Ristikkomenetelmä (Strut-and-tie modeling)
Koskimies, Joonas (2014)
Koskimies, Joonas
Metropolia Ammattikorkeakoulu
2014
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201405147850
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201405147850
Tiivistelmä
Tämän opinnäytetyön toimeksianto saatiin Wise Group Finland Oy:ltä. Opinnäytetyössä perehdyttiin ristikkomenetelmään ja sen soveltamiseen rakennesuunnittelussa talonrakennuskohteissa. Tavoitteena oli luoda työ, joka esittelee ristikkomenetelmän teorian ja menetelmän soveltamiskohteita teräsbetonirakenteiden mitoittamiseen. Osana työtä myös tehtiin laskelmat ja toteutettiin kuormituskoe yhdenmuotoisille aukollisille seinämäisille palkeille, joiden mitoituksessa käytettiin ristikkomenetelmän mukaisia erilaisia ristikkomalleja.
1980-luvulla varsinainen ristikkomenetelmä kehitettiin perustana Mörschin (1920) ristikko-analogia. Ajatuksena oli kehittää menetelmä, jonka avulla voidaan mallintaa teräsbetonirakenteen sisäiset voimasuureet kaikenlaisista rakenteista yhtäläisellä tavalla. Ristikkomenetelmässä teräsbetonirakenne mallinnetaan murtorajatilan ulkoista kuormaa siirtävien raudoituksesta koostuvien vetosauvojen ja betonisten puristussauvojen muodostamien yksinkertaisten voimamonikulmioiden avulla.
Ristikkomenetelmää voidaan hyödyntää erityisesti betonirakenteiden yksityiskohtien suunnittelussa, epäjatkuvuuskohdissa, joissa rakenteen jännitysjakaumat ja muodonmuutokset eivät ole lineaarisia. Kuitenkin ristikkomenetelmällä pystytään yhtenäisesti mitoittamaan koko rakenne eli myös rakenteen osat, joissa jännitysjakaumat ja muodonmuutokset ovat lineaarisia.
Kuormituskokeen tavoitteena oli saada käytännön kokemusta ristikkomallien valitsemisesta ja ristikkomenetelmän käyttämisestä mitoituksessa. Seinämäinen palkki on tyypillinen esimerkki suuresta epäjatkuvuusalueesta.
1980-luvulla varsinainen ristikkomenetelmä kehitettiin perustana Mörschin (1920) ristikko-analogia. Ajatuksena oli kehittää menetelmä, jonka avulla voidaan mallintaa teräsbetonirakenteen sisäiset voimasuureet kaikenlaisista rakenteista yhtäläisellä tavalla. Ristikkomenetelmässä teräsbetonirakenne mallinnetaan murtorajatilan ulkoista kuormaa siirtävien raudoituksesta koostuvien vetosauvojen ja betonisten puristussauvojen muodostamien yksinkertaisten voimamonikulmioiden avulla.
Ristikkomenetelmää voidaan hyödyntää erityisesti betonirakenteiden yksityiskohtien suunnittelussa, epäjatkuvuuskohdissa, joissa rakenteen jännitysjakaumat ja muodonmuutokset eivät ole lineaarisia. Kuitenkin ristikkomenetelmällä pystytään yhtenäisesti mitoittamaan koko rakenne eli myös rakenteen osat, joissa jännitysjakaumat ja muodonmuutokset ovat lineaarisia.
Kuormituskokeen tavoitteena oli saada käytännön kokemusta ristikkomallien valitsemisesta ja ristikkomenetelmän käyttämisestä mitoituksessa. Seinämäinen palkki on tyypillinen esimerkki suuresta epäjatkuvuusalueesta.