Liitoksen DTT323 laskentaesimerkki
Esimerkissä käsitellään tyypillisten elementtien mittojen mukaista liitosta.
Murtorajatilan mitoitustarkastelut koskevat
1) TT-laatasta palkille aiheutuvan vääntömomentin tasapainotarkastelua,
onnettomuusrajatilan mitoitustarkastelut koskevat
2) TT-laatan putoamisriskiä palkin leualta
3) leukapalkin putoamisriskiä pilarilta
sekä käyttörajatilan mitoitustarkastelut koskevat neopreenilaakereita
4) TT-laatan ja leukapalkin välissä ja
5) leukapalkin ja pilarin välissä.
Liitos ja mitat
laattakaistan leveys TT-laatan yhtä ripaa kohden
laatan jänneväli
vääntömomentin varreksi oletetaan pystytukireaktion epäkeskisyys palkkipoikkileikkauksen suorakaideosuuden keskeltä
Kuormat ja kuormien vaikutukset
400mm korkean TT-laatan paino
muiden kattovarusteiden paino
katon kaltevuuden mukainen lumikuorma
leukapalkin poikkileikkausala
leukapalkin jänneväli
tukireaktio pilarille leukapalkeilta
kokonaistukireaktio pilarille
Murtorajatila
Kuormayhdistelyt tehdään EC:n mukaisesti.
kuormitusyhdistelyt kun on oletettu seuraamusluokka 2
TT-laatan mitoituskuorma murtorajatilassa
TT-laatan tukireaktion mitoitusarvo yhtä ripaa kohden
pilarin tukireaktion mitoitusarvo onnettomuusrajatilassa vääntömomentin mitoitusarvo
Onnettomuusrajatila
Kuormayhdistelyt tehdään EC:n mukaisesti.
TT-laatan mitoituskuorma onnettomuusrajatilassa
TT-laatan tukireaktion mitoitusarvo yhtä ripaa kohden
onnettomuusrajatilan mitoittava kokonaistukireaktio pilarille
Materiaalit ja lujuudet
Oletetaan betonit lujuusluokkaan C40/50.
betonin lieriölujuus
betonin kuutiolujuus
Käytetään vaarnatappina harjaterästä A500HW
harjateräksen myötölujuuden ominaisarvo
Käytetään vaarnatappina lujuusluokan 8.8 pulttia
pultin myötölujuuden ominaisarvo
pultin murtolujuuden ominaisarvo
Käytetään teräsosaliitoksissa teräslajia S355 olevia osia
rakenneteräksen myötölujuuden ominaisarvo
rakenneteräksen murtolujuuden ominaisarvo
Murtorajatila
Käytetään EC:n ja Suomen NA:n mukaisia murtorajatilan materiaaliosavarmuuskertoimia
betonin osavarmuuskerroin murtorajatilassa
puristuslujuuteen vaikuttavat pitkäaikaistekijät ja kuorman vaikuttamistavasta riippuvat epäedulliset tekijät huomioon ottava kerroin
elementin mitoituspuristuslujuus
Onnettomuusrajatila
betonin osavarmuuskerroin onnettomuusrajatilassa
Liitoksen mitoitus
Vääntömomentin hallinta palkin ja laattojen välisillä liitoksilla
voimaparin momenttivarsi laatan korkeuden ja kiinnittimien sijaintien perusteella
kiinnittimissä vaikuttava voima
Rivan kiinnityslevy
kiinnityslevyn SBKL 150x150x12 leikkauskapasiteetti peikon ohjeesta
pulttikiinnityksen etäisyys teräslevyn hitsiliitoksesta leukapalkin kiinnityslevyyn
vaakavoiman aiheuttama momentti hitsiliitoksen tyvessä yhtä teräslevyä kohden
kiinnityslevyn SBKL 150x150x12 momenttikapasiteetti peikon ohjeesta
Kiinnityslevyn ankkurointi leukapalkin leukaan
Mitoitus leikkauskuormitettuna ankkurina CEB ohjeen mukaan, CC-menetelmä, by210 luku 7
Lasketaan ensin kahden reunaa lähimpänä olevan ankkurin leikkauskapasiteetti
oletetaan betoni halkeilemattomaksi
betonin osavarmuus, kiinnitykset elementtitehtaalla, asennuksen varmuus on hyvä
ankkurin halkaisija
ankkurin tehollinen kuormituspituus
oletetaan sivusuuntaisen paksuuden olevan suuri
yhden ankkurin leikkauskapasiteetti reunimmaisessa ankkuriparissa
Lisätään näihin kaksi sisempänä olevaa ankkuria
oletetaan sisemmän ankkuriparin toimivan täytenä, kun etäisyys reunimmiasempaan ankkuripariin on tätä luokkaa
yhden ankkurin leikkauskapasiteetti sisemmässä ankkuriparissa
kiinnityslevyn ankkureiden yhteenlaskettu leikkauskapasiteetti leukapalkin leuan betonissa
Mitoitus vedettynä ankkurina CEB ohjeen mukaan, CC-menetelmä, by210 luku 7
kannallinen pulttivaarna
pultin vetokestävyyden perusarvo
oletetaan hitsin kautta momentista välittyvä vetovoima keskiseksi takimmaisille ankkureille leuan suunnassa mutta hitsatulle levylle pieni epäkeskisyys kohtisuorassa suunnassa
sovituskerroin
sovituskerroin
projektiopinta-ala kahdelle vedetylle ankkurille etäämmällä leuan reunasta
leuan reunasta kauempana olevan ankkuriparin yhden ankkurin vetokestävyys
Kiinnityslevy raudoitetaan palkin sisälle siten, ettei lohkeamisesta aiheutuvaa murtumista pääse tapahtumaan.
Kiinnityslevyihin hitsattavat teräslevyt ja pultit
teräsosien liitosten materiaaliosavarmuus EC3 mukaan
käytetään pulttia M24
lujuusluokan 8.8 pultti
pultin leikkauskapasiteetti
liitosvoimaa välittävän teräslevyn paksuus ja leveys
pultin ja levyn välinen reunapuristuskestävyys
teräslevyn pulttireiän leveys
teräslevyn pienin leikkauspinta-ala
teräslevyn leikkausmurtuminen
lujuusluokan S355 teräsosat
hitsin a-mitta ja pituus
kussakin teräslevyssä momenttia vastaavan oletetun jännitysjakautuman mukaiset resultanttivoimat puristus- ja vetopuolella sijaitsevat komannespisteissä jakautuman maksimiarvoista
hitsin pituuden puolikkaan kestävyys
hitsin kestävyyden enimmäiskäyttöaste veto- tai puristusvoiman suhteen
hitsin kestävyyden käyttöaste leikkausvoiman suhteen
Teräslevyjen riittävät hitsit kiinnityslevyihin
Yläreunan kiinnityslevy
Tarkoitus on välittää puristus betonille kiinnityslevyyn hitsattavien kiilojen avulla. Tarkistetaan betonin puristuskestävyys vääntömomentista aiheutuvan voiman suhteen.
kiinnityslevyn SBKL 100x100x8 pinta-ala
betoniin välittyvästä voimasta aiheutuva puristusjännitys
paikallinen puristuskestävyys on riittävä
Onnettomuusrajatila: TT-laatan putoaminen leukapalkilta ja jatkuvan sortumisen estäminen
Laattaelementti 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 oletettu erotus, kun liitoksessa on kuminen tasauslevy
laatan putoamisen ja jatkuvan sortuman estämiseksi tarvittava laatan suuntainen liitoksen mitoitusvoima
70kN vähimmäisarvo koskee vain keskitettyjä yli 3,5m sidevälein olevia saumateräksiä (betoninormikortti 23 s. 27)
aiemmin laskettu kestävyys on riittävä
Onnettomuusrajatila: leukapalkin putoaminen pilarilta ja jatkuvan sortumisen estäminen
tukipintojen kitkavoimien suurin oletettu erotus, kun liitoksessa on kuminen tasauslevy
liitoksen putoamisen estävä laatan suuntainen voima
terästapin halkaisija
terästapin vaarnakestävyys putoamisriskin aiheuttavan voiman suhteen
TT-laatan rivan neopreenilaakeri
neopreenin mitta palkin jänteen suunnassa
mitta kohtisuorassa suunnassa, sama kuin rivan leveys
kumilevyn paksuus
kumilevyn muotoluku
laskentakaava liukuluvulle kovuuden funktiona
kumin oletettu kovuus [ShoreA]
liukuluku
laakerin pinta-ala
tarkistetaan kuormitettavuuden laskentamenetelmään kelvolliset mittasuhderajat
vakiot taulukosta mittasuhteen mukaan
kitkan vaikutuksen huomioon ottava kertoimen suositusarvo
yleisesti suositeltu arvo
oletetaan että ripa kiertyy 0,01 rad
painumaehdon huomioon ottava kuormitettavuus
leikkausjännitysrajan huomioon ottava kuormitettavuus
todennäköisen maksimipainuman huomioon ottava kuormitettavuus
kumilevyn kuormitettavuus
käyttöaste, mitoitus tapahtuu ominaisarvoilla
Leukapalkin ja pilarin välinen neopreenilaakeri
kumilevyn mitta palkin jänteen suunnassa
mitta kohtisuorassa suunnassa
kuormitettavuuden arvioinnissa käytettävä sivumitan osuus
kumilevyn paksuus
kumilevyn muotoluku
laskentakaava liukuluvulle kovuuden funktiona
kumin oletettu kovuus [ShoreA]
liukuluku
laakerin pinta-ala
tarkistetaan kuormitettavuuden laskentamenetelmään kelvolliset mittasuhderajat
vakiot taulukosta mittasuhteen mukaan
kitkan vaikutuksen huomioon ottava kertoimen suositusarvo
yleisesti suositeltu arvo
oletetaan että palkki kiertyy 0,005 rad
painumaehdon huomioon ottava kuormitettavuus
leikkausjännitysrajan huomioon ottava kuormitettavuus
todennäköisen maksimipainuman huomioon ottava kuormitettavuus
kumilevyn kuormitettavuus
käyttöaste, mitoitus tapahtuu ominaisarvoilla
Tukipintojen lohkeamisen kannalta on suositeltavaa valita laakeri osoitettuja mittoja suuremmaksi.