Teräsbetonipaalun kalliokärjen laatuvaatimukset
Utriainen, Ville (2014)
Utriainen, Ville
2014
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
2014-03-05
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201401281064
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201401281064
Tiivistelmä
Paalujen ja kalliokärkien käyttö Suomessa kasvaa, sillä rakennuksia joudutaan rakentamaan huonosti kantavaan maahan. Huonojen perustusolosuhteiden johdosta paalut lyödään usein peruskallioon asti, jotta ne saavuttavat rakenteellista kantavuutta vastaavan geoteknisen kantavuuden.
Tutkimus on tehty pääosin kirjallisuustutkimuksena, jossa on hyödynnetty kenttämittausten tuloksia ja keskusteluja alan toimijoiden kanssa. Kirjallisuustutkimus osassa on koottu vanhat ja nykyiset vaatimukset kalliokärjelle Suomessa, sekä nykyiset vaatimukset Ruotsissa ja Norjassa. Lisäksi tutkimukseen on koottu tietoa aikaisemmista kalliokärkitutkimuksista. Kenttämittaustentavoitteena on selvittää kalliokärkien laatuvaatimuksia taivutusmomentin, leikkausvoiman ja vetovoiman osalta, sekä pohtia testausmenetelmiä, joilla selvitetään edellä mainitut vaatimukset. Tavoitteena on tarkentaa ja selkeyttää Paalutusohjeen PO-2011 (RIL 254-2011 PO-2011) kalliokärjen momentti- ja leikkauskestävyys vaatimuksia. Tämä tutkimus on rajattu koskemaan teräsbetonipaaluissa käytettäviä kalliokärkiä.
Tutkimuksen kohteena oli kolme eri kalliokärkityyppiä, joille suoritettiin standardin SFS-EN 12794 mukaiset lyöntikokeet ja Paalutusohjeen PO-2011 mukaiset taivutuskokeet. Lyöntikokeissa paaluista ja kalliokärjen tartuntateräksistä mitattiin jännitykset venymäliuskoilla ja PDA-laitteistolla.
Tutkimuksen aikana huomattiin, että nykyinen taivutuskoe on tarpeellinen ja sillä voidaan selvittää kalliokärjen taivutus- ja leikkauskestävyys riittävän tarkasti. Diplomityössä on tehty malli kalliokärkeen kohdistuville rasituksille kalliokärjen liukuessa vinolla kalliopinnalla. Tällöin paaluun syntyy sivuttaissuuntaisia rasituksia, jotka aiheuttavat paaluun ja kalliokärkeen taivutus- ja leikkausrasituksia. Diplomityössä esitetty malli on kuitenkin yksinkertaistettu. Malliin on huomioitu vain paaluun kohdistuvat sivusuuntaiset kuormat, joten esimerkiksi lyönnin epäkeskisyydestä aiheutuvaa momenttia ei ole mallissa huomioitu. The use of piles and rock shoes in Finland is increasing, because buildings are built in bad foundation conditions. Piles with large structural capacity are driven to bedrock so they would reach the sufficient geotechnical capacity.
Research was made as a literature study with field measurements. The literature study includes old and current quality requirements for rock shoes in Finland and current requirements in Sweden and Norway. Research also includes former rock shoe researches. The goal of the field measurements was to study the quality requirements (bending moment, shear force and tension) of rock shoes of reinforced concrete piles. Another goal was to inspect the testing methods which are used to determine said requirements. Goal was to specify and clarify the bending moment requirements stated in Finnish Piling Manual PO-2011. Research includes only reinforced concrete piles.
The research involves three different types of rock shoes. Pile driving tests were made according to standard SFS-EN 12794. Bending moments were tested according to Finnish Piling Manual PO-2011. Stresses during pile driving were measured with strain gauges and PDA-equipment.
Current bending test was realized necessary during the research. It is capable of determine the bending and sheer endurance of the rock shoe. There is a model for the loads caused by sliding of the rock shoe on the inclined rock surface. That causes bending moment and lateral loads to the pile and the rock shoe. Model shown in this Master’s thesis only consists of lateral loads, so e.g. the bending moment of eccentric application of force is not included.
Tutkimus on tehty pääosin kirjallisuustutkimuksena, jossa on hyödynnetty kenttämittausten tuloksia ja keskusteluja alan toimijoiden kanssa. Kirjallisuustutkimus osassa on koottu vanhat ja nykyiset vaatimukset kalliokärjelle Suomessa, sekä nykyiset vaatimukset Ruotsissa ja Norjassa. Lisäksi tutkimukseen on koottu tietoa aikaisemmista kalliokärkitutkimuksista. Kenttämittaustentavoitteena on selvittää kalliokärkien laatuvaatimuksia taivutusmomentin, leikkausvoiman ja vetovoiman osalta, sekä pohtia testausmenetelmiä, joilla selvitetään edellä mainitut vaatimukset. Tavoitteena on tarkentaa ja selkeyttää Paalutusohjeen PO-2011 (RIL 254-2011 PO-2011) kalliokärjen momentti- ja leikkauskestävyys vaatimuksia. Tämä tutkimus on rajattu koskemaan teräsbetonipaaluissa käytettäviä kalliokärkiä.
Tutkimuksen kohteena oli kolme eri kalliokärkityyppiä, joille suoritettiin standardin SFS-EN 12794 mukaiset lyöntikokeet ja Paalutusohjeen PO-2011 mukaiset taivutuskokeet. Lyöntikokeissa paaluista ja kalliokärjen tartuntateräksistä mitattiin jännitykset venymäliuskoilla ja PDA-laitteistolla.
Tutkimuksen aikana huomattiin, että nykyinen taivutuskoe on tarpeellinen ja sillä voidaan selvittää kalliokärjen taivutus- ja leikkauskestävyys riittävän tarkasti. Diplomityössä on tehty malli kalliokärkeen kohdistuville rasituksille kalliokärjen liukuessa vinolla kalliopinnalla. Tällöin paaluun syntyy sivuttaissuuntaisia rasituksia, jotka aiheuttavat paaluun ja kalliokärkeen taivutus- ja leikkausrasituksia. Diplomityössä esitetty malli on kuitenkin yksinkertaistettu. Malliin on huomioitu vain paaluun kohdistuvat sivusuuntaiset kuormat, joten esimerkiksi lyönnin epäkeskisyydestä aiheutuvaa momenttia ei ole mallissa huomioitu.
Research was made as a literature study with field measurements. The literature study includes old and current quality requirements for rock shoes in Finland and current requirements in Sweden and Norway. Research also includes former rock shoe researches. The goal of the field measurements was to study the quality requirements (bending moment, shear force and tension) of rock shoes of reinforced concrete piles. Another goal was to inspect the testing methods which are used to determine said requirements. Goal was to specify and clarify the bending moment requirements stated in Finnish Piling Manual PO-2011. Research includes only reinforced concrete piles.
The research involves three different types of rock shoes. Pile driving tests were made according to standard SFS-EN 12794. Bending moments were tested according to Finnish Piling Manual PO-2011. Stresses during pile driving were measured with strain gauges and PDA-equipment.
Current bending test was realized necessary during the research. It is capable of determine the bending and sheer endurance of the rock shoe. There is a model for the loads caused by sliding of the rock shoe on the inclined rock surface. That causes bending moment and lateral loads to the pile and the rock shoe. Model shown in this Master’s thesis only consists of lateral loads, so e.g. the bending moment of eccentric application of force is not included.