Τεχνική Νομοθεσία και Ευρωκώδικες στα Τεχνικά Έργα

Transcript

1 Τεχνική Νομοθεσία και Ευρωκώδικες στα Τεχνικά Έργα Άνθιμος Σ. ΑΝΑΣΤΑΣΙΑΔΗΣ Δρ. Πολιτικός Mηχανικός, EurIng Τμήμα Μηχανικών και Μηχανικών Αντιρρύπανσης Τ.Ε. Εισαγωγική Κατεύθυνση: Μηχανικών Γεωτεχνολογίας της Σχολής Τεχνολογικών Εφαρμογών του ΤΕΙ Δυτικής Μακεδονίας.

2 Ενότητα (Γ) Τεχνικό πλαίσιο μελέτης και κατασκευής τεχνικών έργων (8 διαλέξεις) Βασικές Στοιχεία του Ευρωκώδικα ΕΝ (7/8 διαλέξεις)

3 Γενική προσέγγιση στον σχεδιασμό O σχεδιασμός θα πρέπει να επαληθεύεται με ένα από τους παρακάτω τρόπους: 1) Χρήση υπολογισμών. 2) Υιοθέτηση μέτρων που επιβάλλονται από κανονισμούς (prescriptive measures), (π.χ. για την θεμελίωση μικρών και συνηθισμένων κτιρίων όπου υπάρχει εμπειρία γενικά χρησιμοποιείται τάση εδάφους 150ΚPa). 3) Πειραματικά προσομειώματα και δοκιμαστικές φορτίσεις (π.χ. σχεδιασμός πασσάλων με χρήση της δοκιμαστικής φόρτισης). 4) Μια μέθοδο παρατήρησης (observational method), (π.χ. σε σύνθετα έργα όπου ο συντηρητικός σχεδιασμός-υπερδιαστασιολόγηση, λαμβάνοντας υπόψη το δυσμενέστερο σενάριο για την κάλυψη των αβεβαιοτήτων, θα οδηγούσε σε υψηλό κόστος το έργο, μπορεί να εφαρμοστεί ένα ευμενέστερο σχεδιαστικό σενάριο με την πρόβλεψη όμως αντιμετώπισης στην περίπτωση που επισυμβεί το δυσμενέστεριο σενάριο.

4 (1) Γεωτεχνικός σχεδιασμός βάσει υπολογισμών Το ΕΝ 1997 αλλά και γενικά οι Ευρωκώδικες όπως έχει αναφερθεί βασίζονται στις οριακές καταστάσεις (limit states) και στην μέθοδο των μερικών συντελεστών (partial safety factors). Όπως αναλυτικότερα είχε αναφερθεί κατά την παρουσίαση του ΕΝ 1990 οι μερικοί συντελεστές εφαρμόζονται στις χαρακτηριστικές δράσεις, Fk, στις ονομαστικές διαστάσεις,ak καθώς και στις χαρακτηριστικές τιμές ιδιοτήτων των υλικών, Χk. Βασική σχέση

5 Γενικά διακρίνουμε 2 οριακές καταστάσεις: (α) Οριακή κατάσταση αστοχίας (ultimate limit state). (β) Οριακή κατάσταση λειτουργίας (serviceability limit state). Οι οριακές καταστάσεις αστοχίας διακρίνονται:

6 Οριακές καταστάσεις αστοχίας

7 Οριακές καταστάσεις αστοχίας

8 Το έργο δεν αστοχεί αλλά χάνει το ορισμένο επίπεδο λειτουργικής απόδοσης του. Εξελισσόμενα φαινόμενα διαφορικών καθιζήσεων μπορεί να οδηγήσουν σε κατάρρευση. Οριακές καταστάσεις λειτουργίας

9 Βασική διαφορά δομοστατικών και γεωτεχνικών κανονισμών Αποτελέσματα δράσεων στον φορέα Στα δομοστικα ζητήματα τα αποτελέσματα των δράσεων (δηλ. η αξονική τέμνουσα δύναμη και ροπή) ΔΕΝ εξαρτώνται από την αντοχή του υλικού. Στα γεωτεχνικά ζητήματα τα αποτελέσματα των δράσεων εξαρτώνται άμεσα από την αντοχή του εδαφικού υλικού, (π.χ. ενεργητική ώθηση η οποία θα προκαλέσει μετακινήσεις και παραμορφώσεις). Αντοχή φορέα Στα δομοστικα ζητήματα η αντοχή ΔΕΝ εξαρτάται από την φόρτιση (αυτό ισχύει για στατική φόρτιση και όχι για σεισμική). Στα γεωτεχνικά ζητήματα η αντοχή εξαρτάται άμεσα από το ίδιο βάρους του εδαφικού υλικού και τα ασκούμενα φορτία-επιφόρτιση, (π.χ. αντοχή εδάφους).

10 Βασικοί ορισμοί Βασικά μεγέθη Δράσεις, F: μόνιμες, προσωρινές, τυχηματικές, σεισμικές. Εντάσεις-Εντατικά μεγέθη, Ε: αξονική, τέμνουσα, ροπή (τα αποτελέσματα των δράσεων). Παράμετροι εδάφους, Χ: π.χ. γωνία τριβής, συνοχή, κ.α. Αντιστάσεις, R: π.χ. φέρουσα ικανότητα πεδίλου. Γεωμετρικές παράμετροι, a: υψόμετρο υπόγειου ορίζοντα, στάθμη εδάφους. Χαρακτηριστικές τιμές Χαρακτηριστική τιμή δράσης, Fk Χαρακτηριστική τιμή έντασης, Ek Χαρακτηριστική τιμή εδαφικής παραμέτρο υ,χk, Χαρακτηριστική τιμή αντίστασης, Rk Ονομαστική γεωμετρικής παραμέτρου, anom Επιμέρους συντελεστές Επιμέρους συντελεστής δράσης, γf Επιμέρους συντελεστής έντασης, γε Επιμέρους συντελεστής εδαφικής παραμέτρου,γμ, Επιμέρους συντελεστής αντίστασης, γr

11 Τιμές Σχεδιασμού Τιμή σχεδιασμού δράσης, Fd, όπου Fd = ψ* Fk Τιμή σχεδιασμού έντασης, Ed Τιμή σχεδιασμού εδαφικής παραμέτρου,χd, Τιμή σχεδιασμού αντίστασης, Rd Τιμές Σχεδιασμού δράσεων: Fd = γf * Frep Τιμές Σχεδιασμού γεωτεχνικών παραμέτρων: Xd = Xk / γm Τιμές Σχεδιασμού γεωμετρικών παραμέτρων: ad = anom Δa Αποτελέσματα δράσεων Εd = γε * Εk ή Εd = γε * Ε (Fd, Xd, ad) Αντοχή Rd = Rk / γr ή Rd = γε * R (Fd, Xd, ad)

12 Στον ΕΝ 1997 παρέχονται 3 εναλλακτικοί τρόποι (Design Approaches) ανάλυσης, DA-1, DA-2, DA-3. Στην Ελλάδα ισχύει το DA-2 και το DA-3 DA-2 Στατικές δράσεις: Σεισμικές δράσεις: γ =1.0

13 Ο τρόπος ανάλυση DA-3 ισχύει για τις παρακάτω περιπτώσεις:

14 Δράσεις που πρέπει να εξετάζονται κατά περίπτωση

15

16 Εδαφικές ιδιότητες

17

18

19 Επιλογή χαρακτηριστικών τιμών εδαφικών παραμέτρων, Χk

20 (2) Γεωτεχνικός σχεδιασμός βάσει κανονιστικών διατάξεων

21 (3) Γεωτεχνικός σχεδιασμός βάσει δοκιμαστικών φορτίσεων

22 Δοκιμαστική φόρτιση πασσάλου. Οριζόντια φόρτιση Δοκιμαστική φόρτιση πασσάλου. Κατακόρυφη φόρτιση

23 (4) Γεωτεχνικός σχεδιασμός βάσει Της μεθόδου παρατήρησης (observational method)

24

25