Kannallisten tappikiinnitysten toiminta ohuissa betonirakenteissa
No Thumbnail Available
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology |
Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Instructions for the author
Authors
Date
2009
Major/Subject
Talonrakennustekniikka
Mcode
Rak-43
Degree programme
Language
fi
Pages
114 + [80]
Series
Abstract
Finland will begin dimensioning building structures, including headed stud fasteners, according to eurocodes. As a result, the dimensioning of the stud fasteners will be based on the technical specifications prepared by the European committee for standardization (CEN). The specifications will become a part of eurocode EN 1992. This thesis presents the dimensioning norms of CEN/TS for headed stud fasteners regarding both tension and shear force. The focus is on installations with a small structural thickness. In addition, this thesis compares the calculation methods of the CEN/TS norm with the US national concrete building code (ACI) and the Finnish building norms. The safety levels of CEN/TS are further compared with ACI. This thesis includes experimental measurements carried out to specify tension and shear force capacities for plate and wall elements. These tests examine the effects of small base material thickness and the problem with possible under-dimensioning of thin structures. This thesis demonstrates that dimensioning of headed stud anchor connections is possible regardless the structural thickness. Information concerning the breaking mechanisms can help engineers to design safe and long-lasting installations. The experimental measurements did not indicate any under dimensioning. Some dimensioning comparison was made between CEN/TS and ACI. Both dimension guides have the same basic principle for structural calculations. Calculations values in ACI are bigger than in CEN/TS which are because ACI has bigger safety factors for load combinations. Total level of safety is about the same.Tyssätappikiinnitysten kapasiteettiarvojen laskentaan on tulossa muutoksia, kun Suomessa siirrytään mitoittamaan rakenteita eurokoodin mukaisesti. Euroopan standardointikomitea (CEN) on laatinut teknisen spesifikaation tyssätappikiinnitysten suunnittelemiseksi. Tekninen spesifikaatio tulee osaksi eurokoodin betoninormia. Työssä käydään läpi CEN/TS-ohjeen mukainen mitoitusmenettely sekä veto- että leikkauskuormitetuille betoniin valetulle tyssätapille. Lisäksi kiinnitetään huomiota tilanteisiin, joissa tyssätappi kiinnitetään ohueen rakenneosaan. Tutkitaan CEN/TS-ohjeen eroja Yhdysvaltojen betonirakentamisohjeen ACI:n sekä Suomen rakentamismääräyskokoelman mitoitusmenetelmiin. Vertailtavana ovat laskentamenetelmät ja ACI:n osalta arvioidaan myös ohjeen varmuuden suhdetta CEN/TS-ohjeeseen. Kokeellisesti tutkittiin ohuen rakennepaksuuden vaikutusta tyssätappiasennuksen mitoitukseen. Laatoilla tutkittiin vetokapasiteettia raudoitettuna ja raudoittamattomana sekä leikkauskapasiteettia reunaraudoitettuna. Seinillä tutkittiin vetokapasiteettia reunaraudoitettuna sekä lisähaoilla että ilman lisähakoja. Työn tulosten perusteella voidaan laatia mitoituslaskelmia tyssätappikiinnityksille rakennepaksuudesta riippumatta. Lisäksi saadaan käsitys mahdollisesta murtotyypistä ja voidaan tehdä kiinnitykset siten, että ne käyttöikänsä toimivat tarkoituksenmukaisesti. Tutkimusten perusteella ei ollut havaittavissa, että ohuet rakenteet aiheuttaisivat kasvavaa riskiä rakenteiden alimitoitukselle. CEN/TS-ohjetta vertailtiin ACI:n vastaaviin mitoitusohjeisiin. Molempien laskentaohjeiden mukainen menettely on samantyyppinen. Laskenta-arvojen suuruudet ovat ACI:n ohjeessa hieman suurempia mutta myös osavarmuuskertoimet ovat hieman suurempia. Kokonaisvarmuus on molempien laskentamenetelmien mukaisesti samaa luokkaa.Description
Supervisor
Puttonen, JariThesis advisor
Laitakari, AnttiKeywords
headed stud anchor, tyssätappi, thin concrete structure, kannallinen tappi, tension and shear force resistance, kapea betonirakenne, ohut betonirakenne, ulosvetokapasiteetti