Rakennusta jäykistävän profiilimaston vääntöjäykkyyden osuus rasitusten jakaumassa
Päivöke, Natalia (2012)
Päivöke, Natalia
Metropolia Ammattikorkeakoulu
2012
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201204305546
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201204305546
Tiivistelmä
Tämä insinöörityö tehtiin rakennetekniikkaan erikoistuneelle suunnittelu- ja konsultointiyritykselle Finnmap Consulting Oy:lle. Työssä tarkasteltiin korkean toimistorakennuksen jäykistysjärjestelmää vääntöilmiön osalta. Insinöörityön tavoitteena oli selvittää avoimen profiilimaston vääntöjäykkyyden osuus rakennusta kaatavien voimien jakaumaan.
Teoreettisena taustana insinöörityössä on myös esitetty ohutseinämäisen avoimen poikkileikkauksen vääntöteoriaa eri vääntötapauksien osalta.
Profiilimaston vääntöjäykkyyden vaikutusta rakennukseen kohdistuvien vaakavoimien jakaumaan tutkittiin sekä analyyttisesti että käyttämällä elementtimenetelmäanalyysia StruSoft FEM-Design 10.0 -ohjelman avulla. Tutkimusta varten luotiin kahdeksankerroksinen rakennusmalli, jonka alin kerros on kellari, ja jäykistysjärjestelmä muodostuu profiilimastosta ja mastoseinästä. Profiilimasto valittiin tässä työssä tehdystä Finnmap Consulting Oy:n toteutuneiden projektien jäykistysjärjestelmien kartoituksesta.
Tutkimuksessa kävi ilmi, että profiilimaston vääntöjäykkyys pienentää yksittäisen mastoseinän vaakavoimaosuutta, muttei vaikuta paljon profiilimaston vaakarasitukseen.
Tuloksista tuli myös esiin profiilimaston vääntöjäykkyyden ja jäykistysjärjestelmän rakenteen asiayhteys. Sekä analyyttisen että numeerisen menetelmien tulokset osoittivat, että rakenteellisesti profiilimastosta riippuvaisissa jäykistyssysteemissä mastotornin vääntöjäykkyyden vaikutus yksittäisen mastoseinän osalta on merkittävä. Tutkimuksen rakennusmallin tapauksessa sen ansioista mastoseinän voimajakauma pienenee jopa 32 %.
Tutkimuksen tulosten perusteella profiilimaston vääntöjäykkyyden hyväksi käyttö rakennuksen stabiliteettitarkastelussa vaatii profiilimaston erillistä mitoitusta väännölle. Näin ollen osamaston vääntöjäykkyyden huomioimisen tarvetta rakennuksen vakavuuden tarkastelussa on harkitseva tapauskohtaisesti.
Teoreettisena taustana insinöörityössä on myös esitetty ohutseinämäisen avoimen poikkileikkauksen vääntöteoriaa eri vääntötapauksien osalta.
Profiilimaston vääntöjäykkyyden vaikutusta rakennukseen kohdistuvien vaakavoimien jakaumaan tutkittiin sekä analyyttisesti että käyttämällä elementtimenetelmäanalyysia StruSoft FEM-Design 10.0 -ohjelman avulla. Tutkimusta varten luotiin kahdeksankerroksinen rakennusmalli, jonka alin kerros on kellari, ja jäykistysjärjestelmä muodostuu profiilimastosta ja mastoseinästä. Profiilimasto valittiin tässä työssä tehdystä Finnmap Consulting Oy:n toteutuneiden projektien jäykistysjärjestelmien kartoituksesta.
Tutkimuksessa kävi ilmi, että profiilimaston vääntöjäykkyys pienentää yksittäisen mastoseinän vaakavoimaosuutta, muttei vaikuta paljon profiilimaston vaakarasitukseen.
Tuloksista tuli myös esiin profiilimaston vääntöjäykkyyden ja jäykistysjärjestelmän rakenteen asiayhteys. Sekä analyyttisen että numeerisen menetelmien tulokset osoittivat, että rakenteellisesti profiilimastosta riippuvaisissa jäykistyssysteemissä mastotornin vääntöjäykkyyden vaikutus yksittäisen mastoseinän osalta on merkittävä. Tutkimuksen rakennusmallin tapauksessa sen ansioista mastoseinän voimajakauma pienenee jopa 32 %.
Tutkimuksen tulosten perusteella profiilimaston vääntöjäykkyyden hyväksi käyttö rakennuksen stabiliteettitarkastelussa vaatii profiilimaston erillistä mitoitusta väännölle. Näin ollen osamaston vääntöjäykkyyden huomioimisen tarvetta rakennuksen vakavuuden tarkastelussa on harkitseva tapauskohtaisesti.