EUROKOODI JA GEOTEKNIIKKA TALONRAKENTAMISESSA

Transkriptio

1 EUROKOODI JA GEOTEKNIIKKA TALONRAKENTAMISESSA EUROKOODI 2013 SEMINAARI Juho Mansikkamäki

2 ALUSTUS Lisääkö vai vähentääkö eurokoodi tällaisten tapahtumien riskiä jatkossa?

3 NYKYTILA Liikennevirasto vaatii eurokoodin käyttöä kaikkeen suunnitteluun omissa hankkeissaan (vuodesta 2010). Ympäristöministeriön puolella asetus tulee voimaan kai vuonna Tällä tietoa eurokoodin käyttö ei jatkossakaan ole pakollista. Varmuustason tulee kuitenkin vastata vähintään eurokoodin tasoa.

4 ANTURAPERUSTUKSET Mitoitus, yksinkertaistetusti mitoituskuorma on 1,35G TAI 1,15G+1,5Q Missä G=pysyvä kuorma ja Q=muuttuva kuorma T. Länsivaara Lisäksi itse kantavuuskaava on hieman muuttunut suhteessa vanhaa Pohjarakennusohjeeseen

5 ANTURAPERUSTUKSET Anturan kantokyky on myös riippuvainen esim. anturan koosta, muodosta ja perustamissyvyydestä. Geosuunnittelija tarvitsee siis anturamitoitukseen Kuormatiedot; pysyvän ja muuttuvan kuorman karakteristiset arvot Perustamissyvyyden Anturan dimensiot Eli käytännössä anturan mitoitus pitää tehdä yhteystyössä RAK ja GEO suunnittelijan kesken.

6 ANTURAPERUSTUKSET Esimerkiksi: GEO->RAK: Kohteessa maanvarainen perustus voi tulla kyseeseen jos pohjapaine on alle kpa. RAK->GEO: Ok, pilarikuorman ominaisarvo on noin 2 MN, josta pysyvän kuorman osuus on 70 80%. GEO->RAK: 3x3m neliöanturalle ok, jos perustamissyvyys >1,0 m.

7 PAALUPERUSTUKSET Paalun mitoituksen tulee perustua johonkin näistä: staattisten koekuormitusten tuloksiin, joiden on laskelmin tai muulla tavoin osoitettu vastaavan muita kyseeseen tulevia kokemuksia dynaamisten koekuormitusten tuloksiin, joiden paikkansapitävyys on osoitettu staattisilla koekuormituksilla vastaavissa olosuhteissa (=PDA-mittaukset) kokemusperäisiin tai analyyttisiin laskentamenetelmiin, joiden paikkansapitävyys on osoitettu staattisilla koekuormituksilla vastaavissa olosuhteissa (=loppulyöntiehdot) vastaavanlaisen paaluperustuksen havaittuun käyttäytymiseen edellyttäen, että pohjatutkimusten ja muiden kokeiden tulokset tukevat tätä menettelyä.

8 PAALUPERUSTUKSET Aiemmin puhuttiin Paalutusluokasta (useimmiten luokka II) Nykyään puhutaan paalutustyöluokasta PTL1 PTL3, joista luokka 3 on vaativin. PTL-luokka määräytyy kohteen seuraamusluokan (CC1 CC3) ja geoteknisen luokan (GL1 GL3) perusteella. Paalutuskohteissa yleensä PTL2 tai PTL3. Esim. yli 8-kerrosta, salit, katsomot kuuluvat luokkaan PTL3. PTL3 luokan kohteissa tulee kantavuus varmistaa koekuormituksilla (staattinen tai PDA).

9 PAALUPERUSTUKSET Tavanomaisessa paalutuskohteessa (PTL2) voidaan paalujen kantavuus osoittaa loppulyöntiehdoilla. Paaluvalmistajat ovat laskeneet loppulyöntiehdot valmiiksi omille paaluilleen. Rakennusteollisuuden tuotelehti teräsbetonipaaluille Ruukin teräspaalut ohjeen Liite 3 teräsputkipaaluille

10 PAALUPERUSTUKSET Mikä muuttui/muuttuu eurokoodin myötä? Varmuustaso on suurin piirtein sama kuin aiemmin. Nyt tosin paalun kokonaisvarmuus riippuu monesta seikasta: Pysyvän ja muuttuvan kuorman suhteesta Varmuustaso on pienin kun muuttuvaan kuorman osuus on % kokonaiskuormasta Kok.varm Paalujen kokonaisvarmuus F. Paalutuskaava+joustomitt. Taulukko A11. Ksii5. 20/100% /50% PRO-2005,paalutuskaava Q/Q+G) T. Länsivaara

11 PAALUPERUSTUKSET Puristuskestävyyden todentamistavasta Loppulyöntiehdot PDA-mittaus Staattinen koekuormitus Vaadittu kokonaisvarmuus kasvaa Koekuormittamalla paaluista saadaan siis enemmän irti. Jos tehdään koekuormituksia, vaadittu kokonaisvarmuus on sitä pienempi, mitä enemmän mitataan. Koekuormitustuloksista vaikuttaa pienimmän mitatun arvon lisäksi mittausten keskiarvo.

12 PAALUPERUSTUKSET Geosuunnittelija tarvitsee kuormatiedot, pysyvän ja muuttuvan kuorman karakteristiset arvot, jotta hän pystyy mitoittamaan paalun. Esimerkiksi: Pilarikuorman ominaisarvo on noin 5,5 MN, josta pysyvän kuorman osuus on 70 80%. Myös puristuskestävyyden todentamistapa pitää ratkaista tässä vaiheessa. PDA-mittauksia varten pitää antaa vaatimus yksittäiselle minimiarvolle ja keskiarvolle. Käytännössä kannattanee pyrkiä hieman keskiarvovaatimusta suurempaan kestävyyteen.

13 SUDENKUOPPIA, STABILITEETTI Kerrostalo jokipenkereelle, mikä on vaadittu kokonaisvarmuus? Aiemmin: F>1,8 Nyt: DA3; Varmuus kohdennetaan kuormiin ja maan lujuuteen. Pysyväkuorma: γq=1,0 Kitkakulma: γφ=1,25 => Vaadittu kokonaisvarmuus F>1,25. Hiekkaa (tai ehkä silttiä) Epävarmuustekijät huomioiden tämä on aivan liian alhainen varmuustaso! RIL:n ohjeessa tämä virhe on pyritty kiertämään vaatimalla FEMtarkastelua tai F=1,65 kokonaisvarmuutta. Vaadittu varmuustaso ei myöskään millään tavalla riipu siitä, kuinka hyvin tai huonosti alueella on tehty pohjatutkimuksia.

14 SUDENKUOPPIA, RAKENNUSKAIVANTO Varmuus laitetaan kuormiin, eli maan painoon ja ulkoisiin kuormiin (DA2/DA2*) Pysyvien kuormien (maanpaineen) varmuusluku on 1,15 tai 1,35. Ongelma: Varmuus laitetaan maanpainoon, jonka vaihtelu on suhteellisen vähäistä. Maanpaine taas on voimakkaasti ja epälineaarisesti riippuvainen maan lujuudesta jota ei huomioida lainkaan! Jo alle 20 % muutos maan lujuudessa oletettuun nähden voi kasvattaa maanpaineen mitoitusarvoaan suuremmaksi ja aiheuttaa sortumariskin. Tätäkin ongelmaa on pyritty uusissa ohjeversioissa paikkaamaan, tässä tapauksessa ylimääräisellä mallikertoimella.

15 KOKEMUKSIA Eurokoodi ei ole valmis, kuten joku voisi luulla, vaan nykyinen on versio 1.0 (vai beta-versio?) Se tulee täydentymään ja muuttumaan tulevaisuudessa Eurokoodi ei esim. anna eväitä painuma/siirtymälaskentaan tai numeeriseen laskentaan vaikka pitääkin näitä tärkeinä. Syvällisempi tietämys voi olla vähäistä, osataan vaatia eurokoodia mutta ei välttämättä tiedetä mitä tällöin vaaditaan? Käyttökokemukset talopuolella vähäisiä ja varmaan mukavuusalueella pyritään pysymään jatkossakin. LiVin projekteissa tällä hetkellä joudutaan tekemään monta päällekkäistä laskentaa. Ensin vanhalla tavalla ja sitten muutama eurokoodiversio samasta asiasta.

16 KOKEMUKSIA Anturamitoitus on eurokoodissa aika suoraviivainen. Tosin jos laskennassa on vaakakuormiakin, voi laskelmia eri kuormayhdistelmillä tulla todella paljon. Paalutuksen suhteen eurokoodi on aika monipuolinen ja looginen. Suurimmat epäkohdat lienevät stabiliteetti- ja kaivantomitoituksessa, kuten edellä mainittu. Mielestäni hyvä uudistus tulevaisuudessa olisi, jos vaadittu varmuustaso olisi yhteydessä siihen, kuinka hyvin maaperä on tutkittu eli kuinka suuri epävarmuus maan ominaisuustietoihin liittyy. Kallioperä on Suomessa aivan erilaista kuin Euroopassa. -> kallionvaraiseen rakentamiseen eurokoodi ei juuri vaikuta. Eurokoodin juuret ovat rakennemitoituksessa. Maan ominaisuuksien kirjo ja vaihtelu on kuitenkin huomattavasti laajempaa ja monimutkaisempaa kuin rakenneteräksen ja betonin. -> haasteita riittää.

17 KIITOKSIA! KYSYMYKSIÄ?