Aallotettujen teräsputkisiltojen suunnitteluohjeen päivittäminen eurokoodien mukaiseksi

Abstract

Suomen siirtyminen yhteiseurooppalaiseen eurokoodi mitoitusstandardiin on luonut tarpeen päivittää yksittäisiä soveltamisohjeita. Tämän diplomityön on tarkoitus olla osa hanketta, missä päivitetään Tiehallinnon vuonna 2008 julkaisemaa Teräsputkisillat ohjetta. Liikennevirasto julkaisee vuoden 2011 aikana päivitetyn version Teräsputkisillat ohjeesta.

Diplomityössä on kaksi toisistaan selkeästi eroavaa osaa: staattinen mitoitus ja väsymistarkastelut. Työn ensimmäisessä osassa on perehdytty maahan upotetun aallotetun teräsputkisillan staattiseen mitoitukseen ja tutkittu eurokoodien tuomia muutoksia tähän osaan. Teräsputkisillan väsymisilmiön tutkiminen oli lähtökohdiltaan hieman erilainen. Työtä aloitettaessa oli tiedossa väsytysmitoitukseen tulleet radikaalit muutokset, joiden uskottiin johtavan aiempaa ankarampaan mitoitukseen teräsputkisilloissa, jotka suunnitellaan matalalla peittosyvyydellä.

Työn aikana on tehty lukuisia vertailulaskelmia, joiden avulla on voitu etsiä ongelmakohtia. Tässä diplomityössä on esitetty vertailulaskelmista ainoastaan vertailut edellisen suunnitteluohjeen ja tulevan uuden suunnitteluohjeen lopullisen version välillä. Vertailulaskelmien perusteella voidaan todeta staattisen mitoituksen menneen kokonaisuudessaan kevyempään suuntaan. Teräsputkisilloilla, jotka on rakennettu matalalla peittosyvyydellä, väsytysmitoitus muuttuu edelliseen ohjeeseen verrattuna huomattavasti kriittisemmäksi.

Työn aikana huomattiin, että liitoksen toimintaa olisi syytä tutkia tarkemmin. Suurilla teräsputken dimensioilla liitoksen rasitukset yleensä mitoittavat teräsputken. Tähän projektiin ei ollut mahdollista sisällyttää tarkempaa liitoksen toiminnan tutkimusta. Mahdollisia jatkotutkimuksia varten on tämän diplomityön liitteessä esitetty koejärjestely, millä voidaan tutkia liitoksen toimintaa tarkemmin.

Tulevaan suunnitteluohjeeseen on sisällytetty myös suuret kehämäiset teräsputkisillat, ns. Box Culvert siltatyyppi. Ohjeistus tämän siltatyypin mitoitukseen on tehty lähinnä ruotsalaisen mitoituskäytännön mukaan. Tähän diplomityöhön ei ole sisällytetty näiden mitoituskäytäntöjen kriittistä tarkastelua, vaikka sellainen olisi erittäin tarpeellinen. Mitoitusmenetelmistä ei ole tuotesalaisuuteen vedoten yksityiskohtaisempia tarkasteluita. /Kir11