Teräspaaluanturan solmupisteen jännitysten analysointi paalun ja anturan liitoksessa
Pieksemä, Mikko (2019)
Pieksemä, Mikko
Saimaan ammattikorkeakoulu
2019
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201901141263
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201901141263
Tiivistelmä
Opinnäytetyön tarkoituksena oli tutkia jännitysten muodostumista teräspaaluhatun ja raudoitetun betonianturan liitoksessa käyttäen FEM analyysia. Tavoitteena oli määrittää laskentatapa, millä puristuksen jännityspinta-ala voitaisiin määrittää tilanteessa, jossa raudoitus on suorassa kontaktissa teräksisen paaluhatun päällä. Eurokoodissa ei ole kyseiseen tilanteeseen suoraa ohjetta, kun solmupisteessä vaikuttaa useamman kuin yhden suunnan vetoa.
Työn tilaajana toimi SSAB Europe Oy ja työ toteutettiin Ramboll Finland Oy:n toimesta. SSAB Europe Oy on johtava pohjoismainen korkealaatuisten nauha-, kvarttolevy ja putkituotteiden valmistaja, ja toimii myös vahvasti teräspaalujen ja teräspaaluanturoiden kehitystyössä.
Aiheen suurimpina haasteina oli luoda epälineaarisesti toimiva FEM malli, jossa raudoitettu teräsbetonirakenne liittyy teräksiseen paaluhattuun. Mallinnuksen tarkkuus ja eri osien kontaktit toisiinsa korostuivat, koska jännitysjakauman pienillä muutoksilla oli suurta vaikutusta kokonaisvoimaan. Materiaalimallit pyrittiin luomaan mahdollisimman realistisesti, sisältäen materiaalien eri murtumismekanismit.
Opinnäytetyössä tarkasteltavan solmupisteen lujuuden ollessa useissa tapauksissa teräspaaluanturan kokonaiskapasiteetin rajoittava tekijä, saatiin työn tuloksista tärkeää tietoa paaluanturoiden mitoitukseen ja teräspaalujen kehitykseen.
Työn tilaajana toimi SSAB Europe Oy ja työ toteutettiin Ramboll Finland Oy:n toimesta. SSAB Europe Oy on johtava pohjoismainen korkealaatuisten nauha-, kvarttolevy ja putkituotteiden valmistaja, ja toimii myös vahvasti teräspaalujen ja teräspaaluanturoiden kehitystyössä.
Aiheen suurimpina haasteina oli luoda epälineaarisesti toimiva FEM malli, jossa raudoitettu teräsbetonirakenne liittyy teräksiseen paaluhattuun. Mallinnuksen tarkkuus ja eri osien kontaktit toisiinsa korostuivat, koska jännitysjakauman pienillä muutoksilla oli suurta vaikutusta kokonaisvoimaan. Materiaalimallit pyrittiin luomaan mahdollisimman realistisesti, sisältäen materiaalien eri murtumismekanismit.
Opinnäytetyössä tarkasteltavan solmupisteen lujuuden ollessa useissa tapauksissa teräspaaluanturan kokonaiskapasiteetin rajoittava tekijä, saatiin työn tuloksista tärkeää tietoa paaluanturoiden mitoitukseen ja teräspaalujen kehitykseen.