haku: @keyword Eurocode / yhteensä: 13
viite: 5 / 13
| Tekijä: | Rantala, Tuomo |
| Työn nimi: | Teräsbetonirakenteen sitkeys suunnitteluperusteena |
| The ductility of RC structure as design basis | |
| Julkaisutyyppi: | Diplomityö |
| Julkaisuvuosi: | 2013 |
| Sivut: | 101 + [40] Kieli: fin |
| Koulu/Laitos/Osasto: | Rakennustekniikan laitos |
| Oppiaine: | Talonrakennustekniikka (Rak-43) |
| Valvoja: | Puttonen, Jari |
| Ohjaaja: | Elomaa, Juha |
| OEVS: | Sähköinen arkistokappale on luettavissa Aalto Thesis Databasen kautta.
Ohje Digitaalisten opinnäytteiden lukeminen Aalto-yliopiston Harald Herlin -oppimiskeskuksen suljetussa verkossaOppimiskeskuksen suljetussa verkossa voi lukea sellaisia digitaalisia ja digitoituja opinnäytteitä, joille ei ole saatu julkaisulupaa avoimessa verkossa. Oppimiskeskuksen yhteystiedot ja aukioloajat: https://learningcentre.aalto.fi/fi/harald-herlin-oppimiskeskus/ Opinnäytteitä voi lukea Oppimiskeskuksen asiakaskoneilla, joita löytyy kaikista kerroksista.
Kirjautuminen asiakaskoneille
Opinnäytteen avaaminen
Opinnäytteen lukeminen
Opinnäytteen tulostus
|
| Sijainti: | P1 Ark Aalto | Arkisto |
| Avainsanat: | reinforced concrete ductility Eurocode rotation capacity progressive collapse key element teräsbetoni sitkeys Eurokoodi kiertymiskyky jatkuva sortuma avainasemassa oleva rakenneosa |
| Tiivistelmä (fin): | Sitkeys on materiaalin ominaisuus, joka mahdollistaa plastiset muodonmuutokset rakenteissa. Teräsbetonirakenteissa sitkeyden merkitys tulee parhaiten esiin onnettomuusmitoitustilanteissa sekä jatkuvan sortuman rajoittamisessa ja korvaavien rakennejärjestelmien muodostamisessa. Työssä tutkittiin teräsbetonirakenteiden sitkeyden ja sitkeysvaatimusten esittämistä ja jatkuvan sortuman estämistä suunnittelustandardeissa. Sitkeysvaatimuksia verrattiin eurokoodin osien 2 ja 8 sekä rakentamismääräyskokoelman ja ACI 318 -standardin välillä. Rakenneosissa keskityttiin teräsbetonipalkkeihin ja pilareihin. Lisaksi tutkittiin sitkeyden vaikutusta plastiseen kiertymiskykyyn ja momenttien uudelleen jakautumiseen. Eurokoodissa 2 vaaditaan teräsbetonirakenteilta sitkeyttä, mutta sen osoittamiseen ei ole selviä ohjeita. Lisäksi vähimmäis- ja enimmäisraudoitusalat voivat johtaa hauraisiin laattoihin ja palkkeihin. Eurokoodin osassa 8 on tarkemmat ohjeet paikallisen sitkeyden varmistamiseksi pilareissa ja palkeissa. Sitkeyden parantaminen pilareissa eurokoodin 8 mukaan vaati enemmän muutoksia kuin palkkien sitkeyden parantaminen. ACI 318 standardissa taivutettujen teräsbetonirakenteiden sitkeys perustuu vetoterästen riittävään myötäämiseen murtorajatilassa. Myös rakentamismääräyskokoelmassa on sitkeyden perusvaatimuksena ollut, että betoniterästen tulee myötää murtorajatilassa ennen kuin betoni saavuttaa murtopuristuman. Eurokoodissa 2 ei ole vastaavaa vaatimusta. Eurokoodin plastisuusteorian mukaisessa analyysissa on sen sijaan selvemmät sitkeysvaatimukset, jotka vastaavat osin ACI 318 -standardia. Plastisuusteorian ehdot täyttävällä raudoitussuhteella on mahdollista suunnitella sitkeitä palkkeja ja laattoja. Vertailussa tutkittiin lisäksi avainasemassa olevan pilarin mitoittamista eurokoodin ja Yhdysvaltojen puolustusministeriön (DoD) ohjeen mukaan. Eurokoodin mukaisen avainasemassa olevan pilarin kestävyys perustuu annettuun onnettomuuskuormaan, joka ei ole määräävä kaikissa tapauksissa. DoD:n ohjeessa keskitytään pilarin leikkauskapasiteetin parantamiseen, jotta pilarin murtumistapa olisi taivutusmurtuminen. Eurokoodissa ei ole määrättyä murtumistapaa avainasemassa oleville rakenteille. Eurokoodin mukaan jatkuvien palkkien plastinen kiertymiskyky ja momenttien uudelleen jakautuminen ovat pienemmät kuin aikaisemmissa määräyksissä. Erityisesti eurokoodin sitkeysluokka B vaikuttaa pienempiin tuloksiin, kun käytettävä betoniteräslaatu on A500HW. Aikaisemmat menetelmät ovat antaneet selvästi suuremmat plastiset kapasiteetit rakenteille kuin nykyisten määräysten mukaan. |
| Tiivistelmä (eng): | Ductility is a property of material that enables plastic deformations for structures. In RC structures, the importance of ductility is most effectively exploited in accidental design situations as well as in the prevention of progressive collapse and development of alternative load paths. This paper presents the significance of ductility in RC structures and the ductility requirements in design standards and in the guidelines in progressive collapse resistance. The ductility requirements were compared between Euro code 2 and 8 as well as between the Finnish Building Code and ACI 318 standard. For ductility requirements, the compared structures included cast-in-situ RC beams and columns. Furthermore, the work examined rotation capacity and redistribution of moments. In Euro code 2, ductility of RC structures is required but there are no definite rules to measure its adequacy. Moreover, the minimum and maximum reinforcement areas could lead to brittle beam and slab structures. However, Euro code 8 defines more specific guidelines to meet adequate local ductility in RC beams and columns. According to Euro code 8 comparison, the ductility increase of RC columns required more changes for structures than the ductility increase of beams. The ductility of RC structures is based on the net tensile strain limit of reinforcing bars in ACI 318 standard. In Finnish Building Code, the ductility requirement is based on the yielding of reinforcing steel before the ultimate limit state. There are no such requirements in Euro code 2 as in Finnish Building Code or ACI 318 standard for ultimate limit state design. However, the plastic analysis of beams and slabs is subject to more definite requirements in Euro code 2. The method behind the plastic analysis resembles the requirements for reinforcement ratio for longitudinal reinforcement in ACI 318 standard. In comparison, the design of the key element column was investigated between Euro code and U.S. Department of Defence (DoD) guidelines. In Euro code, the resistance of key element column is based on an accidental load. However, the accidental load does not enhance the resistance of the column in every design situation. In DoD guidelines, the shear resistance of the column must be equal or greater than the shear resistance associated with baseline flexural capacity. Therefore, the fracture mechanism is flexural. Euro code does not provide a specific fracture mechanism for key elements. The rotation capacity and redistribution of moments are lower according to Euro code than the former Finnish guidelines. Class B reinforcement is one of the major reasons for the lower results, when A500HW reinforcement is applied in RC structures. The former Finnish guidelines give greater plastic capacities than current design standards. |
| ED: | 2013-06-14 |
INSSI tietueen numero: 46881
+ lisää koriin
INSSI