|
Abstract:
|
Työssä tarkastellaan vetoa kestämättömillä saumoilla yhteen liitetyistä paloista kootun ei-monoliittisen palkinsiirtymiä ja jännityksiä, kun kuormituksena on epäkeskeinen puristusvoima ja lisäksi mahdollisesti leikkausvoima (tällöin saumat kitkalliset). Rakenteen teoreettinen analysointi on suoritettu siirtymätyyppisellä elementtimenetelmällä, jolla saadaan rakenteen jäykkyydelle ylärajaratkaisuja. Elementtimenetelmällä saatuja tuloksia verrataan aiemmassa tutkimuksessa voimamenetelmällä (jäykkyyden alaraja) saatuihin. Teoreettisia tuloksia verrataan lisäksi sekä tämän työn yhteydessä että aiemmassa tutkimuksessa suoritettujen koekuormitusten mittaushavaintoihin. Epäkeskeisellä puristusvoimalla kuormitettua palkkia on analysoitu sekä levy- että 3-ulotteisena rakenteena. Levytapauksessa saadut siirtymät vastaavat erittäin hyvin em. voimamenetelmällä saatuja. Myös jännitykset vastaavat hyvin toisiaan lukuun ottamatta sauman aukeamisen jälkeen saumakohdalle syntyviä saumapinnansuuntaisia vetojännityksiä. Elementtimenetelmän mukaan nämä ovat suurimmillaan lähes 40 % saumakohdan puristusjännityshuipun arvosta (voimamenetelmä n. 31 %). Palkin poikkileikkauksessa olevien pienten reikien (esim. esijännitysteräksiä varten) vaikutus rakenteen siirtymiin on vähäinen, mutta niiden lovivaikutus kasvattaa huomattavasti em. vetojännityksiä. Leikkausvoiman vaikutusta ei-monoliittisen palkin toimintaan on tutkittu vain levyrakenteena ja tapauksessa, jossa vetoa kestämättömiä saumoja on harvassa. Tällöin saumojen aukeamisen ja/tai niissä tapahtuvien liukumien vaikutus palkin kokonaistaipumaan on luonnollisesti melko pieni. Sitä vastoin leikkausvoimalla on erittäin suuri vaikutus em. saumapinnan suuntaisiin vetojännityksiin. Tämän työn yhteydessä suoritetun päällekkäin asetettujen kiviprismojen epäkeskeisen puristuskokeen mittaushavainnot vastaavat melko hyvin teoreettisia tuloksia. Ilmeisesti koekappaleiden saumapintojen virheellisyyksistä johtuen kokeelliset siirtymät ja saumakohdan puristusjännitykset eroavat jonkin verran teoreettisista. Jännitykset muualla koekappaleissa sekä saumakohdan vetojännitykset sen sijaan ovat varsin tarkasti teorianmukaiset. Aiemmassa tutkimuksessa suoritetuissa esijännitettyjen palapalkkien koekuormituksissa saumakohdan muodonmuutos-mittaushavainnot yleensä eroavat teoreettisista hyvinkin paljon. Myös nämä erot johtuvat saumapintojen virheellisyyksistä, sillä eri palkkien ja jopa saman palkin eri kuormitusnousujen mittaushavainnot eroavat toisistaan huomattavasti. /Kir09 |