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

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

Pääraudoituksen ankkurointi. Harjateräksen tartuntalujuus

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

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

MITOITUSTEHTÄVÄ: I Rakennemallin muodostaminen 1/16

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

BETONIRAKENTEIDEN SUUNNITTELUN OPPIKIRJA By 211

Mitoitetaan MäkeläAlu Oy:n materiaalivaraston kaksiaukkoinen hyllypalkki.

Kehänurkan raudoitus. Kehän nurkassa voi olla kaksi kuormitustapausta:

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

2. harjoitus - malliratkaisut Tehtävä 3. Tasojännitystilassa olevan kappaleen kaksiakselista rasitustilaa käytetään usein materiaalimalleissa esiintyv

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

Vakiopaaluperustusten laskenta. DI Antti Laitakari

BETONIRAKENTEIDEN SUUNNITTELUN OPPIKIRJA By 211

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

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

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

Suhteellinen puristuskapasiteetti arvioida likimääräisesti kaavalla 1 + Kyseisissä lausekkeissa esiintyvillä suureilla on seuraavat merkitykset:

Betonirakenteiden materiaaliominaisuudet

PILARIANTURAN A 3 MITOITUS 1

Esimerkkilaskelma. Palkin vahvistettu reikä

JÄNNEBETONIRAKENTEI- DEN SUUNNITTELUOHJE

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

Raudoitusmäärien vertailu eurokoodien ja betoninormien välillä

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

VANHAN BETONISILLAN PERUSPARANTA- MINEN

ESIMERKKI 1: NR-ristikoiden kannatuspalkki

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

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

EC4, Liittorakenteet Palomitoitus, palkit, pilarit ja laatat

ESIMERKKI 5: Päätyseinän palkki

Kevytsorabetoniharkkorakenteiden eurokoodimitoitus

Ladottavien muottiharkkojen suunnitteluohjeet

BETONISILTOJEN RAUDOITEVAATIMUKSET

Harjoitus 6. KJR-C2001 Kiinteän aineen mekaniikan perusteet, IV/2016

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

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

Hilti HIT-RE HIS-(R)N

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

Laskuharjoitus 2 Ratkaisut

ALPI ROISKO PALKKIKAISTOJEN KÄYTTÖ TERÄSBETONILAATAN MITOITUK- SESSA

TERÄSBETONISEN MASTOPILARIN PALOMITOITUSOHJE. Eurokoodimitoitus taulukoilla tai diagrammeilla

recostal -työsaumaraudoitteet, vaarnattu sauma

Oheismateriaalin käyttö EI sallittua, mutta laskimen käyttö on sallittua Vastaukset tehtäväpaperiin, joka PALAUTETTAVA (vaikka vastaamattomana)!

7. Suora leikkaus TAVOITTEET 7. Suora leikkaus SISÄLTÖ

Betonin lujuus ja rakenteiden kantavuus. Betoniteollisuuden kesäkokous Hämeenlinna prof. Anssi Laaksonen

TERÄSBETONIRAKENTEIDEN MITOITUS EUROKOODIN MUKAAN, OPETUSMATERIAALI TAMPEREEN AMMATTIKORKEA- KOULUN KÄYTTÖÖN

Tartuntakierteiden veto- ja leikkauskapasiteettien

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

Vastaanottaja Helsingin kaupunki. Asiakirjatyyppi Selvitys. Päivämäärä VUOSAAREN SILTA KANTAVUUSSELVITYS

recostal -työsaumaraudoitteet, vaarnattu sauma

PIENTALON TERÄSBETONIRUNKO / / html.

Stabiliteetti ja jäykistäminen

JÄNNITETTYJEN I- JA HI-PALKKIEN SUUNNITTELUOHJEET

Esimerkkilaskelma. NR-ristikkoyläpohjan hiiltymämitoitus

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

SIPOREX-HARKKOSEINÄÄN TUKEUTUVIEN TERÄSPALKKIEN SUUNNITTELUOHJE

Laskuharjoitus 3 Ratkaisut

Laskuharjoitus 1 Ratkaisut

JÄNNITETTYJEN ONTELOLAATTOJEN CE-MERKINNÄN MUKAINEN SUUNNITTELU EUROKOODIEN MUKAAN

EUROKOODIN VAIHTOEHTOINEN LASKEN- TAMENETELMÄ

SBKL-KIINNITYSLEVYT EuroKoodIEN mukainen SuuNNITTELu

Oheismateriaalin käyttö EI sallittua, mutta laskimen käyttö on sallittua Vastaukset tehtäväpaperiin, joka PALAUTETTAVA (vaikka vastaamattomana)!

BETONITUTKIMUSSEMINAARI 2018

EN : Teräsrakenteiden suunnittelu, Levyrakenteet

HSL-3 Raskas kiila-ankkuri

3. SUUNNITTELUPERUSTEET

SUUNNITELUOHJE BETONIPORTAIDEN CE-MERKINTÄÄ VARTEN

KANSALLINEN LIITE STANDARDIIN

Betonirakenteiden suunnittelu

Suunnitteluharjoitus käsittää rakennuksen runkoon kuuluvien tavanomaisten teräsbetonisten rakenneosien suunnittelun.

ALEKSI JOKELA TERÄSBETONILAATAN MITOITUKSEN KEHITTYMINEN

Eurokoodin vaikutus betonisten laattapalkkisiltojen mitoitukseen

TRY TERÄSNORMIKORTTI N:o 21/2009 WQ- palkin poikkileikkauksen mitoitus normaali- ja palotilanteessa

JOHDANTO SEINÄKENKIEN TOIMINNAN KUVAUS TUOTEVALIKOIMA VETO- JA LEIKKAUSKAPASITEETIT

VÄSYMISMITOITUS Pasila. Antti Silvennoinen, WSP Finland

R-STEEL. RPK-N2, RPK-E2 Pilarikengät KÄYTTÖOHJE

Esimerkkilaskelma. Liimapuupalkin hiiltymämitoitus

Betoniseinän mitoitus. Ohjeet mitoitustaulukoiden käyttöön

Rak BETONIRAKENTEIDEN HARJOITUSTYÖ II syksy op.

Esimerkkilaskelma. Mastopilarin perustusliitos liimaruuveilla

HST Hiiliteräs, sinkitty HST-R Haponkestävä teräs HST-HCR Korkean korroosiokestävyyden. Korroosionkestävyys

POIKKILEIKKAUSTEN MITOITUS

4 Liittorakenteen palonkestoaika...18

Esimerkkilaskelma. NR-ristikkoyläpohjan hiiltymämitoitus

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

KL-KIINNITYSLEVYT EuroKoodIEN mukainen SuuNNITTELu

LAPPEENRANNAN TEKNILLINEN YLIOPISTO Teknillinen tiedekunta Konetekniikan koulutusohjelma BK10A0401 Kandidaatintyö ja seminaari

RAK Betonirakenteet

RKL-, R2KL- ja R3KLkiinnityslevyt

HKD Lyöntiankkuri Yhden ankkurin sovellukset

TRY TERÄSNORMIKORTTI N:o 10/1999 [korvaa Teräsnormikortin N:o 7/1998]

PARVEKELAATAN LAAJENNUKSEN MITOITUS

10. Jännitysten ja muodonmuutosten yhteys; vaurioteoriat

1. kotitehtäväsarja - Einsteinin summaussääntö ja jännitystila - malliratkaisut

Teräsbetonipaalun mitoitus PO-2016 mukaan

TOMI MARTINMÄKI PAALULAATAN OPTIMOINTI

Materiaalien mekaniikka

A on sauvan akselia vastaan kohtisuoran leikkauspinnan ala.

MITOITUSTEHTÄVÄ: I Rakennemallin muodostaminen 1/6

Transkriptio:

Mitoitus SFS-EN-1992-2-1 (EC2) mukaan Betoni Betonin nimellislujuus; merkintä C ck / ck,cube rak.luokka C sylinteri / kuutio-lujuus esim: C 25/30-2 sylinterilujuus ck 20 MPa kuutiolujuus ck,cube 30 MPa rakenneluokka 2 Betonin osavarmuuskerroin γ c 1,5 rak.luokka 2 γ c 1,35 rak.luokka 1 lujuuteen C30/37 asti Puristuslujuus Puristuslujuuden ominaisarvo ck Puristuslujuuden laskenta-arvo Kesikimääräinen puristuslujuus cd α γ cc c cm ck + ck 8MPa pitkäaikaislujuuskerroin α cc 0,85 ( ck MPa) Vetolujuus Keskimääräinen vetolujuus 2/3 ctm 0,3 ck Vetolujuuden ominaisarvo ctk,0.05 0,7 ctm 0,21 2/ 3 ck Vetolujuuden laskenta-arvo ctd α ct γ ctk,0.05 c pitkäaikaislujuuskerroin α ct 1,0 Betonin keskimääräinen kimmokerroin E cm cm 22000 10MPa ( cm MPa) 0,3 MPa

Jännitysmuodonmuutoskäyrä Paraabeli σ 1 c cd 1 c cd ε ε c c2 n kun 0 ε c ε c2 σ kun ε c2 ε ε cu2 Betonin myötöpuristuma ε c2 2,0 % 0, kun ck < 50 MPa ck 0,53 ε c 2 2,0 + 0,085 ( 50) kun MPa ck 50 MPa Betonin murtopuristuma ε cu2 3,5 % 0, kun ck < 50 MPa 90 MPa ck 4 ε cu 2 2,6 + 35 ( ) kun 100 MPa ck 50 MPa Potenssi n2,kun ck <50 MPa n 4 90MPa ck 1,4 + 23,4 kun ck 50 MPa 100

Jännitysresultanttia laskettaessa voidaan käyttää suorakaiteenmuotoista vakiojännitystä η cd tehollisen puristuspinnan korkeudella λx. λ 0,8 kun ck 50 MPa ck 50 MPa λ 0,8 400 MPa kun 50 < ck 90 MPa η 1,0 kun ck 50 MPa ck 50 MPa η 1,0 kun 50 < 200 MPa ck 90 MPa

Betoniteräs Betoniteräksen jännitys-venymäyhteys a) jännitys nousee arvosta yd venymän kasvaessa myörörajasta yk ε yd (2,5 %) Es maksimiarvoon ε ud 0,01 siten, että murtovenymää ε uk (~ 6,5 %) vastaa teräksen murtolujuus tk /γ s (550 MPa/γ s, A500HW) Teräksellä A500 HW sallittua maksimivenymää ε ud 0,01 vastaava jännitys 506 MPa/γ s b) myötörajan ε yd saavuttamisen jälkeen jännitys pysyy vakiona yd Kimmokerroin E s 200 000 MPa Raudoituksen osavarmuusluvut γ S 1,1 rak.luokka 1 γ S 1,15 rak.luokka 2 yd γ yk S

Poikkileikkauksen tasapainoehdot Peruslähtökohdat - Poikkileikkaustasot säilyvät tasoina (muodonmuutosjakautuma lineaarinen; betonin ja teräksen välillä ei ole liukumaa eli teräksen venymä vastaa betonin venymää ko. kohdassa) - Betonin muodonmuutos rajoitettu arvoon ε cu 3 3,5% o - Betonin vetolujuutta ei oteta huomioon - Jännitysten ja muodonmuutosten välinen yhteys - betonin jännitys-muodonmuutoskäyrä > betonin jännitys σ c (ε c ) tai vakiojännitys η cd tehollisen puristuspinnan korkeudella λxβd > betonin jännitysresultantti F c x 0 σ ( ε c c ) b(y) dy η cd b λ x η cd b β d βd λx Betonin jännitysresultantin sijainti puristetusta reunasta 2 2 - teräksen jännitys-muodonmuutosyhteys σ s (ε s ) tai yk yd kun teräs myötää; teräksen maksimivenymälle ei rajoitusta γs > raudoituksen jännitysresultantti Fs As yd raudoituksen jännitysresultantin (raudoituksen painopisteen) etäisyys puristetusta reunasta tehollinen korkeus d - Tasapainoehdot: As yd F c F s > η cd b β d As yd > β ω η cd b d βd Sisäinen momenttivarsi z d 2 Taivutuskestävyys M Rd A s yd ω z A s M yd d (1 β ) 2 ω (1 ω ) b d 2 Rd µ ω (1 ) 2 > ω 1 1 2 µ 2 b d η cd M Ed on laskentakuormien aiheuttama taivutusmomentti 2 η cd µ b d 2 η cd M Ed EC2:ssa ei ole yliraudoitusrajoitusta Suositeltavaa on kuitenkin rajoittaa teräsmäärää alle tasapainoraudoituksen, jolloin teräs myötää ennen betonin murtumista (vetomurto) Tasapainoraudoitusta vastaava mekaaninen raudoitusaste ja puristuspinnan tehollinen korkeus

ω b β b x λ d b λ ε εcu3 + ε cu3 yk yk ε yk ε E cu3 3,5 % ο s Betonilla ck 50 MPa λ 0,8 Teräksellä A500 HW ε yk 2,5 % o > β b 0,583 > µ b 0,413 BY 60:ssa suositus, että ε yk korvataan muodonmuutoksella tk 550MPa ε s 1 2,75 % o > β E 2000000MPa b 0,56 > µ b 0,40 s

LAATTAPALKKI Laatta ja palkki toimivat yhdessä siten, että palkin toimiva korkeus on palkin alapinnasta laatan yläpintaan. Puristuslaipan toimiva leveys Laattapalkin, T-palkin tai L-palkin laipan toimiva leveys b b + b + b e e,1 w e,2 missä laipan toimiva leveys uuman vasemmalla puolella 0,2 b1 + 0,1 l0 be,1 0,2 l0 b1 b ja oikealla puolella e,2 0,2 b 0,2 l b2 2 0 + 0,1 l 0 b 1 b 2 b w l 0 on puolet vapaasta palkkivälistä uuman vasemmalla puolella on puolet vapaasta palkkivälistä uuman oikealla puolella on uuman leveys on momentin 0-kohtien väli; kentässä max. kenttämomentin mukaan tuella itseisarvoltaan suurimman tukimomentin mukaan Jos ei ole 0-kohtien välimatkaa ole tarkemmin määritetty voimasuurelaskelmien mukaan voidaan käyttää kuvan 5.2 arvoja.

LAATTAPALKKI Laatta ja palkki toimivat yhdessä siten, että palkin toimiva korkeus on palkin alapinnasta laatan yläpintaan.

Sisäisten voimien tasapainoehto N N + N s cw c Vetoraudoituksen painopisteakselin suhteen muodostetusta momenttiyhtälöstä saadaan taivutuskestävyydeksi M M M + M Rd U u uw

LAATTAPALKKI NEGATIIVISEN MOMENTIN ALUEELLA TUKIALUEELLA, VETOA LAATASSA PALKIN YLÄPINNASSA Raudoitus palkin yläpinnassa ja osa yläpinnan raudoituksesta sijaitsee laatassa (A sl yhdellä puiolella uumaa). Tehollinen korkeus d yläpinnan raudoituksesta palkin alapintaan Puristuspinnan leveys uuman leveys b w A sl

Mitoitus leikkaukselle Paikoissa, joissa laskentakuormien aiheuttama leikkausvoima V Ed V Rd,c leikkausraudoittamattoman rakenteen leikkauskestävyys, - ei tarvita laskennallista leikkausraudoitusta - palkeissa laitetaan kuitenkin vähimmäisleikkausraudoitus (pystyhaat) Asw,min 0,08 ck ρw min s b w yk - laatoissa, joissa kuormien poikittainen uudelleen jakautuminen on mahdollista ei tarvita tai vähäisissä rakenneosissa (L 2 m) vähimmäisleikkausraudoitus ei ole tarpeen Alueille, joissa V Ed > V Rd,c laitetaan leikkausvoimalle mitoitettu leikkausraudoistus, jonka kestävyys on V Rd,s V Rd V Ed Tuen lähellä etäisyydellä etäisyydellä 0,5d a v 2d vaikuttavat kuormat kerrotaan pienennyskertoimella β a v /2d Tasaisen kuorman kuormittaman rakenteen leikkauskestävyys tarkistetaan d:n etäisyydellä tuen reunasta

Leikkausraudoittamaton rakenne Leikkauskestävyyden perusarvo V Rd,c 1/3 [ C k ( 100 ρ ) + k σ ] b d Rd,c ck 1 cp w Leikkauskestävyyden vähimmäisarvo V Rd,c,min [ v k σ ] b d 0,.035 k min + 3/ 2 1 cp w min ck v C Rd,c 0,18 γ C 200mm Poikkileikkauksen korkeuden vaikutus k 1+ 2, 0 d As Tuelle ankkuroitu vetoraudoitusmäärä ρ bw d Ankkurointipituus l bd lasketaan tarkastelukohdasta x d:n päässä tuelle päin eli kohdasta x-d. N Ed Puristavan voiman vaikutus k 1 0,15 σ cp 0,2 cd Ac (puristus positiivinen) Vetoraudoitusmäärä ja sen ankkuroinnin vaikutus ratkaiseva leikkauskestävyyden kannalta. Pienillä vetoteräsmäärillä leikkauskestävyyden vähimmäisarvo on määräävä Tuen lähellä vaikuttavat kuormat: - Kuorman pienennys kertoimella βa v /2d - Pienentämättömän leikkausvoiman pitää täyttää puristusmurtoehto VEd 0,5 bw d ν cd ν ck 0,6 1 250MPa

Leikkausraudoitetut rakenteet Perustuu ristikkomalliin, jossa muodostuu betonisista vinoista puristusdiagonaaleista ja leikkausraudoituksen muodostamista vedetyistä vertikaaleista (pystyhaat) tai diagonaaleista (vinot haat) Mitoituksessa valitaan puristusdiagonaalien kaltevuuskulma θ väliltä 1,0 cot θ 2,5 (45 o θ 21,8 o ) ; sopiva arvo voi olla esim. cot θ1,7 Suurempi cot θ pienentää leikkausraudoitusmäärää, mutta lisää vinoista halkeamista aiheutuvaa vetoterästen lisävoimaa ja ankkurointitarvetta: Vetoraudoituksen lisävoima F 0,5 V (cotθ cot α) td Betonin osuutta leikkauskestävyyteen ei erikseen oteta huomioon, sen vaikutus sisältyy termiin cot θ >1. Ed Leikkauskestävyys Asw VRd VRd,s z ywd cot θ z~0,9 d s ν1 cd Uuman puristusmurto VRd,max αcw bw z cot θ + tan θ Lujuuden pienennyskerroin ν ν ck 1 0.6 1 250MPa Jos leikkausraudoituksen mitoitusjännitys 0,8 yk, niin ν 1 0,6 ( ck 60 MPa) ck kun ck >60 MPa ν 1 0.9 0, 5 200MPa

Tuen lähellä vaikuttavat kuormat: - Kuorman pienennys kertoimella βa v /2d - Leikkausmitoitusehto pienennetylle kuormalle: VEd Asw wd sin α Leikkausraudoitukseen otetaan huomioon vain välillä 0,75 a v oleva raudoitus - Vetoraudoitus pitää olla täysin ankkuroitu tuelle - Uuman puristusmurto lasketaan pienentämättömälle kuromalle

Laipan leikkautuminen Perustuu ristikkomalliin; poikittaisen raudoituksen ja vinojen betonisauvojen muodostama ristikko Puristussauvojen kaltevuus laipan tasossa: puristuslaipassa 1,0 cot θ 2,0 (45 o θ 26,5 o ) vedetyssä laipassa 1,0 cot θ 1,25 (45 o θ 38,6 o ) Leikkausjännitys uuman ja laipan välisessä leikkauksessa (yhdellä puolen uumaa) v Ed Fd h x Poikittaisraudoitus pituusyksikköä kohti A s s yd ved h cot θ F x k M z x Ed x on tarkastelupituus ½ momentin nollakohdan ja maksimimomentin välisestä etäisyydestä L o (tai pistekuormien väli) > x L 0 /2 F on normaalivoiman muutos (puristusresultantin tai vetoresultantin) muutos laipassa välillä x. Ac Asl k k A A c s Puristusmurtoehto v Ed ν cd sin θ cosθ