Muurattujen rakenteiden mitoitus eurokoodin mukaan

Abstract

Eurokoodien käyttöönotto synnyttää tarpeen verrata käytössä olevaa mitoitustapaa uuteen, euroopanlaajuiseen menetelmään. Tämä tutkimus tyydyttää osaltaan tätä tarvetta ja auttaa ymmärtämään uuden menetelmän hyötyjä ja haittoja nykyiseen verrattuna.

Tämä insinöörityö tehtiin osana projektia koko eurokoodiston tutuksi tekemiseksi. Muita eurokoodin osia koskevat tutkimukset on tehty diplomitöinä Tampereen teknilliselle yliopistolle.

Tutkimukseen valittiin tutkittavaksi viisi muurattua perusrakennetta: palkki, seinämäinen palkki, kantava väliseinä, julkisivumuuri ja maanpaineseinä. Tutkimuksessa laskettiin näiden rakenteiden mitoitus läpi sekä eurokoodin että Suomen rakentamismääräyskokoelman mukaisesti. Lopputuloksia verrattiin toisiinsa suurimpien erojen selville saamiseksi.

Tutkimuksen alussa oletettiin, että eurokoodin mukaan laskettaessa saadaan lopputulokseksi pienempiä rakenteita mahdollistavia tuloksia, eli suurempia kapasiteetteja ja pienempiä raudoitusmääriä. Kaikissa rakenteissa näin ei kuitenkaan käynyt ja muutenkin lopputulokset olivat eri rakenteiden välillä niin erilaisia, ettei yhtenäistä sääntöä muurattujen rakenteiden käyttäytymisestä eurokoodin mukaan laskettaessa, nykyisin Suomessa käytössä olevaan käytäntöön verrattuna, pystytä osoittamaan.

Muurattujen rakenteiden eurokoodin käyttöönotto tulee aiheuttamaan tiettyjen rakenteiden ja rakennustapojen osalta ongelmia. Eurokoodi käsittää kaikki muuratut rakenteet sekundäärisinä rakenteina, mikä aiheuttaa Suomessa etenkin maanpaineseinän laskennassa päänvaivaa, kun kaikkiin mitoitusvaiheisiin ei löydy ohjeistusta.

Todennäköisesti eurokoodi 6 tulee jäämään Suomessa vähälle käytölle, sillä muuratut kantavat rakenteet ovat nykypäivänä kohtuullisen harvinaisia. Silti on hyvä, että aiheesta on tutkimustietoa olemassa, koska muurattuja, kantavia rakenteita silti yhä rakennetaan ja rakenteissa, joiden mitoituksesta suunnittelijoiden rutiini puuttuu, selkeiden mitoitusmallien rooli korostuu entisestään.

The European Union is synchronizing its various, national structural designing standards to unified methods. It creates a need to study and compare these new methods. This study aims to provide an understanding of the advantages and disadvantages in the intro-duction of eurocodes compared to the standards used today.

This thesis has been written as a part of a larger study of the whole eurocode system. The other parts of the study were written as theses for Tampere University of Technology.

Five basic masonry structures are considered in this thesis: a beam, a deep beam, a wall subjected to vertical loads, a wall subjected to horizontal loads and a wall subjected to loading from earth. In the study, the designing process analyzed using both eurocodes and Finnish standards. The results were compared in order to find the greatest differences between the methods.

In the beginning of the study it was assumed that according to eurocodes the structures would end up being smaller. This was not the case with every structure. Altogether, the results were so different between the structures that no generalization can be drawn of the behaviour of the masonry structures, whether using Eurocodes or Finnish standards.

In Finland the implementation of the eurocodes will cause problems with some structures. According to eurocodes masonry structures are always considered as secondary structures. This is problematic for example in designing a wall subjected to loading from earth, which is a primary structure. Therefore, there are no rules for all the necessary phases to design such a structure.

It is probable that eurocode 6 will be less used in Finland, because masonry structures are quite rare here. Therefore, it is useful to have models for designing since designers lack the designing routine.