Pilarianturan mitoitus eurokoodin mukaan sekä vertailulaskelmat Autodesk Robot Structural Analysis Professional -laskentaohjelmalla

Abstract

Maanvaraisten perustusten laskenta Eurokoodin myötä on muuttunut hieman. Tässä insinöörityössä perehdyttiin pilarianturan mitoittamiseen tarvittavaan teoriaan sekä tehtiin vertailulaskelmat esimerkkikohteesta. Vertailu tehtiin käsin laskemalla sekä laskentaohjelmalla. Tavoitteena oli saada laskentaohjelmaan käyttövarmuutta, jotta sen tuloksia voitaisiin hyödyntää suunnittelussa. Laskentaohjelmana käytettiin Autodesk Robot Structural Analysis Professional -ohjelmaa.

Aluksi työssä esiteltiin mitoituksen rajatiloja sekä kuormituksia. Tämän jälkeen tutkittiin pilarianturan teoriaa geoteknisesti sekä rakenneteknisesti. Lopuksi käytiin läpi esimerkkikohdetta ja sen vertailulaskelmia. Esimerkkilaskussa keskityttiin tutkimaan geoteknistä kantokestävyyttä, loppupainumaa ja raudoituspinta-alaa

Laskentatuloksissa havaittiin, että Robot Structure Analysis -ohjelmalla päästään lähes samoihin lukuarvoihin kuin Excel-pohjien vertailulaskuilla. Vaaditun raudoituspinta-alan lukuarvoissa eroa syntyi jonkin verran enemmän. Tulosten yhteneväisyyden perusteella Robot Structural Analysis Professional -laskentaohjelman käyttö mitoituksessa todettiin hyödylliseksi. Verrattuna aiempiin laskentatapoihin, joissa mitoitus pilkottiin pienempiin osakokonaisuuksiin, tämä laskentaohjelma mitoittaa kaikki osa-alueet ja siten nopeuttaa käytännön suunnittelua.

Calculating pile footings with Eurocode 7 has slightly changed the sizing in Finland. This bachelor’s thesis includes the necessary theory needed in sizing of pile foundation and also comparison calculations of example. The comparison was done by spreadsheet software with a new calculation program. The aim was to test the reliability of the calculation program so that the results can be used in designing. Autodesk Robot Structural Analysis Professional was the program used in the calculations.

First, in this thesis the limit state design of sizing as well as the loadings were presented. After that, the geotechnical and structural theory of pile footing were investigated. Finally, the example of pile footing and the comparison calculations were reviewed. The emphasis in calculations was in bearing resistance, settling and reinforcement area.

In the calculation results was noticed that Robot Structure Analysis Professional reaches nearly the same values as the spreadsheet comparison calculations. The results in required reinforcement area deviate slightly more than expected. However, the principle in integrity of results gives credit to use Robot Structural Analysis Professional in designing. Compared with previous methods of calculation where design was split into smaller sub-assemblies, this software works in all areas making everything in sizing.