Betonirakenteiden onnettomuustilannemitoitus
Ruokoranta, Elina (2015)
Ruokoranta, Elina
Tampereen ammattikorkeakoulu
2015
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201505158340
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201505158340
Tiivistelmä
Tässä opinnäytetyössä tutkin betonielementtirakennuksen onnettomuustilannemitoitusta. Työn tavoitteena oli luoda tiivis ja selkeä ohjeistus onnettomuustilanteiden huomioimisesta betonirakenteiden mitoituksessa. Lisäksi laadin mitoitustaulukot ontelolaataston rengas- ja sisäpuolisten siteiden suunnitteluun kohteissa, joissa liitokset mitoitetaan jatkuvan sortuman estämiseksi.
Onnettomuustilanteet voidaan jakaa ennalta määräämättömiin ja ennalta määriteltävissä oleviin tapauksiin. Ennalta määriteltävissä oleviin kuuluvat esimerkiksi törmäykset ja rakennusten sisäpuoliset räjähdykset. Ennalta määräämättömiin onnettomuustilanteisiin kuuluvat esimerkiksi elementin irtoaminen epäsymmetristen lämpö- ja kosteusliikkeiden takia, perustusten painumat sekä elementin putoaminen alapuolisen rakenteen päälle.
Ennalta määriteltävissä olevien onnettomuustilanteiden toimintaperiaatteet voidaan jakaa kuormaan vaikuttaviin toimintaperiaatteisiin tai rakenteeseen vaikuttaviin toimintaperiaatteisiin. Kuormaan vaikuttavien periaatteiden tarkoituksena on estää kuorman syntyminen ja pienentää sen vaikutusta rakenteeseen esimerkiksi suojakaiteilla tai paineenpurkausluukuilla. Vaihtoehtoisesti rakenne voidaan suunnitella kestämään kyseinen onnettomuuskuorma. Tällöin yksittäinen rakenneosa suunnitellaan kuormia kestäväksi tai rakennekokonaisuus suunnitellaan siten, että yksittäisen rakenneosan vaurioituminen ei johda jatkuvaan sortumaan.
Kun onnettomuuskuorma ei ole ennalta määriteltävissä, toimintaperiaatteina ovat paikallisen vaurion syntymisen tai jatkuvan sortuman estäminen. Paikallinen vaurio estetään mitoittamalla rakennuksen stabiliteettiin keskeisesti vaikuttavat rakenneosat avainasemassa olevina. Jos periaatteena on jatkuvan sortuman estäminen, voidaan käyttää korvaavaa rakennesysteemiä, jossa vaurioituneen rakenneosan kantamat kuormat siirtyvät ehjäksi jääneiden rakenneosien kannettaviksi. Vaihtoehtoisesti voidaan mitoittaa liitokset siten, että jatkuva sortuma katsotaan estetyksi.
Onnettomuustilanteet voidaan jakaa ennalta määräämättömiin ja ennalta määriteltävissä oleviin tapauksiin. Ennalta määriteltävissä oleviin kuuluvat esimerkiksi törmäykset ja rakennusten sisäpuoliset räjähdykset. Ennalta määräämättömiin onnettomuustilanteisiin kuuluvat esimerkiksi elementin irtoaminen epäsymmetristen lämpö- ja kosteusliikkeiden takia, perustusten painumat sekä elementin putoaminen alapuolisen rakenteen päälle.
Ennalta määriteltävissä olevien onnettomuustilanteiden toimintaperiaatteet voidaan jakaa kuormaan vaikuttaviin toimintaperiaatteisiin tai rakenteeseen vaikuttaviin toimintaperiaatteisiin. Kuormaan vaikuttavien periaatteiden tarkoituksena on estää kuorman syntyminen ja pienentää sen vaikutusta rakenteeseen esimerkiksi suojakaiteilla tai paineenpurkausluukuilla. Vaihtoehtoisesti rakenne voidaan suunnitella kestämään kyseinen onnettomuuskuorma. Tällöin yksittäinen rakenneosa suunnitellaan kuormia kestäväksi tai rakennekokonaisuus suunnitellaan siten, että yksittäisen rakenneosan vaurioituminen ei johda jatkuvaan sortumaan.
Kun onnettomuuskuorma ei ole ennalta määriteltävissä, toimintaperiaatteina ovat paikallisen vaurion syntymisen tai jatkuvan sortuman estäminen. Paikallinen vaurio estetään mitoittamalla rakennuksen stabiliteettiin keskeisesti vaikuttavat rakenneosat avainasemassa olevina. Jos periaatteena on jatkuvan sortuman estäminen, voidaan käyttää korvaavaa rakennesysteemiä, jossa vaurioituneen rakenneosan kantamat kuormat siirtyvät ehjäksi jääneiden rakenneosien kannettaviksi. Vaihtoehtoisesti voidaan mitoittaa liitokset siten, että jatkuva sortuma katsotaan estetyksi.