Uuman leikkausliitos kaksipuoleisella palstalevyllä : ANSI/AISC 360-22 ja SFS-EN 1993

Abstract

Opinnäytetyössä tuotettiin Sweco Finland Oy:n toimeksiannosta laskentapohja uuman leikkausliitokselle kaksipuoleisella palstalevyllä. Kaksipuoleinen palstalevyliitos on tyypillinen liitosratkaisu teollisuuden kohteissa, joihin kohdistuu maanjäristyskuormia. Kaksipuoleisena liitos pystyy ottamaan vastaan suurempia vaakakuormia, joita maaperän vaakasuuntaiset liikkeet aiheuttavat.

Opinnäytetyössä tarkasteltiin liitoksen rakenneosien mitoitus käyttäen amerikkalaista standardia ANSI/AISC 360-22 ja eurokoodia SFS-EN 1993. Liitos mitoitettiin siten, että liitoksessa olevat kaksi ruuviryhmää ovat erisuuruiset. Tällöin liitoksen ruuviryhmät voitiin optimoida niitä rasittavien momenttivoimien suhteen.

Työn tuloksena saatiin tilaajayrityksen käyttötarpeita palveleva laskentapohja, jota voidaan hyödyntää liitosten mitoituksessa. Laskentapohjassa liitoksen kapasiteetti voidaan laskea sekä AISC:lla että eurokoodilla, mikä mahdollistaa laskentapohjan käytön eri kohdemaiden projekteissa. Liitoksesta tehtiin lisäksi Tekla Structures -mallinnusohjelmaan kustomoitu komponentti, jonka avulla voidaan tehostaa liitoksen käyttöä rakennemalleissa.

Laskentapohjaa voi jatkossa kehittää lisäämällä myös muita käytössä olevia mitoitusstandardeja, kuten esimerkiksi Japanin standardin. Hitsiliitosten mitoittaminen on rajattu tämän opinnäytetyön ulkopuolelle, mutta laskentapohja mahdollistaa sen lisäämisen työhön myöhemmin.

The purpose of this thesis was to produce a calculation sheet for a double lapped shear connection for beam web with bolted cover plates, commissioned by Sweco Finland Oy. The double lapped shear connection is a common joint solution in industrial applications subject to seismic loads. With two cover plates the connection can withstand larger horizontal forces caused by lateral ground movements.

The thesis reviewed the calculation of the joint components using the American standard ANSI/AISC 360-22 and the European standard SFS-EN 1993. The joint was designed so that the two bolt groups in the connection are of different sizes. This allowed the optimization of the bolt groups in relation to the moment forces affecting them.

As a result, a calculation sheet was created to calculate the capacity of the connection using both AISC and Eurocode, which enables its use in projects across different countries. Additionally, a customized component for the Tekla Structures software was developed to enhance the efficiency of using the joint in structural models.

Future development of the calculation sheet could include the addition of other design standards, such as the Japanese standard. The design of welds in connections was beyond the scope of this thesis, but it is possible to add the calculation in the future.