Perustukset ja pohjarakenteet. Lauri Salokangas

Koko: px

Aloita esitys sivulta:

Download "Perustukset ja pohjarakenteet. Lauri Salokangas"

Anne Kahma
8 vuotta sitten
Katselukertoja:

1 Perustukset ja pohjarakenteet Lauri Salokangas

2 1. Pohja- ja maarakentamisen peruskäsitteitä Maamekaniikka maan mekaanisen käyttäytymisen mallintaminen laskennallisin keinoin; sisältää maaparametrien määrittämisen Pohjarakennus Geotekniikka maa- ja pohjarakentamisessa käytettävät menetelmät (perustaminen, maarakenteet, kaivannot, putkirakenteet, kuivanapito, routasuojaus...) maamekaniikka ja pohjarakennus + kalliotekniikka Geomekaniikka maa- ja kalliomekaniikka

pohjarakentamisessa käytettävät menetelmät (perustaminen, maarakenteet, kaivannot, putkirakenteet,

3 2. Maalajit 2.1 luokitus geologisen syntytavan mukaan Kivennäismaalajit louhikko kivikko sora, hiekka, hieta (myös humuspitoisena) hiesu (myös humuspitoisena) savi (jos 2 6 paino-% humusta = liejusavi) moreeni = vaihteleva, lajittumaton sekoitus edellisistä Eloperäiset maalajit Eloperäinen maalaji, kun eloperäistä ainesta > 6 % lieju muta humusmaa turve

hieta (myös humuspitoisena) hiesu (myös humuspitoisena) savi (jos 2 6 paino-% humusta =

4 2.2 Geotekninen maalajiluokitus Kitkamaalajit (sora, hiekka, hieta) kitkakulma: 29 o 29 o Moreeni (sekamaalaji) Koheesiomaalajit (savi, lieju, hiesu) Rakeiden välinen kiinnevoima l. koheesio pitää koossa Puristuu märkänä hitaasti kasaan => huono rakennuspohja jonka varaan ei yleensä tulisi rakentaa pysyviä rakenteita

5 2.3 Luokitus raekoon mukaan:

6 3. Pohjatutkimukset Alustava ohjelmointi maa- ja kallioperäaineiston perusteella Tutkimuspisteitä tihennetään ja menetelmiä vaihdellaan tarpeen mukaan

7 Pohjatutkimusten suoritus

8 Geotekninen kartta Rakennuspaikan valinnan kriteereitä: - tontin koko, sijainti ja hinta - perusmaan kantavuus - kaavoitustilanne, naapuritontit, pohjaveden korkeus ym.. Huonosti kantava maa voidaan usein vaihtaa: - routimaton, hyvin tiivistyvä ja kantava kiviaines (murske) - kerroksittain pienenevä raekoko - salaojakerros - sokkelin sisäpuolinen täyttö - vaikeissa tapauksissa paaluperustus

. Huonosti kantava maa voidaan usein vaihtaa: - routimaton, hyvin tiivistyvä ja kantava kiviaines

9 Tulkitut maaperätiedot Maapohjan pystysuora leikkaus rakennuspaikalla Maakerrosten ominaisuudet: Kuivakuorisavi Savi1 Savi2 Savi/siltti Moreeni / kova pohja g=17 kn/m 3, s u =25 kn/m 2 g=14 kn/m 3, s u =10 kn/m 2 g=15 kn/m 3, s u =14 kn/m 2 g=17 kn/m 3, s u =25 kn/m 2 Luento

kova pohja g=17 kn/m 3, s u =25 kn/m 2 g=14 kn/m 3, s u =10 kn/m 2 g=15

10 4. Perustukset Kevyet rakenteet; esim. omakotitalot: Maapohja Perustamistapa Huom Tiivis moreeni, tiivis Hk, Sr Löyhä Hk, Si Savi kuivakuori paksu Savi kuivakuori ohut Maanvarainen anturaperustus Maanvarainen anturaperustus Maanvarainen anturatai laattaperustus Paalutus tukipaalut tai koheesiopaalut Voidaan jopa jättää antura pois. Vahva raudoitettu antura. Runsaasti raudoitettu rakenne. Kevennysperustus Kevytsoralla tai muovieristeillä Antura Laatta Paalutus

kuivakuori ohut Maanvarainen anturaperustus Maanvarainen anturaperustus Maanvarainen anturatai laattaperustus

12 Perustukset Raskaat rakennukset, sillat Maapohja Kantava moreeni, Tiivis hiekka,sora Löyhä Hiekka, Siltti Savi: paksu kuivakuori Savi: ohut kuivakuori Perustamistapa Maanvarainen anturaperustus Maanvarainen anturatai laattaperustus Tarkistettava kantokyky ja että painumat ja kulmakiertymät sallituissa rajoissa Paalutus suurpaalut lyöntipaalut, tukipaalut Massanvaihto tai pohjanvahvistus Paaluperustus suur- tai lyöntipaalut yleensä tukipaalut

10.2011 Perustamistapa Maanvarainen anturaperustus Maanvarainen antura- tai laattaperustus Tarkistettava kantokyky

15 5. Routa Routiminen maan huokosissa oleva vesi jäätyy ja laajenee routanousu vahingoittaa rakennuksia roudan sulaminen rikkoo tienpintoja

16 Maalajit ja routiminen Karkeat kivennäismaalajit ovat routimattomia Routivia savi hieta hiesu hieno hieta moreenit joissa paljon hienoja aineksia Routimattomia Sora kun raekoko > 2 mm hiekka karkea hieta karkea moreeni

moreenit joissa paljon hienoja aineksia Routimattomia

17 Roudan syvyyteen vaikuttavia tekijöitä Maantieteellinen sijainti Maalajit Maaperän kosteus Maanpinnan peitteisyys

18 Routimissyvyyttä pienentää Lämmitetty kellari Pohjaveden tason lasku salaojituksella Sisälämmön päästäminen perustuksiin Lisälämmön johtaminen perustuksiin Routaeristys perustusten ympärillä

Sisälämmön päästäminen perustuksiin Lisälämmön

19 6. Rakennuksen kuivanapito Kapillaari-ilmiö: Mitä ohuempi putki, sen korkeammalle vesi nousee Kapillaarisen vedennousun estäminen perustuksesta alapuuhun

20 Kosteudenhallinta rakennuksen ulkopuolella Maanpinnan kallistukset Salaojitus + sorakerros Maanpinnan lähellä on tiivis kerros (muovi tai savi) ohjaamassa vettä kauemmas Kattovesiä ei johdeta salaojaverkostoon

Maanpinnan lähellä on tiivis kerros (muovi tai savi)

21 Perustusten kuivanapito Rakennuksissa tärkeitä detaljeja! Kosteussulku maata vasten oleviin (harkko-) pintoihin

22 Veden poisjohtaminen Pintavesijärjestelmä: Kallistukset, rännit, syöksytorvet, sadevesikourut, viemärit, kokoojakaivot ja avo-ojat. Salaojajärjestelmä: vettä läpäisevät maakerrokset salaojaputket tarkistus- ja puhdistuskaivot kansineen

23 Veden poisjohtamisjärjestelmät

24 Salaoja- ja sadevesijärjestelmien suunnitelmapiirustus Näytetään miten ja minne vedet poisjohdetaan rakennuksen läheltä ja tontilta Esitetään mm. järjestelmien putkien koot, tarkastus- ja kokoojakaivot niiden koot, paikat ja korot

25 7. Perustusrakenteet ja käytetyt materiaalit Materiaalit Puu paalut pohjavesipinnan alle / painekyllästys (tilapäiskäyttö) Kantavat palkit (hirsitalon alapuu) Teräs Lyönti ja porapaalut Pienpaalut ja palkisto pientaloissa Betoni Paikalla valetut perustukset (anturat, laatat, sokkelipalkit kellarinseinät ym.) harkot ym. muurauskappaleet (kevytsora, betoni, kalkkihiekka) teräsbetonipaalut Luonnonkivi ladottuina, kiviarkkuina, penkereet Sora, kiviaines, sepeli yleinen maanvaraisen betonisen laattaperustuksen alla Salaojitus,

26 Betoni, kevytbetoni- ja harkkoperustukset Paikallavalu muotteihin Muuraus harkoista Elementtirakenne

27 Perustustamistavan valinta Perustamistavan valinta maapohjan mukaan

28 8. Pientalon matalaperustukset Maanvarainen alapohja: Ks.: Kova eriste

29 Pientalon matalaperustukset Tuuletettu alapohja (ns. rossipohja): Toimii silloin kun: valumavedet eivät pääse rakennuksen alle salaojat toimivat maaperästä haihtuva kosteus tuuletetaan pois Vaatii tuuletusta esim. =>tuuletusluukkujen avaaminen kesäksi Tuuletustilan alla ei saa olla kuoppaa (home- ja kondenssiriski) tiivis alapohja eristetty maapohja sokkeli 0,5 1m Tuuletettu sokkelipalkkiperustus

30 Tuuletettu alapohja Esimerkkidetaljeja: Tuuletusaukon järjestäminen perusmuuriin: Pilareille perustettu alapohja tuulettuu Neliömäinen Pilariantura

31 9. Syväperustukset Perustamistaso routimistason alapuolella Kellarillinen alapohja, tukimuurit ja seinät Pilariperustukset Paaluperustukset teräsbetonipilari antura+harkko (+palkki t. teräslevy) puupaalu

32 Pilariperustus, Yläpäät tasataan vaakatasoon palkistoa varten

33 Syväperustukset sokkelipalkit, perusmuurit ja peruspilarit Ontelolaatta perusmuurina pilareiden päällä Perusmuuri (t sokkelipalkki) siirtää kuormat ylärakenteelta peruspilareille

34 10. Paaluperustukset Jaottelu asennustavan mukaan: Lyöntipaalut Kaivinpaalut, Porapaalut Jaottelu paalumateriaalin mukaan: Betoni-, teräs-, puupaalut Jaottelu toimintatavan mukaan: Tuki-, kitka-, koheesiopaalut Jaottelu paalukoon mukaan: Pienpaalut Suurpaalut

35 set paalut etään tukipaaluina yleensä tilapäisissä nteissa Kytömaan ratasilta, oikorata

36 Teräsbetonipaalut Lyöntipaalut Rakennuksen teräsbetoni paalut maahan lyötynä ennen katkaisua

37 eräsbetonisten paalujen paalutustyö ja loppulyönnit nopoli 2

38 eräsbetonipaalut illan välituen teräsbetoniset tukipaalut (Oikorata)

39 Paaluperustus Teräksiset pienpaalut Teräspalkisto pienpaalu

41 paalut, porapaalut llin silta, pylonin perustus alujen päät peruslaatassa ruslaatan raudoitus

42 Yhtenäinen paalulaatta pehmeikön kohdalla rataväylän perustuksena (Oikorata)

43 11. Perustuksesta johtuvia vaurioita

45 12. Perustusten alustava mitoitus Maanvaraisen perustuksen murtotilamitoitus eurokoodin mukaan (Nykyinen käytössä oleva mitoitusmenetelmä) Maapohjan kantavuuden osoitus: Anturan leveys ja perustamissyvyys valitaan siten seuraava relaatio toteutuu. E d R d V d E d = kuormien vaikutuksen mitoitusarvo R d = kestävyyden mitoitusarvo R d Ominaiskuormat kerrotaan osavarmuuskertoimilla ja haetaan määräävä kuormitusyhdistelmä Maapohjan kestävyyden karakteristinen arvo jaetaan osavarmuusketoimella Keskeinen kuormitus: Perustusten ja tukimuurien rakennetekninen suunnittelu 45 V d R d

46 Maanvaraan perustetun tukimuurin kantavuuden arviointi käyttötilan kuormilla Pohjarakennusohjeet 1979 (ei voimassa!) Perusmuurianturan minimileveys: B = 0,3 m Minimiperustamis- Syvyys: D = 0,5 m V Pilarianturan minimileveys: B = 0, 4 m s = V/A

47 Maanvaraan perustetun tukimuurin kantavuuden arviointi käyttötilan kuormilla V s = V/A

Kallionvaraisen tukimuurin kantavuuden arviointi käyttötilan kuormilla Kallionvaraan perustettu pilari tai tai perusmuuri ei välttämättä

48 Kallionvaraisen tukimuurin kantavuuden arviointi käyttötilan kuormilla Kallionvaraan perustettu pilari tai tai perusmuuri ei välttämättä tarvitse anturalevitystä Kallion geotekninen kantavuus käyttötilassa: V V s k = 5 10 MPa Paalujen kantavuus Teräspaalut: (ks. Ruukki.fi) s = V/A

49 Paalujen kantavuus Teräsbetonipaalut: (ks. Rakennustuoteteollisuus)

Samankaltaiset tiedostot

Lankilan Metsäkulman alue Alueellinen pohjatutkimus POHJATUTKIMUSLAUSUNTO. Työ 3401/09

VIHDIN KUNTA Lankilan Metsäkulman alue Alueellinen pohjatutkimus POHJATUTKIMUSLAUSUNTO Työ 3401/09 Sisällys: Pohjatutkimuslausunto Pohjatutkimusmerkinnät Pohjatutkimuskartta 3401/09/1 1:3000 Leikkaus A-A