Teräsbetonipalkin mitoitus ja ankkurointimitoitus

Abstract

Opinnäytetyön aiheena oli teräsbetonipalkin ja raudoitusten ankkuroinnin mitoitus Eurokoodin mukaan, jonka pohjalta tehtiin Excel-pohjainen laskentaohjelma toimeksiantoyritykselle. Toimeksiantajana toiminut Perustava Oy ehdotti aihetta, sillä yritys tarvitsi mitoitustyökalua raudoitusten ankkuroinnin mitoitukseen. Aiemmin yrityksellä oli käytössään taulukko, jossa oli määritetty erikokoisille tangoille mitoitetut ankkurointipituudet. Taulukon arvot oli laskettu suurimmalle mahdolliselle tangossa vaikuttavalle voimalle, jolloin terästä käytettiin tarpeettoman paljon. Ajatuksena oli, että laskentaohjelman avulla käytetyn teräksen määrää saadaan laskelmoitua alhaisemmaksi, ja näin ollen se tuottaisi myös taloudellista hyötyä.

Opinnäytetyössä esitellään yksiaukkoisen teräsbetonipalkin mitoitusta murtorajatilassa sekä teräksien ankkurointimitoitusta. Työssä selitetään lukijalle ankkurointimitoituksen perusteet ja vaihtoehtoisia ankkurointimenetelmiä. Työ tehtiin laadullista tutkimusmenetelmää käyttäen.

Tässä työssä esiteltyjen tietojen avulla pystytään suunnittelemaan teräsbetonipalkki murtorajatilassa leikkaukselle ja taivutukselle Eurokoodin mukaisesti. Työn avulla tehdyllä ohjelmalla voidaan myös mitoittaa palkin pääterästen ja leikkausraudoituksen vaatimat ankkurointipituudet. Työssä esitetään pääteräksien ankkurointi usealla eri menetelmällä.

Mitoitustyökalun hyödyt saadaan esille tarkastelemalla käytetyn teräksen määrää ennen ja jälkeen mitoitustyökalun käyttöönottoa. Ankkurointimitoitusperiaate on kaikilla teräsbetonirakenteilla samanlainen, joten laskentaohjelmaa voitaisiin kehittää myös muille rakenteille.

The objective of this thesis was to gather information about reinforced concrete beams and anchoring of reinforcement according to Eurocode. The main purpose of cathered information was to create guide for anchor designing and also create Excel-based calculator for the client of this assignment, Perustava Oy.

The theoretical part of the thesis reviews different features of steel and concrete, as well as the benefits of reinforced concrete. The theoretical part also reviews the effects of environmental stresses and conditions affecting to the structual designing.

The thesis presented the designing of simply supported reinforced concrete beam in the ultimate limit state, as well as the anchoring designing of steels. The purpose of the work was to explain to the reader the basics of anchoring designing and alternative anchoring methods. The work was done using a qualitative research method.

The anchoring dimensioning principle is similar for all reinforced concrete structures, so the calculation program could be developed for other structures as well.