Raskaasti kuormitettujen maanvaraisten teräsbetonilaattojen rakennesuunnittelu ja -mitoitus

Abstract

Tarkoituksena oli tutkia mitä rakennesuunnittelijan täytyisi huomioida laatiessaan suunnitelmiaan laskelmineen raskaasti kuormitetuista maanvaraisista teräsbetonilaatoista. Erityisesti haluttiin selvittää mm. maaperätietojen vaikutukset lopputulokseen. Tutkimuksesta rajattiin pois mm. laatan käyttäytyminen liikuntasaumoissa ja liikuntasaumojen kuormanjako. Pienet virheet alustaluvussa eivät juuri vaikuta lopputulokseen. Laatan alusrakenteet kantavuusarvoineen tulee siitä huolimatta arvioida mahdollisimman tarkoin. Keskeinen raudoitemäärään vaikuttava asia on kutistumasaumojen määrä. Tiheä saumajako vaikuttaa edullisesti pakkovoimiin kuten kutistumaan, mutta epäedullisesti käytettävyyteen. Pakkovoimat huomioitaessa – suurilla saumaväleillä – raudoitemäärä kasvaa. Jos laatan kutistuma pyritään keskittämään saumoihin, laatan ja alusrakenteen välillä olisi syytä pyrkiä pieneen kitkaan. Sen sijaan laatan alle voidaan valita karkearakeinen suurikitkainen maa, jos liukuominaisuutta ei tarvita. Raskaasti kuormitettu maanvarainen laatta on pääsääntöisesti kantava rakenne. Jos rakenteen vauriosta on vaaraa henkilöturvallisuudelle, niin suunnittelussa tulee soveltaa ympäristöministeriön asetuksia kantavista rakenteista. Esimerkiksi hyllyjen pystyssä pysyminen on käyttöturvallisuuden kannalta oleellista.

The main purpose of this thesis was to investigate what would be the most important things to the structural engineers while designing heavily loaded ground supported reinforced concrete slabs. Especially we wanted to find out what kind of effects are with soil data to the results, for example. We decided to exclude behavior of the slab on ex-pansion joints and joints’ load distribution. Small mistakes with modulus of subgrade aren’t really affect to the results. Despite of that you have to estimate as close as possible the substructures and their modulus of subgrades. The number of expansion joints are essential concerning the amount of reinforcing. Small frequent of joints reduces the forces like shrinkage but they impair usability. With great frequent of joints, the amount of reinforcing increases if the forces from shrinkage are considered. There need to be small friction between slab and subgrade if it is wanted to centralize the shrinkage to the joints. There can be rough subgrade below the slab if there are no need for sliding property. The heavily loaded ground supported slab is usually need to be considered as a load bearing structure. If the damage of the structure causes any danger to operational safety, you have to use the regulations given by Ministry of the Environment. For example, keeping the shelves upright is essential for operational safety.