Paaluperustusten mitoitus eurokoodien mukaisesti

Abstract

Tämä opinnäytetyö tehtiin toimeksiantona Ri-Plan Oy:lle. Yrityksellä on yli 20 vuoden kokemus kaikenlaisesta rakennusalaan liittyvästä suunnittelusta, rakennuttamisesta ja valvonnasta.

Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli tutustua paaluperustusten eurokoodien mukaiseen mitoitukseen. Työn tavoitteena oli luoda kyseisten määräysten ja ohjeiden mukainen mitoituspohja, jonka tehtävänä on helpottaa ja nopeuttaa paaluperustusten suunnittelutyötä. Mitoituspohja luotiin eurokoodien ja niitä mukailevien teosten ja julkaisujen kaavojen mukaisesti. Työssä keskitytään paaluanturan mitoitukseen ja paalujen toiminta ja mitoitus käydään läpi vain periaatteen tasolla.

Paaluperustuksia käytetään yleensä savikoille ja löyhien maakerrosten päälle rakennettaessa. Paalut tukeutuvat syvälle maahan kantavaan maakerrokseen ja toimivat yhdessä paaluanturan kanssa rakenteiden perustana. Paaluperustusten mitoitus eroaa huomattavasti maanvaraisien anturoiden mitoituksesta.

Työn lopputuotteena syntyi Excel-alustainen mitoituspohja, jolla suunnittelija voi mitoittaa pilarianturan neljällä teräsbetoni- tai teräspaalulla sekä perusmuurianturan teräsbetoni- tai teräspaalupareilla.

Mitoituspohjaa tehdessä tuli ilmi, että käytännössä paalujen keskiövälit ja sijaintipoikkeamat määrittävät paaluanturan sivumitat. Anturan paksuuden taas mitoittaa yleensä pilaripaaluanturoissa puristuskaistan kestävyys ja perusmuurianturassa leikkauskestävyys.

This thesis was commissioned by Ri-Plan Oy. The company has over 20 years of experience in construction industry.

The purpose of this thesis was to take a look into structural designing of pile foundations according to Eurocode. The aim was to create a design tool, the mission of which is to simplify and speed up the design process. The design tool was created according to Eurocode and publications, which have been made according to Eurocode. The focus in this thesis is in the pad footing. The operation and design of piles are reviewed only in principle.

Pile foundations are usually needed when constructing on loose grounds like clay. The piles bear deep in the stiff ground or rock and together with the pad footing they form the base of the building. The structural design of pile foundations is very different compared to ground-supported foundations.

The design tool is based on Excel and with it the designer can design a column footing with four piles and a foundation wall footing with pile pairs. While finishing the tool, it was found that the distance between piles and position deviations define the width of the footing. The strength of the compression truss usually defines the thickness of a column footing. The shear stability defines the thickness of a foundation wall footing.