Tässä työssä tutkittiin betonielementtirunkoisen toimistorakennuksen nurkan jatkuvaa sortumaa. Rakenteen murtuessa sen kantamat kuormat siirtyvät muiden rakenteiden kannateltaviksi. Jos rakenteet murtuvat edelleen, muodostuu niin sanottu jatkuva sortuma. Viime vuosikymmenten aikana tietotaidon ja tekniikan kehittyminen on johtanut siihen, että rakennus saadaan helpommin suunniteltua hyväksyttäviin riskirajoihin, eikä rakenteilla ja niiden välisillä liitoksilla ole samalla tavalla ylimääräistä varmuutta ja sitkeyttä kuin aikaisemmin. Vaikka jatkuva sortuma ilmiönä on melko epätodennäköinen, voivat sen aiheuttamat seuraukset olla hyvin vakavia, joten suunnittelumenetelmien, etenkin vaativien seuraamusluokkien rakennuksissa, on kehityttävä edelleen. Jatkuvaa sortumaa hallitaan tutkimalla rakennukseen kohdistuvat uhat ja vaurioiden seuraamukset sekä se, miten niitä voidaan pienentää. Rakenteilta ja niiden välisiltä liitoksilta vaaditaan sitkeyttä, jotta putoavien rakenneosien liike-energia saadaan vaimennettua. Betonielementtirunkoisissa rakennuksissa jatkuvan sortuman hallintaa vaikeuttaa se, että betonielementit tehdään tehtailla valmiiksi ja runkoa halutaan nostaa nopealla tahdilla, joten elementit halutaan liittää työmaalla toisiinsa mahdollisimman pienellä työmäärällä. Sitkeyttä rakenneosien välille muodostetaan sidejärjestelmällä eli betonielementtien välisiin saumoihin asennettavalla raudoituksella, joka sitoo rakenteet toisiinsa. Rakennusten nurkassa sidejärjestelmä ei voi toimia vedettynä köysirakenteena, vaan jäljelle jäävien rakenteiden tulisi pystyä toimimaan ulokkeina, jotka kantavat poistuvan pilarin kuormat. Siksi nurkan kohdalla jatkuvan sortuman hallinta on erityisen haasteellista.Työssä analysoitiin jatkuvaa sortumaa CC3-seuraamusluokkaan kuuluvan pilari-palkki-runkoisen betonielementtirakennuksen nurkan kohdalla. Analysointi suoritettiin RFEM-ohjelmalla Yhdysvaltojen puolustusministeriön ohjeiden mukaisesti dynaamisena analyysinä. Analyysissa poistettava pilari korvattiin pilarin staattisen analyysin tukireaktiota vastaavalla voimalla, joka poistettiin tietyn ajan kuluessa. Analysoinnin tulosten perusteella on selvää, että Eurokoodien mukaisella sidejärjestelmällä saavutettava kapasiteetti ei riitä nurkkapilarin poistumisesta aiheutuvien rasitusten hallintaan. Mikäli pilarin poistumisen seuraukset halutaan hallita, tulee nurkan rakenneratkaisujen poiketa muualla rakennuksessa käytettävistä rakenneratkaisuista. Myös reunimmaisten pilarilinjojen välistä etäisyyttä olisi syytä rajoittaa, jottei rakenteiden koko määräytyisi onnettomuustilanteiden rasitusten johdosta.
展开▼
