Design of horizontal joints between precast concrete shear walls

Diplomityössä paneuduttiin jäykistävien väliseinäelementtien vaakasauman toimintaan ja mitoitukseen. Tutkimuksen tavoitteena oli tutkia pystykuormien merkitystä vaakasauman leikkausrasituksiin sekä luoda mitoitus- ja suunnitteluohje seinäelementtien vaakasauman suunnitteluun. Työn yhteydessä haettiin myös uusia liitosratkaisuja seinäelementtien vaakasaumaan. Työssä myös tarkasteltiin eroja yksinkertaisen käsinlaskennan ja FEM-laskennan välillä sekä eri tekijöiden vaikutusta vaakasauman rasitusjakaumiin. Työn alkuosassa haettiin tietoa kirjallisuudesta rakennuksen jäykistämisestä sekä jäykistävien väliseinäelementtien vaakasauman mitoituksesta ja toiminnasta. Vaakasauman toiminnan tarkastelussa paneuduttiin leikkauskitkateoriaan. Samassa yhteydessä esiteltiin kaksi vaihtoehtoista vaakasauman liitostyyppiä, joita ei ole ollut käytössä Suomessa. Tutkimuksen laskentaosassa tarkasteltiin kahta laskentatapausta. Laskenta tehtiin yksinkertaisilla käsinlaskentamenetelmillä sekä Dlubalin RFEM-ohjelmalla. Ensimmäinen laskentatapaus oli yksinkertainen kolmen leikkausseinän käsittävä jäykistyssysteemi, jonka tietyt voimasuureet laskettiin. Toisessa laskentatapauksessa tutkittiin siirtopalkin päällä olevaa jäykistävää seinärakennetta ja mitoitettiin rakenteesta poimitun mallielementin liitokset. Toisesta laskentatapauksesta tehtiin myös kolme vertailumallia, joiden avulla saatiin selvitettyä eri tekijöiden merkitys vaakasaumojen voimajakaumissa. Lukuun 5 kerättiin vaakasauman mitoituksen pääperiaatteet. Siinä myös käytiin perusteellisesti läpi mallielementin liitoksien mitoitus ja mitoituksessa huomioitavat asiat. Viimeisessä yhteenvedossa käytiin läpi laskentatapauksista saadut tulokset. Huomattiin, että pystykuormilla on suuri vaikutus vaakasauman leikkausrasituksiin. Myös eri tekijöiden vaikutukset rasitusjakaumiin saatiin eriteltyä. Samalla todettiin käsinlaskentamenetelmien huono soveltuvuus monimutkaisempiin rakenteisiin. Työssä huomattiin myös kitkan suuri merkitys liitoksen toiminnassa ja mitoituksessa sekä sen tuomat riskit. Pohdinta osuudessa käytiin läpi leikkausvoimien piikkien ja seinäkenkäliitoksen merkitystä leikkausmitoitukseen. Pohdinnassa heräsi myös ajatus vaarnatappiliitoksen siirtymän vaikutuksesta kokonaissiirtymiin. Vaarnatappiliitos vaatii siirtymän, jota ei tavallisesti kokonaissiirtymiä tarkasteltaessa oteta huomioon. Työn lopussa ehdotettiin uudeksi vaakasaumaratkaisuksi lukitusliitostyyppistä liitosta, jossa vaakasauman leikkausrasitukset saataisiin siirrettyä konsolin tavoin. Tätä liitosta tulisi kuitenkin vielä tutkia tarkemmin ja mahdollisesti vielä muuttaa ennen sen käyttöön ottamista