Ontelolaataston värähtely

Abstract

Tämä opinnäytetyö on tehty WasaPlan Oy:n toimeksiannosta. Tämä työ sai alkunsa siitä, että tilaaja tarvitsi työkalun, jolla rakennesuunnittelija itse pystyisi tarkastamaan ontelolaataston värähtelyä.

Opinnäytetyön tarkoitus oli tehdä laskentapohja, jolla rakennesuunnittelijat voivat tarkastella askelherätteestä johtuvaa ontelolaataston värähtelyä jo luonnosvaiheessa. Yleensä laattatyyppi valitaan kantavuuden tai ääneneristävyyden perusteella, mutta kohteissa, joissa värähtelylle on tiukemmat vaatimukset voi värähtely astua merkittävään rooliin. Värähtely ei välttämättä heikennä laataston kantokykyä, mutta se voi aiheuttaa epämukavuuden tunnetta rakennuksen käyttäjille.

Työn teoriaosuudessa käydään läpi mm. ontelolaattoja yleisesti, ontelolaataston suunnitteluprosessia rakennesuunnittelijan näkökulmasta sekä värähtelyn perusteita. Työ jatkuu tarkastelemalla värähtelyä koskevia ohjeistuksia ja raja-arvoja Suomessa. Betonista tehtyjen välipohjien värähtelyn tarkasteluun ei ole Suomessa erityisiä ohjeita tai määräyksiä. Työssä esitetään käsinlaskenta ontelolaataston värähtelystä, kun laatasto on tuettu kantaville seinille sekä palkeille, jonka jälkeen tuloksia vertaillaan ohjeistuksien raja-arvoihin.

Työn lopputulos on, että Excel-laskentapohja on laadittu ja automatisoitu näiden laskelmien pohjalle. Pohjan avulla rakennesuunnittelijat voivat helposti ja nopeasti tarkastella laataston värähtelyä.

Detta examensarbete har gjorts på uppdrag av WasaPlan Ab. Arbetet grundar sig i att beställaren önskade få ett verktyg för att konstruktören själv kunde granska vibrationerna i håldäcksbjälklag.

Syftet med detta examensarbete var att göra en beräkningsbotten för att granska vibrationer i håldäcksbjälklag på grund av fotsteg. Vanligen väljs typ av håldäcksplatta på grund av bärförmåga eller ljudisolering, men i tillfällen där det är högre krav på vibrationer kan den bli dimensionerande. Vibration minskar inte nödvändigtvis bärförmågan i bjälklag, men den kan ha upphov till obehagliga känslor hos byggnadens användare.

Examensarbetet inleds med en teoridel där det presenteras bland annat allmän information av håldäcksplattor, planeringsprocessen för håldäcksbjälklag från konstruktörens synvinkel och grundteori om vibration. Arbetet fortsätter med att ta upp anvisningar och gränsvärden som gäller för vibrationer i bjälklag i Finland. För bjälklag gjorda av betong finns det inga särskilda anvisningar i Finland när vibrationer behandlas. I arbetet presenteras handkalkyler för bestämning av vibrationerna i håldäcksbjälklag, både då bjälklaget är stödd på bärande väggar och på balkar, varefter resultat jämförs med gällande gränsvärden.

Arbetets resultat blev ett automatiserat beräkningsbotten i Excel, som grundar sig på detta arbete. Med hjälp av den kan konstruktören granska vibrationerna i bjälklag snabbt och enkelt.

This thesis is made on behalf of WasaPlan Oy. The starting point of the project was when the client needed a calculation model for analysis of vibrations in hollow-core slabs.

The purpose of my thesis was to make a calculation model for analysis of walking-induced vibrations in hollow-core slabswhich could be used by the structural engineers at the firm. Normally the size of the slab is chosen due to load capacity or sound proofing but in some cases the criteria for vibrations could be the dimensioning factor. Vibration does not necessarily weaken the load capacity of the slab, but it can create an uncomfortable feeling for the users of the building.

The thesis work begins with a theoretical part where general information about hollow-core slabsand the planning process of the slabfrom the structural engineer’s point of view are presented. After that the Finnish instructions and acceptance limits for vibrations in slabs are reviewed. There are not any specific instructions for analyzing vibrations in concrete slabs in Finland. The work continues with a calculation phase of the vibrations in hollow-core slabs both when the slab is supported on walls and on beams. After that the results are compared with the acceptance limits and placed in their own vibration class.

The result of this thesis is an automatized Excel calculation model which is based on the calculations of this work. With the help of the calculation model the structural engineers at the firm can easily and quickly analyze the vibrations of the slab.