VÄSYMISMITOITUS Pasila. Antti Silvennoinen, WSP Finland

Samankaltaiset tiedostot
TIESILTOJEN VÄSYTYSKUORMAT

Pienahitsien materiaalikerroin w

Väsymisanalyysi Case Reposaaren silta

JÄNNEVIRRAN SILLAN VÄSYMISMITOITUS MITATULLA LIIKENNEKUORMALLA

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

Hitsaustekniikkaa suunnittelijoille koulutuspäivä Hitsattujen rakenteiden lujuustarkastelu Tatu Westerholm

Ultralujien terästen käyttö dynaamisesti kuormitetuissa koneen rakenteissa

RAKENNUS- JA YMPÄRISTÖTEKNIIKAN OSASTO

Vauriomekanismi: Väsyminen

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

MILLA RANTA MAANTIESILTOJEN JÄLJELLÄ OLEVAN KÄYTTÖIÄN ARVIOIMI- NEN SIMULOINNIN AVULLA. Diplomityö

Tiesiltojen väsymistarkastelut simuloinnin avulla

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

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

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

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

KANSALLINEN LIITE STANDARDIIN

Betonipaalun käyttäytyminen

Ympäristöministeriön asetus Eurocode standardien soveltamisesta talonrakentamisessa annetun asetuksen muuttamisesta


RKL-, R2KL- ja R3KLkiinnityslevyt

KANSALLINEN LIITE STANDARDIIN

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

Tehtävä 1. Lähtötiedot. Kylmämuovattu CHS 159 4, Kylmävalssattu nauha, Ruostumaton teräsnauha Tehtävän kuvaus

TEKNILLINEN TIEDEKUNTA JÄNNEVIRRAN SILLAN VÄSYMISMITOITUS MITATULLA LIIKENNEKUORMALLA. Tarmo Iso-Junno

7. Suora leikkaus TAVOITTEET 7. Suora leikkaus SISÄLTÖ

SILTOJEN KUORMAT JA KUORMITUSYHDISTELMÄT

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

Kuva 1. LL13 Haponkestävä naulalevyn rakenne.

Rakenteiden lujuus ja vakaus määräykset ja ohjeet. EUROKOODI2014SEMINAARI, Hanasaaren kulttuurikeskus Yli-insinööri Jukka Bergman

Liite A : Kuvat. Kuva 1.1: Periaatekuva CLIC-kiihdyttimestä. [ 1 ]

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

Uudet betoninormit ja eurooppalaiset betonielementtirakentamista koskevat tuotestandardit

KANSALLINEN LIITE STANDARDIIN

Sweco Rakennetekniikka Oy. KORKEAN RAKENTAMISEN HAASTEET, CASE REDI. Copyright Helin & Co / Voima Graphics Arkkitehti Helin & Co

Moniulotteisia todennäköisyysjakaumia

Ilkka Mellin Todennäköisyyslaskenta Osa 3: Todennäköisyysjakaumia Moniulotteisia todennäköisyysjakaumia

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

Eurokoodit sillansuunnittelussa. Eurokoodiseminaari Heikki Lilja

Teräsputkipaalujen kalliokärkien suunnittelu, lisäohjeita FEMlaskentaa

LIIKENNEVIRASTON TUTKIMUKSIA JA SELVITYKSIÄ RISTOMATTI HELIN

2 LUJUUSOPIN PERUSKÄSITTEET Suoran sauvan veto tai puristus Jännityksen ja venymän välinen yhteys 34

Torpparin alikulkusilta - Suuriläpimittaisen teräsputkisillan pilotti radan alle Karjaalla. TRY Olli Asp

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

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

Kyntöauran rakenteiden kehittäminen mitatun kuormitusaineiston perusteella

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

Rautatiesiltojen kuormat

Eurokoodi 2010 Seminaari Teräsrakenteiden uudet julkaisut

k-kantaisen eksponenttifunktion ominaisuuksia

EC7 Kuormien osavarmuusluvut geoteknisessä suunnittelussa, vaihtoehtoja nykyarvoille

Betonirakenteiden määräykset. Betonityönjohtajien päivityskurssi Rakennustuoteteollisuus RTT ry Timo Tikanoja

Siltojen kantavuuden laskentaohje

EUROKOODI 2016 SEMINAARI. Teräs- ja alumiinirakenteet

Teräsbetonipaalun mitoitus PO-2016 mukaan

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

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

Rakennusmääräysten ja ohjeiden kehittyminen Tomi Toratti

Murtumismekanismit: Väsyminen

Koneenosien lujuuslaskenta

Siirtymäajan ohjeistus eurokoodien ja RakMk:n rinnakkaiskäytöstä SKOL ry

Rautatiesilta LIITE 3 1/7

PÄÄKANNATTAJAN LIITOSTEN MITOITUS

Väsymissärön ydintyminen

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

KANSALLINEN LIITE (LVM) SFS-EN 1990:2002/A1 (Liite A2) RAKENTEIDEN SUUNNITTELUPERUSTEET Muutos A1: Liite A2: Soveltaminen siltoihin

Murtumissitkeyden arvioimisen ongelmia

vakioteräsosat rakmk:n Mukainen suunnittelu

1.1. YHDISTETTY FUNKTIO

PUUTAVARAPANKON VÄSYMISLUJUUDEN MÄÄRITYS DETERMINATION OF FATIGUE LIFE OF TIMBER BUNK

RakMK:n mukainen suunnittelu

Lumirakenteiden laskennassa noudatettavat kuormat ja kuormitukset

Vaurioiden tyypilliset syyt

3. SUUNNITTELUPERUSTEET

Numeeriset menetelmät

Puurakenteet. Tomi Toratti

EC2 Lävistysmitoitus ja. raudoittamattoman seinän. kestävyys. Eurokoodi 2014 seminaari Rakennusteollisuus RT ry Timo Tikanoja 9.12.

Eurokoodien mukainen suunnittelu

Äänekosken lukio Mab4 Matemaattinen analyysi S2016

Mitoitetaan MäkeläAlu Oy:n materiaalivaraston kaksiaukkoinen hyllypalkki.

SIPOREX-HARKKOSEINÄÄN TUKEUTUVIEN TERÄSPALKKIEN SUUNNITTELUOHJE

Juuri 10 Tehtävien ratkaisut Kustannusosakeyhtiö Otava päivitetty

MAANVARAINEN PERUSTUS

Paalutusohje koulutustilaisuus Ravintola Vaunun auditorio

Vastaanottaja Helsingin kaupunki. Asiakirjatyyppi Selvitys. Päivämäärä VUOSAAREN SILTA KANTAVUUSSELVITYS

BETONISEMINAARI. Betonirakenteiden suunnittelu DI Matti Kinnunen / WSP Finland

4 Yleinen potenssifunktio ja polynomifunktio

Moniulotteisia todennäköisyysjakaumia. Moniulotteisia todennäköisyysjakaumia. Moniulotteisia todennäköisyysjakaumia: Mitä opimme?

MITOITUSTEHTÄVÄ: I Rakennemallin muodostaminen 1/16

3. SUUNNITTELUPERUSTEET

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

KON-C3002. Tribologia. Kosketusjännitykset

HITSATUN LIITOKSEN VÄSYMISKESTÄVYYDEN MÄÄRITTÄMINEN SÄRÖN KASVUN SIMULOINNILLA

KANSALLINEN LIITE (LVM) SFS-EN RAKENTEIDEN KUORMAT Siltojen liikennekuormat

TUTKIMUSAINEISTON KVANTITATIIVINEN ANALYYSI LTKY012. Timo Törmäkangas

SUUNNITTELU / INSINÖÖRITOIMISTO SUUNNITTELUKIDE OY

KANSALLINEN LIITE (LVM) SFS-EN TERÄSRAKENTEIDEN SUUNNITTELU Vedettyjen rakenneosien suunnittelu LIIKENNE- JA VIESTINTÄMINISTERIÖ

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

MYNTINSYRJÄN JALKAPALLOHALLI

MITOITUSTEHTÄVÄ: I Rakennemallin muodostaminen 1/6

Transkriptio:

TIESILTOJEN VÄSYMISMITOITUS Siltaeurokoodikoulutus- Teräs-, liitto- ja puusillat 29.-30.3.2010 Pasila Antti Silvennoinen, WSP Finland

TIESILTOJEN VÄSYMISMITOITUS Väsymisilmiö Materiaaliosavarmuuskertoimet Väsymisluokat FLM3 FLM4 λ-kertoimen määrittely Minerin summa 2

Väsymisilmiö Väsymisilmiöön vaikuttavat: Jännityksen vaihteluväli Jännitysjaksojen lukumäärä Rakenneosan väsymislujuus S-N-käyrät Rakenteet luokitellaan väsymiskestävyyden perusteella väsymisluokkiin. Eurokoodissa väsymisluokka määritetään 2x10 6 jännitysjakson kohdalla. Väsymismitoitus perustuu jännitysvaihteluväleihin te ä e ja jännitysjaksojen lukumääriin 3

Väsymisluokat 4

Väsymismitoitus Liittosillassa väsymismitoitus tulee suorittaa: Rakenneteräkselle Betonille Betoniteräksille Liitoksille (vaarnat) 5

Mikä on lähtötilanne (sillan jännitystila) josta lähdetään laskemaan väsyttävän kuorman aiheuttamaa jännitysvaihteluväliä Betoniteräksen jännitysvaihtelut (esimerkki) 6

Vetojäykistys (Tension stiffening effect) Vaikuttaa betoniteräksiin Vastaavaa menetelmää ei ole ollut nykyisessä mitoituksessa Eurokoodissa ei ole nykyistä 20 prosentin betonisääntöä rasituksia laskettaessa σ s,f vastaa osittain samaa asiaa 20 prosentin säännön pois jättämisen vaikutuksia tutkitaan, ja mahdollisesti sen käyttö säilytetään sovellusohjeissa. 7

Käytettävät materiaaliosavarmuuskertoimet, rakenneteräs = 1 [EN1993-2, 9.3 (1)P] EN1993-1-9 - Suomessa valitaan käytettäväksi Suuret vaurion seuraukset ja Varman kestämisen periaate - kyseinen valinta on yleinen Euroopan maissa - valinta vaikuttaa osaltaan yleiseen rakenteiden varmuustasoon ja on huomioitu muussa varmuusajattelussa (varmuutta väsymistä vastaan voidaan säätää lisää l 2 :n valinnassa) 8

Käytettävät materiaaliosavarmuuskertoimet, vaarnat EN1994-2 --> ks. edellinen sivu --> Suomen kansallisessa liitteessä on valittu arvo 1,25 - sama valinta kuin mm. ranskalaisilla - perustuu selvitykseen 2008-2009 = 1 [EN1993-2, 9.3 (1)P] - valinta vaikuttaa osaltaan yleiseen rakenteiden varmuustasoon ja on huomioitu muussa varmuusajattelussa (varmuutta väsymistä vastaan voidaan säätää lisää l v,2 :n valinnassa) 9

Käytettävät materiaaliosavarmuuskertoimet, betoniteräs YM:n kansallisessa liitteessä (ENA-EN1992-1-1, kohta 6.8.4) määrätään käyttämään teräksen spesifikaation mukaista S-N -käyrää (=B4:n mukaista käyrää). Alla olevassa kuvassa on esitetty eurokoodin suosituskäyrä, B4:n käyrä sekä eräs saksalainen tutkimustulos. Materiaaliosavarmuutena käytetään standardin suositusarvoa 1,15 10

Väsymismitoitus, rakenne- ja betoniteräkset Rakenneteräkset: Yhteisvaikutusehto: Betoniteräkset: Suomessa käytetään B4:n mukaista kuvaajaa. Eurokoodin mukainen taulukko erittäin konservatiivinen. 11

Vaarnojen väsymismitoitus Laippa vedolla: Laippa puristuksessa: 12

Väsymismitoituksen kulku 13

FLM3 σ E2, ekvivalentti jännitysvaihteluväli, joka vastaa kahta miljoonaa kuormanvaihtoa λ-kertoimen määrittely: λ 1-kerroin ottaa huomioon sillan pituuden λ 2 -kerroin ottaa huomioon liikennemäärän ja jakauman. (Esitetty tarkemmin edellisessä esitelmässä.) λ 3-kerroin ottaa huomioon sillan käyttöiän λ 4 -kerroin ottaa huomioon kuormitettujen kaistojen määrän λ max -kerroin määrittää maksimiarvon ja ottaa huomioon väsymisrajan Liikuntasaumalaitteiden läheisyydessä käytetään dynaamista suurennoskerrointa φ fat 14

FLM3, jatkoa λ 1-kerroin määritetään alla olevien kuvaajien perusteella. (SFS EN1993-2, fig. 9.5) Kerroin määritetään jännemitan funktiona kentälle ja tuelle erikseen. 15

FLM3, jatkoa λλ 3 -kertoimen määritetään suunnitellun käyttöiän perusteella Kansallisessa liitteessä määritetty, että λ 4 - kertoimelle käytetään Suomessa aina arvoa 1. Merkitys olisi vähäinen, vaikka laskettaisiin tarkasti. λ max -kerroin määritetään jännemittojen funktiona kenttään ja tuelle erikseen. 16

FLM3, jatkoa λ-kertoimien arvoja määritettäessä rakenneteräksille käytetään 5-potensseja ja vaarnoille 8-potensseja (johtuen S-N-käyrän kaltevuudesta) FLM3:n mukainen väsymismitoitus: 17

FLM4 Mitoitus tapahtuu taulukoiden EN 1991-2 4.5(n) ja 4.7 perusteella Viranomainen määrittää liikenteen luokat, ja mahdollisesti uudet ekvivalentit akselikuormat (jotta saadaan eurokoodin taulukot vastaamaan suomalaista liikennettä) Palmgren-Minerin sääntö 18

Minerin summa (Palmgren-Minerin vauriokertymäsääntö) Lineaarinen kumulatiivinen vauriolaskelma joka perustuu Palmgren-Minerin sääntöön Tarkempi menetelmä kuin λ- kertoimeen perustuva laskenta n, jännitysjaksojen lukumäärä tietyllä jännitysvaihteluvälillä iht älillä N, murtumisen aiheuttama jännitysjaksojen lukumäärä ko. jännitysvaihteluvälillä D L = 1 19