Rakennusta jäykistävän aukollisen seinälevyn jäykkyys
Savolainen, Sami (2012)
Savolainen, Sami
Metropolia Ammattikorkeakoulu
2012
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201204244985
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201204244985
Tiivistelmä
Työ tehtiin Finnmap Consulting Oy:lle. Työn tavoitteena oli tutkia aukollisen seinälevyn jäykkyyttä, verrata tietokoneohjelman antamia tuloksia käsinlaskentamenetelmiin taipumien kautta ja luoda laskentapohja soveltuvista menetelmistä. Jäykkyyksien tarkkuus on oleellista vaakakuormien jakautumisen kannalta.
Lähdetutkimuksen tuloksena löydettiin 4 laskumenetelmää. Nämä menetelmät olivat Rosman'in, Lewickin sekä kaksi ekvivalentin jäykkyyden menetelmää, joista tutkittiin niiden tarkkuutta käsinlaskumenetelmänä. Käsinlaskumenetelmien vertailuarvona käytettiin FEM-ohjelmalla saatuja taipumia. Ohjelma ei huomioi betonin halkeilua eikä perustusten painumaa.
Lewickin menetelmä osoittautui olevan kaikista menetelmistä virheellisin. Rosman'in menetelmällä pääosin korkeammilla seinillä saatiin suuria virheprosentteja, kun taas matalilla (alle 15 metrisillä) seinillä saatiin osittain lähempänä vertailuarvon tuloksia. Menetelmistä soveltuvin käsinlaskumenetelmä oli ekvivalentin jäykkyyden menetelmä, jossa seinän jäyhyysmomentti, joka muuttuu satunnaisesti suhteessa korkeuteen, otetaan huomioon prosentuaalisin osuuksin.
Työssä tutkittiin myös aukollista seinäelementtiä, jonka molemmissa reunoissa on kiinni pilarit. Seinäyhdistelmän jäykkyyttä laskettiin kahdella menetelmällä, jossa eroavaisuutena oli aukollisen seinäelementin laskentamenetelmä, sillä pilarit huomioitiin molemmissa Steinerin menetelmällä jäykästi kiinni seinään. Ensimmäisessä menetelmässä aukollisen seinäelementin jäykkyys huomioitiin ekvivalentin jäykkyyden menetelmällä ja toisessa Rosman’in menetelmällä. FEM-laskentaohjelmalla lasketut tulokset antoivat jäykempiä tuloksia kuin käsinlaskettaessa. Käsinlaskentamenetelmien välillä ei ollut suurta eroavaisuutta.
Laskentapohjat luotiin ekvivalentin jäykkyyden menetelmästä aukollisen seinälevyn laskentaa varten sekä aukollisen seinän, jonka päätyihin on kiinnitetty pilarit. Laskentapohjien on tarkoitus helpottaa rakennesuunnittelijoiden jäykisteiden suunnittelua jatkossa.
Lähdetutkimuksen tuloksena löydettiin 4 laskumenetelmää. Nämä menetelmät olivat Rosman'in, Lewickin sekä kaksi ekvivalentin jäykkyyden menetelmää, joista tutkittiin niiden tarkkuutta käsinlaskumenetelmänä. Käsinlaskumenetelmien vertailuarvona käytettiin FEM-ohjelmalla saatuja taipumia. Ohjelma ei huomioi betonin halkeilua eikä perustusten painumaa.
Lewickin menetelmä osoittautui olevan kaikista menetelmistä virheellisin. Rosman'in menetelmällä pääosin korkeammilla seinillä saatiin suuria virheprosentteja, kun taas matalilla (alle 15 metrisillä) seinillä saatiin osittain lähempänä vertailuarvon tuloksia. Menetelmistä soveltuvin käsinlaskumenetelmä oli ekvivalentin jäykkyyden menetelmä, jossa seinän jäyhyysmomentti, joka muuttuu satunnaisesti suhteessa korkeuteen, otetaan huomioon prosentuaalisin osuuksin.
Työssä tutkittiin myös aukollista seinäelementtiä, jonka molemmissa reunoissa on kiinni pilarit. Seinäyhdistelmän jäykkyyttä laskettiin kahdella menetelmällä, jossa eroavaisuutena oli aukollisen seinäelementin laskentamenetelmä, sillä pilarit huomioitiin molemmissa Steinerin menetelmällä jäykästi kiinni seinään. Ensimmäisessä menetelmässä aukollisen seinäelementin jäykkyys huomioitiin ekvivalentin jäykkyyden menetelmällä ja toisessa Rosman’in menetelmällä. FEM-laskentaohjelmalla lasketut tulokset antoivat jäykempiä tuloksia kuin käsinlaskettaessa. Käsinlaskentamenetelmien välillä ei ollut suurta eroavaisuutta.
Laskentapohjat luotiin ekvivalentin jäykkyyden menetelmästä aukollisen seinälevyn laskentaa varten sekä aukollisen seinän, jonka päätyihin on kiinnitetty pilarit. Laskentapohjien on tarkoitus helpottaa rakennesuunnittelijoiden jäykisteiden suunnittelua jatkossa.