Vaakavoimien vastaanottaminen paaluperustuksissa
Järvinen, Riku-Juhani (2022)
2022
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2022121429959
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2022121429959
Tiivistelmä
Tämä opinnäytetyö on tehty yhteistyössä Ramboll Finland Oy:n kanssa. Opinnäytetyössä käydään läpi tapoja, millä rakennukseen vaikuttavat vaakavoimat voidaan siirtää maaperään.
Rakennukseen vaikuttavat vaakakuormat pystytään viemään maaperään paalujen avulla. Vinopaalutus on yleinen tapa siirtää vaakakuormia maaperään. Ongelmia vinopaalutukselle saattaa syntyä, kun paaluja joudutaan asentamaan muiden perustuksien alle. Myös riittävä pystykuorman saavuttaminen vinopaaluille saattaa koitua ongelmalliseksi. Toinen tapa vastaanottaa vaakavoimaa on hyödyntää paalun sivuvastusta. Sivuvastukseen vaikuttaa suuresti maan ominaisuudet sekä paalun jäykkyys.
Teoriaosiossa käydään läpi vinopaalutukseen liittyvä teoria ja sivuvastuksen määrittämiseen tarvittava teoria. Teoria perustuu suurelta osin RIL 254-2016 paalutusohjeeseen (PO-2016) sekä RIL 207-2017 Geotekninen suunnittelu kirjoihin.
Opinnäytetyössä esitetään esimerkkinä rakennus, minkä ympärille laskenta tulee perustumaan. Laskennat suoritettiin käsin, Excel-laskentapohjan sekä Geocalc 5.1 ohjelman avulla. Excel-laskentapohja luotiin yksinkertaistamaan ja nopeuttamaan kuormien käsin laskentaa. Excel-laskentapohjalla pystyy nopeasti laskemaan kuormat ja kuormien epäkeskeisyydet. Geocalc 5.1 -ohjelmaa käytettiin paalujen sivuvastuslaskennan nopeuttamiseen. Ohjelma pystyy laskemaan yksittäisen paalun sivuvastusta, huomioimatta paaluryhmän vaikutusta.
Tämän insinöörityön tuloksena saatiin selville, miten paaluvoimat tulee mitoittaa, ja miten paalutyyppi sekä maan ominaisuudet vaikuttavat vaakakuormitettujen paalujen käyttäytymiseen. Sivuvastusta laskiessa huomattiin, että hoikemman paalun sivuttaissuuntainen liike on huomattavasti suurempi verrattuna paksumpaan paaluun.
Rakennukseen vaikuttavat vaakakuormat pystytään viemään maaperään paalujen avulla. Vinopaalutus on yleinen tapa siirtää vaakakuormia maaperään. Ongelmia vinopaalutukselle saattaa syntyä, kun paaluja joudutaan asentamaan muiden perustuksien alle. Myös riittävä pystykuorman saavuttaminen vinopaaluille saattaa koitua ongelmalliseksi. Toinen tapa vastaanottaa vaakavoimaa on hyödyntää paalun sivuvastusta. Sivuvastukseen vaikuttaa suuresti maan ominaisuudet sekä paalun jäykkyys.
Teoriaosiossa käydään läpi vinopaalutukseen liittyvä teoria ja sivuvastuksen määrittämiseen tarvittava teoria. Teoria perustuu suurelta osin RIL 254-2016 paalutusohjeeseen (PO-2016) sekä RIL 207-2017 Geotekninen suunnittelu kirjoihin.
Opinnäytetyössä esitetään esimerkkinä rakennus, minkä ympärille laskenta tulee perustumaan. Laskennat suoritettiin käsin, Excel-laskentapohjan sekä Geocalc 5.1 ohjelman avulla. Excel-laskentapohja luotiin yksinkertaistamaan ja nopeuttamaan kuormien käsin laskentaa. Excel-laskentapohjalla pystyy nopeasti laskemaan kuormat ja kuormien epäkeskeisyydet. Geocalc 5.1 -ohjelmaa käytettiin paalujen sivuvastuslaskennan nopeuttamiseen. Ohjelma pystyy laskemaan yksittäisen paalun sivuvastusta, huomioimatta paaluryhmän vaikutusta.
Tämän insinöörityön tuloksena saatiin selville, miten paaluvoimat tulee mitoittaa, ja miten paalutyyppi sekä maan ominaisuudet vaikuttavat vaakakuormitettujen paalujen käyttäytymiseen. Sivuvastusta laskiessa huomattiin, että hoikemman paalun sivuttaissuuntainen liike on huomattavasti suurempi verrattuna paksumpaan paaluun.