Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

ΔΙΑΛΕΞΗ 11 Θεμελιώσεις με πασσάλους : Καθιζήσεις πασσάλων ΔΙΑΛΕΞΕΙΣ ΤΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ « ΘΕΜΕΛΙΩΣΕΙΣ » 7ο Εξ. ΠΟΛ-ΜΗΧ. ΕΜΠ - Ακαδ. Ετος 2007 - 08 06.02.2008.

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Παρουσίαση με θέμα: "ΔΙΑΛΕΞΗ 11 Θεμελιώσεις με πασσάλους : Καθιζήσεις πασσάλων ΔΙΑΛΕΞΕΙΣ ΤΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ « ΘΕΜΕΛΙΩΣΕΙΣ » 7ο Εξ. ΠΟΛ-ΜΗΧ. ΕΜΠ - Ακαδ. Ετος 2007 - 08 06.02.2008."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 ΔΙΑΛΕΞΗ 11 Θεμελιώσεις με πασσάλους : Καθιζήσεις πασσάλων ΔΙΑΛΕΞΕΙΣ ΤΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ « ΘΕΜΕΛΙΩΣΕΙΣ » 7ο Εξ. ΠΟΛ-ΜΗΧ. ΕΜΠ - Ακαδ. Ετος

2 1. Κατηγορίες πασσάλων 2. Αξονική φέρουσα ικανότητα μεμονωμένου πασσάλου 2.1 Εμπηγνυόμενοι πάσσαλοι (πάσσαλοι εκτοπίσεως) 2.2 Εγχυτοι πάσσαλοι (φρεατοπάσσαλοι) 2.3 Ανάλυση πασσάλων κατά τον Ευρωκώδικα 7 3. Καθιζήσεις μεμονωμένου πασσάλου 4. Ομάδες πασσάλων 4.1 Φέρουσα ικανότητα ομάδας 4.2 Καθιζήσεις ομάδας 5. Εγκάρσια φόρτιση πασσάλων

3 Εκτίμηση της καμπύλης φορτίου (Q) - υποχώρησης (ρ) πασσάλου μέσω των καμπύλων ανάπτυξης πλευρικής τριβής και αντίστασης αιχμής Q ρ Για διάφορες τιμές της καθίζησης (ρ) της κεφαλής υπολογίζονται : τα f s και q p και εξ’ αυτών τα Q s και Q p, οπότε : Q = Q s + Q p 1. Με την παραδοχή ότι ο πάσσαλος δεν συμπιέζεται (δηλ. ρ = σταθερό) : ρ qpqp fsfs

4 Ανάπτυξη πλευρικής τριβής (f s ) στην παράπλευρη επιφάνεια του πασσάλου, μέσω της σχετικής ολίσθησης (βύθισης) του πασσάλου ως προς το περιβάλλον έδαφος ρ = (0.4% - 1.2%) D = 4 – 15 mm Ανάπτυξη αντίστασης αιχμής (q p ) στην βάση του πασσάλου, μέσω της βύθισης (καθίζησης) τη βάσης του πασσάλου ρ = (4% - 10%) D = mm εύρος ανάπτυξης του f su εύρος ανάπτυξης του q pu Εκτίμηση της καμπύλης φορτίου (Q) - υποχώρησης (ρ) πασσάλου μέσω των καμπύλων ανάπτυξης πλευρικής τριβής και αντίστασης αιχμής

5 Καθιζήσεις μεμονωμένου πασσάλου : Εάν είναι γνωστές οι καμπύλες ανάπτυξης της πλευρικής τριβής ( f s ) και της αντίστασης αιχμής ( q p ) συναρτήσει της καθίζησης (ρ) του πασσάλου, μπορεί να υπολογισθεί η καμπύλη φορτίου – καθίζησης (Q – ρ) του πασσάλου Q ρ Ο υπολογισμός είναι σχετικώς εύκολος εάν θεωρηθεί ότι ο πάσσαλος είναι αξονικά ασυμπίεστος. Σε διαφορετική περίπτωση, απαιτείται αριθμητική διαδικασία

6 Ανάληψη φορτίων από θλιβόμενους πασσάλους QpQp Q p Q s Q Κατανομή της πλευρικής τριβής στον πάσσαλο : Η αρχική αύξηση του f s με το βάθος οφείλεται στην βελτίωση των ιδιοτήτων του εδάφους. Σε μεγαλύτερα βάθη, το f s μειώνεται λόγω μείωσης της σχετικής μετακίνησης πασσάλου-εδάφους. Καθίζηση ρ συμπίεση πασσάλου Καθίζηση αιχμής

7 Παράδειγμα προσεγγιστικής κατανομής της πλευρικής τριβής κατά μήκος πασσάλου Πάσσαλος : μήκος L=15m, διάμετρος B = 0.45m  A p = m 2 Ανάληψη φορτίων από θλιβόμενους πασσάλους (συμπιεστούς αξονικά) Εδαφος : αμμώδης σχηματισμός οριακή πλευρική τριβή f su = 150 kPa oριακή μοναδ. αντίστ. αιχμής q pu = 4 Mpa Δίνονται οι καμπύλες f s – ρ και q p – ρ, όπως στο σχήμα. Οριακό φορτίο πασσάλου : Q su = π B L f su = 3.14 x 0.45 x 15 x = 3.18 MN Q pu = A p q pu = x 4 = 0.64 MN Q u = Q su + Q pu = = 3.82 MN Συντελεστής ασφαλείας πασσάλου : FS=2 Φορτίο λειτουργίας πασσάλου : Q = Q u / FS = 3.82 / 2 = 1.9 MN Δοκιμαστικός προσδιορισμός της καθίζησης που αντιστοιχεί στο φορτίο λειτουργίας : Έστω καθίζηση αιχμής : 3 mm

8 Καθίζηση αιχμής : 3 mm Μοναδ. αντίσταση αιχμής: q p = 0.93 MPa Αντίσταση αιχμής : Q p = 0.15 MN Στοιχεία αιχμής πασσάλου : σ = Q p / A p = 0.15 / = 0.93 MPa ε = σ / Ε b = 0.93 / = Μέσο φορτίο κατά μήκος του πασσάλου : Q m = 0.5 x ( ) = MN Μέση τάση στον πάσσαλο : σ m = Q m / A p = / = 6.45 MPa Μέση παραμόρφωση πασσάλου : ε = σ m / E b = 6.45 / = Συμπίεση του πασσάλου : Δρ = ε L = x 1500 cm = 3.2 mm Καθίζηση κεφαλής : = 6.2 mm Κεφαλή πασσάλου : σ = Q / A p = 11.9 MPa ε = σ / Ε b = 11.9 / = Έλεγχος : Q s = 3.14 x 0.45 x 15 x 85 = 1.8 MN  1.75 Παράδειγμα προσεγγιστικής κατανομής της πλευρικής τριβής κατά μήκος πασσάλου Ανάληψη φορτίων από θλιβόμενους πασσάλους (συμπιεστούς αξονικά)

9 Καθιζήσεις μεμονωμένου πασσάλου : Μέθοδος προσδιορισμού της καμπύλης Q – ρ για έγχυτους πασσάλους, κατά το DIN Καμπύλες ανάπτυξης της πλευρικής τριβής ( f s ) – κάθε είδους εδάφη για ρ  ρ su f s = f su για ρ > ρ su όπου : Q su = οριακή αντίσταση τριβής σε ΜΝ ρ su = καθίζηση κεφαλής σε cm Παραδοχή : Ο πάσσαλος θεωρείται ασυμπίεστος αξονικά : δηλαδή ρ κεφαλής = ρ αιχμής

10 Καθιζήσεις μεμονωμένου πασσάλου Μέθοδος προσδιορισμού της καμπύλης Q – ρ για έγχυτους πασσάλους κατά το DIN Καμπύλες ανάπτυξης της μοναδιαίας αντίστασης αιχμής ( q p ) σε MPa Σε μή-συνεκτικά εδάφη (D = διάμετρος πασσάλου) : ρ / D Αντίσταση αιχμής κώνου (q c ) δοκιμής CPT – σε MPa > Τιμές του q p σε MPa 0.02 D 0.03 D 0.10 D

11 Καθιζήσεις μεμονωμένου πασσάλου Μέθοδος προσδιορισμού της καμπύλης Q – ρ για έγχυτους πασσάλους κατά το DIN Καμπύλες ανάπτυξης της μοναδιαίας αντίστασης αιχμής ( q p ) σε MPa ρ / D Αστράγγιστη διατμητική αντοχή c u (kPa) > MPa 0.80 = q pu MPa 1.5 = q pu Σε συνεκτικά εδάφη (D = διάμετρος πασσάλου) : Τιμές του q p σε MPa 0.02 D 0.03 D 0.10 D

12 Παράδειγμα εφαρμογής : Από τους πίνακες του DIN 4014 : 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 Μέθοδος προσδιορισμού της καμπύλης Q – ρ κατά το DIN Υπολογισμός της οριακής φέρουσας ικανότητας : Έγχυτος πάσσαλος με L = 20m, D = 0.8m :

13 Μέθοδος προσδιορισμού της καμπύλης Q – ρ κατά το DIN 4014 Παράδειγμα εφαρμογής : Q su = MN  ρ su = 1.63 cm και : Q s = min {(ρ / ρ su ) Q su, Q su } 2.1 Πλευρική τριβή : 2.2 Αντίσταση αιχμής : Αντοχή κώνου : q c = 0.5 N = 0.5 x 45 = 22.5 MPa ρ / D ρ (cm) q p (MPa) Q p (kN) > > A p = m 2 2. Υπολογισμός της καμπύλης Q - ρ :

14 ρ / D ρ - (cm)q p - (MPa)Q s - (kN)Q p - (kN)Q - (kN) > ρ su = ρ pu = 8 > Μέθοδος προσδιορισμού της καμπύλης Q – ρ κατά το DIN 4014 Παράδειγμα εφαρμογής : Για συντελεστή ασφαλείας έναντι υπέρ- βασης της φέρουσας ικανότητας FS = 2 : Q max = Q u / 2 = 4145 / 2 = 2072 kN Η καθίζηση του πασσάλου για το φορτίο αυτό (μέγιστο φορτίο λειτουργίας) είναι : ρ = 11mm ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗ : Θεωρήθηκε ότι ο πάσσαλος είναι ασυμπίεστος αξονικά (δηλαδή ρ κεφαλής = ρ αιχμής )

15 ρ = καθίζηση κεφαλής πασσάλου P = φορτίο πασσάλου, L = μήκος πασσάλου Ε = μέτρο ελαστικότητας εδάφους I p = συντελεστής επιρροής που εξαρτάται από το πάχος (h) της συμπιεστής στρώσης, την διάμετρο (d) του πασσάλου και τον λόγο Poisson (ν) του εδάφους Καθιζήσεις μεμονωμένου πασσάλου 2.Μέθοδοι βασισμένες στη θεωρία ελαστικότητας (Poulos & Davis, 1980)

16 Καθιζήσεις μεμονωμένου πασσάλου 3.Μέθοδοι βασισμένες στη θεωρία ελαστικότητας (γενικευμένη μέθοδος Poulos & Davis, 1980) Πάσσαλοι τριβής (αιωρούμενοι) : Πάσσαλοι αιχμής (εδραζόμενοι) : ρ = Καθίζηση κεφαλής πασσάλου Ρ = φορτίο πασσάλου Ε = μέτρο ελαστικότητας εδάφους d = διάμετρος πασσάλου Ι 1 = συντελεστής επιρορής R i = διορθωτικοί συντελεστές Κ = συντελεστής ακαμψίας πασσάλου Ε p = μέτρο ελαστικότητας πασσάλου Α p = εμβαδόν διατομής πασσάλου Α ps = εμβαδόν συμπαγούς διατομής πασσάλου

17 Καθιζήσεις μεμονωμένου πασσάλου 3.Μέθοδοι βασισμένες στη θεωρία ελαστικότητας (γενικευμένη μέθοδος Poulos & Davis, 1980)

18 Καθιζήσεις μεμονωμένου πασσάλου 3.Μέθοδοι βασισμένες στη θεωρία ελαστικότητας (γενικευμένη μέθοδος Poulos & Davis, 1980)

19 Καθιζήσεις μεμονωμένου πασσάλου 3.Μέθοδοι βασισμένες στη θεωρία ελαστικότητας (γενικευμένη μέθοδος Poulos & Davis, 1980)

20 Καθιζήσεις μεμονωμένου πασσάλου 4α. Περίπτωση ανάπτυξης αρνητικής τριβής στο ανώτερο τμήμα του Πολύ μαλακό έδαφος Q QsQs Q sn QpQp ανθεκτικότερο έδαφος Επιφανειακή φόρτιση Στην περίπτωση επιφανειακής φόρτισης δίπλα σε πασσάλους (π.χ. επιχώματα πρόσβασης σε γέφυρα της οποίας τα ακρόβαθρα θεμελιώ- νονται με πασσάλους), το έδαφος δίπλα στον πάσσαλο μπορεί να υποχωρεί (λόγω στερεο- ποίησης υπό το βάρος της επιφόρτισης) ΠΕΡΙΣΣΟΤΕΡΟ απ΄ ότι υποχωρεί ο πάσσαλος (υπό το φορτίο της ανωδομής). Αρνητική τριβή αναπτύσσεται στο τμήμα του πασσάλου όπου : ρ πασσάλου < ρ εδάφους

21 Καθιζήσεις μεμονωμένου πασσάλου 4α. Περίπτωση ανάπτυξης αρνητικής τριβής στο ανώτερο τμήμα του Τυπική περίπτωση ανάπτυξης αρνητικής τριβής σε βαθειές θεμελιώσεις λόγω συμπίεσης της ανώτερης εδαφικής στρώσης Q QsQs Q sn QpQp ρ εδάφους - ρ πασσάλου Αρνητική τριβή Θετική τριβή

22 Καθιζήσεις μεμονωμένου πασσάλου 4β. Περίπτωση ανάπτυξης αρνητικής τριβής στο κατώτερο τμήμα του Τυπικές περιπτώσεις ανάπτυξης αρνητικής τριβής σε βαθειές θεμελιώσεις λόγω συμπίεσης του κατώτερου τμήματος της εδαφικής στρώσης Συμπίεση

23 Καθιζήσεις μεμονωμένου πασσάλου 4β. Περίπτωση ανάπτυξης αρνητικής τριβής στο κατώτερο τμήμα του Τυπική περίπτωση ανάπτυξης αρνητικής τριβής σε βαθειές θεμελιώσεις λόγω συμπίεσης του κατώτερου τμήματος της εδαφικής στρώσης


Κατέβασμα ppt "ΔΙΑΛΕΞΗ 11 Θεμελιώσεις με πασσάλους : Καθιζήσεις πασσάλων ΔΙΑΛΕΞΕΙΣ ΤΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ « ΘΕΜΕΛΙΩΣΕΙΣ » 7ο Εξ. ΠΟΛ-ΜΗΧ. ΕΜΠ - Ακαδ. Ετος 2007 - 08 06.02.2008."

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Διαφημίσεις Google