Betonin ja kovabetonipintauksen välisen leikkauskestävyyden määritys

Loading...
Thumbnail Image
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Insinööritieteiden korkeakoulu | Master's thesis
Date
2015-05-18
Department
Major/Subject
Rakennetekniikka
Mcode
R3001
Degree programme
Rakenne- ja rakennustuotantotekniikan koulutusohjelma
Language
fi
Pages
69 + 31
Series
Abstract
Tämän diplomityön tavoitteena oli selvittää, miten betonin ja kovabetonipintauksen välinen leikkauskestävyys voidaan määrittää luotettavasti todellisessa rakenteessa. Työssä keskityttiin erityisesti tutkimaan, miten materiaalien välisessä saumassa vallitseva jännitysjakauma vaikuttaa leikkauskestävyyden suuruuteen. Lisäksi todellisia leikkauskestävyyksiä ja suunnittelunormien mukaisia leikkauskestävyyksiä vertailtiin keskenään. Tutkimuksen yhteydessä toteutettiin leikkauskokeita betonista ja kovabetonipintauksesta koostuville koekappaleille. Leikkauskokeita tehtiin yhteensä kolmea eri tyyppi, jotka olivat taivutusleikkaus, puhdas leikkaus ja vinoleikkaus. Toteutetuista leikkauskokeista yhtä voidaan käyttää myös työmaaolosuhteissa. Näiden leikkauskokeiden lisäksi määritettiin myös materiaalien välinen vetokestävyys. Koekappaleiden valmistus ja koestus toteutettiin Aalto-yliopiston betonilaboratoriossa. Materiaalien rajapinnassa vaikuttava jännitysjakauma määritettiin käsinlaskennan ja FEM-analyysin avulla. FEM-analyysissä toteutettiin kimmoteorian mukainen tarkastelu käyttäen Abaqus 6.14-1 –ohjelmistoa. Laskennallinen leikkauskestävyys määritettiin Eurokoodi 2:n sekä Suomen rakentamismääräyskokoelma B4:n mukaisesti. Saatuja tuloksia vertailtiin lopuksi keskenään. Työn tuloksena saatiin hyvä käsitys siitä, miten materiaalien välisessä rajapinnassa vaikuttava jännitysjakauma vaikuttaa leikkauskestävyyden suuruuteen. Työn yhteydessä tehtyjen tutkimusten perusteella normaalijännitys ja leikkauskestävyys ovat voimakkaasti positiivisesti korreloituneita. Tästä johtuen todellisen rakenteen leikkauskestävyys saadaan määritettyä tarkimmin koejärjestelyllä, missä materiaalien rajapinnassa vallitseva jännitysjakauma vastaa parhaiten todellisen rakenteen jännitysjakaumaa. Tehtyjen kokeiden perusteella leikkauskestävyys kasvoi puristavan normaalijännityksen lisääntyessä suunnittelunormien mukaista leikkauskestävyyttä nopeammin. Työn yhteydessä havaittiin myös, että suunnittelunormeissa olisi hyvä määrittää se, mitä karheusindeksin arvoa nykyiset karheuden määritelmät vastaavat. Työn yhteydessä nousi esiin myös tekijöitä, joita työmaaolosuhteisiin tarkoitetusta leikkauskokeesta on vielä syytä tutkia tarkemmin ennen leikkauskokeen käyttöönottoa.

The aim of this thesis was to find out how the shear capacity between concrete and high-strength concrete coating can be measured reliably in a real structure. The study focused especially to examine how the prevailing stress distribution between concrete layers affects the magnitude of the shear capacity. In addition, the actual shear capacity and the design values of shear capacity were compared with each other. The research was carried out shear tests for test pieces consisting of concrete and high-strength concrete coating. There were carried out a total of three different types of shear tests, which were shear in bending, pure shear and slant shear. One of these tests may also be used at the site. In addition to these shear tests were also determined the tensile capacity between concrete and high-strength concrete coating. Preparations and testing of test pieces was carried out at Aalto University’s concrete laboratory. The stress distribution between concrete and high-strength concrete coating was determined by hand calculations and FEM-analysis. FEM-analysis was carried out in elastic analysis using Abaqus 6.14-1 –software. The design shear resistance was determined by according Eurocode 2 and Suomen rakentamismääräyskokoelma B4. Finally the results were compared with each other. As a result of this thesis was a good understanding of how the stress distribution between concrete layers affects the magnitude of the shear capacity. The studies have shown that the normal stress and shear capacity are strongly positively correlated. As a result, the shear capacity of the actual structure can be determined most accurately by the shear test, where the stress distribution between concrete layers corresponds most closely to the stress distribution in actual structure. Shear resistance increased with increasing of compressive normal stress. Based on the results of this thesis, actual shear capacity increased faster than the design shear strengths. Context of the work also found that in design codes would be good to define the mean texture depth of the current roughness definitions. The utilization of the shear test at the site requires further study.
Description
Supervisor
Puttonen, Jari
Thesis advisor
Puttonen, Jari
Keywords
betoni, kovabetonipintaus, leikkauskoe, leikkausjännitys, leikkauskestävyys
Other note
Citation