Korkeiden betonielementtikerrostalojen runkoratkaisut

Loading...
Thumbnail Image
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Insinööritieteiden korkeakoulu | Master's thesis
Date
2017-10-30
Department
Major/Subject
Rakennetekniikka
Mcode
R3001
Degree programme
Rakenne- ja rakennustuotantotekniikan koulutusohjelma
Language
fi
Pages
85+12
Series
Abstract
Diplomityössä tutkittiin betonielementtirakenteisten asuinkerrostalojen runkoratkaisuja, kun rakennuksissa on yli kahdeksan kerrosta. Työssä etsittiin uusimmat asuinrakentamista koskevat normit ja määräykset sekä korkeaan elementtirakentamiseen liittyvät erityispiirteet. Tutkimuksessa selvitettiin kerroslukumäärän vaikutukset rakennuksen rungon suunnitteluun. Työn tavoite oli selvittää betonielementtien käytön vaikutukset yli kahdeksankerroksisten asuinkerrostalojen kantavan ja jäykistävän rungon suunnittelussa. Tutkimuksen pääpaino oli betonielementtikerrostalojen rungon suunnitteluperusteista ja liitosratkaisuista. Lähtökohtana oli elementtirungon suunnittelu normaalitilanteessa sekä mahdollisille onnettomuuskuormille niin, että myös rakenteiden palonkestävyys otettiin huomioon. Tutkimus tehtiin pääosin kirjallisuuskatsauksena, jossa selvitettiin normien lisäksi aiheesta tehdyt tutkimukset, kirjallisuuslähteet ja valmisosarakentamisen alan valmistajien ohjeet. Kirjallisuustutkimuksen pohjalta valittiin tarkemmin tutkittavat elementtien väliset liitokset, joista laskettiin käsin mitoitusesimerkit. Tutkittavat liitokset olivat seinien pystyliitos sekä ontelolaattojen ja seinien liitos. Normien ja esimerkkilaskelmien perusteella yli kahdeksankerroksinen asuinrakennus voidaan rakentaa maanpäällisiltä osiltaan kokonaan betonielementeistä suunnittelemalla se seuraamusluokassa CC3 ja paloluokassa P1. Korkeissa rakennuksissa suuret pystykuormat rajoittavat ontelolaattojen käyttöä, sillä niiden liitos heikentää rakenteen kapasiteettia. Maailmalla elementtivälipohjia on käytetty jopa yli 40-kerroksisissa rakennuksissa soveltamalla esimerkiksi massiivilaattoja ja jännitettyjä sideteräksiä. Jatkotutkimuksiksi suositellaan massiivisten suurelementtien välisten liitosten mitoituksen ja rungonasennusmenetelmien tutkimista.

This master’s thesis studied the building frame solutions of precast concrete structured buildings taller than eight storeys high. The most resent building codes and instructions considering high-rise precast concrete construction were investigated and the influence of the storey number was defined. The aim of the study was to determine the effects of using precast structures in apartment buildings and designing the load-bearing and bracing structure when the storey number is higher than eight. The weight was on the design bases and on the connections of precast structures. The starting point was the structural design in normal and accidental situations when also considering fire protection. The study was mainly a literature research where, in addition to building codes, other studies, books and technical reports on the subject were applied. After the literature study, the element connections for further investigation were selected. Exemplar design calculations for vertical and horizontal connections between wall elements and hollow-core slabs were made by hand. According to the building codes and the exemplar dimensioning, it was concluded that an apartment building of nine or more storeys high can be constructed of precast concrete structures in consequence class CC3 and fire class P1. The use of hollow-core slabs in taller than 15-storey-building is restricted by the capacity of the connections. Outside of Finland however, even taller than 40-storey-buildings have been constructed with massive precast slabs and post-tensioned tie-systems. As subjects for future studies, the design of connections between massive precast panels and the assembly methods of massive precast structures are recommended.
Description
Supervisor
Niiranen, Jarkko
Thesis advisor
Kemppainen, Aki
Keywords
betonielementti, runkoratkaisut, asuinkerrostalo, onnettomuuskuorma, liitokset
Other note
Citation