Liitoksen DO305 laskentaesimerkki
Esimerkissä käsitellään tyypillisten elementtien mittojen mukaista liitosta. Alkuperäisen kuvan mukaisen koukkuraudoituksen sijaan käytetään suoraa tankoa.
Mitoitustarkastelut koskevat liitoksen sideraudoitusta seuraavissa tapauksissa:
1) palkille aiheutuva vääntömomentti ei saa ylittää murtorajatilassa liitoksen taivutuskestävyyttä, ja
2) jatkuvan sortuman estämiseksi liitoksen kestävyyden riittävyys varmistetaan rakennuksessa paikallisen vaurion laajenemisen estämisen periaatteella.
Paikallisen vaurion laajeneminen estetään suunnittelemalla elementtien välinen liitos SFS-EN 1991-1-7 liitteen A korvaavan Ympäristöministeriön ohjeen ”Rakennusten suunnittelu määrittelemättömästä syystä aiheutuvan paikallisen vaurion seuraamusten varalta” mukaisesti.
Liitos ja mitat
Murtorajatilan momenttimitoituksen voimasysteemi
laattakaistan leveys
laatan jänneväli
vääntömomentin varreksi oletetaan pystytukireaktion epäkeskisyys palkkipoikkileikkauksen suorakaideosuuden keskeltä
poikkileikkauksen tehollinen korkeus
Kuormat ja kuormien vaikutukset
O32 ontelolaatan paino saumattuna
50 mm pintavalu ontelolaatan päällä
hyötykuorma
Murtorajatila
Kuormayhdistelyt tehdään EC:n mukaisesti.
kuormitusyhdistelyt seuraamusluokassa 2
laatan mitoituskuorma murtorajatilassa
tukireaktion mitoitusarvo
vääntömomentin mitoitusarvo
Onnettomuusrajatila
Kuormayhdistelyt tehdään EC:n mukaisesti.
viivakuorman mitoitusarvo yhdelle ontelolaatalle onnettomuusrajatilassa
Materiaalit ja lujuudet
Käytetään juotosbetonina C25/30. Palkin betonin oletetaan olevan vähintään samaa lujuusluokkaa, jolloin juotosbetonin puristuslujuus tulee määrääväksi.
betonin lieriölujuus
betonin ominaisvetolujuus
Käytetään raudoitusta A500HW
raudoituksen myötölujuus
Murtorajatila
Käytetään EC:n ja Suomen NA:n mukaisia murtorajatilan materiaaliosavarmuuskertoimia
materiaaliosavarmuuskerroin murtorajatilassa
puristuslujuuteen vaikuttavat pitkäaikaistekijät ja kuorman vaikuttamistavasta riippuvat epäedulliset tekijät huomioon ottava kerroin
juotosbetonin mitoituspuristuslujuus
vetolujuuteen vaikuttavat pitkäaikaistekijät ja kuorman vaikuttamistavasta riippuvat epäedulliset tekijät huomioon ottava kerroin
vetolujuuden mitoitusarvo murtorajatilassa
tangon osavarmuuskerroin murtorajatilassa
raudoituksen mitoituslujuus
Onnettomuusrajatila
betonin osavarmuuskerroin onnettomuusrajatilassa
betonin puristuslujuuden mitoituarvo onnettomuusrajatilassa
vetolujuuden mitoitusarvo onnettomuusrajatilassa
raudoituksen osavarmuuskerroin onnettomuusrajatilassa
raudoituksen mitoituslujuus onnettomuusrajatilassa
Mitoitus
Murtorajatila: vääntömomentin mitoitusarvo ei saa ylittää liitoksen taivutuskestävyyttä
suhteellinen momentti
tehollisen puristuspinnan suhteellinen korkeus
betonin puristuspinnan korkeus (näin pieni luku tuskin täysin istuu mitoitusmenetelmän oletuksiin mutta suuren leveyden ansiosta puristuspintaa ainakin helposti riittää)
voimaparin
raudoituksessa vähintään vaikuttava voima
tangon vaadittu poikkileikkausala ja vähimmäishalkaisija
valittava
valitun raudoituksen mitoituskestävyys
Onnettomuusrajatila: elementin putoamisen 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.
tukipintojen kitkavoimien suurin erotus, kun tukipinnalla on kuminen tasauslevy
liitoksen putoamisen estävä ontelolaatan suuntainen voima
sideraudoituksen voima riittää helposti estämään elementin putoamisen
Jatkuvan sortumisen estäminen
Laatan pituussuuntaisen saumaraudoituksen tulee kestää seuraamusluokassa CC2 seuraavat voimat
saumaraudoituksen jakoväli on sama kuin ontelolaattojen leveys
Murtorajatilatarkastelun mukainen saumaraudoitus on riittävä jatkuvan sortumisen estämiseen.
Sideteräksen ankkurointi palkin sisään
Oletetaan, että palkin kolon täyttämä juotosbetoni kiilautuu hyvin palkin sisään kolon muodon ansiosta. Tarkistetaan ankkurointipituus sekä murtorajatilassa että onnettomuusrajatilassa.
hyvät tartuntaolosuhteet
tangon halkaisijasta riippuva kerroin
murto- ja onnettomuusrajatilan mukaiset tartuntalujuuden mitoitusarvot
mitoittavien rajatilojen mukaisten kuormitusten mukaiset suurimmat mahdolliset teräsjännitykset
murto- ja onnettomuusrajatiloja vastaavat ankkurointipituuden perusarvot
suora tanko
betonipeitettä on runsaasti
ei poikittaista raudoitusta
poikittaispaineen vaikutus ei pienennä ankkurointipituutta betonipeitteen avulla jo saatua hyötyä enempää
ankkurointipituuden vähimmäisarvo
murtorajatilaa vastaava ankkurointipituuden mitoitusarvo on suurempi kuin palkin kolon pituus joten on käytettävä ankkurointia parantavaa tartuntalevyä
Lisätään tankoon pyöreä tartuntalevy ja vähennetään tartunnalla siirrettävästä voimasta tästä aiheutuvan paikallisen puristuksen kestävyyden mukainen osuus.
tartuntalevyn halkaisija
raudoituksen suuntaa vastaan kohtisuora tartuntalevyn pinta-ala juotosbetonissa
suurin pinta-ala jolle puristus voi juotosbetonissa jakaantua
(puolikas koska raudoitus on kolon alareunassa)
paikallisen puristuksen mitoitusalueen minimikorkeus, mahtuu palkin koloon
SFS-EN 1992 mukainen maksimi paikallisen puristuksen kestävä voima murto- ja onnettomuusrajatilassa
raudoituksen ja betonin välisellä tartunnalla välitettävät voimat
tartuntavoimaa vastaavat teräsjännitykset
ankkurointipituuden perusarvot
tarkistetaan ankkurointipituuden vähimmäisarvot
ankkurointipituuden mitoitusarvot
vaadittu ankkurointipituus, kun käytetään ankkurointia parantavaa teräslevyä
Sideteräksen ankkurointi ontelolaattojen väliseen saumaan
Lasketaan tangon vaatima ankkurointipituus saumabetonissa
huonot tartuntaolosuhteet
tangon halkaisijasta riippuva kerroin
Tarkastetaan kumpi teräsjännityksen tapaus tuottaa suuremman ankkurointipituuden perusarvon
murto- ja onnettomuusrajatilan mukaiset tartuntalujuudet
mitoittavien rajatilojen mukaisten kuormitusten mukaiset suurimmat mahdolliset teräsjännitykset
murto- ja onnettomuusrajatiloja vastaavat ankkurointipituuden perusarvot
suora tanko
betonipeitettä ei oteta huomioon tangon ankkurointia parantavana
ei poikittaista raudoitusta
poikittaispaineen vaikutus ei pienennä ankkurointipituutta
tarkistetaan ankkurointipituuden vähimmäisarvot
ankkurointipituuden mitoitusarvot
Tarkastetaan saumabetonin tartunta ontelolaattojen välissä
ontelolaatan saumavalun tartuntalujuus ontelolaatan reunoihin
ontelolaatan ja saumavalun välisen pinnan korkeus
saumabetonin ja ontelolaatan välisen tartunnan edellyttämät ankkurointipituudet
valitaan ontelolaattojen väliin tarvittava suurin ankkurointipituus
Valinta
raudoituksen vähimmäispituus
valitaan T16 L1400, tangon palkkiin tulevaan päähän hitsataan 40 mm halkaisijaltaan (6 mm paksu riittänee) oleva tartuntalevy ensimmäisen sivun kuvien mukaisesti
teräs pujotetaan vähintään 220 mm palkin sisään