Pelefundamentering NGF Tekna kurs april 2014 Veiledning gjennom det greske alfabetet regelverket Astri Eggen, NGI 19 1
Agenda Regelverket peler Viktig standarder og viktige punkt i standardene Eksempler for å belyse bruken Eksempel fra Eurokode 7 Innledning I det følgende er det lagt vekt på å få fram viktige punkter med hensyn til bruk av standarden, men det er av tidshensyn ikke gått i detalj. Rene geotekniske vurderinger med hensyn til valg av parametere og liknende er ikke tatt med. 2
Regelverket peler - prosjektering NS-EN 1990:2002+NA:2008 Grunnlag for prosjektering av konstruksjoner Eurokoder NS-EN 1991 laststandarder NS-EN 1992 1-1:2004+NA:2008. Prosjektering av betongkonstruksjoner. Allmenne regler NS-EN 1993-1-1:2005+NA:2008 Prosjektering av stålkonstruksjoner. Allmenne regler NS-EN 1993-5:2007+NA:2010. Prosjektering av stålkonstruksjoner. Peler (spunt). NS-EN 1997-1:2004+NA:2008 Geoteknisk prosjektering. Allmenne regler. NS-EN 1998-1:2004+NA:2008 Prosjektering av konstruksjoner for seismisk påvirkning. Allmenne regler, seismiske laster og regler for bygninger NS-EN 1998-5:2004+NA:2008 Prosjektering av konstruksjoner for seismisk påvirkning. Fundamenter, støttekonstruksjoner og geotekniske forhold. Teknisk beskrivelse Regelverket peler utførelse NS3420 G:2008 + AC:2010 Beskrivelsestekster for bygg, anlegg og installasjoner. Grunnarbeider del 2. Prosesskode 2 Standard beskrivelsestekster for bruer og kaier Statens vegvesen og Jernbaneverket (Samferdsel) 3
Utførelse - peler Regelverket peler - utførelse NS-EN 1536:2010 Utførelse av spesielle geotekniske arbeider. Borede peler NS-EN 12063:1999 Utførelse av spesielle geotekniske arbeider. Spuntvegger NS-EN 12699:2001 Utførelse av spesielle geotekniske arbeider. Peler med massefortregning. NS-EN 14199:2005 Utførelse av spesielle geotekniske arbeider. Mikropeler Stål og betong Regelverket peler - utførelse NS-EN 206-1:2000+NA:2007 Betong Del 1: Spesifikasjon, egenskaper, fremstilling og samsvar NS 3046:1992 Prefabrikkerte betongelementer. Betongpæler med kvadratisk tverrsnitt NS-EN 13670:2009:NA:2010 Utførelse av betongkonstruksjoner. NS-EN 1090-1:2009+A1:2011 Utførelse av stålkonstruksjoner og aluminimkonstruksjoner. Del 1: Krav til samsvarsvurdering av lastbærende kompnenter NS-EN 1090-2:2008+A1:2001 Utførelse av stålkonstruksjoner og aluminimkonstruksjoner. Del 2: Tekniske krav til stålkonstruksjoner 4
Håndbøker - veiledninger Peleveilendingen 2012 SVV Håndbøker Basis for geoteknisk prosjektering 5
NS-EN 1990:2002+NA:2008 Grunnlag for prosjektering av konstruksjoner Valg av pålitelighetsklasse: Tabell NA.A1 (901) Veiledende eks for klassifisering av byggverk, konstruksjoner og konstruksjonsdeler Pålitelighetsklasser og kontrollklasser avhengig av hverandre: Tabell NA.A1 (901) Krav til kontrollform (Tabell NA.A1 (903)) Dimensjonerende verdier for ulike laster. NS-EN 1997-1:2004+NA:2008 2.1 Krav til prosjekteringen Geoteknisk kategori 2 for de fleste prosjekt med fundamentering på peler 2.3 Bestandighet Betong; aggressivt berg eller grunnvann (NS-EN 206-1). Stål; korrosjon. Tre; sopp og mark. 2.4 Geoteknisk prosjektering ved beregning 2.4.3 Grunnens egenskaper 2.4.5 Karakteristiske verdier 2.4.7 Bruddgrensetilstander (STR/GEO) 2.4.7.3.4.3. Dimensjoneringsmetode 2 (Peler) Kombinasjon: A1 + M1 + R2 Merknad 1: I denne metoden brukes partialfaktorer på påvirkning eller på lastvirkninger og på grunnens motstand. 2.6 Prøvebelastning og modellprøving 6
Pelefundamentering NS-EN 1997-1:2004+NA:2008 7.1: Generelt. Spissbærende peler, friksjonspeler, strekkpeler og tverrbelastede peler. 7.4.1 Dimensjoneringsmetoder (1)P Dimensjoneringen skal baseres på én av følgende framgangsmåter: - resultater fra statiske prøvebelastninger som ved hjelp av beregning eller på annen måte er vist å være i samsvar med annen aktuell erfaring. - empiriske eller analytiske beregningsmetoder hvor gyldigheten er påvist ved statiske prøvebelastninger i sammenlignbare situasjoner. - resultater fra dynamiske prøvebelastninger hvor gyldigheten er påvist ved statiske prøvebelastninger i sammenlignbare situasjoner. - observert ytelse av et sammenlignbart pelefundament, forutsatt at denne framgangsmåten støttes av resultatene fra grunnundersøkelser og feltprøving. 7
Illustrasjon av dimensjoneringsmetoder Empiriske og analytiske beregninger Dynamisk prøvebelastning Statisk prøvebelastning PDA Eksempel illustrasjoner - dimensjonering I det følgende gis noen eksempler fra kapittel 7 i Eurokode 7 8
NS-EN 1997-1:2004+NA:2008 7.6.2.2 Bæreevne i bruddgrensetilstanden fra statiske prøvebelastninger (se 7.5) Eksempel: Legg merke til: Konstruksjonen over pelene har betydning for peledimensjon Antall peler som testes har betydning for peledimensjon NS-EN 1997-1:2004+NA:2008 n 1 2 3 4 >5 ζ1 1,4 1,3 1,2 1,1 1,0 ζ2 1,4 1,2 1,05 1,0 1,0 Målt, kn 4000 3800 4300 3500 3700 (Rc;m)mean 2857 3000 3361 3545 3860 (Rc;m)min 2857 2923 3619 3500 3500 (Rc;k) 2857 2923 3361 3500 3500 9
NS-EN 1997-1:2004+NA:2008 4000 3500 Pelekapasitet 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 Myk konstruksjon Lite mulighet for overføring fra «svake» til «sterke» peler 1 2 3 4 5 Antall peler som testes n NS-EN 1997-1:2004+NA:2008 n 1 2 3 4 >5 ζ1 1,4/1,1=1,27 1,18 1,09 1 1,0 ζ2 1,27 1,09 0,96 0,91 0,91 Målt, kn 4000 3800 4300 3500 3700 (Rc;m)mean 3150 3305 3700 3900 3860 (Rc;m)min 3150 3486 3958 3846 3846 (Rc;k) 3150 3305 3700 3846 3846 10
Pelekapasitet avhengig av - om konstruksjonen kan overføre laster fra «svake» til sterke «peler» - antall peler som testes 4500 4000 Økning på ca 10 % ved stiv konstruksjon Pelekapasitet 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 Myk konstruksjon Stiv konstruksjon Økning grunnet testing, ca 20% 0 1 2 3 4 5 Antall peler som testes n NS-EN 1997-1:2004+NA:2008 7.6.2.3 Bæreevne i bruddgrensetilstanden fra grunnundersøkelser Eksempel: 11
NS-EN 1997-1:2004+NA:2008 7.6.2.3 Bæreevne i bruddgrensetilstanden fra grunnundersøkelser Eksempel: NS-EN 1997-1:2004+NA:2008 7.6.2.3 Bæreevne i bruddgrensetilstanden fra grunnundersøkelser Eksempel: ζ3 ζ4 12
NS-EN 1997-1:2004+NA:2008 7.6.2.3 Bæreevne i bruddgrensetilstanden fra grunnundersøkelser Eksempel: n-profiler med prøver (praktisk sett; god eller dårlig kjennskap til grunnforholdene). n 1 4 10 ζ3 1,55 1,45 1,35 ζ4 1,55 1,33 1,2 (Rc;m)mean 2581 2724 2963 (Rc;m)min 2581 2857 3083 (Rc;k) 2581 2724 2963 Korrelasjonsfaktorene i overstående tabell gjelder der konstruksjonene har liten stivhet, begrenset overføring fra «svake» til «sterke» peler. NS-EN 1997-1:2004+NA:2008 7.6.2.3 Bæreevne i bruddgrensetilstanden fra grunnundersøkelser Eksempel: fortsettelse n 1 4 10 ζ3 1,55/1,1 = 1,41 1,45/1,1 = 1,32 1,35/1,1 = 1,23 ζ4 1,55/1,1 = 1,41 1,33/1,1 = 1,21 1,2/1,1 = 1,09 (Rc;m)mean 2837 2992 3252 (Rc;m)min 2837 3140 3394 (Rc;k) 2837 2992 3252 13
Pelekapasitet avhengig av - om konstruksjonen kan overføre laster fra «svake» til sterke «peler» - hvor godt grunnforholdene er undersøkt 3500 3000 Økning på ca 10 % ved stiv konstruksjon Pelekapasitet 2500 2000 1500 1000 500 Myk Stiv Økning grunnet godt undersøkt grunn, 15 % 0 1 4 10 Kjennskap til grunnforholdene NS-EN 1997-1:2004+NA:2008 7 Oppsummering - pelekapasiteter Hvis peler testes statisk eller dynamisk vil korrelasjonsfaktorer reduseres og kapasiteten for pelene økes (normalt). Hvis grunnforholdene er godt kjent vil korrelasjonsfaktorene reduseres og kapasiteten for pelene økes. Det vil si at standarden tillater større utnyttelse dess bedre grunnlaget for vurderinger/beregner er. 14
NGF sjekklister - veileder i E0 og E7, samt at de referer til andre aktuelle standarder NGF sjekklister 15
Litt fra flere standarder Noen punkter det kan være greit å kjenne til Utførelsesstandarder Borede peler Spuntvegger Peler med massefortregning. Grunnundersøkelser Dimensjoneringsmessige forhold Utførelse Overvåkning, kontroll og prøvning Typisk innhold Mikropeler Både prosjekterende og utførende bør kjenne til innholdet i disse standardene. Omfatter både krav og anbefalinger. Litt fra flere standarder Noen punkter det kan være greit å kjenne til Teknisk beskrivelse NS 3420 Prosesskode 2 Beskriver og setter krav til utførelse bygg- og anleggsarbeider Der beskrivelsen ikke har egne krav vises til prosjekterings- og utførelses standarder. Både prosjekterende og utførende bør kjenne til innholdet i disse standardene. Omfatter både krav og anbefalinger. 16
Litt fra flere standarder Noen punkter det kan være greit å kjenne til Betong NS-EN 1992 1-1:2004+NA:2008. Prosjektering av betongkonstruksjoner. Allmenne regler NS-EN 206-1:2000+NA:2007 Betong Del 1: Spesifikasjon, egenskaper, fremstilling og samsvar NS 3046:1992 Prefabrikkerte betongelementer. Betongpæler med kvadratisk tverrsnitt Bestandighetsklasser (ikke bare SR-sement) Den er ikke trukket tilbake, men vær oppmerksom at den kun er norsk standard. NS-EN 13670:2009:NA:2010 Utførelse av betongkonstruksjoner. Litt fra flere standarder Noen punkter det kan være greit å kjenne til Stål NS-EN 1993-1-1:2005+NA:2008 Prosjektering av stålkonstruksjoner. Allmenne regler NS-EN 1993-5:2007+NA:2010. Prosjektering av stålkonstruksjoner. Peler (spunt). Korrosjon Strekk. 17
Litt fra flere standarder Noen punkter det kan være greit å kjenne til Jordskjelv NS-EN 1998-1:2004+NA:2008 Prosjektering av konstruksjoner for seismisk påvirkning. Allmenne regler, seismiske laster og regler for bygninger. NS-EN 1998-5:2004+NA:2008. Prosjektering av konstruksjoner for seismisk påvirkning. Del 5: Fundamenter, støttekonstruksjoner og geotekniske forhold. Regelverket standardene - er hjelpemiddel på veien fram til gode løsninger! Takk for oppmerksomheten! 18