Πλευρικές Ωθήσεις Γαιών

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Πλευρικές Ωθήσεις Γαιών"

Μυρρίνη Βλαχόπουλος
8 χρόνια πριν
Προβολές:

1 Πλευρικές Ωθήσεις Γαιών Ευχαριστώ για την Στήριξή σου!! Διάρκεια: 30 λεπτά Dr. C. Sachpazis

2 Περιεχόμενα Γεωτεχνικές Εφαρμογές K 0, ενεργητικές & παθητικές συνθήκες Θεωρεία Ωθήσεων Γαιών Rankine Διάλειμμα 2 λεπτών Σχεδιασμός τοίχων αντιστήριξης Μικρό ερωτηματολόγιο 2

3 Πλευρική Αντιστήριξη Στην Γεωτεχνική Μηχανική, απαιτείται συχνά να αποτρέπονται οι πλευρικές μετακινήσεις ή παρεκλίσεις των εδαφών. Τένοντας Αγκύριο Πασσαλοσανίδα Τοίχος αντιστήριξης με πρόβολο Εκσκαφή με Αντηρίδες Αγκυρωμένος Πασσαλότοιχος 3

4 Πλευρική Αντιστήριξη Θα πρέπει να υπολογίσουμε την Πλευρική Πίεση των γαιών που ασκούνται επί αυτών των κατασκευών, έτσι ώστε να μπορέσουμε να τις σχεδιάσουμε με ασφάλεια. Τοίχος Αντιστήριξης Βαρύτητας Εδαφικές Ιλώσεις Τοίχος Οπλισμένης Γης 4

ώστε να μπορέσουμε να τις σχεδιάσουμε με ασφάλεια.

5 Εδαφικές Ιλώσεις 5

6 Πασσαλότοιχοι με Πασσαλοσανίδες Πασσαλοσανίδες χαρακτηρισμένες για έμπυξη 6

7 Πασσαλότοιχοι με Πασσαλοσανίδες Πασσαλότοιχος από Πασσαλοσανίδες 7

8 Πασσαλότοιχοι με Πασσαλοσανίδες Κατά την φάση της έμπυξης Πασσαλότοιχος από Πασσαλοσανίδες 8

9 Πλευρική Αντιστήριξη Οι Τοίχοι Οπλισμένης Γης γίνονται ολοένα και πιο δημοφιλείς. γεωσυνθετικά 9

10 Πλευρική Αντιστήριξη Οι Φατνότοιχοι έχουν χρησιμοποιηθεί αρκετά την Μ. Βρετανία και στο Queensland. Φαίνεται Καλή Ιδέα! Καλή αποστράγγιση & επιτρέπουν την ανάπτυξη φυτών. Αλληλεμπλοκή φορείων και κεφαλών Κυψέλες πληρωμένες με έδαφος 10

11 Ωθήσεις Γαιών σε ηρεμία Σε μία απόθεση φυσικού ομογενούς εδάφους, σ h X σ v GL Ο λόγος σ h /σ v είναι σταθερός και ονομάζεται συντελεστής ώθησης γαιών σε ηρεμία (K 0 ). Είναι σημαντικό ότι, στην K 0 κατάσταση, δεν υπάρχουν πλευρικές μετακινήσεις του εδάφους. 11

συντελεστής ώθησης γαιών σε ηρεμία (K 0 ).

12 Υπολογίζοντας το K 0 Για τις κανονικά στερεοποιημένες αργίλους και για τα αδρόκοκκα μη συνεκτικά εδάφη, K 0 = 1 sin φ Για τις υπερστερεοποιημένες αργίλους, K 0, υπερστερεοποιημένων = K 0, κανονικά στερεοποιημένων OCR 0.5 Από την ανάλυση ελαστικότητας, K 0 1 Λόγος Poisson 12

υπερστερεοποιημένες αργίλους, K 0, υπερστερεοποιημένων = K 0,

13 Ενεργητικές/Παθητικές Ωθήσεις Γαιών - σε κοκκώδη εδάφη Ο Τοίχος απομακρύνεται από το έδαφος Ο Τοίχος πλησιάζει προς το έδαφος A B Λείος Τοίχος Ας εξετάσουμε τα εδαφικά στοιχεία Α και β κατά τη διάρκεια της μετακίνησης του τοίχου. 13

προς το έδαφος A B Λείος Τοίχος Ας εξετάσουμε τα εδαφικά

14 Ενεργητικές Ωθήσεις Γαιών - σε κοκκώδη εδάφη σv = γz σ h = Κ0 σ v = Κ 0 γz h A v z Αρχικά, δεν υπάρχει πλευρική μετακίνηση. σ h = Κ0 σ v = Κ 0 γz Καθώς ο τοίχος απομακρύνεται από το έδαφος, Το σ v παραμένει ίδιο, και Το σ h μειώνεται μέχρι να παρουσιαστεί αστοχία. Ενεργητική Κατάσταση 14

σ h = Κ0 σ v = Κ 0 γz Καθώς ο τοίχος απομακρύνεται από το έδαφος, Το σ

15 Ενεργητικές Ωθήσεις Γαιών - σε κοκκώδη εδάφη Καθώς ο τοίχος απομακρύνεται από το έδαφος, Αρχικά, (K 0 κατάσταση) Αστοχία (Ενεργητική Κατάσταση) Ενεργητική Ώθηση Γαιών Μειούμενο h v 15

16 Ενεργητικές Ωθήσεις Γαιών - σε κοκκώδη εδάφη [ h ] ενεργητική v WJM Rankine ( ) [ h'] ή K A v' K A sin tan 1 sin 1 2 (45 / 2) Συντελεστής Rankine των ενεργητικών ωθήσεων γαιών 16

17 Ενεργητικές Ωθήσεις Γαιών - σε κοκκώδη εδάφη Το επίπεδο αστοχίας κλίνει 45 + /2 προς το οριζόντιο v 45 + /2 h A [ h ] ενεργητική 90+ v 17

18 Ενεργητικές Ωθήσεις Γαιών - σε κοκκώδη εδάφη Καθώς ο τοίχος απομακρύνεται από το έδαφος, Το h μειώνεται μέχρι να παρουσιαστεί αστοχία. h A v z h K 0 κατάσταση Ενεργητική Κατάσταση Μετακίνηση Τοίχου 18

19 Ενεργητικές Ωθήσεις Γαιών - σε κοκκώδη εδάφη Ακολουθήστε τα ίδια βήματα όπως για τα κοκκώδη εδάφη. Η μόνη διαφορά είναι ότι c 0. [ '] K ' 2c h ή A v K A Όλα τα άλλα όπως για τα κοκκώδη εδάφη. 19

20 Παθητικές Ωθήσεις Γαιών - σε κοκκώδη εδάφη Αρχικά, το έδαφος είναι σε K 0 κατάσταση. Καθώς ο τοίχος κινείται προς το έδαφος, h B v Το v παραμένει το ίδιο, και Το h αυξάνει μέχρι να παρουσιαστεί αστοχία. Παθητική Κατάσταση 20

21 Παθητικές Ωθήσεις Γαιών - σε κοκκώδη εδάφη Καθώς ο τοίχος κινείται προς το έδαφος, Αρχικά, (K 0 κατάσταση) Αστοχία (Ενεργητική Κατάσταση) Παθητική Ώθηση Γαιών v αυξανόμενο h 21

22 Παθητικές Ωθήσεις Γαιών - σε κοκκώδη εδάφη v [ h ] παθητική [ h'] ή KP v' K P sin tan 1 sin 1 2 (45 / 2) Συντελεστής Rankine των παθητικών ωθήσεων γαιών 22

23 Παθητικές Ωθήσεις Γαιών - σε κοκκώδη εδάφη Το επίπεδο αστοχίας κλίνει 45 - /2 προς το οριζόντιο v 45 - /2 h A v 90+ [ h ] παθητική 23

24 Παθητικές Ωθήσεις Γαιών - σε κοκκώδη εδάφη h B v Καθώς ο τοίχος κινείται προς το έδαφος, Το h αυξάνει μέχρι να παρουσιαστεί αστοχία. h Παθητική Κατάσταση K 0 κατάσταση Μετακίνηση Τοίχου 24

25 Παθητικές Ωθήσεις Γαιών - σε κοκκώδη εδάφη Ακολουθήστε τα ίδια βήματα όπως για τα κοκκώδη εδάφη. Η μόνη διαφορά είναι ότι c 0. [ '] K ' 2c h ή P v K P Όλα τα άλλα όπως για τα κοκκώδη εδάφη. 25

26 Κατανομή Ωθήσεων Γαιών - σε κοκκώδη εδάφη Οι P A και P P είναι οι συνησταμένες ενεργητικές και παθητικές ωθήσεις επί του τοίχου [ h ] ενεργητική [ h ] παθητική H P A =0.5 K A H 2 h P P =0.5 K P h 2 K P h K A H 26

27 Μετακίνηση Τοίχου (όχι υπό κλίμακα) h Ενεργητική Κατάσταση K 0 κατάσταση Παθητική Κατάσταση

28 Θεωρία Ωθήσεων Γαιών κατά Rankine [ '] K ' 2c h [ '] K ' 2c h ή ή P A v v K K P A Προϋποθέτει λείο τοίχο (χωρίς τριβές) Εφαρμόζεται μόνο σε κατακόρυφους τοίχους 28

29 Τοίχοι Αντιστήριξης - Εφαρμογές Οδός ή Τραίνα 29

30 Τοίχοι Αντιστήριξης - Εφαρμογές Αυτοκινητόδρομος 30

31 Τοίχοι Αντιστήριξης - Εφαρμογές Υψηλά Κτίρια Τοιχία Υπογείων 31

32 Τοίχοι Αντιστήριξης Βαρύτητας Τσιμέντοκονίαμα Κροκάλες Άοπλο σκυρόδεμα ή λιθοδομή Στηρίζονται στο ίδιον βάρος τους για να αντιστηρίξουν την επίχωση 32

33 Τοίχοι Αντιστήριξης Προβόλων Ωπλισμένος, μικρότερης διατομής από τοίχο βαρύτητας Ενεργούν όπως οι κατακόρυφος πρόβολοι, πακτωμένοι στο έδαφος 33

34 Σχεδιασμός Τοίχων Αντιστήριξης - σε κοκκώδη εδάφη Ανάλυση ευστάθειας αυτού του άκαμπτου σώματος με κατακόρυφους τοίχους (Ισχύει η θεωρεία Rankine) Αριθμός στοιχείου μύτη μύτη W i = βάρος του στοιχείου i x i = οριζόντια απόσταση από το κέντρο βάρους του στοιχείου i από την μύτη 34

Ασφάλεια έναντι ολίσθησης κατά μήκος της βάσης FoS ί P { W P P A i }. φ Γωνία Τριβής εδάφουςσκυροδέματος 0.

35 Ασφάλεια έναντι ολίσθησης κατά μήκος της βάσης FoS ί P { W P P A i }. φ Γωνία Τριβής εδάφουςσκυροδέματος Να είναι > P A H P P μύτη 1 y S 3 R h P P 1 μύτη y S 3 R P A P P = 0.5 K P h 2 P A = 0.5 K A H 2

36 Ασφάλεια έναντι ανατροπής περί του άκρου μύτης FoS ή P P h / 3 P A H/3 { W x i i } Να είναι > P A H P P μύτη 1 y S 3 R h P P 1 μύτη y S 3 R P A

37 Σημεία Προβληματισμού Πώς βοηθά το «νύχι» κάτω από την βάση του τοίχου αντιστήριξης στη βελτίωση της ευστάθειας ενάντια στην ολίσθησή του ; Δεν θα έπρεπε να σχεδιάζουμε τους τοίχους αντιστήριξης να ανθίστανται σε ωθήσεις γαιών σε ηρεμία και όχι σε ενεργητικές ωθήσεις, δεδομένου ότι η ώθηση στον τοίχο είναι μεγαλύτερη στην κατάσταση του K0 σε σχέση με την ενεργητική κατάσταση (K0 > Κα) ; 37

Σχετικά έγγραφα

30/07/2011. Αντιστηρίξεις Τοίχοι από Οπλισμένο Σκυρόδεμα. Τοίχοι Βαρύτητας Οπλισμένου Σκυροδέματος Οπλισμένα Γη - Επιχώματα

30/07/2011. Αντιστηρίξεις Τοίχοι από Οπλισμένο Σκυρόδεμα. Τοίχοι Βαρύτητας Οπλισμένου Σκυροδέματος Οπλισμένα Γη - Επιχώματα Τοίχοι Βαρύτητας Οπλισμένου Σκυροδέματος Οπλισμένα Γη - Επιχώματα Βαθειές Πασσαλοσανίδες ιαφραγματικοί Τοίχοι Πασσαλότοιχοι Οριακή Κατάσταση Σχεδιασμός έναντι θραύσης Αριθμητικές Μέθοδοι Κατάσταση Λειτουργικότητας