TTK Links: Home Page | TTK Moodle | ÕIS
TTK/UAS Repository For Digital Teaching and Learning Resources

Raudbetoonkarkassiga kahekordse hoone ja halli koostöö

Välman, Kert (2016) Raudbetoonkarkassiga kahekordse hoone ja halli koostöö. [thesis] [en] Mutual Influence of a Double-storey Building of Reinforced Concrete and a Single-storey Hall.

[img]
Preview
PDF - Published Version
Download (3MB) | Preview
[img]
Preview
PDF (lihtlitsents) - Supplemental Material
Download (305kB) | Preview
[img]
Preview
PDF (retsensioon) - Supplemental Material
Download (433kB) | Preview

Abstract

Käesolevas töös on lahendatud kahest suurest mahust: ühekordsest hallist ja kahekordsest raudbetoonkarkassiga osast; koosneva hoonekompleksi põhilised kandekonstruktsioonid ning hinnatud hoone stabiilsuse saavutamiseks vajalike lahenduste mahtu oludes, kus hooneosad oleksid iseseisvad ja kus nad on füüsiliselt ühendatud. Et saavutada selgem võrdlus kahe eraldi hooneosa ja ühishoone toimimises, on reaalset prototüüphoonet lihtsustatud: hooneosad ja neid jäigastavad elemendid paiknevad sümmeetriliselt, hoonel on regulaarne karkass ning tuulekoormust on vaadeldud vaid ühes suunas mõjuvana. Ühekordse hooneosa juures on arvutuste baasil konstrueeritud raudbetoonpostid ja nende vundamendid, katuse pea- ja abisõrestikud ning servatalad, katuseplekk ja hoonet jäigastavad vertikaalsidemed. Kahekordse betoonkarkassiga hooneosas on lahendatud postid ja nende vundamendid, valitud paneelid ja arvutatud laetalad. Arvutused on tehtud käsitsi ning programmvarustust kasutades. Käsiarvutust on kasutatud lihtsamate staatika- ja konstrueerimisülesannete puhul, kuid samuti, et hinnata programmide kasutamise õigsust. Tänapäevane programmvarustus võimaldab oluliselt kiirendada konstruktori tööd, kuid programmides võib esineda vigu ja, mis kõige olulisem, tööriistu tuleb õigesti kasutada. Seda viimast ongi kasutaja püüdnud endale tõestada, et siis edaspidi teha arvutusi tänapäevasel tasemel. Kasutati programmi Autodesk Robot Structural, millega on arvutatud kõik teraskonstruktsioonid. Katuse profiilpleki valikul kasutati Ruukki programmi Poimu. Raudbetoonvarraste ristlõike tugevuskontrollil kasutati betoonkonstruktsioonide õpikuga kaasa pakutavat tabelarvutust, mis sellist keerukat tööd oluliselt kiirendab [1]. Ühekordse halli stabiilsuse kindlustavad ühistöös katuseplekk ja vertikaalpinnas paiknevad seinadiagonaalid. Raudbetoonosa püsivus on kindlustatud monoliitbetoonist trepikodade ning vahe- ja katuslae koostöös. Reaalselt ehitatakse hoone nii, et ta ei ole temperatuurivuukidega osadeks jagatud ja moodustab ühe tervikliku ploki. Kaasaegsed arvutusprogrammid võimaldaksid hinnata sellise tervikhoone toimivust. Probleemiks on õigete lähteandmete leidmine, nagu konstruktsioonielementide tegelik jäikus, sõlmede, s.h. pinnasega koos töötava üksikvundamendi järeleandlikkus jmt. Selliste aspektide ülitäpne hindamine on keerukas ja saadav tulu ei pruugi üles kaaluda keerukat tööprotsessi. Käesolevas töös on hoonete ühistoimet hinnatud primitiivsemalt: kahekordse osa raudbetoonkarkass on loetud oluliselt jäigemaks kui ühekordne osa ehk teisisõnu kogu koormus, mida otseselt ei võta vastu halli vertikaalsidemed on loetud langevat raudbetoonist vahelagedele ja edasi trepikodadele. Selle järel on hinnatud vajalikke muutusi ja leitud need olevat tagasihoidliku mõjuga. Raudbetoonist vahelaed on jätkuvalt suutelised kandma horisontaalkoormust ja üksnes perimeetri armatuur katuslaes vajab suurendamist algse 2Ǿ11-lt 2Ǿ20-le. Trepikodades tekib küll kandepiirseisundis tõmme, kuid selle vastuvõtmiseks piisab elementaarsest konstruktiivsest armatuurist. Surve suudab jätkuvalt vastu võtta betoon. Trepikoja vundamenti on vaja pikendada 1m võrra, et ei tekiks tõmmet taldmikus. Halli abisõrestikesse lisandub survejõudu, kuid see lisanduv jõud ei anna põhjust profiili muutmiseks. Katusepleki valikul saab määravaks mõjuv vertikaalkoormus. Horisontaaljõud katuses ei ole probleemiks oludes, kus hall töötab üksinda, seetõttu ei saa siit ka kokkuhoidu leida kui hooneosad ühendatakse. Kahe hooneosa ühispostid saavad täiendava vertikaalkoormuse, samuti lisandub paindemomenti. Nende koormuste vastuvõtmiseks on vaja lisada posti armatuuri, kuid ristlõige on jätkuvalt sobiv. Samas on selliselt üks post toimiv endise kahe asemel. Kui hoonel oleks kaks temperatuuriplokki ja ühised postid, oleks siiski vaja tekitada liikumist võimaldav sõlm, millest töös käsitletud lahenduse korral võib loobuda. Ühiste postide vundamendid on suuremad kui kahe hooneosa eraldi vundamendid, kuid üks suur vundament on kindlasti väiksema ehitusmahuga kui kaks väiksemat aluse suurema kandevõime tõttu.

Abstract [en]

The present thesis deals with characterising the main supporting structures and estimating the amount of necessary solutions for achieving stability of a building complex that consists of two large volumes – a single-storey hall and a double-storey section of reinforced concrete framing, these sections standing either separately or being connected. In order to achieve a clearer comparison between the functioning of two separate buildings and one larger connected building, the prototype building has been simplified: different parts of the building and their stiffening elements are located symmetrically, the building has a regular framework, and the building is affected by wind force only from one side. For the single-storey part of the building, reinforced concrete columns and their foundations, main and supporting trusses and the side beams of the roof, roofing plates, and vertical stiffening bracings have been designed based on calculations. For the two-storey section, there are solutions for the columns and their foundations where suitable panels have been selected and calculations have been made for the ceiling beams. Calculations have been made both manually and with the help of computer programmes. The stability of the single-storey hall is guaranteed by tin roof plates and wall diagonals located in the vertical surface, mutually influencing each other. The stability of the reinforced concrete section is guaranteed by the co-operation of monolithic concrete stairwells and ceilings. In reality, the building is constructed so that it is not divided into different parts by temperature joints and it forms a consistent block, so as estimating the division of horizontal load between stiffening elements very precisely is difficult. The predictions of this thesis state that the reinforced concrete framing of the double-storey section is considerably stiffer than the single-storey section of the building, so in other words, all the weight that is not directly received by the vertical connections of the hall, is considered to be falling on the reinforced ceilings and further on the stairwells. Followingly, all necessary changes have been estimated and found to be of a marginal effect. As a result, almost all parameters found during previous calculations can remain unchanged.

Item Type: thesis
Advisor: Peeter Paane
Subjects: Construction > Building Construction > Structural design > Reinforced concrete structures
Construction > Construction mechanics > Soil mechanics and foundations
Construction > Construction mechanics > Construction statics and computation of loads
Construction > Building Construction > Structural design > Steel structures
Construction > Construction mechanics > Strength of materials
Divisions: Institute of Construction > Building Construction
Depositing User: Kert Välman
Date Deposited: 13 Jun 2016 11:21
Last Modified: 13 Jun 2016 11:21
URI: http://eprints.tktk.ee/id/eprint/2315

Actions (login required)

View Item View Item