Liittolaatan leikkausliitoksen kestävyyden kokeellinen tutkimus ja taustateoria

Abstract

Opinnäytetyön tarkoitus on tutkia liittolaatan leikkausliitoksen kestävyyttä. Liittolaattojen osalta ei ole kattavia laskentamenetelmiä ja liittorakenteiden laskeminen perustuu pääasiassa kokeellisen tutkimuksen arvoihin. Tässä työssä tutkitaan kokeen avulla annetun rakenteen leikkausliitoksen kestävyyttä. Kokeen avulla voidaan arvioida laskentamenetelmää ja rakenteen toimintaa.

Liittorakenteet koostuvat kahdesta tai useammasta materiaalista, jossa yhdistetään materiaalien parhaat ominaisuudet yhdeksi rakenteeksi. Liittorakenteiden keskeisin tavoite on saada materiaalit toimimaan yhdessä leikkausliitoksen avulla.

Liittovaikutus toteutetaan liittimillä tai materiaalin pinnan eri muodoilla. Liittimiä ja leikkausliitoksen järjestämistapoja on monia, joten jokaiselle erilaiselle rakenteelle täytyy olla kokeellista tutkimusta taustalla. Kokeellisessa tutkimuksessa saadaan selville kyseisen rakenteen tai rakenteen eri osien toimivuus. Liittorakenteen kokonaiskestävyyttä voi rajoittaa taipuma, tukivoimakestävyys, leikkausliitoksen kestävyys, leikkausliitoksen osien kestävyys tai materiaalien omat kestävyydet.

Laskujen lähtötietoina on valmis poikkileikkaus, rakenteen mitat ja jäykkyys (EI)0. Näiden pohjalta lasketaan tarvittavat laskut ja tulkitaan murtokokeen tuloksia.

Kokeen mukainen kestävyys on suurempi kuin laskettu kestävyys. Kestävyys rajoitettiin 20 kN:n syntyvään tukivoimaan, mutta kokeessa kestävyyden kohdalla tuelle syntyi 32,6 kN voima. Laatan laskennallinen kestävyys on 8,07 kN/m2 ja kokeessa saatu tulos on 11,05 kN/m2. Laskelmien mukaiset liittimien määrät ja kestävyydet eivät pitäneet paikkaansa. Kokeessa taipuma kasvoi nopeammin kuin laskennallinen taipuma.

The main function of this thesis is to analyze shear connection of composite slab. There is quite few calculation methods of composite slab and calculations are based on experimental method. This thesis examines through experimental study shear connection resistance. Calculation method and function of this structure are easy to evaluate with the help of experiment.

Composite structures consist of two or more material. Composite structure combine best features of different materials. The main objective is to get materials work together with shear connection.

Composite effect executed with connectors and different forms of materials. There are many different connectors and it is possible to arrange shear connection in many ways. That is why experimental research has to make. It is possible to know how structure or part of the structure works with experimental research. Deflection, support force resistance, shear connection resistance, part of the shear connection or materials resistance may restrict resistance of the composite structure.

Output data of the calculation is complete section, structure dimensions and stiffness of the section. Stiffness is called (EI)0. Calculations is made through previous data. Breaking test results analysis with calculations.

Resistance by test is bigger than resistance given by calculations. Resistance limited according to support force which is 20 kN. With test support force was 32,6 kN. Computational resistance is 8,07 kN/m2 and experimental resistance is 11,05 kN/m2. Amount of connectors was not the same with calculation and test. Deflection increased faster in test than calculations.