CLT-betoniliittolaatan mitoitus ja värähtelytarkastelu
Vanninen, Jonna (2022)
2022
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202205128850
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202205128850
Tiivistelmä
Tämän opinnäytetyön tavoitteena oli perehtyä ja tutkia CLT-betoniliittolaatan mitoitusta ja perusperiaatteita sekä tehdä laskentapohja A-Insinöörit Suunnittelu Oy:lle. Puurakentaminen julkisessa rakentamisessa on yleistynyt ilmastotavoitteiden myötä, minkä takia laskentapohjalle on käyttöä. Tässä työssä esitellään CLT-betoniliittolaatta ja sen ominaisuuksia sekä sen mitoituksen laskenta murto- ja käyttörajatilassa. Pääpaino on värähtelyn laskennassa sekä laatan ominaisuuksien tarkastelussa, mitkä vaikuttavat lattian värähtelyyn. Opinnäytetyö toteutettiin täysin teoriapohjaisesti.
Puu-betoniliittolaattarakenteessa hyödynnetään betonin ja puun ominaisuuksia siten, että betonilaatta ottaa vastaan puristuskuormat liittolaatan yläosassa ja puu ottaa vastaan vetokuormat alaosassa. Liittolaattarakenne on kevyempi verrattuna täysbetonilaattaan ja jäykempi kuin täysin puurakenteinen laatta. Haasteena puun ja betonin välisessä liittorakenteessa on märän betonin käyttö kosteudelle herkän puun kanssa.
Puun ja betonin välinen liittorakenne vaatii toimiakseen hyvän liitoksen materiaalien välille, jotta leikkausvoimat siirtyvät materiaalien välillä. CLT-betoniliittolaatoissa tavallisimpia liitostapoja ovat reikälevy-, ruuvi- ja loviliitos.
Lattiarakenteet jaetaan värähtelyominaisuuksiltaan matalataajuuksisiin ja korkeataajuuksisiin lattiarakenteisiin. Matalataajuuksisten lattioiden värähtelyn ominaistaajuus on alle 9 Hz ja korkeataajuuksisten lattioiden yli 9 Hz. Matalataajuuksisilla lattioilla värähtelyyn vaikuttaa pääasiassa laatan massa ja vaimeneminen. Korkeataajuuksisilla lattioilla laatan taipuma hallitsee värähtelyä.
Opinnäytetyön tuotoksena tehtiin laskentapohja, jonka avulla tehtiin kaksi laskentaesimerkkiä CLT-betoniliittolaatan mitoituksesta. Laskuesimerkeistä käy hyvin ilmi, kuinka lattian värähtelyominaisuudet voivat muuttua kuorman keston sekä kosteuden vaikutuksesta. Lisäksi lattiarakenteen ominaistaajuuteen vaikuttavat jänneväli, rakenteen taivutusjäykkyys ja kokonaismassa.
Puu-betoniliittolaattarakenteessa hyödynnetään betonin ja puun ominaisuuksia siten, että betonilaatta ottaa vastaan puristuskuormat liittolaatan yläosassa ja puu ottaa vastaan vetokuormat alaosassa. Liittolaattarakenne on kevyempi verrattuna täysbetonilaattaan ja jäykempi kuin täysin puurakenteinen laatta. Haasteena puun ja betonin välisessä liittorakenteessa on märän betonin käyttö kosteudelle herkän puun kanssa.
Puun ja betonin välinen liittorakenne vaatii toimiakseen hyvän liitoksen materiaalien välille, jotta leikkausvoimat siirtyvät materiaalien välillä. CLT-betoniliittolaatoissa tavallisimpia liitostapoja ovat reikälevy-, ruuvi- ja loviliitos.
Lattiarakenteet jaetaan värähtelyominaisuuksiltaan matalataajuuksisiin ja korkeataajuuksisiin lattiarakenteisiin. Matalataajuuksisten lattioiden värähtelyn ominaistaajuus on alle 9 Hz ja korkeataajuuksisten lattioiden yli 9 Hz. Matalataajuuksisilla lattioilla värähtelyyn vaikuttaa pääasiassa laatan massa ja vaimeneminen. Korkeataajuuksisilla lattioilla laatan taipuma hallitsee värähtelyä.
Opinnäytetyön tuotoksena tehtiin laskentapohja, jonka avulla tehtiin kaksi laskentaesimerkkiä CLT-betoniliittolaatan mitoituksesta. Laskuesimerkeistä käy hyvin ilmi, kuinka lattian värähtelyominaisuudet voivat muuttua kuorman keston sekä kosteuden vaikutuksesta. Lisäksi lattiarakenteen ominaistaajuuteen vaikuttavat jänneväli, rakenteen taivutusjäykkyys ja kokonaismassa.