Tukimuurin mitoitus eurokoodin mukaisesti FEM-laskentaohjelmilla

Abstract

Tukimuurin laskenta on haastava iterointitehtävä, joka vaatii yhteistyötä geo- ja rakennesuunnittelijan välillä. Työssä esitetään prosessikaavio tukimuurin suunnittelusta. Se sisältää osapuolten lähtötietotarpeet, tehtävät, yhteydenpidon ja vaiheistuksen.

Opinnäytetyön alussa käydään läpi erilaisia maamalleja ja perusteita liittyen laskentamallin rakenteen tuentaan. Tämän jälkeen esitetään tukimuurirakenteiden vertailulaskelmien perusteet, toteutustapa sekä tulokset. Työssä esitetään toimintatapa, miten tukimuurin mitoituksen voi tehdä elementtimenetelmään (FEM) perustuvilla laskentaohjelmilla ja mitä asioita FEM-laskennassa tulee huomioida.

Lähtöoletuksena ennen työhön ryhtymistä on ollut, että rakenteen kannalta on varmempaa arvioida alustaluvuksi ennemmin löysempi kuin jäykempi jousi. Tämän lähtöolettamuksen voidaan todeta pitävän paikkaansa ja lisäksi voidaan todeta, että alustaluku ei ole kovin virheherkkä, jolloin suuretkaan eroavaisuudet alustaluvun arvoissa eivät aiheuta kovin merkittäviä eroja rakenteiden rasituksiin.

The design of a retaining wall is a challenging task, which requires iteration and co-operation between structural and geotechnical engineers. The thesis presents a process description of a retaining wall design. The process description instructs stakeholders on input data searching, tasks, communication and phasing during the design work. The thesis introduced different soil-structure interaction theories and basics about supporting the structure in calculation model. The thesis included basic input data, methods of execution and results of comparative calculations about retaining walls made by hand calculation, structural FEM-program (Finite Element Method) and geotechnical FEM-program. The study was based on the supposition that a low value of soil spring stiffness is on the safe side, when focusing on stresses of the structure. The result of the thesis was that the supposition could be confirmed and, in addition, it could be stated that soil the spring value was not very sensitive for errors, thus large differences in the soil spring value could have minor effects on stresses of the structure.