Eurokoodien mukainen nostolenkkien valintataulukko betonielementeille

Abstract

Tämän insinööri työn aiheena oli tutkia eurokoodien mukana tuomia muuttuneita määräyksiä ja laskentakaavoja betonielementtien nosto-osien suunnittelussa. Työssä tutkittiin vanhojen Suomen rakentamismääräyskokoelman (RakMK) mukaisia käytäntöjä ja määräyksiä ja vertailtiin niitä uusien EN-standardien mukaisiin laskelmiin.

Työssä käsitellään vain jännepunosnostolenkit ja pyöröteräsnostolenkit kaksipistenostoissa. Työ tehtiin SRT-Uusimaa Oy:lle ja työn tavoitteena oli luoda Excel-laskentapohja rakennesuunnittelijoiden avuksi nostolenkkien mitoitukseen. Taulukoissa muuttujina toimivat betonielementin paino, betonin nostohetken lujuus ja nostokulma/haarakulma, joiden avulla käyttäjä voi valita tilanteeseen sopivan nostoosan. Työssä oli myös tarkoituksena saada taulukoihin todellisten kuormien vaatimat ankkurointipituudet, toisin kuin olemassa olevissa taulukoissa, joissa ankkurointi pituudet ovat laskettu nostolenkin täydelle kapasiteetille. Tavoitteena oli minimoida elementtitehtaiden materiaali menekkiä nostolenkeissä sekä saada nostolenkit paremmin mahtumaan ahtaisiin tiloihin elementeissä (esim. ikkunoiden ja ovien ylityskohdat).

Työn tuloksena havaittiin, että laskenta on muuttunut eurokoodien myötä huomattavasti ja että eurokoodit eivät suoraan anna mitoitusmääräyksiä nostolenkkien mitoitukseen vaan laskentakaavoja on sovellettava muiden rakenneosien määräyksistä. Lisäksi löydetyt laskentakaavat olivat voimassa, kun teräs mitoitettiin teräksen täydelle jännitykselle, joten niiden soveltuvuudesta mitoittaessa todellisille voimille ei voida olla varmoja ilman vetokokeita.

This thesis studies the changes that eurocodes brings to regulations and calculation formulas related to planning inserts for lifting precast concrete elements. The old Finnish collection of building regulations (RakMK) were studied and compared with new calculations based on EN-standards.

This thesis covers only strand lifting loops and round bar lifting loops in two-point-lifting situations. The thesis was commissioned by SRT-Uusimaa Oy and the aim was to create an Excel spreadsheet to assist structural engineers in designing lifting loops. Variables used in the spreadsheet are weight of the precast concrete element, strength of concrete at the moment of lifting, and lifting angle/branch angle. These variables were included to allow the user to choose the best inserts. I wanted to include the actual loads required for the anchoring in the spreadsheet because in existing spreadsheets the anchorage lengths are calculated for the full capacity of the lifting loops. The overall aim is to minimize material consumption related to lifting loops in the element factories and to get lifting loops to fit better in tight spaces in precast concrete elements (eg, over the windows and doors).

A main finding is that the calculation has changed significantly with the eurocodes, and that the eurocodes do not directly provide the rules for deciding the correct size of lifting inserts. Rather the calculation formulas have to be delivered from regulations concerning other structures. In addition, the calculations were valid when the steel was based on its full capacity but their applicability to situations in which actual are in place cannot be trusted without testing.