8.1.7 Σχεδιασμός και μη-γραμμική ανάλυση

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "8.1.7 Σχεδιασμός και μη-γραμμική ανάλυση"

Ἱππολύτη Βλαβιανός
7 χρόνια πριν
Προβολές:

1 Επιχειρησιακό Πρόγραμμα Εκπαίδευση και ια Βίου Μάθηση Πρόγραμμα ια Βίου Μάθησης ΑΕΙ για την Επικαιροποίηση Γνώσεων Αποφοίτων ΑΕΙ: Σύγχρονες Εξελίξεις στις Θαλάσσιες Κατασκευές Α.Π.Θ. Πολυτεχνείο Κρήτης Σχεδιασμός και μη-γραμμική ανάλυση Γεώργιος Εμμ. Μυλωνάκης Καθηγητής Γεωτεχνικής Μηχανικής, Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών, Π.Π. Θεόδωρος Χατζηγώγος Καθηγητής Γεωτεχνικής Μηχανικής, Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών, Α.Π.Θ.

2 Σχεδιασμός πασσάλων Για στατικά, ανακυκλιζόμενα και παροδικά/δυναμικά φορτία χωρίς ανάπτυξη υπερβολικά μεγάλων παραμορφώσεων Εμπηγνυόμενοι πάσσαλοι πάσσαλοι ανοιχτού άκρου (έμπηξη μέσω σφύρας ατμού, diesel ή υδραυλικής ισχύος) αφαίρεση εδάφους εντός του πασσάλου για τη μείωση της αντίστασης κατά την έμπηξη αφαίρεση εδάφους κάτω από τον πάσσαλο έμπηξη σε δύο φάσεις (με χρήση σκυροδέματος για να παγιώσει τον εσωτερικό και εξωτερικό πάσσαλο)

3 Σχεδιασμός πασσάλων Έγχυτοι πάσσαλοι μονής έγχυσης διπλής έγχυσης Πάσσαλοι διευρυμένης βάσης (CPI 318, 7.4.2, 7.4.3, 7.4.4)

4 Σχεδιασμός πασσάλων για διαστάσεις απόκριση (γραμμική, μη γραμμική) βάθος κάμψης, στροφή βάθος εγκιβωτισμού υδραυλική υποσκαφή (scour) συντελεστές ασφαλείας (1.5 2)

5 Φέρουσα ικανότητα Θεμελιώδης εξίσωση ισορροπίας Qd Qf Qp f As qap Q f = αντίστασης λόγω πλευρικής τριβής (kn) Q p = αντίσταση αιχμής (kn) f = μέγιστη πλευρική τριβή (kpa) q = μέγιστη τάση αιχμής (kpa) A s = πλευρική επιφάνεια (m 2 ) A p = επιφάνεια διατομής στη βάση (m 2 )

6 Φέρουσα ικανότητα Μέγιστη πλευρική τριβή σε συνεκτικό έδαφος f c c = αστράγγιστη διατμητική αντοχή α = αδιάστατος συντελεστής n c p 0 c p / 1, n 0.50 / 1 n 0.25 c/ p 1 0

7 Φέρουσα ικανότητα Μέγιστη αντοχή αιχμής σε συνεκτικό έδαφος q 9c Μέγιστη πλευρική τριβή σε μη συνεκτικό έδαφος f p 0 β = αδιάστατος συντελεστής πλευρικής τριβής p 0 = κατακόρυφη ενεργός τάση στο υπό εξέταση βάθος Για τιμές του β (= κtanδ), βλέπε Πίνακα

8 Φέρουσα ικανότητα Πίνακας Παράμετροι σχεδιασμού για μη-συνεκτικό έδαφος

9 Φέρουσα ικανότητα Μέγιστη αντίσταση στην αιχμή q N p N q = αδιάστατος συντελεστής φέρουσας ικανότητας Αξονικά εφελκυστικά φορτία p0 q f 0 Q Q W Q f = αντίστασης λόγω πλευρικής τριβής (kn) W = βάρος πασσάλου (kn)

10 Πλευρική φέρουσα ικανότητα Πλευρική αντίσταση σε μαλακή άργιλο cx pu 3 c X J, X X D p 9 c, X X όπου u p u = πλευρική οριακή αντοχή (kpa) c = αστράγγιστη διατμητική αντοχή (kpa) D = διάμετρος πασσάλου (m) γ = ενεργό ειδικό βάρος (kn/m 3 ) J = αδιάστατη εμπειρική σταθερά κυμαινόμενη από Χ = βάθος (m) D Χ R = πάχος στρώσης χαμηλής αντοχής D J 2 D (m) R R c

11 Πλευρική φέρουσα ικανότητα Πλευρική αντίσταση σε στιφρή άργιλο p 8c12c Πλευρική αντίσταση σε άμμο p C H C D H όπου p us ud u 1 2 C D H 3 p u = πλευρική οριακή αντοχή (kn/m) D = διάμετρος πασσάλου (m) γ = ενεργό ειδικό βάρος (kn/m 3 ) φ = γωνία τριβής () Η = βάθος (m) C 1, C 2, C 3 = σταθερές από Σχ συναρτήσει του φ

12 Πλευρική φέρουσα ικανότητα Προσδιορισμός συντελεστών C 1, C 2, C 3 συναρτήσει της γωνίας φ

13 Φαινόμενα ομάδας Αξονική Φόρτιση φέρουσα ικανότητα ομάδας μικρότερη από το άθροισμα της φέρουσας ικανότητας των μεμονωμένων πασσάλων καθίζηση ομάδας μεγαλύτερη από αυτή μεμονωμένου πασσάλου υπό το μέσο φορτίο της ομάδας Πλευρική Φόρτιση Ομοίως (...και σε άργιλο αλλά και σε άμμο...)

14 Γραφική απεικόνιση της πλευρικής αντίστασης p και της αντίστοιχης μετακίνησης y. Επιφάνεια εδάφους Τομή Α-Α παράλληλη στη διατομή του πασσάλου Κατανομή εδαφικών πιέσεων πριν και μετά την πλευρική φόρτιση

15 Καμπύλες P-y Χαρακτηριστικές καμπύλες p y Χαρακτηριστικό σχήμα των καμπυλών p y

16 Θεωρία p-y McLeland & Focht (1948) Καμπυλότητα Καμπτική φόρτιση 1 2 R d Οριζόντια αντίδραση 1 pepi R Οριζόντια μετατόπιση z z 1 y dzc zc 0 0 R 1 2 ε y d z p

17 Θεωρία t-z Κλίση βύθισης z Κατακόρυφη φόρτιση x Πλευρική «τριβή» p t E A ε z t Βύθιση d 0 z z dxc R Osterberg cell

18 Τυπικές καμπύλες t-z άργιλος άμμος

19 Καμπύλη φορτίου αιχμής μετακίνησης (Q-z) Q = κινητοποιούμενη αντίστασης αιχμής (kn) Q p = συνολική αντίσταση αιχμής (kn) Q/Q p = 1

20 Καμπύλες P-y Μαλακή Άργιλος Στατική Φόρτιση Κυκλική Φόρτιση

21 Καμπύλες P-y Στιφρή άργιλος εντός ύδατος Στατική Φόρτιση Κυκλική Φόρτιση

22 Καμπύλες P-y Στιφρή άργιλος άνωθεν υδροφόρου ορίζοντα Στατική Φόρτιση Κυκλική Φόρτιση

23 Καμπύλες P-y Άμμος (Κριτήρια Reese) Συντελεστές για στατική και κυκλική φόρτιση

24 Καμπύλη p-y για άμμο H P APu tanh y APu όπου Α = 0.9 για ανακυκλιζόμενη φόρτιση (3 0.8 H/D)0.9 για στατική φόρτιση P u = πλευρική οριακή αντοχή (kn/m) κ = αρχικό μέτρο Winkler (kn/m 3 ) y = πλευρική μετάθεση (m) Η = βάθος (m)

25 Καμπύλη p-y για άμμο Προσδιορισμός συντελεστή κ συναρτήσει της γωνίας φ

26 Καμπύλες P-y Συγκολλημένο έδαφος c-φ p m p m P ult =P u ( ) + P u ( c ) k y k p k y m p u u y u k s b/60 3b/80 y Για τον προσδιορισμό του k, δεν συνιστάται η χρήση αυτής της καμπύλης χωρίς την πραγματοποίηση δοκιμής φορτίου

27 Αστοχία πασσάλου τύπου σφήνας σε άργιλο Σχήμα σφήνας υνάμεις που δρούν πάνω στη σφήνα

28 Αστοχία πασσάλου flow-around type σε άργιλο Τομή πασσάλου και περιβάλλοντος εδάφους Κίνηση πασσάλου ιάγραμμα Mohr Coulomb υνάμεις που δρούν στη διατομή του πασσάλου

29 Αστοχία πασσάλου τύπου σφήνας σε άμμο Σχήμα σφήνας ιεύθυνση κίνησης πασσάλου υνάμεις που δρούν πάνω στη σφήνα Πάσσαλος διαμέτρου b υνάμεις που δρούν πάνω στον πάσσαλο

30 Αστοχία πασσάλου flow-around type σε άμμο Τομή πασσάλου και περιβάλλοντος εδάφους ιάγραμμα Mohr Coulomb Κίνηση πασσάλου

Σχετικά έγγραφα

8.1.7 Κατασκευές Σταθερά Εδραζόμενες στον Πυθμένα Θεμελιώσεις με Πασσάλους

8.1.7 Κατασκευές Σταθερά Εδραζόμενες στον Πυθμένα Θεμελιώσεις με Πασσάλους Επιχειρησιακό Πρόγραμμα Εκπαίδευση και ια Βίου Μάθηση Πρόγραμμα ια Βίου Μάθησης ΑΕΙ για την Επικαιροποίηση Γνώσεων Αποφοίτων ΑΕΙ: Σύγχρονες Εξελίξεις στις Θαλάσσιες Κατασκευές Α.Π.Θ. Πολυτεχνείο Κρήτης