Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

ΔΙΑΛΕΞΗ 9 Θεμελιώσεις με πασσάλους Αξονική φέρουσα ικανότητα έγχυτων πασσάλων ΔΙΑΛΕΞΕΙΣ ΤΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ « ΘΕΜΕΛΙΩΣΕΙΣ » 7ο Εξ. ΠΟΛ-ΜΗΧ. ΕΜΠ - Ακαδ. Ετος.

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Παρουσίαση με θέμα: "ΔΙΑΛΕΞΗ 9 Θεμελιώσεις με πασσάλους Αξονική φέρουσα ικανότητα έγχυτων πασσάλων ΔΙΑΛΕΞΕΙΣ ΤΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ « ΘΕΜΕΛΙΩΣΕΙΣ » 7ο Εξ. ΠΟΛ-ΜΗΧ. ΕΜΠ - Ακαδ. Ετος."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 ΔΙΑΛΕΞΗ 9 Θεμελιώσεις με πασσάλους Αξονική φέρουσα ικανότητα έγχυτων πασσάλων ΔΙΑΛΕΞΕΙΣ ΤΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ « ΘΕΜΕΛΙΩΣΕΙΣ » 7ο Εξ. ΠΟΛ-ΜΗΧ. ΕΜΠ - Ακαδ. Ετος

2 2. Αξονική φέρουσα ικανότητα μεμονωμένου πασσάλου 2.2 Εγχυτοι πάσσαλοι (φρεατοπάσσαλοι) Μέθοδοι εκτίμησης της φέρουσας ικανότητας έγχυτων πασσάλων : 1.Με υπολογισμούς (στατικοί τύποι) 1.1 Κατά το Γερμανικό DIN Κατά τις Αμερικανικές Οδηγίες AASHTO 1.3 Αλλες μέθοδοι 2. Με δοκιμαστικές φορτίσεις

3 Εκτίμηση της φέρουσας ικανότητας έγχυτων πασσάλων κατά το DIN 4014 : f su = οριακή πλευρική τριβή q pu = οριακή μοναδιαία αντίσταση αιχμής Οριακή αντίσταση πασσάλου : Οριακή αντίσταση πλευρικής τριβής : Οριακή αντίσταση αιχμής : 1. Τιμές της οριακής μοναδιαίας αντίστασης αιχμής ( q pu ) : 1.1 Σε μή-συνεκτικά εδάφη (q c = αντοχή αιχμής κώνου στη δοκιμή CPT) : q c (MPa) q pu (MPa) ≤ 100 (αμελείται) ≥ 254 * ενδιάμεσες τιμές με γραμμική παρεμβολή Προσοχή : •q c = αντοχή αιχμής κώνου στην περιοχή της βάσης του πασσάλου •Απαιτείται ελάχιστη διείσδυση της βάσης του πασσάλου στο φέρον στρώμα κατά 2.5m και το στρώμα να εκτείνεται σε βάθος τουλάχιστον 3D κάτω από την αιχμή (D=διάμετρος)

4 Τιμές του λόγου q c / N (q c σε MPa) κατά Burland and Burbridge 1. Τιμές της οριακής μοναδιαίας αντίστασης αιχμής ( q pu ) : 1.1 Σε μή-συνεκτικά εδάφη (q c = αντοχή αιχμής κώνου στη δοκιμή CPT) : Εφόσον δεν διατίθενται αποτελέσματα από δοκιμές CPT, μπορεί αν γίνει έμμεση εκτίμηση του q c από αποτελέσματα της δοκιμής SPT (τιμές του Ν) Συνιστώμενες τιμές του λόγου q c / N (q c σε MPa) κατά το DIN 4014 Είδος εδάφουςq c / N Ιλυώδης άμμος0.3 – 0.4 Άμμος έως χαλικώδης αμμος 0.5 – 0.6 Κακώς διαβαθμισμένη άμμος 0.5 – 1.0 Αμμώδεις χάλικες έως χάλικες 0.8 – 1.0

5 1. Τιμές της οριακής μοναδιαίας αντίστασης αιχμής ( q pu ) : 1.2. Σε συνεκτικά εδάφη (c u = αστράγγιστη διατμητική αντοχή) : c u (kPa) q pu (MPa)  * ενδιάμεσες τιμές με γραμμική παρεμβολή 2. Τιμές της οριακής πλευρικής τριβής ( f su ) : 2.1. Σε μή-συνεκτικά εδάφη : q c (MPa) f su (kPa)  * ενδιάμεσες τιμές με γραμμική παρεμβολή Προσοχή : •c u = αστράγγιστη διατμητική αντοχή στην περιοχή της βάσης του πασσάλου •Απαιτείται ελάχιστη διείσδυση της βάσης του πασσάλου στο φέρον στρώμα κατά 2.5m και το στρώμα να εκτείνεται σε βάθος τουλάχιστον 3D κάτω από την αιχμή (D=διάμετρος) q c = αντοχή αιχμής κώνου στη δοκιμή CPT

6 2. Τιμές της οριακής πλευρικής τριβής ( f su ) : 2.2. Σε συνεκτικά εδάφη (c u = αστράγγιστη διατμητική αντοχή) : c u (kPa) f su (kPa)  * ενδιάμεσες τιμές με γραμμική παρεμβολή 3. Τιμές της οριακής μοναδιαίας αντίστασης αιχμής ( q pu ) και της οριακής πλευρικής τριβής ( f su ) έγχυτων πασσάλων σε βράχους (q u = μοναξονική αντοχή βράχου) : q u (MPa) f su (kPa) q pu (MPa) < 0.5Υπολογισμός για εδαφικό σχηματισμό * ενδιάμεσες τιμές με γραμμική παρεμβολή Προσοχή : Απαιτείται ελάχιστη διείσδυση της βάσης του πασσάλου κατά D στο βραχώδες στρώμα

7 Εκτίμηση της φέρουσας ικανότητας έγχυτων πασσάλων κατά το DIN 4014 : Παράδειγμα εφαρμογής : Από τους προηγούμενους πίνακες : Στρώση Ι : f su = 45 kPa Στρώση ΙΙ : q c = 0.5 N = 0.5 x 45 = 22.5 MPa f su = 120 kPa και q pu = 3.75 MPa Οριακή αντίσταση πλευρικής τριβής : Οριακή αντίσταση αιχμής : Q su = 3.14 x 0.80 x (45 x x 3) = = 2261 kN A p = 3.14 x / 4 = m 2 Q pu = x 3750 = 1884 kN Οριακή αντίσταση πασσάλου : Q u = Q su + Q pu = = 4145 kN Στρώση Ι : Στιφρή άργιλος, γ = 18 kN/m 3 Αστράγγιστη διατμητική αντοχή : c u = 125 kPa Στρώση ΙΙ : Πυκνή άμμος, γ = 20 kN/m 3 με SPT N = 45

8 2. Αξονική φέρουσα ικανότητα μεμονωμένου πασσάλου 2.2 Εγχυτοι πάσσαλοι (φρεατοπάσσαλοι) Μέθοδοι εκτίμησης της φέρουσας ικανότητας έγχυτων πασσάλων : 1.Με υπολογισμούς (στατικοί τύποι) 1.1 Κατά το Γερμανικό DIN Κατά τις Αμερικανικές Οδηγίες AASHTO (2002) 2. Με δοκιμαστικές φορτίσεις 1. Τιμές της οριακής μοναδιαίας αντίστασης αιχμής ( q pu ) : 1.1 Σε μή-συνεκτικά εδάφη : 1.2 Σε συνεκτικά εδάφη : c u = αστράγγιστη διατμητική αντοχή L = μήκος πασσάλου Β = εύρος διατομής (ή διάμετρος) όπου : Κατά τις Αμερικανικές Οδηγίες AASHTO (2002) : q pu : σε MPa N = δείκτης της δοκιμής SPT Παράδειγμα : Ν = 20  q pu = 1.17 MPa

9 2. Τιμές της οριακής πλευρικής τριβής ( f su ) : 2.2 Σε μή-συνεκτικά εδάφη & με ανάλυση ενεργών τάσεων σε συνεκτικά εδάφη : 2.1 Σε συνεκτικά εδάφη : c u = αστράγγιστη διατμητική αντοχή σ’ v = κατακόρυφη ενεργός τάση στο βάθος υπολογισμού του f su Βάθος z (m) Τιμές του β 0 έως 1.5m έως 26m  26m 0.25 Κατά τις Αμερικανικές Οδηγίες AASHTO (2002) :

10 3. Τιμές της οριακής μοναδιαίας αντίστασης αιχμής ( q pu ) και της οριακής πλευρικής τριβής ( f su ) έγχυτων πασσάλων σε βράχους (q u = μοναξονική αντοχή βράχου) : Oριακή πλευρική τριβή ( f su ) συναρτήσει της αντοχής της βραχόμαζας σε μοναξονική θλίψη (q u ) σ ci = αντοχή του υγιούς βράχου σε μοναξονική θλίψη GSI = Δείκτης Γεωλογικής Αντοχής ή δείκτης ποιότητας βραχόμαζας RMR Παράδειγμα : σ ci = 20 MPa, GSI = 40  q u = 1.92 MPa  f su = 317 kPa και q pu = 3 q u = 3 x 1.92  q pu = 5.76 MPa Oριακή μοναδιαία αντίσταση αιχμής ( q pu ) : q pu = 3 q u Κατά τις Αμερικανικές Οδηγίες AASHTO (2002) :

11 Εκτίμηση της φέρουσας ικανότητας έγχυτων πασσάλων κατά το AASHTO : Παράδειγμα εφαρμογής : Στρώση Ι : Στιφρή άργιλος, γ = 18 kN/m 3 Αστράγγιστη διατμητική αντοχή : c u = 125 kPa Στρώση ΙΙ : Πυκνή άμμος, γ = 20 kN/m 3 με SPT N = 45 Από τους προηγούμενους πίνακες : Στρώση Ι : f su = 0.55 c u = 69 kPa Στρώση ΙΙ : Οριακή αντίσταση πλευρικής τριβής : Οριακή αντίσταση αιχμής : Q su = 3.14 x 0.80 x (69 x x 3) = = 3192 kN A p = 3.14 x / 4 = m 2 Q pu = x 2637 = 1325 kN Οριακή αντίσταση πασσάλου : Q u = Q su + Q pu = = 4517 kN q pu = 58.6 N = 58.6 x 45 =2637 kPa

12 2.2 Αξονική φέρουσα ικανότητα έγχυτων πασσάλων Άλλες μέθοδοι εκτίμησης της φέρουσας ικανότητας έγχυτων πασσάλων : 1.3. Οριακή αντοχή αιχμής (q pu ) σε άμμους κατά Meyerhof (1976) : q pu (έγχυτου πασσάλου) = ( 0.33  0.50 ) q pu (εμπηγνυόμενου πασσάλου) Η μείωση οφείλεται στην χαλάρωση του εδάφους κάτω από την αιχμή του πασσάλου λόγω της εκσκαφής 1.2. Οριακή πλευρική τριβή (f su ) σε άμμους κατά Meyerhof (1976) : f su (έγχυτου πασσάλου) = ( 0.33  0.50 ) f su (εμπηγνυόμενου πασσάλου) Η μείωση οφείλεται στην χαλάρωση του εδάφους γύρω από τον πάσσαλο λόγω της εκσκαφής 1.1. Οριακή πλευρική τριβή (f su ) σε άμμους κατά Touma & Reese (1974) : όπου : Κ = 0.7 και δ = φ Η μειωμένη τιμή του Κ (σε σύγκριση με τους εμπηγνυόμενους πασσάλους) οφείλεται στη χαλάρωση του εδάφους γύρω από τον πάσσαλο λόγω της εκσκαφής, ενώ η υψηλή τιμή του δ ( = φ) οφείλεται στην ανώμαλη παράπλευρη επιφάνεια των έγχυτων πασσάλων 1. Εγχυτοι πάσσαλοι σε άμμους :

13 2.1. Οριακή αντοχή αιχμής (q pu ) σε συνεκτικά εδάφη κατά Meyerhof (1976) : Προτείνεται η χρήση της ίδιας σχέσης με τους εμπηγνυόμενους πασσάλους (και με τις ίδιες τιμές των παραμέτρων), επειδή θεωρείται ότι η ενεργοποίηση της οριακής αντοχής αιχμής απαιτεί σημαντική καθίζηση της αιχμής, οπότε η όποια διατάραξη του εδάφους λόγω της εκσκαφής του πασσάλου αναιρείται. ΠΡΟΣΟΧΗ : Άλλοι ερευνητές δεν δέχονται τη χρήση της ίδιας σχέσης για εμπηγνυόμενους και έγχυτους πασσάλους και θεωρούν ότι η αντοχή αιχμής των έγχυτων πασσάλων είναι πολύ μικρότερη. Συνεπώς (κατά Meyerhof) : 2.2 Αξονική φέρουσα ικανότητα έγχυτων πασσάλων Άλλες μέθοδοι εκτίμησης της φέρουσας ικανότητας έγχυτων πασσάλων : 2. Εγχυτοι πάσσαλοι σε συνεκτικά (αργιλικά) εδάφη : •Ταχεία φόρτιση υπό αστράγγιστες συνθήκες – φ = 0 : •Μακροχρόνια φόρτιση υπό στραγγισμένες συνθήκες – φ  0 :

14 2.2. Οριακή πλευρική τριβή σε στιφρές / σκληρές αργίλους (μακροχρόνια φόρτιση – φ  0) κατά Meyerhof (1976) : 2.2 Αξονική φέρουσα ικανότητα έγχυτων πασσάλων Αλλες μέθοδοι εκτίμησης της φέρουσας ικανότητας έγχυτων πασσάλων : όπου : OCR = συντελεστής υπερ-στερεοποίησης της αργίλου δ = 15 ο - 20 ο Κ ο = συντελεστής ουδέτερης ώθησης 2. Εγχυτοι πάσσαλοι σε συνεκτικά (αργιλικά) εδάφη :

15 2.3. Οριακή πλευρική τριβή σε μαλακές έως στιφρές αργίλους (ταχεία φόρτιση – φ = 0) κατά Weltman & Healy (1978) : c u = αστράγγιστη διατμητική αντοχή 2.2 Αξονική φέρουσα ικανότητα έγχυτων πασσάλων Άλλες μέθοδοι εκτίμησης της φέρουσας ικανότητας έγχυτων πασσάλων : 2. Εγχυτοι πάσσαλοι σε συνεκτικά (αργιλικά) εδάφη : Τιμές του συντελεστή « α » για εμπηγνυόμενους πασσάλους Οι τιμές του συντελεστή α για έγχυτους πασσάλους είναι μειωμένες κατά 20%

16 Πάσσαλος με αρνητικές τριβές στο ανώτερο τμήμα του Πολύ μαλακό έδαφος ανθεκτικότερο έδαφος Επιφανειακή φόρτιση Q QsQs Q sn QpQp Φέρουσα ικανότητα πασσάλων στην περίπτωση ανάπτυξης και αρνητικής τριβής Οριακή φέρουσα ικανότητα : 1.Πάσσαλοι κυρίως αιχμής (π.χ. εδραζόμενοι σε βράχο ή σε πολύ ανθεκτική στρώση : 2.Πάσσαλοι κυρίως τριβής («αιωρούμενοι» πάσσαλοι) : Ενα σημαντικό φορτίο (Q) αναλαμβάνεται με πολύ μικρή καθίζηση (λόγω της αιχμής) ΠΡΟΣΟΧΗ : Σε «αιωρούμενους» πασσάλους, για την ανάληψη σημαντικού φορτίου (Q) απαιτείται μεγάλη καθίζηση (προκειμένου να μηδενισθεί η αρνητική τριβή)

17 Συντελεστής ασφαλείας (FS) πασσάλων έναντι υπέρβασης της αξονικής φέρουσας ικανότητας Q u = οριακή φέρουσα ικανότητα QsQs QpQp Το μέγιστο φορτίο λειτουργίας του πασσάλου (Q max ) πρέπει να είναι αρκετά μικρότερο από το Q u για τους εξής λόγους : 1.Αβεβαιότητα ως προς τις τιμές των εδαφικών παραμέτρων υπολογισμού 2.Αβεβαιότητα ως προς την ακρίβεια των μεθόδων υπολογισμού 3.Αβεβαιότητα ως προς τον τρόπο κατασκευής (π.χ. λόγω πλημμελούς καθαρισμού της αιχμής φρεατοπασσάλου, η αντίσταση αιχμής μπορεί να είναι πολύ μικρότερη από τη θεωρητική τιμή) 4.Αβεβαιότητα ως προς τα φορτία της κατασκευής Αρα : FS = συντελεστής ασφαλείας (> 1) ΠΡΟΣΟΧΗ : Απαιτείται και έλεγχος καθιζήσεων

18 Συντελεστής ασφαλείας (FS) πασσάλων έναντι υπέρβασης της αξονικής φέρουσας ικανότητας Συνιστώμενες τιμές του συντελεστή ασφαλείας : Eμπηγνυόμενοι πάσσαλοι : 1. Κατά Tomlinson : Εγχυτοι πάσσαλοι : 2. Κατά τους Γερμανικούς Κανονισμούς (DIN 1045) : •Για συνήθεις συνδυασμούς φορτίων (μόνιμα και συνήθη κινητά) : FS = 2 •Για ασυνήθεις συνδυασμούς φορτίων (μόνιμα και σπάνια κινητά) : FS = 1.5 •Για τυχηματικούς συνδυασμούς φορτίων, δηλαδή μόνιμα και συνήθη κινητά και μία τυχηματική φόρτιση (π.χ. σεισμός) : FS = Τιμές του FS για συνήθεις φορτίσεις κατά τους Αμερικανικούς Κανονισμούς AASHTO : Χωρίς δοκιμή φόρτισης πασσάλου Με δοκιμή φόρτισης πασσάλου Εμπηγνυόμενοι πάσσαλοι2.25 – 3.50 *2.00 Έγχυτοι πάσσαλοι * αναλόγως του βαθμού γνώσης των εδαφικών συνθηκών


Κατέβασμα ppt "ΔΙΑΛΕΞΗ 9 Θεμελιώσεις με πασσάλους Αξονική φέρουσα ικανότητα έγχυτων πασσάλων ΔΙΑΛΕΞΕΙΣ ΤΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ « ΘΕΜΕΛΙΩΣΕΙΣ » 7ο Εξ. ΠΟΛ-ΜΗΧ. ΕΜΠ - Ακαδ. Ετος."

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Διαφημίσεις Google