ΥΠΕΧΩ Ε / ΓΓ Ε / Γ Π Ε. ΕΥΡΩΚΩ ΙΚΑΣ 7 (EC 7) Γεωτεχνικός Σχεδιασµός Μέρος 1: Γενικοί Κανόνες

Transcript

1 ΗΜΕΡΙ Α ΕΥΡΩΚΩ ΙΚΩΝ ΥΠΕΧΩ Ε / ΓΓ Ε / Γ Π Ε ΕΥΡΩΚΩ ΙΚΑΣ 7 (EC 7) Γεωτεχνικός Σχεδιασµός Μέρος 1: Γενικοί Κανόνες υπό Α.Γ. Αναγνωστόπουλου Καθηγητού Ε.Μ.Π. ΑΘΗΝΑ ΜΑΡΤΙΟΣ

2 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Τα περιεχόµενα του Ευρωκώδικα 7: Γεωτεχνικός Σχεδιασµός (EC 7), οφείλουν να ικανοποιούν δύο προϋποθέσεις: α) Εναρµονισµό του τρόπου µελέτης των γεωτεχνικών έργων στην Ε.Ε. µε την σύνταξη ενιαίου κώδικα σχεδιασµού, ο οποίος θα αντικαθιστούσε τους µέχρι σήµερα χρησιµοποιούµενους κώδικες ή µεθοδολογίες σχεδιασµού στις διάφορες χώρες µέλη της Ε.Ε. και β) Εναρµόνιση του γεωτεχνικού µε τον δοµικό σχεδιασµό των έργων Πολιτικού Μηχανικού σύµφωνα µε το σύστηµα των Ευρωκωδίκων. Η τελευταία αυτή προϋπόθεση επιτεύχθηκε µε την θέσπιση και στην γεωτεχνική της µεθοδολογίας των «οριακών καταστάσεων» ως βάση για τον σχεδιασµό των έργων. Είναι λοιπόν αναγκαίο να γίνουν κατανοητές από τους Γεωτεχνικούς Μηχανικούς, που θα εφαρµόσουν τον νέο Κώδικα ΕC7 στις µελέτες, οι νέες (για την Γεωτεχνική) έννοιες που εισάγονται όπως: οριακές καταστάσεις αστοχίας / λειτουργικότητας, επιµέρους συντελεστές, χαρακτηριστικές τιµές δράσεων / παράµετροι κ.λπ. ιευκρινίζεται ότι ο Ευρωκώδικας 7 δεν απαιτεί καµία τροποποίηση των έως σήµερα χρησιµοποιουµένων υπολογιστικών προσοµοιωµάτων (υπολογιστικών µεθόδων) διαφοροποιείται όµως στον τρόπο εφαρµογής τους στη µελέτη των θεµελιώσεων και λοιπών γεωτεχνικών έργων, διότι εισάγει στην Γεωτεχνική την µεθοδολογία σχεδιασµού µέσω των οριακών καταστάσεων. Σηµειώνεται ότι µέχρι σήµερα υφίσταται µικρή εµπειρία στις χώρες της Ε.Ε. από εφαρµογές στην πράξη γεωτεχνικών µεθοδολογιών που βασίζονται στην αρχή των επιµέρους συντελεστών ασφαλείας και γι αυτό θα απαιτηθεί κάποιο «λογικό» διάστηµα για την υποχρεωτική εφαρµογή του Ευρωκώδικα ΙΣΤΟΡΙΚΟ ΤΗΣ ΕΞΕΛΙΞΗΣ ΤΟΥ ΕC7 Η Οµάδα για την σύνταξη του πρώτου Ευρωκώδικα 7 συγκροτήθηκε το 1987 από εκπροσώπους των Εθνικών Ενώσεων Εδαφοµηχανικής και Θεµελιώσεων των χωρών µελών της Ευρωπαϊκής Ενώσεως, υπό την Προεδρεία του Ν. Krebs Ovesen ( ανία). Το 1981 η Ευρωπαϊκή Ένωση αποτελείτο από 10 χώρες µεταξύ των οποίων και η Ελλάς. Το 1987 ολοκληρώθηκε και δηµοσιεύθηκε ως EC7 το 1990 το πρώτο σχέδιο (Model Code) για τους Γενικούς Κανόνες Γεωτεχνικού Σχεδιασµού. Το 1989 η σύνταξη όλων των Κωδίκων Σχεδιασµού για κτίρια και έργα Πολιτικού Μηχανικού ανατέθηκε στη CEN, οπότε και δηµιουργήθηκε η Τεχνική Επιτροπή CEN/TC250 1

3 αρµόδια για όλους τους «οµικούς Ευρωκώδικες». Η Υποεπιτροπή 7 ειδικότερα ανέλαβε την σύνταξη του Ευρωκώδικα 7: Γεωτεχνικός Σχεδιασµός. Πρώτος Πρόεδρος της CEN/TC- 250/SC7 µέχρι το 1998 διατέλεσε ο Ν. Krebs Ovesen. Από το 1998 και µέχρι σήµερα προεδρεύει της ανωτέρω επιτροπής ο R. Frank (Γαλλία) του οποίου η θητεία λήγει τον Ιούνιο του Ήταν προφανές και αναγνωρίσθηκε από την CEN, ότι λόγω της διαφορετικής φιλοσοφίας και µεθοδολογιών γεωτεχνικού σχεδιασµού στις διάφορες χώρες µέλη της Ε.Ε., για να γίνει αποδεκτό από όλες τις χώρες µέλη ένας ενιαίος Κώδικας Γεωτεχνικού Σχεδιασµού, θα έπρεπε το κείµενό του να περιλαµβάνει αποκλειστικά και µόνο βασικούς κανόνες και αρχές γεωτεχνικού σχεδιασµού. Έτσι, για την εφαρµογή του EC7, κάθε χώρα θα οφείλει να εκδόσει ένα εθνικό κώδικα, ο οποίος όµως θα πρέπει να είναι σύµφωνος µε τις αρχές του Ευρωκώδικα 7 και ο οποίος υπό µορφή συστάσεων θα µπορεί να περιλαµβάνει µεθοδολογίες που θα διευκολύνουν την πράξη. Το 1993 η Επιτροπή SC7 έκανε αποδεκτό το κείµενο του ENV ως pre-standard: Γεωτεχνικός Σχεδιασµός - Μέρος 1: Γενικοί Κανόνες, το οποίο στη συνέχεια δηµοσιεύθηκε (στην Αγγλική) από την CEN ως (δοκιµαστικό πρότυπο) ENV τον Οκτώβριο του Το κείµενο µεταφράσθηκε στην Ελληνική γλώσσα, µερίµνη του ΤΕΕ και της Ελληνικής Επιτροπής Εδαφοµηχανικής και Θεµελιώσεων το 1997 από τον κ. Μ. Καββαδά. Κατά την µετατροπή του ENV σε ΕΝ απαιτήθηκε σηµαντική εργασία και χρόνος προκειµένου να γίνουν ορισµένες µετατροπές και να περιληφθούν σε αυτόν οι παρατηρήσεις, αλλά και οι απαιτήσεις των διαφόρων χωρών µελών της ΕΕ προκειµένου να δηµιουργηθεί ένα κοινής αποδοχής κείµενο. ηµιουργήθηκε λοιπόν µια Οµάδα Εργασίας (WG1) από εκπροσώπους 19 χωρών τον Ιανουάριο του 1997, πριν δηλαδή την επίσηµη αποδοχή µετατροπής του ENV σε ΕΝ (Μάιος 1997). Την σύνταξη όµως του οριστικού κειµένου ανέλαβε 5-µελής Οµάδα (ΡΤ 1) υπό τον U. Smoltzyk (Γερµανία), η οποία συγκροτήθηκε το Η Οµάδα αυτή βρισκόταν σε συνεχή επαφή και υπό την εποπτεία των µελών της Επιτροπής SC7, και ολοκλήρωσε την εργασία της το Σηµειώνεται ότι το κείµενο αυτό έχει σηµαντικές τροποποιήσεις, σε σχέση µε το ENV του 1994, κυρίως σε θέµατα που αφορούν τους υπολογισµούς των γεωτεχνικών έργων. Τελικά η ψήφιση του Ευρωκώδικα «Geotechnical Design. Part I: General Rules» ως ΕΝ, πρόκειται να πραγµατοποιηθεί κατά το πρώτο εξάµηνο του Ο Ευρωκώδικας 7 αποτελείτο ακόµη και από άλλα δύο µέρη: Το Μέρος 2 για τον «γεωτεχνικό σχεδιασµό µέσω εργαστηριακών δοκιµών» και το Μέρος 3 για τον «γεωτεχνικό 2

4 σχεδιασµό µέσω επιτόπου δοκιµών». Τα µέρη 2 και 3 αναφέρονται ουσιαστικά στον προγραµµατισµό και ερµηνεία των αποτελεσµάτων των εργαστηριακών και επιτόπου γεωτεχνικών δοκιµών για την υποστήριξη του γεωτεχνικού σχεδιασµού. Τα κείµενα αυτά έγιναν αποδεκτά, χωρίς ιδιαίτερες δυσκολίες, από την Επιτροπή SC7 ως ENV και ENV το 1997και δηµοσιεύθηκαν από τη CEN (στην Αγγλική) το Στη συνέχεια κατά την διαδικασία µετατροπής των δύο αυτών κειµένων σε ΕΝ αποφασίσθηκε η ενοποίησή τους σε ενιαίο κείµενο µε τίτλο «ιερεύνηση του υπεδάφους και δοκιµές». Το κείµενο αυτό ολοκληρώθηκε, έγινε αποδεκτό από την Επιτροπή SC7ως pren : Ground investigation and testing, τον Οκτώβριο του 2003, και ακολουθεί η διαδικασία µετατροπής του ως ΕΝ. Σχήµα 1: Ευρωπαϊκοί και ιεθνείς Γεωτεχνικοί Κανονισµοί και Προδιαγραφές 3. ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΚΑΙ ΟΜΗ ΤΟΥ ΕΥΡΩΚΩ ΙΚΑ 7 Ο Ευρωκώδικας 7 είναι ένα συνοπτικό κείµενο (118 σελίδες) το οποίο εστιάζεται κυρίως στις αρχές (principles) του γεωτεχνικού σχεδιασµού των έργων Πολιτικού Μηχανικού. Αποτελεί ουσιαστικά ένα πλαίσιο κανόνων για την εναρµόνιση των µεθόδων σχεδιασµού στις χώρες της Ε.Ε. και δεν αποτελεί ένα εγχειρίδιο σχεδιασµού. Καλύπτει επίσης την εκτέλεση και τον 3

5 έλεγχο των κατασκευών, ως προς το σκέλος ότι οι κατασκευές είναι σύµφωνες προς τις παραδοχές των κανόνων σχεδιασµού που περιέχει. Το κείµενο συνοδεύεται από 9 Προσαρτήµατα (39 σελίδες) από τα οποία το πρώτο είναι κανονιστικό ενώ τα λοιπά πληροφοριακά για µεθόδους υπολογισµού που είναι διεθνώς αποδεκτές (π.χ. Ωθήσεων γαιών, φέρουσας ικανότητας (αντοχής), καθιζήσεων κ.ά.). Τέσσερις είναι οι απαιτήσεις που θα πρέπει να καλύπτει ένας Κώδικας Γεωτεχνικής Μηχανικής, όπως αυτές προκύπτουν κατά το σχεδιασµό ενός «συνήθους γεωτεχνικού έργου»: Εκτίµηση των φορτίων Επιλογή αντιπροσωπευτικών τιµών των εδαφικών παραµέτρων Μεθοδολογία αναλύσεως Αποδεκτός βαθµός ασφαλείας Έτσι και ο Ευρωκώδικας 7 θα πρέπει να δίνει απαντήσεις και στις τέσσερις ανωτέρω απαιτήσεις, ικανοποιώντας επί πλέον: α) Τις απαιτήσεις των Ευρωκωδίκων 1990 και 1991 (Βάσεις Σχεδιασµού, ράσεις), οι οποίες ισχύουν και χρησιµοποιούνται σε συνδυασµό µε τους λοιπούς οµικούς Ευρωκώδικες (Structural Eurocodes), άρα και µε τον EC7, β) Να «εξοµαλύνει» τυχόν διαφορές που υφίστανται ως προς την φιλοσοφία σχεδιασµού, που υφίστανται µέχρι σήµερα µεταξύ των ισχυόντων κανονισµών γεωτεχνικής στις διάφορες χώρες της Ε.Ε. 4

6 Ο Ευρωκώδικας 7 αποτελείται από τα ακόλουθα 9 Κεφάλαια: Κεφάλαιο 1 : Γενικά Κεφάλαιο 2 : Βάσεις του Γεωτεχνικού Σχεδιασµού Κεφάλαιο 3 : Γεωτεχνικά εδοµένα Κεφάλαιο 4 : Επίβλεψη Κατασκευών, Οργανοµετρήσεις & Συντήρηση Κεφάλαιο 5 : Επιχώσεις, Καταβιβασµός Σ.Υ.Υ., Βελτιώσεις Εδαφών Κεφάλαιο 6 : Επιφανειακές Θεµελιώσεις Κεφάλαιο 7 : Θεµελιώσεις µε Πασσάλους Κεφάλαιο 8 : Αγκυρώσεις Κεφάλαιο 9 : Έργα Αντιστηρίξεως Κεφάλαιο 10 : Υδραυλική Θραύση Κεφάλαιο 11 : Θέµατα Γενικής Ευστάθειας Κεφάλαιο 12 : Επιχώµατα Τα κεφάλαια αυτά περιέχουν αρχές σχεδιασµού αλλά και κανόνες εφαρµογής (συστάσεις) για τον γεωτεχνικό σχεδιασµό ενώ αντίθετα περιέχουν ελάχιστες υπολογιστικές αναφορές ή µεθοδολογίες σχεδιασµού. Στο κείµενο γίνεται διάκριση µεταξύ των «Αρχών» και των «Κανόνων Εφαρµογής», µε βάση τον χαρακτήρα κάθε κεφαλαίου. Έτσι: (α) Οι Αρχές (Ρ) περιλαµβάνουν: γενικές αναφορές και ορισµούς για τους οποίους δεν υπάρχει εναλλακτική δυνατότητα. απαιτήσεις και αναλυτικά προσοµοιώµατα για τα οποία δεν επιτρέπεται εναλλακτική θεώρηση εκτός εάν τούτο αναφέρεται ρητώς. (β) Οι Κανόνες Εφαρµογής: αποτελούν παραδείγµατα γενικών παραδεκτών κανόνων οι οποίοι ακολουθούν τις Αρχές και ικανοποιούν τις απαιτήσεις τους. Σηµειώνεται ότι επιτρέπεται η χρήση εναλλακτικών Κανόνων Εφαρµογής (πέραν αυτών του ΕC7) υπό την προϋπόθεση ότι είναι σύµφωνοι προς τις Αρχές του EC7. Γενικά η χρήση του EC7 βασίζεται σε ορισµένες παραδοχές και προϋποθέσεις, από τις κυριότερες των οποίων είναι η προϋπόθεση ότι: «οι γεωτεχνικές κατασκευές σχεδιάζονται από προσωπικό που έχει την κατάλληλη εξειδίκευση (qualified personnel) αλλά και εµπειρία». Σε κάθε περίπτωση ο EC7 απευθύνεται κυρίως σε Πολιτικούς Μηχανικούς µε εξειδίκευση στη Γεωτεχνική. 5

7 4. ΒΑΣΕΙΣ ΤΟΥ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΟΥ ΣΧΕ ΙΑΣΜΟΥ 4.1. Επικινδυνότητα - Κατηγορίες Γεωτεχνικών Έργων Το πρώτο στάδιο κατά την εφαρµογή µιας διαδικασίας γεωτεχνικού σχεδιασµού είναι η εκτίµηση της πολυπλοκότητός του. Μια τέτοια διαδικασία θα πρέπει λοιπόν να είναι ικανή να αντιµετωπίζει, τόσο τις πολύ απλές όσο και τις ιδιατέρως πολύπλοκες καταστάσεις σχεδιασµού. Για την εκτίµηση της πολυπλοκότητος ενός γεωτεχνικού σχεδιασµού θα πρέπει να λαµβάνονται υπόψη οι ακόλουθες παράµετροι: 1. Οι συνθήκες του υπεδάφους 2. Οι συνθήκες των υπογείων υδάτων 3. Η σεισµικότητα της περιοχής 4. Οι επιδράσεις από το περιβάλλον (όπως η υδρολογία, τα επιφανειακά νερά, οι κίνδυνοι συνιζήσεων, οι εποχιακές µεταβολές της φυσικής υγρασίας κ.ά.). 5. Οι συνθήκες σε σχέση µε τον περιβάλλοντα χώρο της κατασκευής (όπως οι γειτονικές κατασκευές, τα δίκτυα κοινής ωφέλειας, η κυκλοφορία κ.λ.π.). 6. Η ευαισθησία και το µέγεθος της κατασκευής Για την συστηµατική εκτίµηση της πολυπλοκότητας ενός γεωτεχνικού σχεδιασµού ο EC7, υπό τύπο συστάσεως (application rule), εισάγει την έννοια των Γεωτεχνικών Κατηγοριών. Το πλεονέκτηµα της κατηγοριοποίησης αυτής είναι το ότι προσφέρει ένα πλαίσιο εκτίµησης του επιπέδου επικινδυνότητας του γεωτεχνικού σχεδιασµού. Η «γεωτεχνική επικινδυνότητα» εξαρτάται τόσο από την ύπαρξη γεωτεχνικών κινδύνων (παράµετροι 1 έως 4) όσο και από την τρωτότητα της κατασκευής (παράµετροι 5 και 6). Παραδείγµατα κατασκευών που εµπίπτουν στην Γεωτεχνική Κατηγορία 1, είναι οι µικρές σχετικά κατασκευές, σε γνωστές εδαφικές συνθήκες που δεν περιέχουν ενστρώσεις µαλακών ή χαλαρών εδαφών ή ακόµη ότι δεν βρίσκονται κοντά σε επικλινή πρανή. Παραδείγµατα κατασκευών που εµπίπτουν στην Γεωτεχνική Κατηγορία 3, αποτελούν οι µεγάλες ή ασυνήθεις κατασκευές, οι κατασκευές σε εξαιρετικά πολύπλοκες συνθήκες υπεδάφους, η διερεύνηση των οποίων απαιτεί ειδικές έρευνες και δοκιµές. 6

8 4.2 Οριακές Καταστάσεις Σύµφωνα µε τους οµικούς Ευρωκώδικες, κατά τον σχεδιασµό µέσω των «Οριακών Καταστάσεων» εξετάζεται εάν η κατασκευή ή µέρος αυτής ικανοποιεί µια σειρά απαιτήσεων (οριακών καταστάσεων), πέραν των οποίων η κατασκευή δεν ανταποκρίνεται στις προδιαγραφές. Όλοι οι οµικοί Ευρωκώδικες βασίζονται στην απαίτηση σχεδιασµού των έργων µε έλεγχο έναντι δύο τύπων οριακών καταστάσεων (EN 1990): α) Οριακές Καταστάσεις Αστοχίας (ultimate limit states - ULS) που αφορούν υπέρβαση της φέρουσας αντοχής (ικανότητας) κάποιου στοιχείου του έργου. β) Οριακές Καταστάσεις Λειτουργικότητας (serviceability limit states - SLS) που αφορούν υπέρβαση των λειτουργικών απαιτήσεων του έργου (π.χ. υποχώρηση, µετακίνηση, στροφή, παραµόρφωση ή ρηγµάτωση πέραν των αποδεκτών ορίων). Για την Γεωτεχνική: Η οριακή κατάσταση αστοχίας (ULS) λαµβάνει χώρα: είτε όταν δηµιουργηθεί ένας µηχανισµός θραύσεως µέσα στο έδαφος είτε όταν δηµιουργηθεί ένας µηχανισµός θραύσεως ή σοβαρές βλάβες στην κατασκευή, λόγω παραµορφώσεων στο έδαφος θεµελιώσεως. Η οριακή κατάσταση λειτουργικότητας (SLS) λαµβάνει χώρα όταν: οι παραµορφώσεις του εδάφους επιφέρουν προβλήµατα στην λειτουργικότητα της κατασκευής ή δηµιουργούν µη αποδεκτές µετακινήσεις γενικότερα. Γενικά η διαστασιολόγηση των γεωτεχνικών έργων γίνεται µε το δυσµενέστερο των ανωτέρω δύο κριτηρίων, που όµως δεν είναι γνωστό εκ των προτέρων, επειδή δεν εξαρτάται µόνο από το είδος του εδάφους αλλά και από το είδος και τις λειτουργικές απαιτήσεις της κατασκευής. Τελικά ο Ευρωκώδικας 7 ακολουθεί την µέχρι σήµερα συνήθη πρακτική και µεθοδολογίες υπολογισµών απαιτώντας τους δύο ανωτέρω ελέγχους οριακών καταστάσεων, µε τις εξής παρατηρήσεις: α) Εισάγει σηµαντικές τροποποιήσεις σε όρους, έννοιες και µεθόδους κατά τον έλεγχο έναντι των οριακών καταστάσεων αστοχίας. Έτσι ενώ µε τις γνωστές συµβατικές µεθόδους ο έλεγχος έναντι αστοχίας γίνεται µε τη µέθοδο του «ενιαίου συντελεστού ασφαλείας» αντιθέτως, σύµφωνα µε τον Ευρωκώδικα 7 ο έλεγχος αυτός γίνεται µε τη µέθοδο των επιµέρους συντελεστών (partial factors) οι οποίοι εφαρµόζονται τόσο στα µεγέθη των φορτίων (δράσεων) όσο και στις ιδιότητες των υλικών. β) εν εισάγονται ουσιαστικές τροποποιήσεις κατά τον έλεγχο έναντι οριακών καταστάσεων λειτουργικότητας, εκτός 7

9 από ορισµένες αλλαγές στην ονοµατολογία, λόγω τροποποιήσεως των όρων στους Ευρωκώδικες 4.3 Μεθοδολογίες Σχεδιασµού Οι απαιτήσεις του γεωτεχνικού σχεδιασµού µε βάση τον Ευρωκώδικα 7 µπορούν να επιτευχθούν µε την εφαρµογή µιας ή ενός συνδυασµού των ακολούθων µεθόδων σχεδιασµού: Χρήση υπολογιστικών µεθόδων Αποδοχή καθοδηγητικών µέτρων Χρήση πειραµατικών προσοµοιωµάτων και δοκιµαστικών φορτίσεων Χρήση και παρατηρήσεων κατά τον σχεδιασµό (Observational Method) H χρήση υπολογιστικών µεθόδων είναι η πλέον συνήθης µεθοδολογία σχεδιασµού. Η αποδοχή καθοδηγητικών µέτρων εφαρµόζεται π.χ. στην περίπτωση καθορισµού του ελαχίστου βάθους θεµελιώσεως για την αποφυγή παγοπληξίας. Ένας συνδυασµός των ανωτέρω µεθόδων εφαρµόζεται π.χ. στην περίπτωση των θεµελιώσεων δια πασσάλων, όπου τα αποτελέσµατα δοκιµαστικών φορτίσεων µπορούν να συνδυασθούν µε υπολογισµούς για την εκτίµηση της αντοχής του πασσάλου. Σε περιπτώσεις όπου είναι δύσκολο να εκτιµηθεί η συµπεριφορά του εδάφους. ο Ευρωκώδικας 7 επιτρέπει την αποδοχή προσέγγισης του προβλήµατος και µε παρατηρήσεις της συµπεριφοράς του γεωτεχνικού έργου (observational method), πράγµα το οποίο αποτελεί καινοτοµία για ένα Κώδικα Γεωτεχνικής. 5. ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΟΣ ΣΧΕ ΙΑΣΜΟΣ ΜΕΣΩ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΩΝ 5.1 Συνιστώσες του Γεωτεχνικού Σχεδιασµού Ο σχεδιασµός µέσω υπολογισµών κατά τον EC7 θα πρέπει να ακολουθεί τόσο τις βασικές απαιτήσεις του ΕΝ 1990 όσο και τους ειδικότερους κανόνες και αρχές του ΕC7. Ένας τέτοιος σχεδιασµός περιλαµβάνει τις ακόλουθες συνιστώσες: Τις δράσεις (επιβαλλόµενα φορτία ή µετακινήσεις) Τις ιδιότητες των εδαφών, βράχων ή άλλων υλικών Τα γεωµετρικά στοιχεία Τους επιµέρους συντελεστές ή άλλα στοιχεία ασφαλείας 8

10 Τις οριακές ή επιτρεπόµενες τιµές των παραµορφώσεων, δονήσεων, κ.λπ. Τα πρότυπα υπολογισµού Οι ανωτέρω συνιστώσες σχετίζονται µεταξύ τους, (π.χ. ο τρόπος καθορισµού και επιλογής των δράσεων και των εδαφικών ιδιοτήτων επηρεάζει και τον απαιτούµενο συντελεστή ασφαλείας), ενώ οι αρχές για τον καθορισµό κάθε µίας από αυτές περιλαµβάνονται στον EC Χαρακτηριστικές τιµές και τιµές σχεδιασµού των εδαφικών ιδιοτήτων Κατά τους ελέγχους των έργων έναντι των οριακών καταστάσεων, τα µεγέθη των δράσεων (actions) και των εδαφικών ιδιοτήτων (material properties) υπεισέρχονται στους υπολογισµούς µε τις λεγόµενες τιµές σχεδιασµού (design values). Οι τιµές σχεδιασµού προκύπτουν από τις χαρακτηριστικές τιµές (characteristic values) µε εφαρµογή των επιµέρους συντελεστών (partial factors). Οι µέχρι σήµερα χρησιµοποιούµενες ιδιότητες των εδαφικών υλικών αποτελούν συντηρητικά επιλεγµένες εκτιµήσεις των µεγεθών αυτών και περιλαµβάνουν κατά την εκτίµηση του µελετητή: την τυχαία µεταβλητότητα του εδάφους την διατάραξη κατά την δειγµατοληψία τις ατέλειες των εργαστηριακών δοκιµών το είδος και σηµασία του εκτελούµενου έργου καθώς και την προσωπική εµπειρία του µηχανικού για τον συγκεκριµένο τύπο εδάφους και έργου Έτσι η επιλογή των τιµών των ιδιοτήτων των εδαφικών υλικών γίνεται κυρίως µε υποκειµενικά κριτήρια και συχνά η επιλογή αυτή αποτελεί «τέχνη» και όχι µόνο επιστήµη. Για τον περιορισµό της υποκειµενικότητας στην επιλογή των τιµών των ιδιοτήτων των υλικών (αλλά και των φορτίσεων) οι Ευρωκώδικες εισάγουν την έννοια της χαρακτηριστικής τιµής η οποία κατά τον Ευρωκώδικα 7. Μέρος 1 ( 2.4.5) αποτελεί µία συντηρητική εκτίµηση (cautious estimate) της µέσης τιµής της συγκεκριµένης παραµέτρου. 9

11 Έτσι τόσο η χαρακτηριστική τιµή X k (κατά τον ΕC7) όσον και η συντηρητικά επιλεγµένη τιµή κατά τον παραδοσιακό τρόπο υπολογισµού, θεωρούνται ότι είναι ισοδύναµες για την πράξη. Σηµειώνεται ότι κατά την επιλογή της χαρακτηριστικής τιµής για συγκεκριµένη οριακή κατάσταση, θα πρέπει να συνεκτιµάται και ο όγκος του εδάφους που επηρεάζεται από το πρόβληµα. Έτσι η χαρακτηριστική τιµή ενός συγκεκριµένου εδαφικού στρώµατος (π.χ. η γωνία φ ) µπορεί να έχει διαφορετική τιµή για διαφορετικούς µηχανισµούς αστοχίας. Π.χ.: στην περίπτωση µιας ευστάθειας πρανών, η χαρακτηριστική τιµή (X k ) προκύπτει ως η συντηρητική µέση τιµή της αντοχής κατά το µήκος της επιφάνειας ολισθήσεως, (η οποία µπορεί να περιλαµβάνει τόσο µικρές ζώνες αδυναµίας όσο και στιφρές ζώνες). αντίθετα η αστοχία ενός µεµονωµένου πασσάλου επηρεάζει ένα πολύ µικρότερο όγκο εδάφους και εάν ο πάσσαλος εδράζεται σε µία τοπική ζώνη «αδυναµίας», του ανωτέρω σχηµατισµού, η συντηρητική µέση τιµή της αντοχής στη ζώνη αυτή (X k ) είναι κατά πολύ µικρότερη από αυτή για την ευστάθεια πρανών (βλ. σχήµα 2). Ο Ευρωκώδικας 7, προσπαθώντας να ποσοτικοποιήσει την «συντηρητικότητα» κατά τον προσδιορισµό της χαρακτηριστικής τιµής, αναφέρει ως σύσταση, ότι όπου τα διαθέσιµα στοιχεία είναι επαρκή για την εφαρµογή στατιστικών µεθόδων «ως χαρακτηριστική τιµή (X k ) µιας παραµέτρου (X) θεωρείται η τιµή της παραµέτρου µε πιθανότητα υπέρβασης (επί το δυσµενέστερο) ίση µε 5%». 10

12 Σχήµα 2: Χαρακτηριστικές τιµές c u για διάφορες περιπτώσεις σχεδιασµού Σηµειώνεται ότι η θεώρηση αυτή ισχύει και για τον υπολογισµό των χαρακτηριστικών τιµών των παραµέτρων που υπεισέρχονται στους ελέγχους των οριακών καταστάσεων λειτουργίας. Οι τιµές σχεδιασµού των δράσεων (F d ) και των ιδιοτήτων των υλικών (X d ) που υπεισέρχονται στους ελέγχους έναντι οριακών καταστάσεων αστοχίας, υπολογίζονται µέσω των σχέσεων (α) και (β): Για τις δράσεις: F d = F k. γ F (α) F d = F rep. γ F µε F rep = Ψ F k Για τις ιδιότητες: X d = X k / γ M (β) ή µε απευθείας εκτίµηση. όπου: F rep = αντιπροσωπευτική τιµή γ F = επιµέρους συντελεστής για τις δράσεις γ Μ = επιµέρους συντελεστής για τις εδαφικές ιδιότητες ψ = συντελεστής συνδυασµού των δράσεων (ΕΝ 1990) Θα πρέπει να διευκρινισθεί ότι οι ανωτέρω επιµέρους συντελεστές δεν αποσκοπούν να περιλάβουν το βαθµό αβεβαιότητος (ή πιθανό σφάλµα) κατά τον προσδιορισµό των 11

13 αντιστοίχων παραµέτρων, γιατί τούτο έχει ήδη ληφθεί υπ όψη κατά τον υπολογισµό των χαρακτηριστικών τιµών. Αντίθετα περιλαµβάνουν: α) Ένα µέσο πιθανό σφάλµα που εισάγεται λόγω της αναλυτικής προσοµοίωσης του φυσικού προβλήµατος β) Ένα πρόσθετο περιθώριο ασφαλείας ως προς την κατάσταση αστοχίας το οποίο έχει επιλεγεί κατά τέτοιο τρόπο ώστε γενικά τα αποτελέσµατα της µεθόδου του Ευρωκώδικα να µην αποκλίνουν σηµαντικά από αντίστοιχα αποτελέσµατα της παλαιότερης συµβατικής µεθοδολογίας, δηλαδή αυτής µε χρήση ενός ενιαίου συντελεστή ασφαλείας. Θα πρέπει να σηµειωθεί ότι δεν είναι δυνατό οι δύο µεθοδολογίες να δίνουν τα ίδια ακριβώς αποτελέσµατα σε όλες τις περιπτώσεις έργων, κυρίως επειδή, σε αντίθεση µε τη µεθοδολογία του ενιαίου συντελεστή ασφαλείας, οι επιµέρους συντελεστές δεν εξαρτώνται από τον τύπο του έργου. 12

14 Σχήµα 3: ιαδικασία για τον προσδιορισµό τιµών σχεδιασµού από αποτελέσµατα δοκιµών 6. ΟΡΙΑΚΕΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ (SLS) Κατά τον Ευρωκώδικα 7 διακρίνονται οι εξής οριακές καταστάσεις αστοχίας: EQU: Απώλεια στατικής ισορροπίας της κατασκευής ή του εδάφους ως στερεού σώµατος, χωρίς σηµαντική συνεισφορά της διατµητικής αντοχής του 13

15 εδάφους ή των δοµικών υλικών στην αντίσταση (π.χ. αστοχία τοίχου αντιστηρίξεως λόγω ανατροπής). STR: GEO: UPL: οµικού τύπου οριακή κατάσταση που περιλαµβάνει αστοχία δοµικού στοιχείου του έργου ή υπερβολική παραµόρφωση της κατασκευής όπως π.χ. η καµπτική ή διατµητική αστοχία πασσάλου λόγω εγκάρσιας φόρτισης στην κεφαλή του, καµπτική αστοχία εύκαµπτου τοίχου αντιστήριξεως, κ.λπ. αστοχία ή υπερβολική παραµόρφωση του εδάφους, κατά την οποία η αντοχή του εδάφους είναι σηµαντική στην εξασφάλιση της αντοχής (π.χ. υπέρβαση της φέρουσας αντοχής πεδίλου, διατµητικής αστοχίας πρανούς, αστοχία τοίχου αντιστηρίξεως λόγω ολίσθησης στη βάση του κ.λπ.) απώλεια της ισορροπίας της κατασκευής ή του εδάφους λόγω υδατικών πιέσεων ανώσεως (επίπλευση) ή άλλη κατακόρυφη δράση (π.χ. αστοχία στεγανολεκάνης λόγω άνωσης). HYD: υδραυλική αστοχία (hydraulic heave), εσωτερική διάβρωση και διασωλήνωση του εδάφους λόγω ροής µε υδραυλική κλίση εντός του εδάφους. Κατά τους οµικούς Ευρωκώδικες, η ανάλυση των οριακών καταστάσεων αστοχίας πρέπει να γίνεται µε τη µέθοδο των «επιµέρους συντελεστών». Η µέθοδος αυτή διασφαλίζει ότι η τιµή σχεδιασµού της έντασης (E d ) σε οποιαδήποτε θέση του έργου δεν υπερβαίνει την τιµή σχεδιασµού της αντίστοιχης αντίστασης (R d ), δηλαδή: Ε d R d (1) Για παράδειγµα, κατά τον έλεγχο ενός τοίχου αντιστηρίξεως βαρύτητας έναντι ολισθήσεως στη βάση του, «ένταση» αποτελεί η δύναµη που τείνει να προκαλέσει την ολίσθηση (ώθηση γαιών, κ.λπ.) ενώ «αντίσταση» είναι η διατµητική αντοχή του εδάφους στη βάση του τοίχου που ανθίσταται στην ολίσθηση. Αντιστοίχως, στην περίπτωση ελέγχου της ευστάθειας πρανούς, «ένταση» αποτελεί η δύναµη (ή ροπή) που τείνει να προκαλέσει την αστοχία ενώ «αντίσταση» είναι η δύναµη (ή ροπή) λόγω της διατµητικής αντοχής του εδάφους που ανθίσταται στην αστοχία. Οι τιµές σχεδιασµού της έντασης (E d ) και αντίστασης (R d ) µπορούν να υπολογισθούν µε δύο εναλλακτικούς τρόπους: 14

16 1. Με εφαρµογή των επιµέρους συντελεστών δράσεων και εδαφικών ιδιοτήτων (γ f, γ m ) στις χαρακτηριστικές τιµές των δράσεων (F k ) και των εδαφικών ιδιοτήτων (X k ), δηλαδή µε σχέσεις της µορφής: E d = Ε (γ f F rep ; G d ) (2α) X R = k d R (2β) γm όπου: Ε, R = F k, X k = γ F, γ M = G = συναρτήσεις υπολογισµού της έντασης και αντίστασης που εξαρτώνται από τις δράσεις (F) και τις εδαφικές ιδιότητες (X). χαρακτηριστικές τιµές των δράσεων και των εδαφικών ιδιοτήτων. επιµέρους συντελεστές προσαύξησης των δράσεων και αποµείωσης των εδαφικών ιδιοτήτων, αντιστοίχως. Οι συντελεστές αυτοί είναι µεγαλύτεροι από (και ενίοτε ίσοι µε) τη µονάδα και δίνονται στο Παράρτηµα Α του Ευρωκώδικα 7-1 για κάθε τύπο έργου (πάσσαλοι, τοίχοι αντιστηρίξεως, κλπ.) και κατάσταση αστοχίας (EQU, STR, GEO, UPL, HYD) γεωτεχνικές δράσεις, δηλαδή δράσεις που ασκούνται από το έδαφος ή το υπόγειο νερό, όπως ωθήσεις γαιών, άνωση υπογείων έργων, κ.λ.π. Οι γεωτεχνικές δράσεις αποτελούν ειδική κατηγορία δράσεων επειδή οι τιµές τους δεν είναι σταθερές αλλά εξαρτώνται από τις εδαφικές ιδιότητες και το µέγεθος της παραµόρφωσης (π.χ. ωθήσεις γαιών) ή τον χρόνο (π.χ. ανώσεις). Ο υπολογισµός της τιµής σχεδιασµού των γεωτεχνικών δράσεων (G d ) περιγράφεται παρακάτω. 2. Με εφαρµογή των επιµέρους συντελεστών εντάσεων και αντιστάσεων (γ E, γ R ) στις χαρακτηριστικές τιµές της έντασης (Ε k ) και της αντίστασης (R k ), δηλαδή µε σχέσεις της µορφής: E d = γ E. E k = γ E. E (F rep ; ψ G k ) (3α) R d 1 1 = Rk = R( Xk ) (3β) γ γ R R όπου (γ Ε, γ R ) είναι οι επιµέρους συντελεστές προσαύξησης της έντασης και αποµείωσης της αντίστασης, αντιστοίχως. Οι συντελεστές αυτοί είναι µεγαλύτεροι από (και ενίοτε ίσοι µε) τη µονάδα και δίνονται στο Παράρτηµα Α του Ευρωκώδικα 7-1 για κάθε τύπο 15

17 έργου (πάσσαλοι, τοίχοι αντιστηρίξεως, κ.λπ.) και κατάσταση αστοχίας (EQU, STR, GEO, UPL, HYD). Οι ανωτέρω τρόποι υπολογισµού των τιµών σχεδιασµού των εντάσεων και αντιστάσεων µπορούν να συνδυασθούν, δηλαδή να χρησιµοποιηθούν οι σχέσεις (2α) και (3β) ή οι σχέσεις (2β) και (3α), µε συνέπεια να προκύπτουν τέσσερις εναλλακτικοί τρόποι υπολογισµού των (E d, R d ). Αν και οι τρόποι αυτοί είναι θεωρητικώς ισότιµοι, στην περίπτωση: 1. µή-γραµµικών αναλύσεων µε αριθµητικές µεθόδους (π.χ. µε πεπερασµένα στοιχεία), 2. χρήσης εµπειρικών ή πειραµατικών µεθόδων υπολογισµού που δίνουν απευθείας τις αντιστάσεις (ή/και τις εντάσεις). απαιτείται η χρήση των σχέσεων (3), ώστε οι αναλύσεις να γίνουν µε τις χαρακτηριστικές τιµές των δράσεων και των εδαφικών ιδιοτήτων και οι επιµέρους συντελεστές (γ Ε, γ R ) να επιβληθούν στα τελικά αποτελέσµατα των υπολογισµών (π.χ. στις καµπτικές ροπές, αντιστάσεις κ.λπ.). Πράγµατι, η επιβολή των επιµέρους συντελεστών στις εδαφικές ιδιότητες (σχέσεις 2) στην περίπτωση µη-γραµµικών αναλύσεων, θα έχει ως αποτέλεσµα την πλασµατική αποµείωση των εδαφικών παραµέτρων µε συνέπεια την πλασµατική πρόβλεψη διαρροών του εδάφους και αναδιανοµών τάσεων που µπορούν να αλλοιώσουν σηµαντικά την πραγµατική συµπεριφορά του έργου. Αντιστοίχως οι τιµές σχεδιασµού των γεωτεχνικών δράσεων (G d ) µπορούν επίσης να υπολογισθούν µε δύο εναλλακτικούς τρόπους: 1. Με επιβολή του επιµέρους συντελεστή δράσεων (γ F ) στη χαρακτηριστική τιµή της γεωτεχνικής δράσης (G k ): G d = γ F ψ G k = γ F ψ G (Χ k ) (4α) 2. Με επιβολή των επιµέρους συντελεστών εδαφικών ιδιοτήτων (γ M ) στις χαρακτηριστικές τιµές των εδαφικών ιδιοτήτων (X k ) από τις οποίες εξαρτάται η γεωτεχνική δράση: G d = ψ G (X k / γ M ) (4β) 16

18 6.1 Μέθοδοι Ανάλυσης Συνήθεις Συνδυασµοί φορτίσεων Οι συνήθεις συνδυασµοί φορτίσεων περιλαµβάνουν τις µόνιµες και συνήθεις µεταβλητές δράσεις του έργου. Οι ανωτέρω εναλλακτικοί τρόποι υπολογισµού των τιµών σχεδιασµού εντάσεων και αντιστάσεων (E d, R d ) εισάγουν τις ακόλουθες τρεις εναλλακτικές µεθόδους ανάλυσης (Design Approaches) των γεωτεχνικών έργων. Κατά τον Ευρωκώδικα 7-1, κάθε χώρα µπορεί να επιλέξει την εφαρµοστέα µέθοδο ανάλυσης. Οι τρεις ανωτέρω εναλλακτικές µέθοδοι ανάλυσης ήταν αναγκαίο να καθιερωθούν προκειµένου να επιτευχθεί µια οµόφωνη έγκριση του EC7-1 από τις διάφορες χώρες µέλη της Ε.Ε.. Σηµειώνεται ότι όπως αναφέρθηκε παραπάνω, ανεξαρτήτως της επιλεγείσας µεθόδου ανάλυσης, σε ορισµένα προβλήµατα (όπως π.χ. σε µη γραµµικές αναλύσεις µε πεπερασµένα στοιχεία) απαιτείται η χρήση των σχέσεων (3) και συνεπώς η µέθοδος ανάλυσης είναι πρακτικώς µονοσήµαντη. Οι τιµές των επιµέρους συντελεστών που υπεισέρχονται στις διάφορες µεθόδους ανάλυσης δίνονται στο Παράρτηµα Α του Ευρωκώδικα 7-1. Μέθοδος Ανάλυσης 1 Συνήθως εφαρµόζονται οι σχέσεις (2), µε εξαίρεση περιπτώσεις µη-γραµµικών αναλύσεων µε αριθµητικές µεθόδους όπου προτιµούνται οι σχέσεις (3). Απαιτούνται δύο χωριστοί έλεγχοι µε διαφορετικές οµάδες τιµών επιµέρους συντελεστών. Ο πρώτος έλεγχος, που περιλαµβάνει την οµάδα (Α 1, Μ 1, R 4 ) των επιµέρους συντελεστών, προσαυξάνει τις δράσεις (γ Μ > 1) χωρίς ταυτόχρονη αποµείωση των εδαφικών ιδιοτήτων (γ F = 1), έχει ως σκοπό να καλύψει τις αβεβαιότητες των δράσεων. Ο δεύτερος έλεγχος περιλαµβάνει την οµάδα (Α 2, Μ 2, R 1 ) των επιµέρους συντελεστών. Κατά τον δεύτερο έλεγχο αποµειώνονται οι εδαφικές ιδιότητες (γ m > 1) χωρίς ταυτόχρονη προσαύξηση των δράσεων (γ f = 1) και έχει ως σκοπό να καλύψει τις αβεβαιότητες των εδαφικών παραµέτρων. Συνήθως απαιτείται η εκτέλεση και των δύο ελέγχων επειδή δεν είναι προφανές εκ των προτέρων, ποιος από τους δύο είναι κρίσιµος (ο σχεδιασµός γίνεται µε τον δυσµενέστερο εκ των δύο ελέγχων). Η µέθοδος αυτή ονοµάζεται και µέθοδος µε επιµέρους συντελεστές υλικών (MFA). 17

19 Μέθοδος Ανάλυσης 2 Εφαρµόζονται οι σχέσεις (3) µε την οµάδα (Α 1, Μ 1, R 2 ) των επιµέρους συντελεστών. Οι επιµέρους συντελεστές που προτείνονται κατά τη µέθοδο αυτή, (EC7-1, Παράρτηµα Α) έχουν ως σκοπό να εξασφαλίσουν ότι τα αποτελέσµατά της δεν αποκλίνουν σηµαντικά από αυτά που θα προέκυπταν µε εφαρµογή ενιαίων συντελεστών ασφαλείας σύµφωνα µε τις παλαιότερες συµβατικές µεθόδους. Η µέθοδος αυτή ονοµάζεται και µέθοδος µε επιµέρους συντελεστές αντιστάσεως (RFA). Μέθοδος Ανάλυσης 3 Εφαρµόζονται οι σχέσεις (2) µε την οµάδα (Α 1 για δοµικά φορτία ή Α 2 για γεωτεχνικά φορτία, Μ 2 και R 3 ) των επιµέρους συντελεστών Τυχηµατικές φορτίσεις Οι τυχηµατικές φορτίσεις περιλαµβάνουν, πέραν των µόνιµων και συνήθων πρόσκαιρων δράσεων, και µία τυχηµατική δράση (π.χ. από πρόσκρουση, λόγω υποσκαφής µέρους της θεµελίωσης, κ.λπ.). Κατά τον Ευρωκώδικα 7-1, στους ελέγχους οριακών καταστάσεων αστοχίας χρησιµοποιούνται οι εξής τιµές των επιµέρους συντελεστών: 1. Για τις δράσεις και εντάσεις, τιµές ίσες µε τη µονάδα. 2. Για τις εδαφικές ιδιότητες και τις αντιστάσεις, τιµές αναλόγως της συχνότητας εµφάνισης της συγκεκριµένης φόρτισης και των συνεπειών της. Στις συνήθεις τυχηµατικές φορτίσεις, οι συντελεστές λαµβάνονται µε τις τιµές που εφαρµόζονται στους συνήθεις συνδυασµούς φορτίσεων (βλέπε ανωτέρω). Σε πολύ σπάνιες τυχηµατικές φορτίσεις µπορεί να χρησιµοποιούνται ακόµη και µοναδιαίες τιµές Σεισµικές φορτίσεις Ο Ευρωκώδικας 8-5 δίνει τις εξής τιµές των επιµέρους συντελεστών για σεισµικές φορτίσεις: 1. Για τις δράσεις και εντάσεις, τιµές ίσες µε τη µονάδα. 2. Για τις εδαφικές ιδιότητες και τις αντιστάσεις, τιµές αναλόγως της συχνότητας εµφάνισης της σεισµικής φόρτισης και των συνεπειών της. Στις συνήθεις σεισµικές 18

20 φορτίσεις (µε µέση περίοδο επαναφοράς 475 έτη), οι συντελεστές λαµβάνονται µε τις τιµές που εφαρµόζονται στους συνήθεις συνδυασµούς φορτίσεων (βλέπε ανωτέρω). Σε πολύ σπάνιες σεισµικές φορτίσεις µπορεί να χρησιµοποιούνται και χαµηλότερες τιµές των επιµέρους συντελεστών εδαφικών ιδιοτήτων και αντιστάσεων. 7. ΟΡΙΑΚΗ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΌΤΗΤΑΣ (SLS) Κατά τον Ευρωκώδικα 7 ο έλεγχος στην οριακή κατάσταση λειτουργικότητας περιλαµβάνει τα εξής στάδια: 1. Εκτίµηση των χαρακτηριστικών τιµών των δράσεων και των εδαφικών ιδιοτήτων. Οι χαρακτηριστικές τιµές των δράσεων συνήθως δίδονται από τους κανονισµούς ή τις προδιαγραφές του έργου. Οι χαρακτηριστικές τιµές των εδαφικών παραµέτρων παραµορφωσιµότητας προκύπτουν από γεωτεχνική έρευνα ως συντηρητικές µέσες τιµές των αντιστοίχων µεγεθών. 2. Υπολογισµός των τιµών σχεδιασµού των δράσεων και των εδαφικών ιδιοτήτων µε εφαρµογή µοναδιαίων τιµών των επιµέρους συντελεστών και της σχέσης: Ε d C d Όπου: E d, η τιµή σχεδιασµού της έντασης και C d, η οριακή τιµή σχεδιασµού του αποτελέσµατος της έντασης, π.χ. η επιτρεπόµενη καθίζηση. 3. Υπολογισµός των δράσεων λειτουργίας του έργου και των παραµορφώσεων µε εφαρµογή ενός κατάλληλου υπολογιστικού προσοµοιώµατος και χρήση των τιµών σχεδιασµού των δράσεων και των εδαφικών ιδιοτήτων (στάδιο 2). 4. Έλεγχος επάρκειας στην κατάσταση λειτουργικότητας µέσω σύγκρισης των παραµορφώσεων (στάδιο 3) µε τις αποδεκτές παραµορφώσεις της κατασκευής. Σε περίπτωση µή-αποδεκτής συµπεριφοράς, ακολουθεί επαναδιαστασιολόγηση του έργου και επανάληψη των σταδίων 3 και 4. Ο έλεγχος στην οριακή κατάσταση λειτουργικότητας κατά την παλαιά µέθοδο είναι ακριβώς ίδιος και δίνει ουσιαστικά τα ίδια αποτελέσµατα, δεδοµένου ότι: 1. Η εκτίµηση των τιµών των δράσεων και των εδαφικών ιδιοτήτων γίνεται πρακτικά µε τον ίδιο τρόπο. 19

21 2. εν χρησιµοποιούνται επιµέρους συντελεστές, γεγονός που ταυτίζεται µε τη χρήση µοναδιαίων επιµέρους συντελεστών. 3. Ο υπολογισµός των δράσεων λειτουργίας και των αντίστοιχων παραµορφώσεων µπορεί να γίνει µε το ίδιο αναλυτικό προσοµοίωµα τόσο µε την παλαιά όσο και µε τη νέα µέθοδο. 4. Ο έλεγχος επάρκειας γίνεται µε τον ίδιο τρόπο και στις δύο µεθόδους. 8. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΚΑΙ ΕΠΙΠΤΩΣΕΙΣ ΑΠΟ ΤΗΝ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΤΟΥ EC7 O Eυρωκώδικας 7 εισάγει και στην Γεωτεχνική τον σχεδιασµό µέσω της µεθοδολογίας των οριακών καταστάσεων. Εξασφαλίζει ένα ενιαίο τρόπο µελέτης των έργων του Πολιτικού Μηχανικού σύµφωνα προς το σύστηµα των οµικών Ευρωκωδίκων. Εναρµονίζεται ο τρόπος µελέτης των γεωτεχνικών έργων στην Ε.Ε. και αφήνει το δικαίωµα σε κάθε χώρα να επιλέξει τον επιθυµητό βαθµό ασφαλείας των γεωτεχνικών έργων. Εισάγει νέες έννοιες για τους Γεωτεχνικούς Μηχανικούς. Οι έως τώρα λαµβανόµενες τιµές των εδαφικών παραµέτρων µπορούν να λαµβάνονται ως χαρακτηριστικές τιµές. Ουδεµία αλλαγή απαιτείται στις µέχρι σήµερα εφαρµοζόµενες µεθόδους ανάλυσης. Αυξάνει, σε ορισµένες περιπτώσεις, τον όγκο των υπολογισµών. Συχνά κατά την εφαρµογή του δίνεται υπέρµετρη έµφαση στην επιλογή των χαρακτηριστικών τιµών και τις τιµές των επιµέρους συντελεστών, ενώ δεν πρέπει να υποβαθµίζονται άλλοι εξίσου σηµαντικοί παράγοντες όπως η κατανόηση του πραγµατικού µηχανισµού αστοχίας, και το γεωτεχνικό προσοµοίωµα της εδαφικής στρωµατογραφίας. Σηµερινή κατάσταση: Μικρή εµπειρία από εφαρµογές στη γεωτεχνική πράξη µεθοδολογιών σχεδιασµού µέσω οριακών καταστάσεων. 20

22 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ ΕΝ 1990, (2002), «Βάσεις Σχεδιασµού». ΕΝ , (Ε) (2002), «ράσεις». pr EN (2003), «Geotechnical design: General rules». pr EN (2003), «Ground investigation and testing». Frank R. (2002), Development and Future of Eurocode 7-Geotechnical Design. Proceed. of International Workshop on Foundation Design Codes and Soil Investigation in View of International Harnonization and Performance Based Design. Kamakura, Japan, Balkema Publ., pp Orr T.L.L. (2002), Eurocode 7 a code for harmonized geotechnical design. Proceed. of International Workshop on Foundation Design Codes and Soil Investigation in View of International Harnonization and Performance Based Design. Kamakura, Japan, Balkema Publ., pp Αναγνωστόπουλος, Α.Γ. (1998), Ευρωκώδικας 7: Αρχές και Προβληµατισµοί. Γεωτεχνική Ηµερίδα «Νέες Τάσεις και Τεχνολογίες στη Γεωτεχνική Μηχανική», Λευκωσία, Ιούνιος 1998, Ε.Τ.Ε.Κ., Ε ΡΑΣΗ-Χ.ΨΑΛΛΙ ΑΣ Α.Τ.Ε., Κύπρος. Καββαδάς Μ., (2000), Ευρωκώικας 7-1: Γεωτεχνικός σχεδιασµός των έργων, 19 Σεπτεµβρίου 2000, ΤΕΕ-Τµήµα Κ.Ε., Βόλος. Καββαδάς Μ., Frank R., Aναγνωστόπουλος Α. (2001), Εφαρµογές των µεθόδων ανάλυσης γεωτεχνικών έργων µέσω οριακών καταστάσεων κατά τον Ευρωκώδικα 7. Πρακτικά 4 ου Πανελληνίου Συνεδρίου Γεωτεχνικής και Περιβαλλοντικής Μηχανικής, Τόµος 2, σελ