Hoikan teräsbetonipilarin mitoittaminen betoninormeilla ja eurokoodilla sekä tulosten vertailu
Sulin, Riku (2013)
Sulin, Riku
Satakunnan ammattikorkeakoulu
2013
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201303062975
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201303062975
Tiivistelmä
Opinnäytetyössä tutkittiin hoikan teräsbetonipilarin mitoituksen kulku eurokoodeilla ja betoninormeilla. Työn alussa käytiin läpi pilarin käyttäytymistä teoriassa ja tämän jälkeen tutkittiin kyseisten menetelmien käyttöä. Molemmista tapauksista muodostettiin lisäksi esimerkkilaskelmat, joiden avulla eroavuudet saatiin esiin. Laskut löytyvät liitteenä työn lopussa. Rakenteita tarkasteltiin murtorajatilassa ja pilarille määritettiin tarvittavat teräsmäärät, jotta se kestää siihen kohdistuvat rasitukset. Lisäksi selvitettiin näiden kahden mitoitusmenetelmän välille syntyviä eroja sekä yhtäläisyyksiä.
Teoria molemmissa mitoitusmenetelmissä on melko sama ja näin ollen paljon yhtäläisyyksiä oli havaittavissa. Laskennan runko on molemmissa samanlainen ja jopa täysin samoja kaavoja on käytetty. Osan eroavuuksista aiheutti ainakin eurokoodin päivitetyt ja tarkennetut taulukot sekä arvot. Suurimmat erot muodostuivat tuulikuorman laskemisessa. Eurokoodi määrittää tuulikuorman 0,6*h korkeudella, kun taas betoninormi ottaa tuulen imuvaikutuksen huomioon. Eroavuuksia löytyi lisäksi kuormien määrittämisessä, kuormitustilanteiden kertoimissa, pilarin hoikkuuden raja-arvossa sekä epäkeskisyyden laskennassa. Pilarin nurjahduspituuden arvo oli molemmissa sama. Täysin ennallaan oli pysynyt mm. tarvittavan teräsmäärän laskukaava sekä μ ja ν laskukaavat.
Lopputuloksissa päästiin molempien osalta hyvin lähelle toisiaan. Eurokoodin tulokset ovat pienempiä koko mitoituksen ajan ja näin ollen lopullinen teräsmäärä siinä on myös pienempi.
Teoria molemmissa mitoitusmenetelmissä on melko sama ja näin ollen paljon yhtäläisyyksiä oli havaittavissa. Laskennan runko on molemmissa samanlainen ja jopa täysin samoja kaavoja on käytetty. Osan eroavuuksista aiheutti ainakin eurokoodin päivitetyt ja tarkennetut taulukot sekä arvot. Suurimmat erot muodostuivat tuulikuorman laskemisessa. Eurokoodi määrittää tuulikuorman 0,6*h korkeudella, kun taas betoninormi ottaa tuulen imuvaikutuksen huomioon. Eroavuuksia löytyi lisäksi kuormien määrittämisessä, kuormitustilanteiden kertoimissa, pilarin hoikkuuden raja-arvossa sekä epäkeskisyyden laskennassa. Pilarin nurjahduspituuden arvo oli molemmissa sama. Täysin ennallaan oli pysynyt mm. tarvittavan teräsmäärän laskukaava sekä μ ja ν laskukaavat.
Lopputuloksissa päästiin molempien osalta hyvin lähelle toisiaan. Eurokoodin tulokset ovat pienempiä koko mitoituksen ajan ja näin ollen lopullinen teräsmäärä siinä on myös pienempi.