Painumalaskelmamenetelmien arviointi

Abstract

Painumat ovat oleellinen osa pohjarakentamista. Kaikkien rakenteiden teossa on huomioitava painumien vaikutus valmiiseen rakennelmaan. Esimerkiksi siltojen ja talojen rakentamisessa tämä on oleellinen osa rakenteiden kestävyyttä mitoittaessa.

Tämän työn tarkoituksena on vertailla esimerkkikohteiden toteutuneita painumia ohjelmistoilla laskettuihin arvioihin. Lisäksi vertaillaan ohjelmilla saatuja arvoja toisiinsa ja tarkastellaan eri ohjelmistojen vaatimia lähtöarvoja. Tavoitteena on selventää laskentaan vaikuttavia tekijöitä ja ohjelmistojen tulosten luotettavuutta.

Teoriaosuudessa selvitetään perusteet painumalaskelmissa käytetyistä teorioista ja yleisimpiä käytettyjä menetelmiä. Tämän lisäksi tutustutaan eri laskentaohjelmien laskentaperiaatteisiin ja niiden teoriataustaan. Laskentaohjelmina käytetään seuraavia ohjelmistoja: Geocalc, Geomitoitus Smura, Settle 3D ja Plaxis. Kohteiksi on valittu Sipoonrannan painopenger, Kemiran tehtaan fosforihapposäiliö ja Onnisen pystyojitettu painopenger.

Tutkimustyötä tehdessä havaittiin, että ohjelmistoilla lasketut painumat ovat suhteellisen lähellä toteutuneita painumia ja ohjelmien väliset erot ovat pieniä. Painumatilanne on pyritty mallintamaan kaikilla ohjelmilla samanlaiseksi, mutta niissä on kuitenkin pieniä eroja. Tämä selittää hieman osaltaan ohjelmien toisistaan poikkeavia tuloksia. Kaikkien ohjelmien peruskäyttö oli helppoa ja niiden tarjoamat edistyksellisemmät mallintamiset vaativat laajemman perehtymisen. Kaikki ohjelmistot tarjoavat hyvät mahdollisuudet painumien tarkasteluun.

Settlements are an essential part of ground engineering. One has to take settlement in consideration while planning any kind of construction. For example, in bridge and house building it is a relevant part of calculating the durability of the structure.

The purpose of this thesis is to compare calculated settlements to measured ones at three different worksites. Additionally, I compare the calculated results to each other and the needed parameters for different programs. The goal is to clarify things that have effect on the results and to compare the reliability of all the programs.

Theory part of the thesis is for clearing out the theories and the most used methods for settlement calculations. Furthermore, I go through the calculation programs, their computing precepts and theories. For calculating software I selected the next programs: GeoCalc, Geomitoitus Smura, Settle 3D and Plaxis. The worksites were an embankment in Sipoonranta, a phosphoric acid tank at Kemira facility and a wick drained embankment in Onninen.

In this research we come to the conclusion, that calculations from all programs were very close to the measured values and dispersion among the programs was sparse. The settlement circumstances aimed at being the exact same for all programs but there are small differences among the calculation models. This partly explains the difference in the results. As for all programs, the basics were easy to use, but using more accurate modeling would have taken a longer introduction. All programs suit well for settlement analysis.