Sillan reunapalkin rakenneanalyysi kaidetörmäykselle

Abstract

Reunapalkki uusitaan tyypillisesti ainakin kerran sillan elinkaaren aikana. Reunapalkin uusimiseen liittyvän suunnitelman tekee sillan korjaussuunnittelija. Opinnäytetyössä oli tarkoituksena syventyä reuna-palkin uusimiseen laattasillan korjaussuunnittelun yhteydessä, ja määrittää FEM-laskentaohjelmaa käyttäen siltakaiteilta reunapalkille ja siitä edelleen siltakanteen siirtyvien törmäyskuormien vaatimaa tartuntaraudoitusta. Lisäksi tavoitteena oli perehdyttää opinnäytetyön tekijä sillan korjaussuunnittelussa käytettäviin laskentaohjelmiin ja ohjeistuksiin. Opinnäytetyön tilaajana toimi Väylävirasto ja Sitowise OY.

Opinnäytetyössä muodostettiin useampia FEM-laskentamalleja SOFiSTiK-laskentaohjelmaa käyttäen. Laskentamalleja vertailemalla selvitettiin H2-törmäyskestävyysluokan siltakaiteiden välittämät onnettomuuskuormat reunapalkille ja siltakanteen. Laskennasta saatujen voimasuureiden perusteella mitoitettiin reunapalkki ja sen liitos siltakanteen Väyläviraston nykyisiä mitoitusohjeistuksia noudattaen, sekä arvioitiin ohjeistuksen mukaisen raudoituksen riittävyyttä.

Tulosten perusteella todettiin, että reunapalkin taivutus- ja leikkauskapasiteetti sekä reunapalkin liitoksen kestävyys siltakanteen olivat riittävät nykyisen ohjeistuksen mukaisilla raudoituksilla. Tulosten perusteella todettiin, että reunapalkin kapasiteetti riittää myös sillan kannen vahvuuden ollessa vanhan ohjeistuksen mukainen 150 mm. Tämä tieto oli hyödyllistä erityisesti sillan korjaussuunnittelun kannalta, koska vastaavanlaisia kohteita saattaa tulla vastaan vanhemmissa silloissa korjaussuunnittelun yhteydessä. Laskennassa huomioitiin vain onnettomuuskuormien vaikutus. Jatkotutkimusta tehtäessä voisi tarkastella kutistuman ja valulämpötilan vaikutusta reunapalkin ja kannen sauman mitoitukseen.