ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Θεμελιώσεις

Transcript

1 ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα Θεμελιώσεις Ενότητα 4 η : Φέρουσα Ικανότητα Αβαθών Θεμελιώσεων Δρ. Εμμανουήλ Βαϊρακτάρης Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών Τ.Ε. Τμήμα

2 Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύπου άδειας χρήσης, η άδεια χρήσης αναφέρεται ρητώς. 2

3 Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα» έχει χρηματοδοτήσει μόνο τη αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους. 3

4 Σκοπός Ενότητας Στην 4η Ενότητα οι φοιτητές διδάσκονται και μελετούν τις παρακάτω έννοιες: Φέρουσα Ικανότητα Φέρουσα Ικανότητα Terzaghi Φέρουσα ικανότητα EAK 2000 Φέρουσα ικανότητα κατά τον Ευρωκώδικα 7 4

5 Περιεχόμενα ενότητας Φέρουσα Ικανότητα Φέρουσα Ικανότητα Terzaghi Φέρουσα ικανότητα EAK 2000 Φέρουσα ικανότητα κατά τον Ευρωκώδικα 7 5

6 Θεμελιώσεις - Γενικά Σκοπός των θεμελίων είναι η μεταβίβαση των φορτίων της κατασκευής στο έδαφος κατά τρόπο ασφαλή. Η αστοχία ενός θεμελίου είναι δυνατόν να συμβεί: Λόγω θραύσης του εδάφους, όταν ξεπεραστεί η διατμητική του αντοχή. Αποτέλεσμα της θραύσης είναι να εκδηλωθούν μεγάλες κατακόρυφες και εκτεταμένες και έντονες παραμορφώσεις του εδάφους Λόγω υπερβολή μεγάλων καθιζήσεων των θεμελίων, που οφείλονται σε παραμόρφωση του εδάφους. Οι παραμορφώσεις αυτές οφείλονται είτε σε εξαιρετικά μεγάλα φορτία που εφαρμόζονται στο έδαφος και δημιουργούν μεγάλες διατμητικές τάσεις, είτε στο φαινόμενο της στερεοποίησης του εδάφους. 6

7 Θεμελιώσεις Γενικά (2) Φέρουσα ικανότητα του εδάφους ονομάζουμε την αντοχή του εδάφους σε θραύση λόγω διατμητικών δυνάμεων. Η τιμή της φέρουσας ικανότητας και της καθίζησης που παρατηρείται εξαρτώνται από: Τις διαστάσεις και το σχήμα της θεμελίωσης Το βάθος της θεμελίωσης Τα εφαρμοζόμενα φορτία Τη φύση του εδάφους 7

8 Φέρουσα Ικανότητα - Γενικά πυκνή άμμος άκαμπτη άργιλος διατμητική αστοχία μετρίας συμπύκνωσης τοπική διατμητική αστοχία χαλαρή άμμος αστοχία σε διάτρηση 8

9 Φέρουσα Ικανότητα - Terzaghi Θεμελιολωρίδα 9

10 Φέρουσα Ικανότητα Terzaghi (2) 10

11 Φέρουσα Ικανότητα Terzaghi (3) Οι προϋποθέσεις ποη χρησιμοποίησε ο ferzacjhι για την λύση του προβλήματος είναι ότι: αγνοείται η διατμητική αντίσταση του εδάφους πόντο από τη στάθμη θεμελίωσης αγνοείται η τριβή του υπερ κείμενου εδάφους και της θεμελίωσης το μήκος L του πεδίλου είναι πολύ μεγαλύτερο από το πλάτος B, δηλαδή L/B > 5 ο μεσαίος όρος αναφέρεται στο έδαφος πάνω από την στάθμη της θεμελίωσης. Το γ* D είναι η ενεργός τάση του υπερκείμενου εδάφους και έτσι το υπερκείμενο έδαφος μπορεί να αντικατασταθεί με q=γ*d 11

12 Φέρουσα Ικανότητα Terzaghi (4) ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ Η φέρουσα ικανότητα επηρεάζεται: όταν η γωνία φ είναι πoλύ μεγάλη (>35) τότε η φέρουσα ικανότητα είναι πολλαπλάσια από εκείνη που αντιστοιχεί για φ = 20-25, σε αυτή την περίπτωση έχει πολύ μεγάλη σημασία η ακριβής γνώση της γωνίας φ η φέρουσα ικανότητα αυξάνεται με το βάθος θεμελίωσης στα αμμώδη εδάφη, η φέρουσα ικανότητα είναι συνάρτηση μόνο της διάστασης του πέδιλου και του βάθος θεμελίωσης 12

13 Φέρουσα ικανότητα EAK

14 Φέρουσα ικανότητα EAK 2000 (2) 14

15 Φέρουσα ικανότητα EAK 2000 (3) 15

16 Φέρουσα ικανότητα EAK 2000 (4) 16

17 Φέρουσα ικανότητα EAK 2000 (5) 17

18 Φέρουσα ικανότητα EAK 2000 (6) Διατμητικές τάσεις τ c=cu φ=0 (μηδενική κλίση) Ορθές ενεργές τάσεις σ' 18

19 Φέρουσα ικανότητα EAK 2000 (7) 19

20 Φέρουσα ικανότητα EAK 2000 (8) 20

21 Φέρουσα ικανότητα EAK 2000 (9) 21

22 Φέρουσα ικανότητα EAK 2000 (10) 22

23 Φέρουσα ικανότητα EAK 2000 (11) ΠΕΡΙΟΡΙΣΜΟΙ Στις σχέσεις που αναφέρονται παραπάνω δεν λαμβάνεται υπόψη η επίδραση των ακολούθων παραγόντων: στρωματογραφική ανομοιογένεια του εδάφους μέχρι το βάθος επιρροής του θεμελίου κλίση της επιφάνειας του εδάφους η της ίδιας της θεμελίωσης (λοξή έδραση) ή γειτνίαση άκρου του θεμελίου προς πρανές ανάπτυξη αδρανειακών δυνάμεων στο ίδιο το έδαφος (λόγω της σεισμικής επιτάχυνσης) την στιγμή της υποτιθέμενης αστοχίας διατμητική αντοχή του εδάφους που υπέρκειται της στάθμης εδράσεως του θεμελίου (σημαντικό μόνον για αρκετά μεγάλο βάθος εγκιβωτισμού). 23

24 Φέρουσα ικανότητα EAK 2000 (12) [2] Η ύπαρξη των παραγόντων αυτών πρέπει να λαμβάνεται υπόψη είτε έμμεσα με κατάλληλες τιμές παραμέτρων ή συντελεστών είτε με συμπληρωματικούς ή ακριβέστερους ελέγχους. [3] Στις σχέσεις της Ζ.3 δεν λαμβάνεται υπόψη επιρροή υδατικών υπερπιέσεων πόρων. Επομένως η μέθοδος μπορεί να εφαρμοστεί αυτούσια είτε σε ακόρεστα εδάφη γενικώς είτε σε κορεσμένα εδάφη των οποίων η δομή ή/ και οι συνθήκες στράγγισης επιτρέπουν την παράλειψη της επιρροής υδατικών υπερπιέσεων. Προσεγγιστική αντιμετώπιση της επιρροής αυτής σε κορεσμένα κοκκώδη εδάφη δίνεται στην επόμενη παράγραφο Ζ.5 24

25 Φέρουσα ικανότητα EAK 2000 Aσκήσεις 25

26 Φέρουσα ικανότητα EAK 2000 Aσκήσεις (1) 26

27 Φέρουσα ικανότητα κατά τον Ευρωκώδικα 7 27

28 Φέρουσα ικανότητα κατά τον Ευρωκώδικα 7 (1) 28

29 Φέρουσα ικανότητα κατά τον Ευρωκώδικα 7 (2) Διαφάνειες Καθ. Α. Αναγνωστόπουλου Διαφάνειες Καθ. Κ. Καββαδά 29

30 Φέρουσα ικανότητα Ευρωκώδικας 7 library.tee.gr/digital/m2464/m2464_ec7_not.pdf 30

31 Φέρουσα ικανότητα Ευρωκώδικας 7 library.tee.gr/digital/m2464/m2464_ec7_not.pdf 31

32 Φέρουσα ικανότητα Ευρωκώδικας 7 (1) (library.tee.gr/digital/m2464/m2464_ec7_not.pdf 32

33 Φέρουσα ικανότητα Ευρωκώδικας 7 (2) library.tee.gr/digital/m2464/m2464_ec7_not.pdf 33

34 Φέρουσα ικανότητα Ευρωκώδικας 7 (3) library.tee.gr/digital/m2464/m2464_ec7_not.pdf 34

35 Φέρουσα ικανότητα Ευρωκώδικας 7 (4) library.tee.gr/digital/m2464/m2464_ec7_not.pdf 35

36 Φέρουσα ικανότητα Ευρωκώδικας 7 (5) library.tee.gr/digital/m2464/m2464_ec7_not.pdf 36

37 Φέρουσα ικανότητα Ευρωκώδικας 7 (6) library.tee.gr/digital/m2464/m2464_ec7_not.pdf 37

38 Φέρουσα ικανότητα Ευρωκώδικας 7 (7) library.tee.gr/digital/m2464/m2464_ec7_not.pdf 38

39 Φέρουσα ικανότητα Ευρωκώδικας 7 (8) library.tee.gr/digital/m2464/m2464_ec7_not.pdf 39

40 Φέρουσα ικανότητα Ευρωκώδικας 7 (9) library.tee.gr/digital/m2464/m2464_ec7_not.pdf 40

41 Φέρουσα ικανότητα Ευρωκώδικας 7 (10) library.tee.gr/digital/m2464/m2464_ec7_not.pdf 41

42 Φέρουσα ικανότητα Ευρωκώδικας 7 (11) library.tee.gr/digital/m2464/m2464_ec7_not.pdf 42

43 Φέρουσα ικανότητα Ευρωκώδικας 7 (12) library.tee.gr/digital/m2464/m2464_ec7_not.pdf 43

44 Φέρουσα ικανότητα Ευρωκώδικας 7 (13) library.tee.gr/digital/m2464/m2464_ec7_not.pdf 44

45 Φέρουσα ικανότητα Ευρωκώδικας 7 (14) library.tee.gr/digital/m2464/m2464_ec7_not.pdf Σημειώσεις Καθ. Καββαδά 45

46 Φέρουσα ικανότητα Ευρωκώδικας 7 (15) library.tee.gr/digital/m2464/m2464_ec7_not.pdf Σημειώσεις Καθ. Καββαδά 46

47 Τέλος Ενότητας