Kulmatukimuurin geo- ja rakennetekninen suunnittelu
Savolainen, Jonne (2015)
Savolainen, Jonne
2015
Rakennustekniikan koulutusohjelma
Talouden ja rakentamisen tiedekunta - Faculty of Business and Built Environment
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2015-04-08
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201503251175
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201503251175
Tiivistelmä
Tukimuurien suunnittelu ja mitoitus on monissa kohteissa rakennesuunnittelijalle vastaan tuleva tehtävä, jonka suorittaminen edellyttää rakennesuunnittelun lisäksi myös geoteknisten perusteiden hyvää hallintaa. Tämän diplomityön tavoitteena on selvittää teräsbetonirakenteisen kulmatukimuurin mitoituksessa erityisesti rakennesuunnittelijan näkökulmasta keskeisimpiä geo- ja rakennetekniseen suunnitteluun vaikuttavia tekijöitä ja suunnittelussa huomioon otettavia asioita.
Kulmatukimuurin mitoitus suoritetaan betonirakenteiden osalta eurokoodin SFS-EN 1992-1-1 ja geoteknisen suunnittelun osalta SFS-EN 1997-1 mukaisilla suunnitteluvaatimuksilla ja -periaatteilla. Kuormitysyhdistelmien muodostamiseen käytetään rakenteiden suunnitteluperusteet määrittelevää standardia SFS-EN 1990.
Työssä perehdytään kulmatukimuuriin vaikuttaviin kuormituksiin ja kuormitusyhdistelmiin, joita käytetään yhdessä osavarmuuslukumenetelmän kanssa tutkittaessa staattisen tasapainorajatilan sekä rakenteellisten ja geoteknisten rajatilojen toteutumista. Osavarmuuslukumenetelmässä tarkasteltavan rajatilan mukaan määräytyvät erikseen osavarmuusluvut kuormituksille, maaparametreilla ja kestävyydelle.
Geoteknisessä suunnittelussa suoritetaan kulmatukimuurin dimensioiden valinta ja geotekninen mitoitus kulmatukimuurin pohjalaatan kantokestävyyden, liukumiskestävyyden ja kaatumisen suhteen. Rakenneteknisessä osuudessa tarkastellaan tukimuurin pohjalaatan ja tukiseinän taivutus- ja leikkauskestävyyttä sekä halkeilun rajoittamista kulmatukimuuriin kohdistuvien ympäristöolosuhteiden määrittelevien rasitusluokkien mukaan. Lisäksi tarkastellaan kallioankkuroinnin hyödyntämisen periaatteita ja vaikutusta tukimuurin kantokestävyyteen, liukumiskestävyyteen ja kaatumiseen. Kallioankkuroinnista tukimuurin pohjalaatalle aiheutuvat rasitukset otetaan huomioon paikallisen puristuksen ja mahdollisten halkaisuvoimien kautta.
Geo- ja rakenneteknisten mitoitusperusteiden pohjalta luodaan Mathcad - ohjelmalla laskentasovellus suunnittelijoiden käyttöön. Sovelluksen tarkoituksena on mahdollistaa helppokäyttöisellä ohjelmalla kulmatukimuurien tehokas ja vaatimustenmukainen laskenta voimassa olevien suunnitteluperusteiden mukaisesti.
Kulmatukimuurin mitoitus suoritetaan betonirakenteiden osalta eurokoodin SFS-EN 1992-1-1 ja geoteknisen suunnittelun osalta SFS-EN 1997-1 mukaisilla suunnitteluvaatimuksilla ja -periaatteilla. Kuormitysyhdistelmien muodostamiseen käytetään rakenteiden suunnitteluperusteet määrittelevää standardia SFS-EN 1990.
Työssä perehdytään kulmatukimuuriin vaikuttaviin kuormituksiin ja kuormitusyhdistelmiin, joita käytetään yhdessä osavarmuuslukumenetelmän kanssa tutkittaessa staattisen tasapainorajatilan sekä rakenteellisten ja geoteknisten rajatilojen toteutumista. Osavarmuuslukumenetelmässä tarkasteltavan rajatilan mukaan määräytyvät erikseen osavarmuusluvut kuormituksille, maaparametreilla ja kestävyydelle.
Geoteknisessä suunnittelussa suoritetaan kulmatukimuurin dimensioiden valinta ja geotekninen mitoitus kulmatukimuurin pohjalaatan kantokestävyyden, liukumiskestävyyden ja kaatumisen suhteen. Rakenneteknisessä osuudessa tarkastellaan tukimuurin pohjalaatan ja tukiseinän taivutus- ja leikkauskestävyyttä sekä halkeilun rajoittamista kulmatukimuuriin kohdistuvien ympäristöolosuhteiden määrittelevien rasitusluokkien mukaan. Lisäksi tarkastellaan kallioankkuroinnin hyödyntämisen periaatteita ja vaikutusta tukimuurin kantokestävyyteen, liukumiskestävyyteen ja kaatumiseen. Kallioankkuroinnista tukimuurin pohjalaatalle aiheutuvat rasitukset otetaan huomioon paikallisen puristuksen ja mahdollisten halkaisuvoimien kautta.
Geo- ja rakenneteknisten mitoitusperusteiden pohjalta luodaan Mathcad - ohjelmalla laskentasovellus suunnittelijoiden käyttöön. Sovelluksen tarkoituksena on mahdollistaa helppokäyttöisellä ohjelmalla kulmatukimuurien tehokas ja vaatimustenmukainen laskenta voimassa olevien suunnitteluperusteiden mukaisesti.