Merkintä a Tavallisesti standardin EN 1992-1-1 edellyttämä betonipeitteen paksuus on määräävä.

3(12) Kuva 1 Rakenneosan poikkileikkaus, jossa on esitetty nimelliset keskiöetäisyydet a ja a sd. Kuva 2 Taivutusraudoituksen määritys (Suomen kansallisen liitteen mukainen kaava δ:lle sekä arvot α cc = 0,85 ja γ c = 1,5)

4(12) Neutraaliakseli Poikkileikkaus Muodonmuutos Tehollinen jännitysjakauma ja sisäiset voimat Kuva 3 Yksinkertaistettu suorakaiteen muotoinen tehollinen jännitysjakauma eurokoodin EN 1992-1-1 mukaisesti, kun betonin lujuusluokka on korkeintaan C50/60. Taivutus Kuvassa 2 on esitetty taivutusmitoituksen kulku vuokaavion avulla. Mitoituskaavat perustuvat yksinkertaistettuun suorakaiteen muotoiseen teholliseen jännitysjakaumaan eurokoodin EN 1992-1-1 mukaisesti. Taulukko 3 Suhteellisen momentin µ d :n arvot hyödynnettäessä uudelleen jakautumista % uudelleen jakautuminen δ (uudelleen jakautumisen suhde) µ d 0 1,00 0,324 10 0,90 0,278 15 0,85 0,254 20 0,80 0,228 25 0,75 0,200 30 0,70 0,171 Taulukko 4 Suhde z/d raudoitetuille suorakulmaisille poikkileikkauksille µ z/d µ z/d 0,07 0,964 0,15 0,919 0,08 0,958 0,16 0,913 0,09 0,953 0,17 0,906 0,10 0,947 0,18 0,900 0,11 0,942 0,19 0,894 0,12 0,932 0,196 0,890 0,13 0,930 0,14 0,925 Taulukko 5 Vähimmäisraudoitusmäärä f ck f ctm Vähimmäisraudoitus % (0,26f ctm /f a yk ) 25 2,6 0,13 28 2,8 0,14 30 2,9 0,15 32 3,0 0,16 35 3,2 0,17 40 3,5 0,18 45 3,8 0,20 50 4,1 0,21 Merkinnät a jossa f yk = 500 MPa.

5(12) Vino puristussauva betonissa Vedetty pääraudoitus Pystysuuntainen vedetty leikkausraudoitus Kuva 4 Ristikkomalli leikkausmitoituksessa Kuva 5 Pystysuoran leikkausraudoituksen määritys

6(12) Taulukko 6 Vinon puristussauvan enimmäiskestävyys jännityksenä sauvan kaltevuuskulman mukaan f ck v Rd,max (cot θ = 2,5) v Rd,max (cot θ = 1,0) 20 2,16 3,13 25 2,64 3,83 30 3,10 4,49 35 3,53 5,12 40 3,94 5,71 45 4,33 6,27 50 4,69 6,80 Eurokoodissa EN 1992-1-1 esitetään useita laskentamenetelmiä betonin jännitys-muodonmuutos-yhteydelle ja käytettävälle jännitysjakaumalle. Tässä oppaassa käytetään perinteistä yksinkertaistettua suorakaiteen muotoista jännitysjakaumaa (ks. kuva 3). Eurokoodin EN 1992-1-1 mukaan voidaan suunnitella betonirakenteita enintään luokkaan C90/105. Luokan C50/60 yläpuolella jännitysjakaumaa kuitenkin modifioidaan. Betonin mitoitus perustuu eurokoodeissa lieriölujuuteen kuutiolujuuden sijasta (esim. luokassa C28/35 lieriölujuus on 28 MPa ja kuutiolujuus 35 MPa). Leikkauskestävyys Eurokoodissa SFS-EN 1992-1-1 leikkauskestävyys määritetään ristikkomallilla, jossa puristussauvan kaltevuuskulma voidaan valita tietylle välille. Ristikkomallissa leikkausvoima siirretään kokonaan betonin vinoilla puristussauvoilla ja pystysuorana vetosauvana toimii leikkausraudoitus. Betonin puristussauvojen kulma riippuu leikkausvoiman suuruudesta (ks. kuva 4). Kuvassa 5 on esitetty vuokaavion avulla menettely poikkileikkauksen leikkauskestävyyden määrittämiseen. Eurokoodissa EN 1992-1-1 leikkauskestävyys on esitetty leikkausjännityksenä pystytasossa leikkausvoiman sijasta. Yleensä palkeille käytetään betonin puristussauvojen vähimmäiskulmaa (cot θ = 2,5 tai θ = 21,8 ). Esimerkiksi lujuusluokassa C30/37 betonin puristussauvojen kulma on valittava suuremmaksi kuin 21,8, kun leikkausjännitys on suurempi kuin 3,10 N/mm² (ks. taulukko 6). Leikkauskestävyyden mitoitusarvon yläraja v Rd,max riippuu vinon puristussauvan kulmasta. v Rd,max :n suurin arvo saavutetaan, kun θ = 45. Taipuma Eurokoodissa EN 1992 on kaksi vaihtoehtoista menetelmää taipumatarkastelua varten. Vaihtoehtoisesti joko rajoitetaan jännemitan ja korkeuden suhdetta tai arvioidaan taipuman suuruus eurokoodin mukaisilla kaavoilla. Jälkimmäistä vaihtoehtoa käsitellään yksityiskohtaisesti tämän opassarjan oppaassa Taipuma 6. Jännemitan ja korkeuden suhteilla varmistetaan, että taipuma on korkeintaan jännemitta jaettuna luvulla 250. Tämä menettely on esitetty kuvassa 6. Laattapalkit Laattapalkin laipan leveys määritetään kuvien 8 ja 9 mukaan. Eurokoodissa EN 1992-1-1 esitetään menetelmä, jolla laipan ja uuman välinen leikkauskestävyys voidaan laskea sekä määrittää tarvittava poikittainen raudoitus. Neutraaliakselin sijainti määritetään ja laskennassa otetaan huomioon, onko neutraaliakseli laipassa vai uumassa. Tehollisen puristuspinnan korkeus ja raudoituksen pinta-ala lasketaan toimivan puristuspinnan leveyden mukaan (ks. kuva 10). Tukien kohdalla yläpinnan vetoraudoitus jaetaan laipan koko toimivalle leveydelle, kuten kuvassa 11 on esitetty. Jännemitan ja korkeuden suhteeseen perustuvassa taipumatarkastelussa käytetään vetoraudoitussuhdetta, joka perustuu vetoteräksen keskikohdan yläpuolella olevan betonin poikkileikkausalaan.

7(12) Kuva 6 Taipuman arviointimenettely Jännemitan ja tehollisen korkeuden suhde (l/d) 36 34 32 30 28 26 24 22 20 18 16 fck=20 fck=25 fck=30 fck=35 fck=40 fck=45 fck=50 Huomautukset 1 Ristiin kantava laatta tarkistetaan lyhyemmän jännemitan perusteella. 2 Kuvan käyrät on laskettu arvolla K = 1,0 Muille tuentatavoille l/d arvot saadaan kertomalla käyrästöstä saatu arvo alla olevalla kertoimella K: K = 0,8 vapaasti tuettu K = 1,2 keskikentässä K = 1,0 reunakentässä K = 0,3 ulokepalkeille 3 Puristusraudoitussuhteen ρ arvo on 0. 4 Käyrät perustuvat seuraaviin kaavoihin: l = K + + d ρ ρ jos ρ ρ 0 1,5 1, 5 fckρ 0 ρ 0 11 3, 2 fck 1 14 12 0,30 % 0,50 % 0,70 % 0,90 % 1,10 % 1,30 % 1,50 % 1,70 % 1,90 % Vetoraudoitussuhde (A s,req d /bd) ja l d = K 11+ 1,5 jos ρ > ρ 0 f ck ρ + ( ρ ρ') ρ ρ 0 0 ck ' f 12 Kuva 7 Jännemitan ja tehollisen korkeuden rajasuhde

8(12) Kuva 8 Laipan toimivan leveyden laskemisessa käytettävä momentin nollakohtien väli l 0 Kuva 9 Laipan toimivan leveyden parametrit Kuva 10 Laattapalkkien taivutuskestävyyden laskenta (Suomen kansallisen liitteen mukainen kaava δ:lle sekä arvot α cc = 0,85 ja γ c = 1,5)

9(12) Kuva 11 Yläpinnan vetoraudoituksen sijoitus laattapalkissa Puristussauva Pitkittäisteräs ankkuroitu tämän projektiopisteen taakse Kuva 12 Merkinnät laipan ja uuman välisessä leikkaustarkastelussa Laipan leikkautuminen Leikkausjännitys laipan ja uuman välillä määritetään eurokoodin EN 1992-1-1 kohdan 6.2.4 ja kuvan 6.7 mukaisesti (tässä julkaisussa kuva 12). Puristusvoiman muutos laipassa arvioidaan momentin ja momenttivarren avulla. Eurokoodin EN 1992-1-1 mukaisesti enimmäispituus, jota voidaan käyttää tarkastelussa, on puolet momentin maksimi- ja nollakohtien välisestä etäisyydestä. Suurin leikkausvoima vaikuttaa kohdassa, jossa momentti ja siten myös laipan puristusvoimavoima muuttuu eniten. Tasaisesti kuormitetussa jatkuvassa palkissa laipan ja uuman välinen leikkausvoima on suurimmillaan välituen lähellä. Kuvassa 13 on vuokaavio pituussuuntaisen leikkauskestävyyden laskennasta. Laatan poikittainen raudoitus on usein riittävä leikkausvoimien kannalta. Tarkistuksella varmistetaan, että erityisen ohuissa laipoissa on riittävä raudoitus. Pituussuuntainen leikkauskestävyys perustuu samaan ristikkomalliin, joka kuvattiin kohdassa Pystysuuntainen leikkaus.

10(12) Kuva 13 Laattapalkkien pituussuuntaisen leikkauskestävyyden laskenta (Suomen kansallisen liitteen arvoilla). Taulukko 7 Laattapalkkien betonin puristussauvojen pituussuuntainen leikkauskestävyys f ck v Rd,max Laippa puristuksessa Laippa vedossa Laippa vedossa tai puristuksessa (cot θ f = 2,0) (cot θ f = 1,25) (cot θ f = 1,0) 20 2,50 3,05 3,13 25 3,05 3,73 3,83 30 3,58 4,38 4,49 35 4,09 4,99 5,12 40 4,56 5,57 5,71 45 5,01 6,12 6,27 50 5,43 6,63 6,80 Raudoituksen määrä ja jakoväli Pääraudoituksen vähimmäispinta-ala Pääraudoituksen vähimmäispinta-ala pääsuunnassa on A s,min = 0,26 f ctm b t d/f yk, mutta vähintään 0,0013b t d, jossa b t on vetopuolen keskimääräinen leveys (ks. taulukko 5). T-palkissa, jonka laippa on puristettu, otetaan huomioon vain uuman leveys laskettaessa keskimääräisen leveyden b t arvoa.

11(12) Pääraudoituksen enimmäispinta-ala Suomessa ei ole määrätty raudoituksen poikkileikkausalan enimmäisarvoa. Rakenteen tulee kuitenkin murtua sitkeästi ja vetoraudoituksen tulee myödätä ennen murtoa. Raudoituksen vähimmäisjakoväli Raudoitustankojen vapaan välin tulee olla suurempi kuin 1 raudoitustangon halkaisija kiviaineksen suurin raekoko + 3 mm 20 mm Merkintöjä Tunnus Määritelmä Arvo A c Betonin poikkileikkausala bh A s A s2 A s, prov A s, req d b eff b t b min b w d d 2 Vetoraudoituksen poikkileikkausala Puristusraudoituksen poikkileikkausala Poikkileikkaukseen sijoitettu teräspinta-ala Poikkileikkauksessa murtorajatilassa vaadittava teräspinta-ala Laipan toimiva leveys Vetopuolen keskimääräinen leveys Palkin tai rivan leveys Poikkileikkauksen leveys tai laipallisten palkkien uuman paksuus Tehollinen korkeus Tehollinen korkeus puristusraudoitukseen nähden f cd Betonin puristuslujuuden mitoitusarvo α cc f ck /γ c, kun f ck C50/60 f ck Betonin lieriölujuuden ominaisarvo f ctm Betonin keskimääräinen vetolujuus 0,30 f ck 2/3 h f Laipan paksuus lujuusluokille f ck C50/60 (eurokoodi SFS-EN 1992-1-1, taulukko 3.1) K Kerroin, jossa otetaan huomioon erilaiset tuentatavat taipumatarkasteluissa Ks. kansallinen liite taulukko 7.4N l eff Rakenneosan tehollinen jännemitta Ks. kohta 5.3.2.2 (1) l 0 l/d M Momentin nollakohtien välinen etäisyys Jännemitan ja korkeuden rajasuhde Mitoitusmomentti murtorajatilassa x Neutraaliakselin etäisyys poikkileikkauksen reunasta (d z)/0,4 x max Korkeuden raja-arvo neutraaliakseliin nähden (δ 0,4)d, jossa δ 1,0 z α cc δ Momenttivarsi Kerroin, jonka avulla otetaan huomioon puristuslujuuteen vaikuttavat pitkäaikaistekijät ja kuorman vaikuttamistavasta aiheutuvat epäedulliset tekijät Uudelleen jakautunut momentti jaettuna kimmoteorian mukaisella taivutusmomentilla 0,85 (Suomen kansallinen liite) γ m Materiaaliominaisuuksien osavarmuusluku 1,15 raudoitukselle (γ s ) 1,5 betonille (γ c )

Betoniteollisuus 12(12) Tunnus Määritelmä Arvo ρ 0 Raudoitussuhteen vertailuarvo f ck /1000 ρ Mitoituskuormista jänteen puoliväliin (ulokkeiden tapauksessa tuelle) aiheutuvan momentin edellyttämä vetoraudoitussuhde ρ Mitoituskuormista jänteen puoliväliin (ulokkeiden tapauksessa tuelle) aiheutuvan momentin edellyttämä puristusraudoitussuhde A s /bd A s2 /bd Viitteet 1 SFS-EN 1992-1-1 Eurokoodi 2: Betonirakenteiden suunnittelu. Osa 1-1: Yleiset säännöt ja rakennuksia koskevat säännöt. 2 RTT/betoni, Betonirakenteiden suunnittelu eurokoodien mukaan, Eurokoodimitoituksen perusteet. 3 RTT/betoni, Betonirakenteiden suunnittelu eurokoodien mukaan, Betonirakenteiden. 4 SFS-EN 1992-1-2 Eurokoodi 2: Betonirakenteiden suunnittelu. Osa 1-2: Yleiset säännöt. Rakenteiden palomitoitus. 5 RTT/betoni, Betonirakenteiden suunnittelu eurokoodien mukaan, Taipuma. Lisäoppaita ja -ohjeita Tähän sarjaan sisältyy oppaat: Eurokoodimitoituksen perusteet, Betonirakenteiden, Laatat, Palkit, Pilarit, Perustukset, Pilarilaatat ja Taipuma. Nämä oppaat, muiden julkaisujen yksityiskohtia ja lisätietoja voi ladata vapaasti kotisivuilta http://www.betoni.com/ tai http://www.eurocodes.fi/ Tietoja kaikista uusista eurokoodeista on kotisivuilla http://www.eurocodes.fi/ Alkuperäisen oppaan ovat julkaisseet BCA ja The Concrete Centre in the UK. Julkaisun ovat kirjoittaneet R M Moss BSc, PhD, Ceng, MICE, MIStructE ja O Brooker BEng, CEng, MICE, MIStructE. Julkaisun ovat kääntäneet ja sovittaneet suomalaiseen käytäntöön Kari Silvennoinen, Tauno Hietanen ja Timo Tikanoja. Julkaisija ja copyright: Rakennustuoteteollisuus RTT ry, betoniteollisuus -jaosto (seuraavassa RTT/betoni), 1.3.2011. Kaikki oikeudet pidätetään. Tämän julkaisun sisällön tai sen osan kopioiminen, siirtäminen, jakelu tai tallentaminen missä muodossa tahansa on kiellettyä ilman RTT/betonin etukäteistä kirjallista suostumusta. RTT/betoni katsoo tässä julkaisussa esitettyjen ohjeiden ja tietojen pitävän paikkansa julkaisuajankohtana. Vaikka RTT/betonin tarkoitus on, että tässä julkaisussa esitetyt ohjeet ja tiedot ovat virheettömiä ja ajan tasalla, kumpaakaan ei voida taata. Jos RTT/betonille ilmoitetaan julkaisussa olevista virheistä, ne korjataan tarkoituksenmukaisella menetelmällä. Julkaisussa esitetyt mielipiteet ovat osittain alkuperäisen englanninkielisen version kirjoittaneiden esittämiä, eikä RTT/betoni ota vastuuta niistä. Ohjeet ja tiedot on tarkoitettu päteville henkilöille, jotka pystyvät soveltamaan tässä julkaisussa annettuja ohjeita ja tietoja ja ymmärtämään niihin liittyvät rajoitukset sekä ottamaan vastuun niiden soveltamisesta omassa työssään. RTT/betoni ei ole vastuussa mistään ohjeiden tai tietojen käytön aiheuttamasta suorasta tai epäsuorasta vahingosta. Lukijoiden tulee ottaa huomioon, että RTT/betonin julkaisuja päivitetään ja varmistaa, että käytetään tämän julkaisun uusinta versiota. Muutoshistoria: Versio Muutos 20.3.2009 Taulukko 6: f ck = 25 ja v Rd,max (cot θ = 2,5): 3,64 2,64 28.1.2010 Sivu 10, Raudoituksen määrä ja jakoväli: 0,013b t d 0,0013b t d