Untitled - RakennusFakta.fi

1 LAMMIMUURIN RAKENNE JA OMINAISUUDET ____________________________ 2
2 KÄYTTÖKOHTEET _______________________________________________________ 2
3 MUURITYYPIT____________________________________________________________ 2
4 LASKENTAOTAKSUMAT __________________________________________________ 3
4.1 Materiaalien ominaisuudet ________________________________________________ 3
4.2 Maanpaine _____________________________________________________________ 3
4.3 Muurin kestävyys maanpaineelle ___________________________________________ 4
4.4 Kaatumis- ja liukumisvarmuus ____________________________________________ 5
4.4.1. Kaatumisvarmuus____________________________________________________ 5
4.4.2. Liukumisvarmuus ____________________________________________________ 6
4.5 Anturan taivutus- ja leikkauskestävyys______________________________________ 6
5 MITOITUSTAULUKOT ____________________________________________________ 7
5.1 Matala tukimuuri________________________________________________________ 7
5.2 Korkea tukimuuri _______________________________________________________ 7
2
1. LAMMIMUURIN RAKENNE JA
OMINAISUUDET
LammiMuurin ominaisuudet:
LammiMuuri on tukimuureihin tarkoitettu betonikivi.
Kuva 1. LammiMuuri
LammiMuuri koostuu:
• reiällinen muurikivipari
• umpinainen muurikivipari (päällyskivi)
• reiällinen päätykivi
• umpinainen päätykivi (päällyskivi)
Muurikivipari muodostuu aina pitkästä puikulan
muotoisesta kivestä sekä lyhyestä rusetin muotoisesta
kivestä.
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
menekki 10 paria/m2
parin etenemä 660 kg
kiven leveys 250 mm
kiven korkeus 150 mm
paino reiällinen 24 + 10 kg
paino umpinainen 30 + 10 kg
muurin paino 340 kg/m2
parin etenemä on 660 mm
reikäväli 330 mm (keskeltä keskelle)
betonisuositus: K35-2, 0-16, S3 (XF1, XC4)
betonimenekki 90 l/m2
2. KÄYTTÖKOHTEET
LammiMuuri on tarkoitettu pihojen porrastamiseen.
Muuri suunnitellaan tällöin maanpaineellisena
tukimuurina. Muurikivestä voidaan tehdä myös
reunakiveyksiä, kukkapenkkejä, istutusalueita, portaita,
vesialtaiden reunoja, aitoja jne.
3. MUURITYYPIT
LammiMuurit jaetaan muurin edessä ja takana olevien
maanpintojen korkeuseron mukaan kolmeen eri
muurityyppiin:
Tyyppi A: korkeusero ≤ 500 mm (q = 1,5 kN/m2)
Tyyppi B: korkeusero ≤ 750 mm (q = 1,5 kN/m2)
Tyyppi C: korkeusero > 750 mm (q = 1,5 kN/m2)
Kuva 2. LammiMuurin parin etenemä.
Muurikivet on valmistettu maakosteasta pakkasenkestävästä betonimassasta. Muurikiven kulmat on
viistetty. Pintana on valmiiksi tehtaalla lohkaistu
lohkopinta. Väreinä ovat harmaa ja musta.
Tyypin A muurit perustetaan ilman anturaa
routimattoman perusmaan varaan. Muurin sisällä
oleva reiät jäävät tyhjiksi. Katso kohta 5.1.
Tyypin B muurit perustetaan ilman anturaa
routimattoman perusmaan varaan. Muurin sisällä
oleva reiät täytetään soralla/sepelillä. Katso kohta 5.1.
Tyypin C muurit tehdään teräsbetonianturan varaan
kohdan 5.2 mukaan.
Til
av
u
us
pa
•
3
4. LASKENTAOTAKSUMAT
4.2. Maanpaine
4.1 Materiaalien ominaisuudet
Muurikiven ja raudoituksen lujuusarvot on esitetty
taulukossa 2.
Taulukko 2.
ominaisuudet
Muurikiven
Betoni
Betonin lujuusluokka
- harkko
- paikallavalubetoni
Puristuslujuus
- ominaislujuus
- laskentalujuus
Paikallavalubetonin
vetolujuus
- ominaislujuus
- laskentalujuus
Kimmokerroin
Varmuuskerroin
Raudoitus
- ominaislujuus
- laskentalujuus
- kimmokerroin
- varmuuskerroin
ja
raudoituksen
lujuus-
K 30 – 2
K 35 – 2
fck = 0,6 K
fcd
21,0 MPa
10,5 MPa
fctk=0,15K2
fctd
Ec
γc
1,60 MPa
0,80 MPa
27400 MPa
2,0
fyk
fyd
Es
γs
A 500 HW
500 MPa
417 MPa
200000 MPa
1,2
Tukimuurin takana olevan täyttömaan sekä
tukimuurin ja anturan alla olevan perusmaan
ominaisuudet otaksutaan taulukon 3 mukaisiksi.
Taulukko 3. Täyttömaan ja perusmaan ominaisuudet
Täyttömaa:
Hiekka tai sora
Kitkakulma φ = 35o
Tilavuuspaino •ρmaa = 19 kN/m3
Perusmaa:
Hiekka
Sallittu pohjapaine psall ≥ 100 kN/m2
Tukimuurin takana olevan täyttömaan oletetaan olevan
vaakasuoran
Pintakuorma q = 1,5…2,5 kN/m2
Tukimuurin takana oleva täyttömaa aiheuttaa
tukimuuriin
aktiivimaanpaineen.
Aktiivimaanpainekerroin on
ϕ

k a = tan 2  45o − 
2

Kitkakulman laskenta-arvo
 tan ϕ 
ϕ d = arctan

 1,2 
Maanpainekertoimen laskenta-arvo
ϕ 

k ad = tan 2  450 − d 
2 

Maanpainekertoimeen sisältyvän varmuuskertoimen
lisäksi maanpaineelle ei oteta muuta varmuutta.
Laskettaessa tukimuurin taivutusmomenttia ja
leikkausvoimaa käytettään maan painolle pysyvän
kuorman varmuuskerrointa γg=1,2 ja pintakuormalle
muuttuvan kuorman varmuuskerrointa γq =1,6.
Kokonaisvarmuus tukimuurin murtumiselle on tällöin
γtot =1,8 on RIL 121-2004 Pohjarakennusohjeet
taulukon 6 mukaisesti..
Tarkasteltaessa
kaatumisvarmuutta
käytetään
maanpainekertoimen ominaisarvoa ka ja kaatumisliukumisvarmuudelle otetaan kokonaisvarmuudeksi
1,5
(RIL
121).
Laskettaessa
anturan
taivutusmomenttia
anturan
päällä
olevasta
maanpainosta käytetään maan tilavuuspainolle
pysyvän kuorman varmuuskerrointa γg=1,2 ja
pintakuormalle muuttuvan kuorman varmuuskerrointa
γq=1,6.
Maanpainekuorma tukimuurin yläreunassa
p1 = k a ⋅ q
Maanpainekuorma tukimuurin alareunassa ja anturan
yläreunassa
p1 + p 2 = k a ⋅ q + k a ⋅ ρ maa ⋅ H täyttö
Rakenteen toiminnan kannalta mitoittavat kohdat ovat:
• 1. Muurin kestävyys vaakasuuntaiselle
maanpaineelle
Muurin taivutusmomentti ja taivutus-kapasiteetti
muurin ja anturan liitoskohdassa
Muurin leikkausvoima ja leikkauskapasiteetti
muurin ja anturan liitoskohdassa
oni
4
raudoituksen vetovoima
As on teräsmäärä mm2/m
• 2. Rakenteen kaatuminen ja liukuminen
vaakasuuntaisesta maapaineesta
Kaatava momentti ja pystyssä pitävä momentti
anturan alapinnan tasossa
Maanpaineen aiheuttama vaakavoima ja kitka
anturan alapinnan tasossa
σs =
4 ⋅ k b ⋅ fctd ⋅ lb
≤ fyd
φ
kb=1,7 on tartuntakerroin harjateräkselle
RakMK B9:n mukaan
lb on seinän raudoituksen tai anturasta
tulevien tartuntojen ankkurointipituuspituus
tangon päästä tarkasteltavaan kohtaan
φ on tangon halkaisija
• 3. Anturan taivutuskestävyys anturan päällä
olevasta maanpainosta
4.3 Muurin kestävyys maanpaineelle
Leikkausvoima etäisyydellä d:n etäisyydellä seinän
alareunasta
Muurin kestävyys vaakasuuntaiselle maanpaineelle
lasketaan muurin ja anturan liitoskohdassa, matalalla
ilman anturaa olevalla muurilla muurin alareunassa.
 H täyttö − d 

Vd1 = p1d ⋅ H täyttö − d + p 2d ⋅ 

2


Momentti seinän alareunassa
Leikkauskapasiteetti lasketaan RakMK B9:n kaavaa (M
3.11) soveltaen. Seinän leikkauskapasiteetti on
Md1 = p1d ⋅
H täyttö
2
2
+ p 2d ⋅
H täyttö
2
Htäyttö on maanpinnan korkeusero tukimuurin
molemmin puolin
Taivutuskapasiteettia laskettaessa seinän
painolle käytetään varmuuskerrointa
γg =0,9.
omalle
Seinän taivutuskapasiteetti seinän alareunassa on
+ Ns ⋅
hef
2
hef
2
 0,9 ⋅ Gs + Ns 
 +
⋅  1 −
N
uc



d 0,9 ⋅ Gs + Ns 

⋅  2 ⋅
−
h
N
ef
uc


Raudoitetussa muurissa tarkistetaan käyttötilassa
lisäksi halkeaman leveys momentille
Mk1 = p1k ⋅
wk =
puristuskestävyys
b = 1000 mm
hef = 210 mm on seinän tehollinen paksuus
viisteet vähennettynä (kuva 5)
d=135 mm on seinän poikkileikkauksen
tehollinen korkeus
(
paino seinän alareunassa
Hmuuri on seinän korkeus
)
2
+ p 2k ⋅
H täyttö 2
6
Mk1
⋅ sr
z ⋅ Es ⋅ A s
missä
sr = 260 mm (harjateräs φ 10)
sr = 285 mm (harjateräs φ 12)
Nuc = b ⋅ h s ⋅ fcd = 1575 kN / m on seinän
3
H täyttö 2
Halkeaman ominaisleveys lasketaan RakMK B4:n
kaavan (2.81) mukaan. Lammi-tukimuurille saadaan
halkeaman ominaisleveydeksi
missä
Gs = b ⋅ Hmuuri ⋅ 25 kN / m
)
Vuc = 0,3 ⋅ (0,9 ⋅ Gs + Ns ) kN / m
6
missä
Mu1 = 0,9 ⋅ Gs ⋅
(
on seinän
Ns = A s ⋅ σ s ≤ A s ⋅ fyd on seinän
Halkeaman ominaisleveys ei saa ylittää täydellä pintakuormalla q arvoa wk = 0,3 mm. ja ilman pintakuormaa
arvoa wk = 0,2 mm.
Näiden perusteella saadaan raudoituksen sallituksi
jännitykseksi
σs =
Mk1
≤ σ s,sall
z ⋅ As
Täydellä pintakuormalla q=2,5 kN/m2
5
σsall = 230 MPa (harjateräs φ 10)
210 MPa (harjateräs φ 12)
on seinän
pisteestä A
e ant =
Ilman pintakuormaa
σsall = 155 MPa (harjateräs φ 10)
140 MPa (harjateräs φ 12)
painon
resultantin
etäisyys
b ant − x
2
on anturan painon resultantin etäisyys
pisteestä A
e maa =
4.4 Kaatumis- ja liukumisvarmuus
b ant + h s
2
on maan
pisteestä A
painon
resultantin
etäisyys
4.4.1. Kaatumisvarmuus
Vaakasuuntaisen
maanpaineen
aiheuttama
taivutusmomentti anturan alapinnan tasossa pyrkii
kaatamaan rakennetta pohjapaineen resultantin
vaikutuspisteen A ympäri. Kaatavaa momenttia Mkaat
vastustaa muurin painon, anturan painon ja anturan
päällä olevan maan painon aiheuttama momentti Mpyst
pisteen A suhteen. Momentit lasketaan ominaisarvojen
perusteella (kitkakulmalle ja maan painolle sekä
betonin tilavuuspainolle ei käytetä osavarmuuskerrointa). Kokonaisvarmuus kaatumista vastaan on
oltava vähintään γkaat ∃1,5 eli
Pystykuormista Ng = Gs + Gant + Gmaa aiheutuvan
pohjapaineen jakautumispituus anturan leveyssuunnassa on
x=
G s + G ant + G maa
psall
missä
psall ∃100 kN/m2 on anturan alla olevan
maaperän sallittu pohjapaine.
Matalat, alle 800 mm korkeat muurit voidaan tehdä
ilman ilman anturaa, jolloin Gant = 0 ja Gmaa=0.
M pyst ≥ 1,5 ⋅ M kaat
Rakennetta kaatava momentti pohjapaineen vaikutuspisteen A suhteen on
Mkaat = p1k ⋅
(Htäyttö + Hant )2
2
(Htäyttö + Hant )2
+ p 2k ⋅
6
Rakennetta pystyssä pitävä momentti pohjapaineen
resultantin vaikutuspisteen A suhteen on
M pyst = G s ⋅ es + G ant ⋅ e ant + G maa ⋅ e maa
missä
(
Gs = h s ⋅ Hmuuri ⋅ 25 kN / m 3
)
on seinän betonin paino
Hmuuri on seinän korkeus
(
G ant = b ant ⋅ h ant ⋅ 25 kN / m 3
on anturan paino
)
Kuva 3. Muurin mitat ja kuormitus
G maa = (b ant − h s ) ⋅ H täyttö ⋅ ρ maa
4.4.2. Liukumisvarmuus
on anturan päällä olevan maan paino
Vaakasuuntaisen maanpaineen resultantti pyrkii
siirtämään muuria ja anturaa kokonaisuudessaan .
Liukumista vastustaa anturan alapinnan ja maan
h −x
es = s
2
6
välinen kitka. Kokonaisvarmuuden liukumista vastaan
tulee olla vähintään 1,5 (RIL 121) eli
Maan painon lisäksi otetaan huomioon maan päällä
oleva pintakuorma q = 2,5 kN/m2.
Fkitka ≥ 1,5 ⋅ Fmaanp
Maan painolle käytetään pysyvän kuorman
osavarmuuskerrointa γg=1,2 ja pintakuormalle
muuttuvan kuorman osavarmuuskerrointa γq = 1,6.
Anturan ja maan välinen kitkavoima on
Fkitka = µ ⋅ (Gs + Gant + Gmaa )
Anturan ja maan väliseksi kitkakertoimeksi voidaan
valita µ = 0,5.
Taivutusmomentti seinän takalinjassa on
Maanpaineen resultantti
(
Kriittinen leikkaus taivutuksen suhteen on seinän
takalinjassa
ja
leikkauskestävyyden
suhteen
etäisyydellä dant seinästä.
)
Fmaanp = p1k ⋅ H täyttö + Hant + p 2k ⋅
(Htäyttö + 2 ⋅ Hant )
(
2
) (bant 2− h s )
M d = γ g ⋅ ρ maa ⋅ H täyttö + γ q ⋅ q ⋅
2
Mitoittava leikkausvoima on
Vd = γ g ⋅ ρ maa ⋅ H täyttö + γ q ⋅ q ⋅ (b ant − h s − d ant )
(
)
4.5. Anturan taivutus- ja leikkauskestävyys
Anturan yläpinnan raudoitus ja leikkauskestävyys
mitoitetaan tavanomaiseen tapaan RakMk B4:n
mukaan
Anturan taivutus- ja leikkauskestävyys maan päällä
olevan maan painosta.
Anturan betonin lujuudeksi on mitoitustaulukoissa
oletettu vähintään K 25-2:
7
5. MITOITUSTAULUKOT
5.1 Matala tukimuuri
Taulukko 4. Ei-valettavan matalan tukimuurin maanpintojen
välinen korkeusero H (mm).
Varmuus kaatumista ja liukumista vastaan 1,2
Ilman reikien
soratäyttöä
Reiät täytetty
soralla
Pintakuorma
q = 1,5 kN/m2
q = 2,5 kN/m2
H ≤ 500 mm
H ≤ 400 mm
H ≤ 750 mm
H ≤ 650 mm
Kuva 4. Routimattoman perusmaan päälle ladottu matala
LammiMuuri.
5.2 Korkea tukimuuri
Taulukko 5. Valettavan tukimuurin raudoitus (A500 HW), anturan mitat ja anturan raudoitus sekä
pohjapaine eri korkeuksilla
Korkeus H
(mm)
#
# 800
# 1050
# 1300
# 1500
#1750
# 1850
# 1950
# 2100
# 2300
# 2500
# 2700
# 2900
# 3050
Muurin raudoitus / reikä
Anturan
Raudoitus 1 Raudoitus 2
tartunnat
1 φ 10 k330
1 φ 10 k 330
1φ 10 k330
1φ 10 k 330
1 φ 10 k 330
1φ 10 k330
1 φ 12 k 330
1φ 12 k 330
2φ 10 k 330
2φ 12 k 330
2φ 12 k 330
3φ 12 k 330
3φ 12 k 330
1φ 10k 330
1φ10k 330
1φ10k 330
1φ10 k 330
1 φ10k 330
1φ12 k 330
1φ12k 330
1φ10k 330
1φ12k 330
1φ12k 330
1φ12k 330
1φ12k 330
1 φ 10 k 330
1 φ 12 k 330
1 φ 12 k 330
2 φ 12 k 330
2 φ 12 k 330
Raudoituksen betonipeite on c = 25 mm mitattuna
muurikiven reiän täyttömaan puoleisesta reunasta.
1 teräs k 330: teräs joka reiässä
2 terästä k 330: 2 terästä joka reiässä
3 terästä k330; 3 terästä joka reiässä
Anturasta muuriin tulevien
ankkurointipituus on:
Harjateräs φ 10: lb = 600 mm
Harjateräs φ 12: lb =750 mm
tartunta
terästen
Leveys
Bant
(mm)
400
500
600
700
800
900
900
1000
1100
1200
1300
1400
1500
Antura K 25-2
Korkeus Yläpinnan
Hant
raudoitus
(mm)
200
φ 8 k 300
200
φ 8 k 300
200
φ 8 k 300
200
φ 8 k 300
200
φ 8 k 250
200
φ 10 k 200
200
φ 10 k 200
200
φ 10 k 200
300
φ 10 k 200
300
φ 10 k 150
300
φ 10 k 150
300
φ 12 k 150
300
φ 12 k 150
Pituussuunt.
raudoitus
alapinnassa
2φ8
2φ8
2φ8
2 φ 10
2φ 10
2φ 10
2φ 10
3φ 10
4φ 10
4φ 10
3 φ 12
4 φ 12
4 φ 12
Pohjapaine
p
kN/m2
26
31
37
41
46
48
50
53
60
64
68
72
75
Raudoitus 1 ulottuu muurin alareunasta korkeudelle
30 mm päällyskiven alapinnasta.
Raudoitus 2 ulottuu muurin alareunasta vähintään
korkeudelle 1000 mm muurin yläpinnasta.
8
Kuva 5. Korkean Lammi-tukimuurin raudoitus