Betoniseinäelementtisaumojen leikkauskestävyys

Abstract

Opinnäytetyössä tutkittiin betonisten seinäelementtien kuormia siirtävien vaaka- ja pystysaumojen leikkauskestävyyksiä. Tarkoituksena oli tuottaa Excel-pohjaiset laskentatyökalut leikkausmitoitukseen murtorajatilassa. Oleellisinta työssä oli laatia luotettavat laskelmat valituille saumatyypeille Eurokoodin ja Rasmussenin vaarnakaavan mukaisesti.

Työssä käsiteltiin vaijerilenkki-, teräslenkki-, betonivaarna- ja vaarnatappiliitosten toimintaa sekä niiden mitoituksen teoriaa. Opinnäytetyön aineisto sisälsi pääosin standardeja ja suunnitteluohjeita, joiden mukaisesti laskelmat toteutettiin. Saumojen laskennallisen mallinuksen pohjalta voitiin leikkauskestävyyksiä ja niihin vaikuttavia parametreja vertailla.

Excel-laskentatyökalut tarkistettiin rakennesuunnittelija Ilkka Uotilan toimesta ja saatujen tulosten perusteella laadittiin saumatyypeittäin leikkauskestävyystaulukot, sekä ohjeet näiden käyttöön. Tulosten vertailun perusteella vaijerilenkkien Eurokoodin mukainen laskennallinen leikkauskestävyys myötäilee valmistajien ilmoittamia arvoja. Vaijerilenkkiliitos onkin taivuteltavuuden ja työmaateknisten ominaisuuksiensa ansiosta toimivin ratkaisu elementtien pystysaumoissa. Lisäämällä vaijerilenkkisaumoihin teräspinta-alaa, käyttämällä esimerkiksi tuplalenkkejä tai paksumpia vaijereita, voitaisiin vaijerilenkkien kapasiteettia lisätä entisestään. Tällöin työmaateknisesti hankalien teräslenkkien käyttöä saataisiin edelleen vähennettyä. Vaarnatappiliitosten leikkauskestä-vyyksistä saatiin luotettavampia CEB:n mallinormin mukaisella mitoituksella.

The thesis studied the shear stabilities of the precast wall panels’ load-transferring horizontal and vertical seams. The aim was to produce Excel-based calculation tools for calculating shear resistance at ultimate limit state. The essential work was to make reliable calculations according to Eurocode and Rasmussen doweled joint formula, for the selected seam types.

The thesis processed functions of connecting loops, steel loops, doweled concrete seams and doweled joint as well as the theory of the dimensioning. The calculations were conducted according to the data contained mainly in the standards and design manuals. On the basis of the modelling of the seams it was possible to compare shear stabilities and the influence of parameters.

Excel calculation tools were revised by Ilkka Uotila. Based on the obtained results shear resistance tables, calculation tool and instructions were drawn up by seam types. Based on the Eurocode comparison results of the connecting loops the calculated shear resistance is conformed to the values indicated by the manufacturers. In the vertical casting joints the connecting loop is the most viable solution by the flexibility and site practical properties. By adding the steel surface area to the connecting loop seams, for example by using double loops or thicker wire ropes, it is possible to further increase durability. In this case it is possible to further reduce the use of technically difficult steel loops.