Kuitubetonin käyttö paksuissa siirtolaattarakenteissa

Abstract

Tässä opinnäytetyössä käsitellään kuitubetonin käyttöä paksuissa siirtolaattarakenteissa. Kuitubetonin käyttö on yleistymässä maanvaraisista laatoista kantaviin rakenteisiin, mutta teräskuitubetonin käyttö kantavissa rakenteissa on vielä hyvin vähäistä. Syynä tähän on puutteellinen ohjeistus eurokoodien tasolla.

Työssä esitellään yleisesti kuitubetonin käyttökohteita maailmalla paksujen laattarakenteiden osalta sekä käydään läpi yleiset kuitutyypit ja niiden ominaisuudet. Teräskuitubetonista esitellään mekaaniset ominaisuudet sekä rakennetekninen toiminta. Työssä vertaillaan laskelmin esimerkkikohteen normaalisti raudoitetun ja kuitubetonista tehtyä laattaa, joista saadaan materiaalimenekit sekä niiden tuomat edut ja haitat. Rakenneteknisen toiminnan kannalta tutkitaan, onko kuitubetonin ominaisuuksista apua siirtolaattojen lävistymistarkasteluissa. Lisäksi kuitubetonilaattojen halkeiluun liittyvät ominaisuudet käydään läpi.

Tämä insinöörityö tehtiin Sitowise Oy:n toimeksiannosta tavoitteena kasvattaa suunnittelijoiden osaamista kuitubetonirakenteissa, kertoa kuitubetonin käyttämisen kannattavuudesta sekä auttaa suunnittelijoita tekemään rakenneratkaisuja kuitubetonirakenteissa paksujen siirtolaattojen osalta. Opinnäytetyö perustuu pääosin Betoniyhdistys ry:n kirjaan Teräskuitubetonirakenteiden suunnitteluohje, joka perustuu lähinnä ruotsalaiseen standardiin SS 812310 (Fibre Concrete-Design of Fibre Concrete Structures). Insinöörityön tietoa on myös koottu väitöskirjoista, kirjallisuudesta sekä suullisista keskusteluista yrityksen asiantuntijoiden kesken.

This bachelor’s Thesis reviews steel fiber reinforced concrete usage in thick slab structures. Steel fiber concrete is becoming more common from ground bearing slabs to load bearing structures, but the use is still quite low. The reason for the low usage is the lack of guidance on eurocode standards.

The purpose in this Bachelor’s Thesis is to review steel fiber structures globally focusing on thick slab structures as a literature explanation. In addition, the review will focus on different types of fibers and their own features, with a deeper focus on mechanical features and structural behavior of steel fibers. Steel fiber reinforced structures and reinforced structure will be compared using calculations in terms of material consumption. Furthermore, possible enhanced punching resistance achieved through steel fiber usage and features associated with cracking will be reviewed.

This Bachelor’s Thesis is made for Sitowise Oy. The aim is to increase designers knowledge on steel fiber reinforced concrete structures, tell the profitability and help designers to make informed decisions when it comes down to using steel fiber reinforced concrete in thick slab structures. This Bachelor’s Thesis is based mainly on Finnish guideline BY 66 teräsrakenteiden suunnitteluohje which is based on Swedish guideline SS 812310 (Fiber concrete-Design of Fiber Concrete Structures). Information has also been gathered from many doctoral theses, literatures and spoken interviews with specialists from the company.