Tutkimuksen tarve ja tausta
Teräsbetonipaalujen tutkimukselle on koettu tarvetta, jotta rakenteen toimintaa voitaisiin ymmärtää paremmin ja hyödyntää näin saatavaa tietoa suunnittelussa, tuotteiden jatkokehittämisessä ja mitoitusohjeiden laadinnassa.
Suomessa on tyypillistä perustaa rakennukset kärjellään kantavien tukipaalujen varaan, jolloin paalun kantokyky voi määräytyä geoteknisen kantavuuden sijaan paalun stabiilisuuden tai poikkileikkauksen kestävyyden perusteella. Betonipaalujen kapasiteetin analysointimenetelmää, jossa molemmat näistä murtotavoista olisi mahdollista ottaa huomioon, ei ole ollut käytettävissä.
Paaluihin kohdistuu muista betonirakenteista poiketen asennusvaiheen aikana toistuvia erittäin korkeita jännityksiä, jotka paalun on kyettävä ottamaan vastaan vaurioitumatta. Lyöntirasitusten vaikutusta paalumateriaalin ominaisuuksiin ei ole Suomessa aiemmin tutkittu.
Hankkeen vaiheet
Esiselvitysvaihe
Esiselvitysvaiheen tavoitteena on ollut perehtyä teräsbetonipaalun mitoittamiseen ja siihen vaikuttaviin ilmiöihin aikaisempien kansallisten paalutusohjeiden, ulkomaisten suunnitteluohjeiden sekä aiheesta julkaistujen tutkimusten avulla. Esiselvitysvaiheen tarkoituksena on ollut selvittää nykyisen mitoitusohjeen ongelmakohdat ja antaa siten lisätietoa mihin varsinaisessa tutkimusosiossa tulisi syventyä.
Analysointimenetelmän kehittäminen
Tutkimuksessa on kehitetty paalun toisen kertaluvun siirtymiin perustuvaa analysointimenetelmää, jota on käytetty muun muassa Suomen nykyisen paalutuotelehden mukaisten teräsbetonipaalujen kantokyvyn määrittämisessä.
Lyöntirasituksen vaikutus betonin lujuuteen
Teräsbetonipaalun rakenteellisen mitoitusmenettelyn tarkentuessa myös lähtöarvoihin tulee kiinnittää aiempaa enemmän huomiota. Lyöntirasitusten vaikutusta teräsbetonipaalun betonin lujuuteen on selvitetty täysimittaisten lyöntikokeiden perusteella.
