Lämpökuorman ja mekaanisen kuorman aiheuttamien voimasuureiden laskenta betonirakenteissa

Seppo Huovinen

Research output: Book/ReportReport

Abstract

Tutkimuksessa tarkastellaan betonirakenteiden toimintaa rakenteen pintojen välisen lämpögradientin ja mekaanisen kuormituksen alaisena. Tällaisia kuormituksia syntyy esimerkiksi öljynporaus- ja tuotantoalustoissa sekä lämpö- ja ydinvoimalarakenteissa. Erityisesti lämpökuorman vaikutusta arvioitaessa on voimasuureiden intensiteetti ja jakautuminen suuresti riippuvainen rakenteen jäykkyysjakautumasta. Jäykkyyteen vaikuttavia seikkoja samoin kuin itse jäykkyyden laskemista käsitellään ja todetaan, että lämpökuormituksen vaikutus laukeaa joko osittain tai kokonaan rakenteen murtuessa mekaanisen kuormituksen alaisena. Tällöin lämpökuorman laukeamisaste voidaan tarkistaa vertaamalla laukeamiseksi vaadittua kiertymää rakenteen kiertymäkapasiteettiin. Kiertymäkapasiteettiin vaikuttavat seikat esitetään samoin kuin itse kiertymäkapasiteetin laskentamenetelmät. Voimasuureiden laskenta voidaan suorittaa rakenteen rasitusasteesta riippuen joko puhtaalla kimmoteorialla huomioimalla rakenteen jäykkyyden muutokset haljenneena tai epälineaarisella menetelmällä. Kimmoteoriaan perustuvilla epälineaarisilla menetelmillä voidaan huomioida betonin halkeilun lisäksi momenttikäyristymäyhteyden epälineaarisuus samoin kuin betonin viruman ja terästen myötölujenemisen vaikutus. Edellisten lisäksi plastisuusteoriaan perustuvia menetelmiä voidaan käyttää. Lämporasituksen vaikutuksen tutkimiseksi suoritettiin koekuormituksia, joissa palkkia mekaanisen kuormituksen lisäksi kuormitti lämpögradientti. Kokeissa tutkittiin lämpövoiman laukeamista erilaisilla raudoitusmäärillä sekä puristavan normaalivoiman vaikuttaessa että ilman normaalivoimaa. Tutkimuksessa käsitellään myös betonin viruman riippuvuutta lämpötilasta ja sen laskentaa.
Original languageFinnish
Place of PublicationEspoo
PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
Number of pages176
ISBN (Print)951-38-2317-2
Publication statusPublished - 1985
MoE publication typeD4 Published development or research report or study

Publication series

SeriesValtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports
Number349
ISSN0358-5077

Fingerprint

temperature profiles
methodology

Keywords

  • concrete constructions
  • concrete structures
  • heat stress
  • mechanical strength

Cite this

Huovinen, S. (1985). Lämpökuorman ja mekaanisen kuorman aiheuttamien voimasuureiden laskenta betonirakenteissa. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland. Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports, No. 349
Huovinen, Seppo. / Lämpökuorman ja mekaanisen kuorman aiheuttamien voimasuureiden laskenta betonirakenteissa. Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1985. 176 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports; No. 349).
@book{115f9166c93d47d998540f484e010dd1,
title = "L{\"a}mp{\"o}kuorman ja mekaanisen kuorman aiheuttamien voimasuureiden laskenta betonirakenteissa",
abstract = "Tutkimuksessa tarkastellaan betonirakenteiden toimintaa rakenteen pintojen v{\"a}lisen l{\"a}mp{\"o}gradientin ja mekaanisen kuormituksen alaisena. T{\"a}llaisia kuormituksia syntyy esimerkiksi {\"o}ljynporaus- ja tuotantoalustoissa sek{\"a} l{\"a}mp{\"o}- ja ydinvoimalarakenteissa. Erityisesti l{\"a}mp{\"o}kuorman vaikutusta arvioitaessa on voimasuureiden intensiteetti ja jakautuminen suuresti riippuvainen rakenteen j{\"a}ykkyysjakautumasta. J{\"a}ykkyyteen vaikuttavia seikkoja samoin kuin itse j{\"a}ykkyyden laskemista k{\"a}sitell{\"a}{\"a}n ja todetaan, ett{\"a} l{\"a}mp{\"o}kuormituksen vaikutus laukeaa joko osittain tai kokonaan rakenteen murtuessa mekaanisen kuormituksen alaisena. T{\"a}ll{\"o}in l{\"a}mp{\"o}kuorman laukeamisaste voidaan tarkistaa vertaamalla laukeamiseksi vaadittua kiertym{\"a}{\"a} rakenteen kiertym{\"a}kapasiteettiin. Kiertym{\"a}kapasiteettiin vaikuttavat seikat esitet{\"a}{\"a}n samoin kuin itse kiertym{\"a}kapasiteetin laskentamenetelm{\"a}t. Voimasuureiden laskenta voidaan suorittaa rakenteen rasitusasteesta riippuen joko puhtaalla kimmoteorialla huomioimalla rakenteen j{\"a}ykkyyden muutokset haljenneena tai ep{\"a}lineaarisella menetelm{\"a}ll{\"a}. Kimmoteoriaan perustuvilla ep{\"a}lineaarisilla menetelmill{\"a} voidaan huomioida betonin halkeilun lis{\"a}ksi momenttik{\"a}yristym{\"a}yhteyden ep{\"a}lineaarisuus samoin kuin betonin viruman ja ter{\"a}sten my{\"o}t{\"o}lujenemisen vaikutus. Edellisten lis{\"a}ksi plastisuusteoriaan perustuvia menetelmi{\"a} voidaan k{\"a}ytt{\"a}{\"a}. L{\"a}mporasituksen vaikutuksen tutkimiseksi suoritettiin koekuormituksia, joissa palkkia mekaanisen kuormituksen lis{\"a}ksi kuormitti l{\"a}mp{\"o}gradientti. Kokeissa tutkittiin l{\"a}mp{\"o}voiman laukeamista erilaisilla raudoitusm{\"a}{\"a}rill{\"a} sek{\"a} puristavan normaalivoiman vaikuttaessa ett{\"a} ilman normaalivoimaa. Tutkimuksessa k{\"a}sitell{\"a}{\"a}n my{\"o}s betonin viruman riippuvuutta l{\"a}mp{\"o}tilasta ja sen laskentaa.",
keywords = "concrete constructions, concrete structures, heat stress, mechanical strength",
author = "Seppo Huovinen",
year = "1985",
language = "Finnish",
isbn = "951-38-2317-2",
series = "Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports",
publisher = "VTT Technical Research Centre of Finland",
number = "349",
address = "Finland",

}

Huovinen, S 1985, Lämpökuorman ja mekaanisen kuorman aiheuttamien voimasuureiden laskenta betonirakenteissa. Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports, no. 349, VTT Technical Research Centre of Finland, Espoo.

Lämpökuorman ja mekaanisen kuorman aiheuttamien voimasuureiden laskenta betonirakenteissa. / Huovinen, Seppo.

Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1985. 176 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports; No. 349).

Research output: Book/ReportReport

TY - BOOK

T1 - Lämpökuorman ja mekaanisen kuorman aiheuttamien voimasuureiden laskenta betonirakenteissa

AU - Huovinen, Seppo

PY - 1985

Y1 - 1985

N2 - Tutkimuksessa tarkastellaan betonirakenteiden toimintaa rakenteen pintojen välisen lämpögradientin ja mekaanisen kuormituksen alaisena. Tällaisia kuormituksia syntyy esimerkiksi öljynporaus- ja tuotantoalustoissa sekä lämpö- ja ydinvoimalarakenteissa. Erityisesti lämpökuorman vaikutusta arvioitaessa on voimasuureiden intensiteetti ja jakautuminen suuresti riippuvainen rakenteen jäykkyysjakautumasta. Jäykkyyteen vaikuttavia seikkoja samoin kuin itse jäykkyyden laskemista käsitellään ja todetaan, että lämpökuormituksen vaikutus laukeaa joko osittain tai kokonaan rakenteen murtuessa mekaanisen kuormituksen alaisena. Tällöin lämpökuorman laukeamisaste voidaan tarkistaa vertaamalla laukeamiseksi vaadittua kiertymää rakenteen kiertymäkapasiteettiin. Kiertymäkapasiteettiin vaikuttavat seikat esitetään samoin kuin itse kiertymäkapasiteetin laskentamenetelmät. Voimasuureiden laskenta voidaan suorittaa rakenteen rasitusasteesta riippuen joko puhtaalla kimmoteorialla huomioimalla rakenteen jäykkyyden muutokset haljenneena tai epälineaarisella menetelmällä. Kimmoteoriaan perustuvilla epälineaarisilla menetelmillä voidaan huomioida betonin halkeilun lisäksi momenttikäyristymäyhteyden epälineaarisuus samoin kuin betonin viruman ja terästen myötölujenemisen vaikutus. Edellisten lisäksi plastisuusteoriaan perustuvia menetelmiä voidaan käyttää. Lämporasituksen vaikutuksen tutkimiseksi suoritettiin koekuormituksia, joissa palkkia mekaanisen kuormituksen lisäksi kuormitti lämpögradientti. Kokeissa tutkittiin lämpövoiman laukeamista erilaisilla raudoitusmäärillä sekä puristavan normaalivoiman vaikuttaessa että ilman normaalivoimaa. Tutkimuksessa käsitellään myös betonin viruman riippuvuutta lämpötilasta ja sen laskentaa.

AB - Tutkimuksessa tarkastellaan betonirakenteiden toimintaa rakenteen pintojen välisen lämpögradientin ja mekaanisen kuormituksen alaisena. Tällaisia kuormituksia syntyy esimerkiksi öljynporaus- ja tuotantoalustoissa sekä lämpö- ja ydinvoimalarakenteissa. Erityisesti lämpökuorman vaikutusta arvioitaessa on voimasuureiden intensiteetti ja jakautuminen suuresti riippuvainen rakenteen jäykkyysjakautumasta. Jäykkyyteen vaikuttavia seikkoja samoin kuin itse jäykkyyden laskemista käsitellään ja todetaan, että lämpökuormituksen vaikutus laukeaa joko osittain tai kokonaan rakenteen murtuessa mekaanisen kuormituksen alaisena. Tällöin lämpökuorman laukeamisaste voidaan tarkistaa vertaamalla laukeamiseksi vaadittua kiertymää rakenteen kiertymäkapasiteettiin. Kiertymäkapasiteettiin vaikuttavat seikat esitetään samoin kuin itse kiertymäkapasiteetin laskentamenetelmät. Voimasuureiden laskenta voidaan suorittaa rakenteen rasitusasteesta riippuen joko puhtaalla kimmoteorialla huomioimalla rakenteen jäykkyyden muutokset haljenneena tai epälineaarisella menetelmällä. Kimmoteoriaan perustuvilla epälineaarisilla menetelmillä voidaan huomioida betonin halkeilun lisäksi momenttikäyristymäyhteyden epälineaarisuus samoin kuin betonin viruman ja terästen myötölujenemisen vaikutus. Edellisten lisäksi plastisuusteoriaan perustuvia menetelmiä voidaan käyttää. Lämporasituksen vaikutuksen tutkimiseksi suoritettiin koekuormituksia, joissa palkkia mekaanisen kuormituksen lisäksi kuormitti lämpögradientti. Kokeissa tutkittiin lämpövoiman laukeamista erilaisilla raudoitusmäärillä sekä puristavan normaalivoiman vaikuttaessa että ilman normaalivoimaa. Tutkimuksessa käsitellään myös betonin viruman riippuvuutta lämpötilasta ja sen laskentaa.

KW - concrete constructions

KW - concrete structures

KW - heat stress

KW - mechanical strength

M3 - Report

SN - 951-38-2317-2

T3 - Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports

BT - Lämpökuorman ja mekaanisen kuorman aiheuttamien voimasuureiden laskenta betonirakenteissa

PB - VTT Technical Research Centre of Finland

CY - Espoo

ER -

Huovinen S. Lämpökuorman ja mekaanisen kuorman aiheuttamien voimasuureiden laskenta betonirakenteissa. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland, 1985. 176 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports; No. 349).