Navrh a posudenie mosta: D1 Hubova-Ivachnova

Transcript

1 avrh a posudenie mosta: -00 D1 Hubova-Ivachnova 1. Materiálové charakteristiky: BETO: C 30/37 B35 B objemova tiaz zelezobetonu ρ b := 5 k m - dovolene namahanie betonu v σ bc := 8. MPa HLAVE ZATAZEIE dostrednom tlaku - dovolene namahanie betonu v tlaku σ bdc := 1 MPa za ohybu v obdlz. priereze - dovolené namahanie betonu v tlaku σ bd := 16.3 MPa za ohybu v obdlz. priereze h>00 mm - dovolene namahanie betonu v hlavnom tahu σ bt := 0.8 MPa - sucinitel teplotnej roztiaznosti beton, ocel α t := C 1 - modul pruznosti betonu E c := MPa - sucinitel zatazenia pre zatazenie γ bn := 1.1 betonom nepriaznive posobenie - sucinitel zatazenia pre zatazenie γ bp := 0.9 betonom priaznive posobenie BETOARSKA VYSTUZ: ( R ) HLAVE ZATAZEIE - dovolene namahanie vystuze v tlaku σ ac := 65 MPa ZAKLADOVA PODA F6-CI il so strednou plasticitou pevnej konzistencie SPATY ZASYP OPORY OSA KOSTRUKCIA: - dovolene namahanie vystuze v tahu σ at := 80 MPa - objemova tiaz ρ z := 1 k m - uhol vnutorneho trenia φ z := 19 deg - deformacny model E zdef := 8 MPa - sudrznost c z := 15 kpa - poissonovo cislo ν z := opravny sucinitel m z := sucinitel zatazenia pre zatazenie zemnym tlakom "nepriaznive posobenie" - sucinitel zatazenia pre zatazenie zemnym tlakom "priaznive posobenie" F6-CI il so strednou plasticitou pevnej konzistencie - priemerny sucinitel zatazenia pre reakciu z K "nepriaznive posobenie" - priemerny sucinitel zatazenia pre reakciu z K "priaznive posobenie" γ zn := 1.1 γ zp := 0.9 γ nn := 1.3 γ np :=

2 Reakcie od K na spodnú stavbu: -00 Most na vetve L-B križovatky Likavka na D1 Hubová-Ivachnová ORMOVÉ ZAŤAŽEIE uzol 55 uzol 54 ložisko A (podpera ) ložisko B (podpera 1) Opora 1 1 vl.tiaž vl.t [k] dlho. zať. dlho [k] (sad-) [k] sadanie 4 (sad+) [k] (nah-) [k] náhodilé 6 (nah+) [k] (hl-) [k] hlavné zať. 8 (hl+) [k] (tepl-) [k] teplota 10 (tepl+) [k] (celk-) [k] celkové zať. 1 (celk+) [k] F odstr - [k] odstr. sila 14 F odstr + [k] trecia sila H tre [k] rozdiel trec.síl H tre [k] brzdná sila F br [k] pozdĺž. vietor H w. [k] H w.y - [k] prieč. vietor 0 H w.y + [k] výsledné reakcie R- [k] R+ [k] tiaž opory s.o [k] ecentr.ložiska e [m] 3 My od zasypu M y.z [km] - [k] + [k] výsledné sily v ZŠ M - [km] M + [km] M y - [km] M y + [km] R z Most na vetve L-B križovatky Likavka na D1 Hubová-Ivachnová ORMOVÉ ZAŤAŽEIE uzol 6 uzol 63 ložisko A (podpera 9) ložisko B (podpera 10) Podpera 1 vl.tiaž vl.t [k] dlho. zať. dlho [k] (sad-) [k] sadanie 4 (sad+) [k] (nah-) [k] náhodilé 6 (nah+) [k] (hl-) [k] hlavné zať. 8 (hl+) [k] (tepl-) [k] teplota 10 (tepl+) [k] (celk-) [k] celkové zať. 1 (celk+) [k] F odstr - [k] odstr. sila 14 F odstr + [k] trecia sila H tre [k] rozdiel trec.síl H tre [k] brzdná sila F br [k] pozdĺž. vietor H w. [k] H w.y - [k] prieč. vietor 0 H w.y + [k] výsledné reakcie R- [k] R+ [k] R z 5 R z R z

3 -00 Most na vetve L-B križovatky Likavka na D1 Hubová-Ivachnová ORMOVÉ ZAŤAŽEIE uzol 60 uzol 61 Podpera 3 ložisko A (podpera 7) ložisko B (podpera 8) R R y R z R R z 1 vl.tiaž vl.t [k] dlho. zať. dlho [k] (sad-) [k] sadanie 4 (sad+) [k] (nah-) [k] náhodilé 6 (nah+) [k] (hl-) [k] hlavné zať. 8 (hl+) [k] (tepl-) [k] teplota 10 (tepl+) [k] (celk-) [k] celkové zať. 1 (celk+) [k] F odstr - [k] odstr. sila 14 F odstr + [k] trecia sila H tre [k] rozdiel trec.síl H tre [k] brzdná sila F br [k] H w. - [k] pozdĺž. vietor 19 H w. + [k] H w.y - [k] prieč. vietor 1 H w.y + [k] výsledné reakcie R- [k] R+ [k] tiaž piliera s.p [k] 3 tiaž pätky+zem s.z [k] 4 výška po ZŠ L [m] 5 výška po PŠ L [m] 6 ecentr.ložiska e [m] - [k] + [k] výsledné sily v ZŠ M - [km] M + [km] M y - [km] M y + [km] - [k] + [k] výsledné sily v PŠ M - [km] M + [km] M y - [km] M y + [km]

4 -00 Most na vetve L-B križovatky Likavka na D1 Hubová-Ivachnová VÝPOČTOVÉVÉ ZAŤAŽEIE Opora 1 súč. zať. uzol 55 uzol 54 ložisko A (podpera ) ložisko B (podpera 1) 1 vl.tiaž vl.t [k] dlho. zať. dlho [k] (sad-) [k] sadanie 4 (sad+) [k] (nah-) [k] náhodilé 6 (nah+) [k] (hl-) [k] hlavné zať. 8 (hl+) [k] (tepl-) [k] teplota 10 (tepl+) [k] (celk-) [k] celkové zať. 1 (celk+) [k] F odstr - [k] odstr. sila 14 F odstr + [k] trecia sila H tre [k] rozdiel trec.síl H tre [k] brzdná sila F br [k] pozdĺž. vietor H w. [k] H w.y - [k] prieč. vietor 0 H w.y + [k] výsledné reakcie R- [k] R+ [k] tiaž opory s.o [k] 1.1 ecentr.ložiska e [m] - 3 My od zasypu M y.z [km] [k] - + [k] - výsledné sily v ZŠ M - [km] - M + [km] - M y - [km] M y + [km] Most na vetve L-B križovatky Likavka na D1 Hubová-Ivachnová VÝPOČTOVÉVÉ ZAŤAŽEIE uzol 6 uzol 63 ložisko A (podpera 9) ložisko B (podpera 10) súč. Podpera zať. R z R z 1 vl.tiaž vl.t [k] dlho. zať. dlho [k] (sad-) [k] sadanie 4 (sad+) [k] (nah-) [k] náhodilé 6 (nah+) [k] (hl-) [k] hlavné zať. 8 (hl+) [k] (tepl-) [k] teplota 10 (tepl+) [k] (celk-) [k] celkové zať. 1 (celk+) [k] F odstr - [k] odstr. sila 14 F odstr + [k] trecia sila H tre [k] rozdiel trec.síl H tre [k] brzdná sila F br [k] pozdĺž. vietor H w. [k] H w.y - [k] prieč. vietor 0 H w.y + [k] výsledné reakcie R- [k] R+ [k] R z R z 54

5 -00 Most na vetve L-B križovatky Likavka na D1 Hubová-Ivachnová VÝPOČTOVÉVÉ ZAŤAŽEIE uzol 60 uzol 61 Podpera 3 súč. ložisko A (podpera 7) ložisko B (podpera 8) zať. R R y R z R R z 1 vl.tiaž vl.t [k] dlho. zať. dlho [k] (sad-) [k] sadanie 4 (sad+) [k] (nah-) [k] náhodilé 6 (nah+) [k] (hl-) [k] hlavné zať. 8 (hl+) [k] (tepl-) [k] teplota 10 (tepl+) [k] (celk-) [k] celkové zať. 1 (celk+) [k] F odstr - [k] odstr. sila 14 F odstr + [k] trecia sila H tre [k] rozdiel trec.síl H tre [k] brzdná sila F br [k] H w. - [k] pozdĺž. vietor 19 H w. + [k] H w.y - [k] prieč. vietor 1 H w.y + [k] výsledné reakcie R- [k] R+ [k] tiaž piliera s.p [k] tiaž pätky+zem s.z [k] výška po ZŠ L [m] - 5 výška po PŠ L [m] - 6 ecentr.ložiska e [m] - - [k] - + [k] - výsledné sily v ZŠ M - [km] - M + [km] - M y - [km] - M y + [km] - - [k] - + [k] - výsledné sily v PŠ M - [km] - M + [km] - M y - [km] - M y + [km]

6 Posudenie opory ako celku: Geomoetria opory: vyska opory: h op := 57 mm vyska zaverneho muriku: h zm := 77 mm sirka opory: z so := m sirka zaverneho murika: b zm := 1000 mm sirka ulozneho prahu: b up := 3100 mm plocha priecneho rezu opory: A op := m Zatazenie: Vastna tiaz opory: G := A op z so 5 k m 3 Vypocet napatí od zeminy - σ: Priemerna objemova tiaz zeminy ρ := ρ z ρ = 1 k m 3 ν z Koeficient tlaku zeminy v pokoji pre sudrzne zeminy K 0 := K 0 = ν ajvacsie zatazenie vytvori stvornapravove vozidlo z P := 800 k p := P p = k m 1 6m p ahradna vyska h n := ρ z so h n = m Horizontalne napatia: σ 1 := ρ h n K 0 σ 1 = 8.69 kpa ( + ) σ := ρ h n + h op K 0 σ = kpa σ zm := ρ h n h zm K 0 σ zm = kpa Horizontalne sily: H 1 := σ 1 h op H 1 = 43.1 k m 1 1 H := ( σ σ 1 ) h op H = k m 1 H 1zm := σ 1 h zm H 1zm =.549 k m 1 H zm := ( σ zm σ 1) h zm H zm = k m avrh a posudenie vystuze zaverneho murika: Vnutorne sily zaverneho murika 1 M zm σ 1 1 h zm 6 σ zm σ := + 1 h zm 1 Q zm := σ 1 h zm + σ ( zm σ 1 ) h zm M zm = k m m 1 Q zm = k m 1 Ohyb :- do prierezu navrhujem FR16 - a 00 mm C30/37 - XC, XD1, XF (SK) Cl Dma16 56

7 - priemer pozdlznej vystuze φ := 16 mm - pocet kusov n := 5 - priemer strmena Fst - maimalny priemer kameniva - krytie vystuze: - minimalna krycia vrstva s prihliadnutim k poziadavke sudrznosti c min,b - c min,b > F alebo F- c n min,b > (F+5mm) alebo (F n +5mm) pri d g c>3mm minb if d g 3 mm, φ, φ + 5mm φ st := 1mm d g := 30mm := c minb = 16 mm - minimalna krycia vrstva s prihliadnutim k podmienkam prostredia c min,dur c mindur := 40 mm - pridavna hodnota z hladiska spolahlivosti Dc dur,g c durγ := 0mm - redukcia minimalnej krycej vrstvy pri pouziti nehrdzavejucej ocele Dc dur,st c durst := 0mm - redukcia minimalnej krycej vrstvy pri pouziti dodatocnej ochrany Dc dur,add c duradd := 0mm c min := ma c minb, c mindur + c durγ c durst c duradd, 10 mm c min = 40 mm - tolerancia osadena vystuze Dc dev c dev := 10 mm c minb := c min + c dev c minb = 50 mm - rozmery prierezu b := 1000 mm b = 1000 mm h := 1000 mm h = 1000 mm - stupen vystuzenia minimalny stupen vystuzenia µ smin := 0.18 maimalny stupen vystuzenia µ sma := 1.6 φ n π 4 µ s := 100 µ bh s = 0.01 µ s := if µ smin µ s µ sma "VYHOVUJE", "EVYHOVUJE" µ s = "VYHOVUJE" - poloha tažiska vystuze od tlaceného okraja z v1 1 h c minb φ st φ - vypocet napati spracovany programom TM18 z v1 = 0.93 m 57

8 Prurez cislo 1-1 staniceni osa soumernosti Y POPIS PRUREZU Material: ZB400 ZEL. BETO zn. 400 CS Tvar zadany prouzky c. sourad.y sirka ^ Y > Z BETOARSKA VYZTUZ Material: BVR BET. VYZTUZ R CS c. sourad.y sourad.z pocet jm.prumer ozn. plocha m PRUREZOVE KOSTATY PLEHO BETO. PRUREZU (archivovane udaje): Plocha Moment setrv Teziste Prurez cislo 1-1 staniceni osa soumernosti Y PREHLED ZATIZEI Zatez. stav: Mz Qy kategorie zat. trvani metoda celkove kombinovane + - Vypocet se provedl s vyloucenim tahu v betonu + Vypocet se provedl pro cely prurez, dovolene napeti betonu v tahu nebylo prekroceno Bet. vyztuz byla uvazovana s prac. soucinitelem 15. dle cl.103 CS ZS1 VYSLEDA APETI v betonu horni okraj (.500): napeti maimalni smyk: poloha.000 smykove napeti.000 maimalni hl. napeti: poloha.000 hlavni napeti.000 dolni okraj ( -.500): napeti.439 VYSLEDA APETI v oceli hor.vyztuz(.430): norm.napeti dol.vyztuz( -.430): norm.napeti PRUREZOVE KOSTATY IDEALIHO PRUREZU: Plocha Moment setrv Teziste.000 eutral. osa.000 CHARAKTERISTIKY PRUREZU: Plocha betonu Plocha vyztuze Stupen vyztuz..01% 58

9 - velkost napati: σ b := MPa σ s := MPa Smyk: σ bd - vypocet napati: - prierezove charakteristiky prevzane z programu beton, dov. namahania - priblizny vypocet = 16.3 MPa σ at = 80 MPa (, "VYHOVUJE", "EVYHOVUJE" ) σ b := if σ b σ bd, "VYHOVUJE", "EVYHOVUJE" σ b = "VYHOVUJE" σ s := if σ s σ at σ s = "VYHOVUJE" z i := 1.5 m I i := m 4 1 S i := b z i S i = m 3 Q zm 1 m S i τ b := bi τ i b = MPa z i φ z b := h c 3 minb + z b = 0.55 m Q zm 1 m τ bp := τ bz bp = 0.14 MPa b σ bt = 0.8 MPa AVRH A POSUDEIE SMYKOVEJ VYSTUZE ( ) Smyk_vystuz := if τ b σ bt, "IE JE POTREBA", if σ bt < τ b 1.5σ bt, "STRMEE!", "STRMEE+OHYBY!" Smyk_vystuz = "IE JE POTREBA" avrh a posudenie vystuze ulozneho prahu opory 1: - vypocet zatazenia - vlastná tiaž prahu g := 59.3k m 1 - reakcie od hornej stavby R A := k R B := k - zaťažovacie šírky l A := 6.5m l B := 5.75m R A - rovnomerne zatazenie q A := q l A = 1.19 k m 1 A R B q B := q l B = k m 1 B 59

10 - stat. a zataž. schéma - vysledne ohybove momenty - vysledne priecne sily M dim := k m Q dim := k Ohyb :- do prierezu navrhujem FR - a 100 mm C30/37 - XC, XD1, XF (SK) Cl Dma16 - priemer pozdlznej vystuze φ := mm - pocet kusov n := 54 - priemer strmena Fst - maimalny priemer kameniva - krytie vystuze: - minimalna krycia vrstva s prihliadnutim k poziadavke sudrznosti c min,b - c min,b > F alebo F- c n min,b > (F+5mm) alebo (F n +5mm) pri d g c>3mm minb if d g 3 mm, φ, φ + 5mm φ st := 1mm d g := 30mm := c minb = mm - minimalna krycia vrstva s prihliadnutim k podmienkam prostredia c min,dur c mindur := 40 mm - pridavna hodnota z hladiska spolahlivosti Dc dur,g c durγ := 0mm - redukcia minimalnej krycej vrstvy pri pouziti nehrdzavejucej ocele Dc dur,st c durst := 0mm - redukcia minimalnej krycej vrstvy pri pouziti dodatocnej ochrany Dc dur,add c duradd := 0mm 60

11 c min := ma c minb, c mindur + c durγ c durst c duradd, 10 mm c min = 40 mm - tolerancia osadena vystuze Dc dev c dev := 10 mm c minb := c min + c dev c minb = 50 mm - rozmery prierezu b := 3100 mm b = 3100 mm h := 500 mm h = 500 mm - stupen vystuzenia minimalny stupen vystuzenia µ smin := 0.18 maimalny stupen vystuzenia µ sma := 1.6 φ n π 4 µ s := 100 µ bh s = 0.65 µ s := if µ smin µ s µ sma "VYHOVUJE", "EVYHOVUJE" µ s = "VYHOVUJE" - poloha tažiska vystuze od tlaceného okraja z v1 1 h c minb φ st φ z v1 =.43 m - vypocet napati spracovany programom TM Prurez cislo 1-1 staniceni osa soumernosti Y POPIS PRUREZU Material: ZB400 ZEL. BETO zn. 400 CS Tvar zadany prouzky c. sourad.y sirka ^ Y > Z BETOARSKA VYZTUZ Material: BVR BET. VYZTUZ R CS c. sourad.y sourad.z pocet jm.prumer ozn. plocha m PRUREZOVE KOSTATY PLEHO BETO. PRUREZU (archivovane udaje): Plocha Moment setrv Teziste Prurez cislo 1-1 staniceni osa soumernosti Y PREHLED ZATIZEI Zatez. stav: Mz Qy kategorie zat. trvani metoda celkove kombinovane + 61

12 - Vypocet se provedl s vyloucenim tahu v betonu + Vypocet se provedl pro cely prurez, dovolene napeti betonu v tahu nebylo prekroceno Bet. vyztuz byla uvazovana s prac. soucinitelem 15. dle cl.103 CS ZS1 VYSLEDA APETI v betonu horni okraj ( 1.50): napeti maimalni smyk: poloha.000 smykove napeti.000 maimalni hl. napeti: poloha.000 hlavni napeti.000 dolni okraj ( -1.50): napeti.898 VYSLEDA APETI v oceli hor.vyztuz( 1.177): norm.napeti dol.vyztuz( ): norm.napeti PRUREZOVE KOSTATY IDEALIHO PRUREZU: Plocha Moment setrv Teziste eutral. osa.000 CHARAKTERISTIKY PRUREZU: Plocha betonu Plocha vyztuze.0057 Stupen vyztuz..65% - velkost napati: σ b := MPa σ s := MPa Smyk: σ bd - vypocet napati: - prierezove charakteristiky prevzane z programu beton, dov. namahania = 16.3 MPa σ at = 80 MPa (, "VYHOVUJE", "EVYHOVUJE" ) σ b := if σ b σ bd, "VYHOVUJE", "EVYHOVUJE" σ b = "VYHOVUJE" σ s := if σ s σ at σ s = "VYHOVUJE" z i := 1.5 m I i := m 4 1 S i b z := i S i = m 3 Q dim S i τ b := bi τ i b = MPa z i φ z b := h c 3 minb + z b =.0 m - priblizny vypocet Q dim τ bp := τ bz bp = 0.37 MPa b AVRH A POSUDEIE SMYKOVEJ VYSTUZE σ bt = 0.8 MPa ( ) Smyk_vystuz := if τ b σ bt, "IE JE POTREBA", if σ bt < τ b 1.5σ bt, "STRMEE!", "STRMEE+OHYBY!" Smyk_vystuz = "IE JE POTREBA" 6

13 avrh a posudenie piloty opory 1 Výpočet zaťazenia na pilótu: - výpočtové sily v základovej škáre : := 7.785M... osová sila M := 6.713M m... moment okolo osi M y := 7.67M m... moment okolo osi y I. Priečny smer - X n := ( ) T... počet pilót v jednotlivých radoch (priečny smer) e y := ( ) T m... vzdialenosti pilót od osi (priečny smer) e y.ma := ma e y e y.ma = 4.8 m... maimálna vzdialenosť pilóty od osi (priečny smer) II. Pozdĺžny smer - Y n y := ( 4 5) T... počet pilót v jednotlivých radoch (pozdĺžny smer) e := ( ) T m... vzdialenosti pilót od osi (pozdĺžny smer) e.ma := ma e e.ma = 0.75 m... maimálna vzdialenosť pilóty od osi (pozdĺžny smer) - dimenzačná sila pre krajnú pilotu : n p := n n p = 9... celkový počet pilót na opore M e y.ma M y e.ma d1 := + + n p d1 =.315 M n e y n y e - normové sily v základovej škáre : := 6.590M... osová sila M M y := 5.038M m... moment okolo osi := 6.17M m... moment okolo osi y M e y.ma M y e.ma n1 := + + n p n1 = 1.9 M n e y n y e 63

14 z

15 Posouzení piloty podle ČS vstupní data: (Akce - unosnost pilot opory 1 b) Geologický profil a přiřazení zemin Číslo Vrstva Zemina vrst. [m] nasyp 1.00 Třída F6,konzistence pevná Sr> Třída F,konzistence pevná Sr> Třída R4, přetváření křehké 5 - Třída R3, přetváření křehké Parametry zemin ázev fi c gama Edef Eoed ny [st.] [kpa] [k/m3] [MPa] [MPa] [-] nasyp Třída F6,konzistence pevná Sr> Třída F,konzistence pevná Sr> Třída R4, přetváření křehké Třída R3, přetváření křehké Parametry zemin pro výpočet vztlaku ázev gama,sat pórovitost gama,sk gama,su [k/m3] [0-1] [k/m3] [k/m3] nasyp Třída F6,konzistence pevná Sr> Třída F,konzistence pevná Sr> Třída R4, přetváření křehké Třída R3, přetváření křehké Zatížení ázev Typ M My H Hy [k] [km] [km] [k] [k] normove zatazenie Výpočtové vypoctove zatazenie Výpočtové Geometrie piloty: Délka piloty = 1.00 m Šírka piloty = 1. m Šírka piloty v patě = 1. m Hloubka upraveného terénu = 0.00 m Vysazení piloty nad upr. terén = 0.10 m Materiál konstrukce: Výpočet betonových konstrukcí proveden podle normy ČS R. Beton : B 35 Pevnost v tlaku Rbd = MPa Pevnost v tahu Rbtd = 1.30 MPa Modul pružnosti Eb = MPa Ocel podélná : R Pevnost v tahu Rsd = MPa Pevnost v tlaku Rscd = MPa Modul pružnosti Es = MPa Podzemní voda není přítomna. 65

16 Posouzení svislé únosnosti čís.1: (Akce - unosnost pilot opory 1 b) Posouzení svislé únosnosti piloty podle teorie MS - mezivýsledky: Výpočet únosnosti v patě: Součinitel únosnosti c = 5.81 Součinitel únosnosti d = 1.7 Součinitel únosnosti b = 0.0 Součinitel únosnosti K1 = 1.15 Výpočtová únosnost na patě piloty Rd = kpa Plocha příčného řezu piloty As = 1.17 m Únosnost na plášti piloty: Zkrácení účinné délky piloty Lp [m] = 0.36 m Hloubka mocnost fid cd gama gamar fs Ufdi [m] [m] [st.] [kpa] [k/m3] [-] [kpa] [k] Posouzení svislé únosnosti piloty podle teorie MS - výsledky: Výpočet proveden pro zatěžovací stav číslo.(vypoctove zatazenie) Součinitel vlivu technologie GamaR1 = 1.00 Únosnost piloty na plášti Únosnost piloty v patě Únosnost piloty Etrémní svislá síla Ufd = k Ubd = k Uvd = k Vd = k Uvd = k > k = Vd Svislá únosnost plovoucí piloty VYHOVUJE 66

17 Posouzení svislé únosnosti čís.1: (Akce - unosnost pilot opory 1 b) Výpočet mezní zatěžovací křivky piloty - vstupní data vrstva počátek konec mocnost Es součinitel součinitel číslo [m] [m] [m] [MPa] a b Regresni součinitel e = Regresni součinitel f = Výpočet mezní zatěžovací křivky piloty - mezivýsledky: Mezní síla na plášťi piloty Qsu = k Velikost napětí na patě při Qsu q0 = kpa Průměrné plášťové tření qs = 80.4 kpa Průměrný sečnový modul deformace Es = MPa Součinitel přenosu zatížení do paty Beta = 0.3 Příčinkové součinitele sedání : Základni - závislý na poměru l/d I1 = 0.15 Součinitel vlivu tuhosti piloty Rk = 1.05 Součinitel vlivu nestlačitelné vrstvy Rh = 1.00 Body mezní zatěžovací křivky Sednutí Zatížení [mm] [k] Výpočet mezní zatěžovací křivky piloty - výsledky: Zatížení na mezi mobilizace plášť.tření Qyu = k Velikost sedání odpovídající síle Qyu sy = mm Únosnosti odpovídající sednutí 5 mm : Únosnost paty Celková únosnost Qbu = 59.1 k Qpu = k Pro zatížení Q = k je sednutí piloty 3.5 mm 67

18 Posouzení vodorovné únosnosti čís.1: (Akce - unosnost pilot opory 1 b) Vstupní data pro výpočet vodorovné únosnosti piloty: Výpočet proveden podle zadaných hodnot modulu reakce podloží (k). Maimální vnitřní síly a deformace: Ma.deformace piloty = 4.15 mm Ma.posouvající síla = 11.0 k Maimální moment = km Dimenzace výztuže: Vyztužení - 8 ks profil 0.0 mm ; krytí 50 mm Stupeň vyztužení nyst = % > % = nyst,min Zatížení : d = k (tlak) ; Md = km Únosnost : u = k ; Mu = km Zatížení : d = k (tlak) ; Md = km Únosnost : u = k ; Mu = km avržená výztuž piloty VYHOVUJE Mezní zatěžovací křivka (0,0) Q[k] sy s[mm] Qbu Qyu 68

19 avrh a posudenie vystuze do steny piliera Vnutorne sily z := 11807k M := M y := 16909k m 850k m Q y := 419k Q z := 43k Ohyb : - do prierezu navrhujem FR5 - a 100 mm C30/37 - XC4,XD1, XF (SK) Cl Dma16 - priemer pozdlznej vystuze φ := 5 mm - pocet kusov n := priemer strmena Fst - maimalny priemer kameniva - krytie vystuze: - minimalna krycia vrstva s prihliadnutim k poziadavke sudrznosti c min,b - cmin,b > F alebo F- c n min,b > (F+5mm) alebo (F n +5mm) pri d g c>3mm minb if ( d g 3 mm, φ, φ + 5mm ) - minimalna krycia vrstva s prihliadnutim k podmienkam prostredia φ st := 16mm d g := 30mm := c minb = 5 mm c min,dur c mindur := 40 mm - pridavna hodnota z hladiska spolahlivosti Dc dur,g c durγ := 0mm - redukcia minimalnej krycej vrstvy pri pouziti nehrdzavejucej ocele Dc dur,st c durst := 0mm - redukcia minimalnej krycej vrstvy pri pouziti dodatocnej ochrany Dc dur,add c duradd := 0mm c mm c min := ma c minb, c mindur + c durγ c durst c duradd, 10 mm c min = 40 mm - tolerancia osadena vystuze := 10 Dc dev c minb := c min + c dev dev c minb = 50 mm - rozmery prierezu b :=.m b = 00 mm h := 3.45m h = 3450 mm - stupen vystuzenia minimalny stupen vystuzenia µ smin := 0.18 maimalny stupen µ sma := 1.6 vystuzenia φ n π 4 µ s := 100 µ bh s = µ s := if ( µ smin µ s µ sma "VYHOVUJE", "EVYHOVUJE" ) µ s = "VYHOVUJE" - poloha tažiska vystuze od tlaceného okraja zv1 1 h c minb φ st φ z v1 = 3.37 m z v := 1 b c minb φ st φ z v =.1 m 69

20 Prurez cislo 1-1 staniceni dvojosa napjatost POPIS PRUREZU Material: ZB400 ZEL. BETO zn. 400 CS Tvar zadany souradnicemi c. sourad.y sourad.z ^ Y () Z (1) > BETOARSKA VYZTUZ Material: BVR BET. VYZTUZ R CS c. sourad.y sourad.z pocet jm.prumer ozn. plocha m PRUREZOVE KOSTATY PLEHO BETO. PRUREZU(archivovane udaje): Plocha Moment setrv. Iz Moment setrv. Iy Teziste: yt zt Deviacni moment PREHLED ZATIZEI Zatez. stav: Mz My kategorie zat. trvani metoda 1 celkove celkove kombinovane - - Vypocet se provedl s vyloucenim tahu v betonu + Vypocet se provedl pro cely prurez, dovolene napeti betonu v tahu nebylo prekroceno Bet. vyztuz byla uvazovana s prac. soucinitelem 15. dle cl.103 CS ZS1 VYSLEDA APETI v betonu maimalni normalove: poloha z poloha y napeti minimalni normalove: poloha z 1.75 poloha y napeti VYSLEDA APETI v oceli maimalni normalove: poloha z poloha y.000 napeti minimalni normalove: poloha z poloha y.000 napeti BODY EUTRALE OSY: z y z y PRUREZOVE KOSTATY IDEALIHO PRUREZU (k tezistnim osam y - z): Plocha Moment setrv.iz Moment setrv.iy D i i t

21 Deviacni moment Teziste zt.668 yt.43 CHARAKTERISTIKY PRUREZU: Plocha betonu Plocha vyztuze Stupen vyztuz..673% - velkost napati: σ b := MPa σ s := MPa σ bd = 16.3 MPa σ at = 80 MPa σ b := if ( σ b σ bd "VYHOVUJE", "EVYHOVUJE" ) σ b = "VYHOVUJE" σ s := if ( σ s σ at "VYHOVUJE", "EVYHOVUJE" ) σ s = "VYHOVUJE" Smyk z : i := m - vypocet napati: I i := m 4 - prierezove charakteristiky prevzane 1 z programu TM18 S i := z i S i = m 3 Q z S i τ b := bi τ i b = MPa z i φ z b := h c 3 minb + z b = m - priblizny vypocet Q z τ bp := bz b τ bp = MPa AVRH A POSUDEIE SMYKOVEJ VYSTUZE σ bt = 0.8 MPa ( ) Smyk_vystuz := if τ b σ bt, "IE JE POTREBA", if σ bt < τ b 1.5σ bt, "STRMEE!", "STRMEE+OHYBY!" avrh a posudenie vystuze do zakladu piliera Smyk_vystuz = "IE JE POTREBA" 71

22 - statická schéma : - normové sily v základovej škáre : := M... osová sila M M y := M m... moment okolo osi := 9.549M m... moment okolo osi y I. Priečny smer - X n := ( ) T... počet pilót v jednotlivých radoch (priečny smer) e y := ( 4 0 4) T m... vzdialenosti pilót od osi (priečny smer) e y.ma := ma e y e y.ma = 4m... maimálna vzdialenosť pilóty od osi (priečny smer) II. Pozdĺžny smer - Y n y := ( ) T... počet pilót v jednotlivých radoch (pozdĺžny smer) e := ( ) T m... vzdialenosti pilót od osi (pozdĺžny smer) e.ma := ma e e.ma = 3m... maimálna vzdialenosť pilóty od osi (pozdĺžny smer) n p := n n p = 0... celkový počet pilót na opore d := 1.m... priemer piloty A p := π d A 4 p = m... plocha prierezu piloty e y.1 := 4m e.1 := 3m M e y.1 M y e.1 1a 1a := + + n p 1a = 1.36 M q 1a := q A 1a = k m 1b := M e y.1 M y e.1 1b + + n p 1b = 0.48 M q 1b := q A 1b = k m 1c := M e y.1 M y e.1 1c + + n p 1c = M q 1c := q A 1c = k m M e y.1 M y e.1 1d 1d := + + n p 1d = M q 1d := q A 1d = k m e y. := m e. := 3m 7

23 a := M e y. M y e. a + + n p a = M q a := q A a = k m b := M e y. M y e. b + + n p b = 0.65 M q b := q A b = k m c := M e y. M y e. c + + n p c = M q c := q A c = k m d := M e y. M y e. d + + n p d = 0.58 M q d := q A d = k m e y.3 := 0m e.3 := 3m 3a := M e y.3 M y e.3 3a + + n p 3a = M q 3a := q A 3a = k m 3b := M e y.3 M y e.3 3b + + n p 3b = M q 3b := q A 3b = k m e y.4 := 4m e.4 := 1m 4a := M e y.4 M y e.4 4a + + n p 4a = M q 4a := q A 4a = k m 4b := M e y.4 M y e.4 4b + + n p 4b = 0.37 M q 4b := q A 4b = k m 4c := M e y.4 M y e.4 4c + + n p 4c = M q 4c := q A 4c = k m 4d := M e y.4 M y e.4 4d + + n p 4d = M q 4d := q A 4d = k m e y.5 := m e.5 := 1m 5a := M e y.5 M y e.5 5a + + n p 5a = 0.91 M q 5a := q A 5a = k m 5b := M e y.5 M y e.5 5b + + n p 5b = M q 5b := q A 5b = k m 5c := M e y.5 M y e.5 5c + + n p 5c = 0.7 M q 5c := q A 5c = 31.0 k m M e y.5 M y e.5 5d 5d := + + n p 5d = M q 5d := q A 5d = k m e y.6 := 0m e.6 := 1m M e y.6 M y e.6 6a 6a := + + n p 6a = M q 6a := q A 6a = k m 73

24 M e y.6 M y e.6 6b 6b := + + n p 6b = M q 6b := q A 6b = k m - schéma zaťaženia : - priebehy dimenzačných veličín : 74

25 M d := 3.595M m... návrhový moment okolo osi M dy := 3.48M m... návrhový moment okolo osi y Ohyb: - do prierezu navrhujem FR8 - a 100 m C30/37 - XC, XA1,XF1 (SK) Cl Dma16 - priemer pozdlznej vystuze φ := 8 mm φ 1 := 16 mm - pocet kusov n := 10 n 1 := 5 - priemer strmena Fst - maimalny priemer kameniva - krytie vystuze: - minimalna krycia vrstva s prihliadnutim k poziadavke sudrznosti c min,b φ st := 1mm d g := 30mm - c min,b > F alebo F n - c min,b > (F+5mm) alebo (F n +5mm) pri d g >3mm c minb := if d g 3 mm, φ, φ + 5mm c minb = 8 mm - minimalna krycia vrstva s prihliadnutim k podmienkam prostredia c min,dur c mindur := 40 mm - pridavna hodnota z hladiska spolahlivosti Dc dur,g c durγ := 0mm - redukcia minimalnej krycej vrstvy pri pouziti nehrdzavejucej ocele Dc dur,st c durst := 0mm - redukcia minimalnej krycej vrstvy pri pouziti dodatocnej ochrany Dc dur,add c duradd := 0mm c min := ma c minb, c mindur + c durγ c durst c duradd, 10 mm c min = 40 mm - tolerancia osadena vystuze Dc dev c dev := 10 mm c minb := c min + c dev c minb = 50 mm - rozmery prierezu b := 1000 mm b = 1000 mm h := 500mm h = 500 mm - stupen vystuzenia minimalny stupen vystuzenia µ smin := 0.18 maimalny stupen µ sma := 1.6 vystuzenia φ φ 1 n π + n 4 1 π 4 µ s := 100 µ bh s = 0.37 µ s := if µ smin µ s µ sma, "VYHOVUJE", "EVYHOVUJE" µ s = "VYHOVUJE" - poloha tažiska vystuze od tlaceného okraja z v1 := 1 h c minb φ st φ z v1 =.4 m - vypocet napati spracovany programom TM18, podla teorie dov. namahani SMER X z v := 1 h c minb φ st φ φ z v =.4 m 75

26 Prurez cislo 1-1 staniceni osa soumernosti Y POPIS PRUREZU Material: ZB400 ZEL. BETO zn. 400 CS Tvar zadany prouzky c. sourad.y sirka ^ Y > Z BETOARSKA VYZTUZ Material: BVR BET. VYZTUZ R CS c. sourad.y sourad.z pocet jm.prumer ozn. plocha m PRUREZOVE KOSTATY PLEHO BETO. PRUREZU (archivovane udaje): Plocha Moment setrv Teziste Prurez cislo 1-1 staniceni osa soumernosti Y PREHLED ZATIZEI Zatez. stav: Mz Qy kategorie zat. trvani metoda celkove kombinovane - - Vypocet se provedl s vyloucenim tahu v betonu + Vypocet se provedl pro cely prurez, dovolene napeti betonu v tahu nebylo prekroceno Bet. vyztuz byla uvazovana s prac. soucinitelem 15. dle cl.103 CS ZS1 VYSLEDA APETI v betonu horni okraj ( 1.50): napeti maimalni smyk: poloha.000 smykove napeti.000 maimalni hl. napeti: poloha.000 hlavni napeti.000 dolni okraj ( -1.50): napeti.000 VYSLEDA APETI v oceli hor.vyztuz( 1.180): norm.napeti dol.vyztuz( ): norm.napeti PRUREZOVE KOSTATY IDEALIHO PRUREZU: Plocha Moment setrv Teziste.678 eutral. osa.678 CHARAKTERISTIKY PRUREZU: Plocha betonu Plocha vyztuze Stupen vyztuz..37% 76

27 SMER Y Prurez cislo - staniceni osa soumernosti Y POPIS PRUREZU Material: ZB400 ZEL. BETO zn. 400 CS Tvar zadany prouzky c. sourad.y sirka ^ Y > Z BETOARSKA VYZTUZ Material: BVR BET. VYZTUZ R CS c. sourad.y sourad.z pocet jm.prumer ozn. plocha m PRUREZOVE KOSTATY PLEHO BETO. PRUREZU (archivovane udaje): Plocha Moment setrv Teziste Prurez cislo - staniceni osa soumernosti Y PREHLED ZATIZEI Zatez. stav: Mz Qy kategorie zat. trvani metoda celkove kombinovane - - Vypocet se provedl s vyloucenim tahu v betonu + Vypocet se provedl pro cely prurez, dovolene napeti betonu v tahu nebylo prekroceno Bet. vyztuz byla uvazovana s prac. soucinitelem 15. dle cl.103 CS ZS1 VYSLEDA APETI v betonu horni okraj ( 1.50): napeti maimalni smyk: poloha.000 smykove napeti.000 maimalni hl. napeti: poloha.000 hlavni napeti.000 dolni okraj ( -1.50): napeti.000 VYSLEDA APETI v oceli hor.vyztuz( 1.164): norm.napeti dol.vyztuz( ): norm.napeti PRUREZOVE KOSTATY IDEALIHO PRUREZU: Plocha Moment setrv Teziste.681 eutral. osa.681 CHARAKTERISTIKY PRUREZU: Plocha betonu Plocha vyztuze Stupen vyztuz..37% 77

28 - velkost napati: σ b := MPa σ s := 61 MPa Pretlacenie: σ bc - hrubka dosky d :=.5m - rozmery pilera a := 3.45m b :=.m - posudenie v kritickom priereze - priecna sila: l k :=.05m g :=.5m 5k m 3 1m g = 6.5 k m 1 = 8. MPa σ at = 80 MPa (, "VYHOVUJE", "EVYHOVUJE" ) σ b := if σ b σ bc, "VYHOVUJE", "EVYHOVUJE" σ b = "VYHOVUJE" σ s := if σ s σ at σ s = "VYHOVUJE" V d := g l k + 1a V d = k z i := m - vypocet napati: I i := m 4 - prierezove charakteristiky prevzane 1 z programu TM18 S i := b z i S i = m 3 V d S i τ b := bi τ i b = MPa z i φ z b := h c 3 minb + z b =.09 m - priblizny vypocet V d τ bp := τ bz bp = 0.47 MPa b σ bt = 0.8 MPa AVRH A POSUDEIE SMYKOVEJ VYSTUZE ( ) Smyk_vystuz := if τ b σ bt, "IE JE POTREBA", if σ bt < τ b 1.5σ bt, "STRMEE!", "STRMEE+OHYBY!" avrh a posudenie piloty podpery 3 Výpočet zaťazenia na pilótu: Smyk_vystuz = "IE JE POTREBA" 78

29 - výpočtové sily v základovej škáre : := M... osová sila M M y :=.4934M m... moment okolo osi := M m... moment okolo osi y I. Priečny smer - X n := ( ) T... počet pilót v jednotlivých radoch (priečny smer) e y := ( 4 0 4) T m... vzdialenosti pilót od osi (priečny smer) e y.ma := ma e y e y.ma = 4m... maimálna vzdialenosť pilóty od osi (priečny smer) II. Pozdĺžny smer - Y n y := ( ) T... počet pilót v jednotlivých radoch (pozdĺžny smer) e := ( ) T m... vzdialenosti pilót od osi (pozdĺžny smer) ma( e ) e.ma := e.ma = 3m... maimálna vzdialenosť pilóty od osi (pozdĺžny smer) - dimenzačná sila pre krajnú pilotu : n p := n n p = 0... celkový počet pilót na opore M e y.ma M y e.ma d1 := + + n p d1 = 1.89 M n e y n y e - normové sily v základovej škáre : := M... osová sila M M y := M m... moment okolo osi := M m... moment okolo osi y M e y.ma M y e.ma d := + + n p d = M n e y n y e Výpočet v programe Geo4: PT UT 1. +z.00 HPV

30 Posouzení piloty podle ČS vstupní data: (Akce - unosnost pilot podpery 3) Geologický profil a přiřazení zemin Číslo Vrstva Zemina vrst. [m] 1.00 Třída F6,konzistence tuhá 1.30 Třída G5 3.0 Třída F6,konzistence pevná Sr> Třída R5, přetváření křehké 5.30 Třída R4, přetváření křehké 6 - Třída R3, přetváření křehké Parametry zemin ázev fi c gama Edef Eoed ny [st.] [kpa] [k/m3] [MPa] [MPa] [-] Třída F6,konzistence tuhá Třída G Třída F6,konzistence pevná Sr> Třída R5, přetváření křehké Třída R4, přetváření křehké Třída R3, přetváření křehké Parametry zemin pro výpočet vztlaku ázev gama,sat pórovitost gama,sk gama,su [k/m3] [0-1] [k/m3] [k/m3] Třída F6,konzistence tuhá Třída G Třída F6,konzistence pevná Sr> Třída R5, přetváření křehké Třída R4, přetváření křehké Třída R3, přetváření křehké Zatížení ázev Typ M My H Hy [k] [km] [km] [k] [k] Zatížení číslo: 1 Výpočtové Zatížení číslo: Výpočtové Geometrie piloty: Délka piloty = 7.00 m Šírka piloty = 1. m Šírka piloty v patě = 1. m Hloubka upraveného terénu =.63 m Vysazení piloty nad upr. terén = 0.10 m Materiál konstrukce: Výpočet betonových konstrukcí proveden podle normy ČS R. Beton : B 35 Pevnost v tlaku Rbd = MPa Pevnost v tahu Rbtd = 1.30 MPa Modul pružnosti Eb = MPa Ocel podélná : R Pevnost v tahu Rsd = MPa Pevnost v tlaku Rscd = MPa Modul pružnosti Es = MPa Hladina podzemní vody je v hloubce 1.50 m od původního terénu. 80

31 Posouzení svislé únosnosti čís.1: (Akce - unosnost pilot podpery 3) Posouzení svislé únosnosti piloty podle teorie MS - mezivýsledky: Výpočet únosnosti v patě: Součinitel únosnosti c = 5.99 Součinitel únosnosti d = 1.35 Součinitel únosnosti b = 0.03 Součinitel únosnosti K1 = 1.15 Výpočtová únosnost na patě piloty Rd = kpa Plocha příčného řezu piloty As = 1.17 m Únosnost na plášti piloty: Zkrácení účinné délky piloty Lp [m] = 0.37 m Hloubka mocnost fid cd gama gamar fs Ufdi [m] [m] [st.] [kpa] [k/m3] [-] [kpa] [k] Posouzení svislé únosnosti piloty podle teorie MS - výsledky: Výpočet proveden pro zatěžovací stav číslo 1.(Zatížení číslo: 1) Součinitel vlivu technologie GamaR1 = 1.00 Únosnost piloty na plášti Únosnost piloty v patě Únosnost piloty Etrémní svislá síla Ufd = k Ubd = k Uvd = k Vd = k Uvd = k > k = Vd Svislá únosnost plovoucí piloty VYHOVUJE 81

32 Posouzení svislé únosnosti čís.1: (Akce - unosnost pilot podpery 3) Výpočet mezní zatěžovací křivky piloty - vstupní data vrstva počátek konec mocnost Es součinitel součinitel číslo [m] [m] [m] [MPa] a b Regresni součinitel e = Regresni součinitel f = Výpočet mezní zatěžovací křivky piloty - mezivýsledky: Mezní síla na plášťi piloty Qsu = k Velikost napětí na patě při Qsu q0 = kpa Průměrné plášťové tření qs = 91.6 kpa Průměrný sečnový modul deformace Es = 8.36 MPa Součinitel přenosu zatížení do paty Beta = 0.34 Příčinkové součinitele sedání : Základni - závislý na poměru l/d I1 = 0.19 Součinitel vlivu tuhosti piloty Rk = 1.0 Součinitel vlivu nestlačitelné vrstvy Rh = 1.00 Body mezní zatěžovací křivky Sednutí Zatížení [mm] [k] Výpočet mezní zatěžovací křivky piloty - výsledky: Zatížení na mezi mobilizace plášť.tření Qyu = k Velikost sedání odpovídající síle Qyu sy = mm Únosnosti odpovídající sednutí 5 mm : Únosnost paty Celková únosnost Qbu = k Qpu = k Pro zatížení Q = k je sednutí piloty 5.7 mm 8

33 Posouzení vodorovné únosnosti čís.1: (Akce - unosnost pilot podpery 3) Vstupní data pro výpočet vodorovné únosnosti piloty: Výpočet proveden podle zadaných hodnot modulu reakce podloží (k). Maimální vnitřní síly a deformace: Ma.deformace piloty = 0.8 mm Ma.posouvající síla = 9.77 k Maimální moment = 51.3 km Dimenzace výztuže: Vyztužení - 8 ks profil 0.0 mm ; krytí 50 mm Stupeň vyztužení nyst = % > % = nyst,min Zatížení : d = k (tlak) ; Md = 51.3 km Únosnost : u = k ; Mu = km Zatížení : d = k (tlak) ; Md = 51.3 km Únosnost : u = k ; Mu = km avržená výztuž piloty VYHOVUJE PT.63 UT Mezní zatěžovací křivka (0,0) Q[k] sy s[mm] Qbu Qyu 83

34 Vypocet mostnych zaverov: PEVE LOZISKO A PILIERI 3 - vzdialenost pevneho loziska od mostneho zaveru: L z := m ST cl konvencna zakladna teplota: t f := 10 C - medzna dolna teplota: t ma := 35 C - medzna horna teplota: t min := 0 C OTEPLEIE l tn := α t ( t ma t f ) L z l tn = m OCHLADEIE l chn := α t ( t min t f ) L z l chn = 0.01 ZMRASTOVAIE t z := 15 C l zn := α t t z L z l zn = m DOTVAROVAIE ST čl priemerna hodnota napatia v konstrukcii: σ p := 5 MPa - sucinitel sposobu ulozenia betonu: ST čl.13 p 0 := 4 - vek betonu od vybetonovania do vysetrovaného okamziku ( 1 mesiac ) [ rokoch ]: t := vek betonu od vybetonovania do začiatku posobenia zatazenia ( 100 rokov ) [ rokoch ]: t 0 := sucinitel dotvarovania: p p 0 1 e t t 0 := 1 e p = m CELKOVY POSU: σ p l dn := L E z p l dn = m c - predlzenie: l tn := l tn l tn = m - skratenie: l chn := l chn + l zn + l dn l chn = CELKOVY POSU OTEPLEIE/OCHLADEIE: l t := l tn 1 l chn + l zn + l dn l t = m MOSTE ZAVERY: MZ 80J - dilatacny pohyb 80mm m 84

35 ávrh ložísk: ČÍSLO PODPERY ( OPORY ) TYP LOŽISKA MAXIMÁLA REAKCIA ÁVRH LOŽISKA 1 vpravo 55 JEDOSMERÉ R 1L := 178 k KJ vľavo 54 VŠESMERÉ R 1R := 304 k KV 3.75 vpravo 6 JEDOSMERÉ R L := 6997 k KJ 7.5 vľavo 63 VŠESMERÉ R R := 6740 k KV vpravo 60 PEVÉ R 3L := 7560 k P 10 3 vľavo 61 JEDOSMERÉ R 3R := 7774 k KJ 10 4 vpravo JEDOSMERÉ KJ vľavo VŠESMERÉ KV vpravo JEDOSMERÉ KJ vľavo VŠESMERÉ KV 3.75 V Bratislave, marec 007 Ing. Michal Krajčík 85