Veli-Matti Uotinen

Koko: px

Aloita esitys sivulta:

Download "27.1.2011 www.ruukki.com Veli-Matti Uotinen"

Juho Hukkanen
8 vuotta sitten
Katselukertoja:

2 Paalutusohje 2011 ja Eurokoodien vaikutukset paalutuotteisiin

3 Sisältö Paalutusohje 2011 lyhyesti ja ohjeen tilannekatsaus Rakennusmääräyskokoelman, eurokoodien ja toteutusstandardien tilannekatsaus Suomessa Teräspaalun suunnittelu lyhyesti Ohjeiden vaikutukset paalumateriaaleihin ja varusteisiin Ohjeiden vaikutukset paalumateriaaleihin ja varusteisiin Ohjeiden vaikutuksia paalujen valmistajille, paalutuskalustolle, paalutustyön suorittajalle ja paalutustyön laadunvalvontaan Esimerkki teräspaalun mitoituksesta ja loppulyöntiehdoista Johtopäätökset

vaikutukset paalumateriaaleihin ja varusteisiin Ohjeiden vaikutuksia paalujen valmistajille, paalutuskalustolle,

4 Paalutusohje 2011 RIL SPO-2001, LPO-2005, PPO-2007 yhdistäminen, täydentäminen ja päivittäminen Toteutusstandardit, eurokoodit Periaatteelliset asiat: eri paalutyyppien geotekninen ja rakenteen mitoitusperiaate ovat samat paalutyypistä riippumatta. Geotekninen ja rakenteen mitoitus tehdään eurokoodien mukaisesti osavarmuuslukumenettelyyn pohjautuen nykyiset hyväksihavaitut kokemusperäiset paalutusta koskevat (Pohjoismaiset) asiat nykyisistä ohjeista on säilytetty, mikäli eivät ole olleet ristiriidassa eurooppalaisten standardien kanssa Ohjeen valmistuminen viivästynyt; erityisesti kokemuksen kautta hyväksi havaitut teräsbetonipaalujen sallittujen kantavuuksien 7 MPa ja 9 MPa sovittaminen paalun rakenteen mitoitukseen ollut erittäin haastavaa

Geotekninen ja rakenteen mitoitus tehdään eurokoodien mukaisesti osavarmuuslukumenettelyyn pohjautuen nykyiset hyväksihavaitut kokemusperäiset paalutusta koskevat (Pohjoismaiset) asiat

5 Rakennusmääräyskokoelman, eurokoodien ja toteutusstandardien tilannekatsausta (eniten) teräspaaluja koskevat Eurokoodit ja niiden kansalliset liitteet EN 1990 Suunnitteluperusteet (EC 0) EN 1991 Kuormat (EC 1) EN 1993 Teräsrakenteet (EC 3) Paalut EN 1994 Liittorakenteet (EC 4) EN 1997 Geotekninen suunnittelu (EC 7) RakMk A- ja B-osien uudistaminen käynnissä, valmistuvat v.2011 Tiehallinto otti Eurokoodit käyttöön , NCCI7 (geoteknisen suunnittelun sovellusohje) InfraRYL päivitetään mm. Paalutusohje 2011 valmistumisen jälkeen ja ottaen huomioon mm. SFS-EN (Teräsrakenteiden toteutus) EN 12699:2000 Maata syrjäyttävät paalut ja EN 14199:2005 Mikropaalut toteutusstandardien revisiointi käynnistynyt

valmistuvat v.2011 Tiehallinto otti Eurokoodit käyttöön 1.6.2010, NCCI7 (geoteknisen suunnittelun sovellusohje) 28.12.2010 InfraRYL päivitetään mm.

6 Teräspaalun mitoituksen periaate KUORMIEN LASKENTA PAALUN KESTÄVYYDEN LASKENTA Geotekninen kestävyys Rakenteen kestävyys F k F rep G Q 1 Q 2,3,, x ψ R c,m lyöntipaaluilla tavoiteltava max. R c,m PTL 3: 0.9 x f u x A PTL2: 0.72 x f y x A / ξ R k Lyönnin kestävyys lyöntijännitys 90% f y Nurjahduskestävyys teräsrakennetai liittorakennemitoitus; maan lujuus, korroosio, alkukäyryys x g G x g Q /g t g i n F d CC1 CC2 CC3 R d R d R d F d R d pienin R d mitoittavin

7 Ohjeiden vaikutukset paalujen jatkoksiin Lyönti- ja porapaalujen mekaanisten jatkosten vaatimukset PPO ja EN NA:n mukaiset ei muutoksia Jatkaminen hitsaamalla

8 Ohjeiden vaikutukset paalujen kalliokärkien vaatimuksiin Lyöntipaalujen kalliokärkien vaatimuksien yksityiskohdat vielä sopimatta RR-pienpaalujen kalliokärjet tarkistetaan Paalutusohje 2011 vaatimusten mukaisesti (todennäköisesti ei vaikutusta nykyisiin kärkiin) Suurpaaluilla kalliokärjet tarkistetaan ja optimoidaan ottaen huomioon lujat teräslajit S550J2H:n saakka ja uudet seinämävahvuudet

vaatimusten mukaisesti (todennäköisesti ei vaikutusta nykyisiin kärkiin) Suurpaaluilla

9 Ohjeiden vaikutuksia paalujen valmistajalle ja maahantuojille Esivalmistettujen paalujen valmistaja osoittaa, että paalut täyttävät paalutusluokan rakenteelliset vaatimukset Porapaalutuksessa ei merkittäviä muutoksia: hitsausluokissa ja tarkastusten määrissä pientä tiukennusta aivan vaativimissa kohteissa, tavanomaisissa kohteissa käytännössä nykyinen menettely Paalujen valmistaja tai maahantuoja antaa erityisohjeet paalujen käsittelystä, asennuksesta, loppulyönneistä: PTL2 paalun valmistaja määrittelee rakenteen kestävyyden kannalta hyväksyttäviä maksimilyöntikorkeuksia ja määrittelee paalun geoteknisen kestävyyden saavuttamiseksi vaaditut loppulyöntikorkeudet ja vastaava paalun painumat PTL3 em. tavalla määritetyt loppulyöntiohjeet alustavia, joita kohteen vastaava pohjarakennesuunnittelija tarkentaa kohdekohtaisesti lyöntiohjeissa tulee olla kirjattuna menettelyt, millä varmistetaan lyönnin keskeisyys Loppulyöntien laskenta tulee perustumaan iskuaaltoanalyysiin Puolueeton tarkastaja (SGY) pitää vaatimukset täyttävistä paaluista luetteloa internetissä

maahantuoja antaa erityisohjeet paalujen käsittelystä, asennuksesta, loppulyönneistä: PTL2 paalun valmistaja määrittelee rakenteen kestävyyden kannalta hyväksyttäviä maksimilyöntikorkeuksia ja

10 Ohjeiden vaikutuksia paalutuskalustolle ja paalutustyön suorittajalle PTL2 ja PTL3 lyöntilaitteen valmistajan, maahantuojan tai käyttäjän/paaluttajan on selvitettävä paalutukseen olennaisesti vaikuttavat erilaiset tekijät: lyönnin kokonaistehokkuus, soveltuvat iskusuojat eri paalujen lyöntiin, iskusuojien vaikutus paaluun välittyviin jännityksiin eri paalutyypeillä iskusuojan ja jousto-osan materiaalinen ominaisuudet ja ominaisuuksien pysyvyys tulee selvittää luotettavasti säännöllisin määräajoin paaluttaja vastaa siitä, ettei iskusuojan paksuus poikkea nimellisestä paksuudestaan enemmän kuin 50% Paalun asentaja vastaa siitä, ettei valmistajan tai maahantuojan tuotteelleen asettamia suurimpia sallittuja rasituksia paalua lyötäessä ylitetä. Paalun akselin suhteen vinon tai epäkeskeisen lyönnin aikaansaamat reunajännitykset eivät tule ylittää keskimääräistä jännitystä enemmän kuin 15 % PTL3:ssa ja 25% PTL2:ssa PTL3:ssa oltava lyönnin keskeisyyden varmistamiseksi riittävä, mittauksiin perustuvat ja kalustokohtainen selvitys

jousto-osan materiaalinen ominaisuudet ja ominaisuuksien pysyvyys tulee selvittää luotettavasti säännöllisin määräajoin paaluttaja vastaa siitä, ettei iskusuojan paksuus poikkea nimellisestä

11 Ohjeiden vaikutuksia paalutuksen toteuttamiseen ja laadunvalvontaan PTL 3:ssa aina PDA-mittauksia (lyöntipaaluilla) PDA-mittausten määrä tullee lisääntymään myös normaalissa paalutusluokassa PTL 2, ainakin Liikenneviraston hankkeissa (NCCI7) paalulaatoissa PDA-mitattava paaluista liikuntasaumaväleittäin vähintään 5% siltojen paalujen PDA-mittausten lukumäärät Paalutustyönjohtajan apulainen -nimikettä ei enää tarvita Porapaalutuksessa pientä tarkennusta/tiukennusta hitsausjatkosten laadulle ja tarkastusmäärille

paalulaatoissa PDA-mitattava paaluista liikuntasaumaväleittäin vähintään 5% siltojen paalujen PDA-mittausten lukumäärät

12 Esimerkki teräspaalun mitoituksesta ja loppulyönneistä, RR140/10 PTL 2 Geoteknisen kestävyyden yläraja R k, geo, max = 0.8 x 0.9 x 440 MPa x 4075mm 2 = 1291 kn Loppulyöntiehdot määritetään iskuaaltoanalyysillä siten, että geotekninen murtokuorma 1291 kn saavutetaan ξ 5 = 1.47 (ei jäykkä rakenne) Geoteknisen kestävyyden ominaisarvo R c,k = 1291 kn / 1.47 = 892 kn Geoteknisen kestävyyden mitoitusarvo R d = 892 kn / 1.2 (g t ) = 731 kn Rakenteellinen kestävyys (talonrakentamisen hanke, leikkauslujuuden osavarmuuluku g c 1.5) y p p m p k s y m y L cr Paalu taipuu sinikäyrän muotoisesti L cr Kaarevuussäteen ja taipuman välille otaksutaan yhteys 2 L cr δ g = 8R δ g y 0 Paalun muoto nurjahduspituudella L cr p m Kosketuspaine paalun ja maan välissä, kun maan murto on saavutettu

47 (ei jäykkä rakenne) Geoteknisen kestävyyden ominaisarvo R c,k = 1291 kn / 1.47 = 892 kn Geoteknisen kestävyyden mitoitusarvo R d = 892 kn / 1.

13 Esimerkki teräspaalun mitoituksesta ja loppulyönneistä, RR140/10 PTL kN R c,geo, max PTL2 näiden loppulyöntipainumien täyttyessä, geotekninen kestävyyden mitoitusarvo R d 731 kn

14 Esimerkki teräspaalun loppulyöntimitoituksesta ja kantavuuden osoittamisesta PDA-mittauksella

15 Yhteenveto ja jatkotoimenpiteet Ohjeet tuovat suuret muutokset suunnittelijoille, urakoitsijoille ja paalun valmistajille erityisesti lyöntipaalujen osalta jokaisen osapuolen vastuut tarkentuvat ja työmäärä lisääntyy nykyisestä Suurimmat muutokset mitoitusfilosofiassa ja loppulyöntiehtojen laskennassa, eri paalumateriaaleilla yhtenäväiset mitoitusperusteet Mitoitus ja kantavuuden varmistaminen paalutustyön aikana tullaan tekemään mitoitusohjelmien avulla runsaiden muuttujien takia Geoteknisen kantavuuden osoittamiseksi loppulyöntiehdot hieman tiukentuvat vrt. nykykäytäntöön ja PDA-mittausten lukumäärä lisääntynee lisännee erillisten loppulyöntijärkäleitten käyttöä Ohjeiden ristiriitaisuudet ja tulkinnat todennäköisiä, voi aiheuttaa käytännön ongelmia sekä paalutuksen suunnittelussa, toteutuksessa että laadunvalvonnassa Ruukki tulee laatimaan Paalutusohjeen 2011 valmistuttua uudet, käyttäjäystävälliset paalutusohjeet ja mitoitusohjelmat

paalutustyön aikana tullaan tekemään mitoitusohjelmien avulla runsaiden muuttujien takia Geoteknisen kantavuuden osoittamiseksi loppulyöntiehdot hieman tiukentuvat vrt.

16 Kiitos!

Samankaltaiset tiedostot

Ruukki Suunnitteluohjeet

Ruukki Suunnitteluohjeet 5.10.2011 Aamiaisseminaari Oulu Materiaalit RR- ja RD-paalujen Eurokoodien mukaiseen suunnitteluun RR-paalut RD-paalut Suuriläpimittaiset teräsputkipaalut RD-paaluseinä PO2011