Kulmatukimuurin geotekninen mitoitus eurokoodin mukaan

Abstract

Kun maata, murskattua kallioainesta tai muuta täyttömateriaalia pitää saada pysymään jyrkemmässä luiskakaltevuudessa kuin mihin se luonnostaan asettuisi, on tukimuuri usein käyttökelpoinen ratkaisu.

Kulmatukimuurin toiminta perustuu tuettavan materiaalin pohjalaatan päällä olevan painon aiheuttaman pystyssä pitävään vaikutukseen. Kulmatukimuurin pohjalaatan päällä olevan materiaalin ominaisuuksilla on suuri merkitys kulmatukimuurin staattisen tasapainotilan saavuttamisessa.

Kulmatukimuuriin vaikuttaa tuettavan materiaalin aiheuttama maanpaine. Liikkumattomaan seinään vaikuttava maanpaine tulee laskea lepopaineena. Mikäli tukirakenteelle sallitaan liikettä, muuttuu lepopaine liikkeen suunnasta riippuen joko aktiivipaineeksi tai passiivipaineeksi.

Ulkoisten kuormien aiheuttamat maanpaineet ovat usein merkittäviä ja vaikuttavat kulmatukimuurin mitoitukseen. Tyypillisiä ulkoisia kuormia ovat liikennekuormat, anturakuormat, erilaiset materiaalipinojen aiheuttamat kuormat sekä kaivu- ja täyttömaa-ainesten aiheuttamat kuormat.

Kulmatukimuurin geoteknisessä mitoituksessa perustukselle iteroidaan riittävän suuret dimensiot, jotta perustuksen alapuolisen maan kantokestävyys ei ylity, perustuksen pohjaa pitkin tapahtuvaa liukumismurtumista ei pääse tapahtumaan, tai että tukimuuri ei kaadu. Lisäksi on tarkasteltava tukimuurin kokonaisvakavuus sekä se, ettei sallittua painumaa ylitetä tai ettei painuma ole liian epätasaista.

Kulmatukimuurin geotekninen mitoitus tässä opinnäytetyössä perustuu eurokoodien osavarmuuslukumenettelyyn ja analyyttiseen laskentaan.

Kulmatukimuurin rakenneteknistä mitoitusta varten ratkaistaan pystymuurin ja pohjalaatan momenttikuvio murto- ja käyttörajatilassa ja leikkausvoimakuvio käyttörajatilassa sekä pystymuurin juuressa vaikuttavan momentin ja leikkausvoiman murtorajatilan maksimiarvot.

Retaining walls are applicable when restrains material are needed to maintain a different elevation.

A cantilever T-type reinforced concrete wall consists of a concrete stem and base slab which form an inverted T. The weight of restrains material over the base slab helps cantilever wall stay up. There is great impact of backfill materials specifications to the wall.

Backfill materials cause earth pressure to the wall. If no wall movement occurs, the lateral pressure condition is termed the at-rest pressure. If the wall moves earth pressures are named active earth pressure and passive earth pressure depending direction of the wall movement.

Horizontal pressure increases due external surcharges are significant. Examples of surcharge loads are streets or highways, construction machinery or material stockpiles, adjacent buildings or structures and railroads.

In geotechnical design of cantilever wall main aspect in determine dimensions of base slab that there are sufficient bearing capacity, sliding resistance and overturning stability.

In this thesis is geotechnical calculations are based on Eurocodes.

For structural design purposes maximum bending moment and shear force at bottom of wall are solved.