Maan sivuvastuksen hyödyntäminen paaluperustuksissa kitka- ja koheesiomaassa
Keto, Tomi (2020)
2020
Rakennustekniikan DI-tutkinto-ohjelma - Degree Programme in Civil Engineering, MSc (Tech)
Rakennetun ympäristön tiedekunta - Faculty of Built Environment
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2020-05-22
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202005064970
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202005064970
Tiivistelmä
Rakennesuunnittelualalla on viime vuosina herännyt kysymyksiä rakennuksen vaakakuormien siirtämisestä maaperälle. Normaali käytäntö on pitkään ollut se, että rakennukselta tulevat vaakakuormat siirretään vinopaaluilla maaperän kantavalle kerrokselle tai kallioon. Mielenkiinto on kohdistunut maaperän ja paalun väliseen vuorovaikutukseen, jota ei aikaisemmin juuri ole huomioitu rakennuksen globaalia stabiliteettia tarkasteltaessa. Suurin syy tähän on alalla vallitseva epätietous siitä, kuinka paalu-maaperämallia tulisi tarkastella maan sivuttaisvastuksen vaikuttaessa. Tämä työ on tehty vastaamaan näihin kysymyksiin.
Tässä työssä on tutkittu paalujen käyttäytymistä erilaisissa maaperäsuhteissa kirjallisuuden avulla sekä mallintamalla elementtimenetelmään perustuvalla ohjelmalla. Työssä selvitetään, kuinka maaperän vaikutukset otetaan huomioon paalun sivuttaistuennan mallintamisprosessissa. Tilannetta tarkastellaan staattisen ja syklisen kuormituksen vaikutuksen alaisena. Lisäksi paaluryhmien paalujen välisen etäisyyden vaikutus paalujen sivuttaistuentaan otetaan huomioon. Diplomityön aihe sai alkunsa rakennesuunnitteluprojektin aikana. Tutkiminen on tehty erilaisten suunnitteluprojektien aikana, joissa on tarkasteltu paaluilla perustettuja rakennuksia. Yhtä näistä projekteista on käytetty tämän työn tutkimuksessa. Lisäksi tutkimuksen tukena on käyty läpi suuri määrä maamekaniikan kirjallisuutta ja teoriaa. Työssä esitetään paalujen sivuttaiskuormakestävyyteen vaikuttavia asioita, kuten maaparametreja, kuormitustyyppejä sekä paalun yläpään ja perustuksen kiinnitysasteita. Työn kirjallisuustutkimus perustuu kotimaiseen alan kirjallisuuteen sekä ulkomaisissa tutkimuksissa tehtyihin havaintoihin.
Työn tuloksena saatiin selville paalun sivuvastukseen vaikuttavia asioita. Työssä selvitettiin miten vaakasuuntaiset alustaluvut ja sitä kautta paalujen vaakasuuntaiset jousivakiot tulee määrittää erilaisilla maaperillä. Laskettuja tuloksia vertailtiin taulukkomitoituksiin.
Tässä työssä on tutkittu paalujen käyttäytymistä erilaisissa maaperäsuhteissa kirjallisuuden avulla sekä mallintamalla elementtimenetelmään perustuvalla ohjelmalla. Työssä selvitetään, kuinka maaperän vaikutukset otetaan huomioon paalun sivuttaistuennan mallintamisprosessissa. Tilannetta tarkastellaan staattisen ja syklisen kuormituksen vaikutuksen alaisena. Lisäksi paaluryhmien paalujen välisen etäisyyden vaikutus paalujen sivuttaistuentaan otetaan huomioon. Diplomityön aihe sai alkunsa rakennesuunnitteluprojektin aikana. Tutkiminen on tehty erilaisten suunnitteluprojektien aikana, joissa on tarkasteltu paaluilla perustettuja rakennuksia. Yhtä näistä projekteista on käytetty tämän työn tutkimuksessa. Lisäksi tutkimuksen tukena on käyty läpi suuri määrä maamekaniikan kirjallisuutta ja teoriaa. Työssä esitetään paalujen sivuttaiskuormakestävyyteen vaikuttavia asioita, kuten maaparametreja, kuormitustyyppejä sekä paalun yläpään ja perustuksen kiinnitysasteita. Työn kirjallisuustutkimus perustuu kotimaiseen alan kirjallisuuteen sekä ulkomaisissa tutkimuksissa tehtyihin havaintoihin.
Työn tuloksena saatiin selville paalun sivuvastukseen vaikuttavia asioita. Työssä selvitettiin miten vaakasuuntaiset alustaluvut ja sitä kautta paalujen vaakasuuntaiset jousivakiot tulee määrittää erilaisilla maaperillä. Laskettuja tuloksia vertailtiin taulukkomitoituksiin.