Asuinkerrostalon maanvaraisten perustusten mitoitus eurokoodin mukaan

Abstract

Maanvaraisten perustusten suunnitteluprosessi muuttui Eurokoodien korvattua vanhat suunnitteluohjeet. Eurokoodien mukaisen perustusten suunnitteluprosessin osapuolien vastuut ja suunnitteluprosessin eteneminen sisälsivät vielä epäselvyyksiä. Eurokoodien käytön tueksi laaditut ohjeet hajauttivat tiedon useaan eri teokseen. Maanvaraisista perustuksista käsitellään pilari- ja seinäanturaperustukset kitkamaalla, ja pohjavedenpinnan tason oletettiin olevan anturan alapinnassa tai alempana. Teoriaosuudessa esitetyt laskelmat ovat eurokoodien mukaiset ja ne perustuvat tavanomaiseen rakennesuunnittelukohteeseen, asuinkerrostaloon. Teoriaosuuden alussa käydään läpi suunnittelun eteneminen ja mitoitusperusteet. Eurokoodien mukaisista mitoitusperusteista esitellään rajatilojen, osavarmuuslukujen ja kertoimien käyttö mitoituksessa. Loppuosassa esitellään maanvaraisen anturan geoteknisen ja rakenneteknisen mitoituksen perusteet. Geoteknisen mitoituksen yhteydessä tarkastettiin anturan kantokestävyys ja painuma. Rakennetekniseen mitoitukseen kuului lävistys-, taivutus-, leikkauskestävyys sekä raudoituksen ankkurointi ja halkeamaleveyden tarkistus. Tavoitteena oli tuottaa perustusten suunnitteluun eurokoodin mukainen maanvaraisten anturoiden mitoituksen etenemismalli Wise Group Finland Oy:lle. Siirtymävaihetta eurokoodimitoitukseen ajatellen mallilaskelmat toteutettiin myös vaihtoehtoisilla lähtötiedoilla.

Design process of ground supported foundations changed when Eurocodes replaced the old design practice recommendations. Following Eurocode design process includes ambiguity concerning the responsibilities of different designers and the progress of design process. The guidelines created as support for the use of Eurocodes have decentralized the information to multiple sources. The design solutions are applicable only to column footings and wall footings on non-cohesive soil. The assumption is that groundwater level is situated on the bottom level of the foundation base or lower. The calculations are based on a conventional multi-storey apartment building. At the beginning of the theoretical part the progress of the design process and dimensioning criteria are introduced. The Eurocode design criteria include instructions considering the application of serviceability limit state, ultimate limit state, partial factor method and combination factors. Subsequently the basics of geotechnical and structural dimensioning are introduced. Geotechnical design includes calculations of ground bearing resistance and settlement of the footing. Structural design consists of calculations on punching shear stress, bending strength, shear stability, anchoring bars and limit state of crack width. The outcome of the thesis is a Eurocode based model for ground supported foundations design for Wise Group Finland Oy. Considering the transitional period to Eurocode guidelines the thesis also includes model solutions with alternative source information.