Maanvaraisen pilarianturan rakennetekninen mitoitus ja pikavalintakäyrästöt

Abstract

Opinnäytetyön tarkoituksena oli tehdä Wise Group Finland Oy:lle pikavalintakäyrästöjä nopeuttamaan maanvaraisten pilarianturoiden mitoitusta urakkalaskentavaiheessa. Tavoitteena oli, että pikavalintakäyrästöjen avulla voitaisiin valita alustavasti pilarianturan koko ja raudoitus, jotka vastaavat pilarianturaan kohdistuvia ulkoisia kuormia ja pohjatutkijan määrittämää maan kantokestävyyden arvoa.

Pikavalintakäyrästöjen tyylin ja periaatteiden lähtökohtana oli vuonna 1988 julkaistussa kirjassa Betonirakenteiden yksityiskohtien ja raudoituksen suunnitteluohjeet, by 30-2, esitetyt ohjeet ja pikavalintakäyrästöt. Opinnäytetyössä mitoitustarkastelut tehtiin kuitenkin pääosin eurokoodiin ja osittain Suomen rakentamismääräyskokoelmaan pohjautuvien ohjeiden mukaan vastaamaan nykypäivän vaatimuksia. Edellä mainitusta kirjasta poiketen pikavalintakäyrästöjä tehtiin neliöanturoiden lisäksi myös suorakaiteen muotoisille pilarianturoille.

Pikavalintakäyrästöjä tehtiin yhdeksälle maan kantokestävyyden arvolle ja eri kuormitus- ja pilarianturayhdistelmiä tutkittiin yhteensä 1350 kappaletta. Pikavalintakäyrästöt muodostettiin Excel-pohjaisella mitoitusalustalla, koska ohjelmaan luodut makro-funktiot mahdollistavat nopeamman mitoitusalustan käytön tulevaisuudessa. Lisäksi mitoitusalustalla voidaan suorittaa pilarianturan lopullinen mitoitus ja optimoida yksittäinen, kohdekohtainen pilariantura alustavan mitoituksen jälkeen.

The purpose of the study was to create quick selection graphics for Wise Group Finland Oy to speed up the dimensioning of column footings on ground at contract cost stage. The goal was that the quick selection graphics provide a preliminary dimensioning of a column footing on ground to match the external loads and soil capacity.

The style and basics of the quick selection graphics were based on the book published in 1988: Betonirakenteiden yksityiskohtien ja raudoituksen suunnitteluohjeet, by 30-2 (Design instructions for details and reinforced concrete structures, by 30-2). The dimension analysis of the thesis was mainly based on Eurocode standards and partly on the National building Code of Finland to match the present requirements. The quick selection graphics were made for both the square and the rectangle shaped column footings on ground unlike in the book mentioned before.

Nine pieces of quick selection graphics were made for different soil capacities as the results of the study. That included the study of 1350 combinations of different loads and column footings. The quick selection graphics were created with an Excel based dimensioning program, which was automatized with macros to speed up the creation of new graphics in the future. Besides the preliminary dimensioning it is also possible to do the final dimensioning with the Excel-based dimensioning program and to optimize a single, situation dependent column footing on ground.