Η τεχνική οδηγία 1 παρέχει βασικές πληροφορίες για τον έλεγχο εύκαµπτων ορθογωνικών πεδίλων επί των οποίων εδράζεται µοναδικό ορθογωνικό υποστύλωµα.

Transcript

1 CSI Hellas, Φεβρουάριος 2004 Τεχνική Οδηγία 1 Πέδιλα στα οποία εδράζονται υποστυλώµατα ορθογωνικής διατοµής Η τεχνική οδηγία 1 παρέχει βασικές πληροφορίες για τον έλεγχο εύκαµπτων ορθογωνικών πεδίλων επί των οποίων εδράζεται µοναδικό ορθογωνικό υποστύλωµα. εδοµένα. Για τη πραγµατοποίηση του ελέγχου ως δεδοµένα από τον χρήστη λαµβάνονται: Οι διαστάσεις b, b του πεδίλου ως προς το τοπικό του σύστηµα. Οι γεωµετρικές εκκεντρότητες e, e του πεδίλου ως προς το τοπικό του σύστηµα. Το ύψος h π του πεδίλου. Το ύψος h εδ και το ειδικό βάρος γ εδ του υπερκείµενου από το πέδιλο, εδάφους. Η φύση και τα χαρακτηριστικά του εδάφους της θεµελίωσης. Σχήµα 1 Η επικάλυψη των οπλισµών του πεδίλου. Οι τυχόν, προτεινόµενες διατοµές οπλισµού κατά την µια ή και κατά αµφότερες τις διευθύνσεις όπλισης. Από το TABS, αυτόµατα, λαµβάνονται οι διαστάσεις υποστυλώµατος ως προς το τοπικό του σύστηµα. c, c της διατοµής του εδοµένα Τεχνική Οδηγία 1 1

2 Στο σηµείο αυτό πρέπει να σηµειωθεί ότι, αυτοµάτως, τα τοπικά συστήµατα του πεδίλου και του υποστυλώµατος που θεµελιώνεται σ αυτό, έχουν τον ίδιο προσανατολισµό. Στην συνέχεια ως σύστηµα αναφοράς για τα εντατικά µεγέθη σχεδιασµού του πεδίλου χρησιµοποιείται το τοπικό του σύστηµα. Ως δεδοµένα από την ανάλυση του δοµήµατος από το TABS λαµβάνονται, αυτόµατα, οι τιµές των εντατικών µεγεθών N, V, V, M, M στη βάση του προς θεµελίωση υποστυλώµατος για τις ακόλουθες φορτίσεις: Μόνιµα φορτία συµπεριλαµβανοµένου και του ιδίου βάρους (G ). Κινητά Φορτία (Q ). Φορτία οφειλόµενα σε σεισµική διέγερση κατά την καθολική διεύθυνση Χ του δοµήµατος ( ). Φορτία οφειλόµενα σε σεισµική διέγερση κατά την καθολική διεύθυνση Υ του δοµήµατος ( ). Και εφόσον, κατά την διαστασιολόγηση του δοµήµατος λαµβάνονται υπ όψιν οι στατικές τυχηµατικές εκκεντρότητες σχεδιασµού: Φορτία οφειλόµενα στην στατική στρεπτική ροπή που αναπτύσσεται από σεισµό κατά την καθολική διεύθυνση Χ µε εκκεντρότητα e = 2 0, 05 L ( M ). Φορτία οφειλόµενα στην στατική στρεπτική ροπή που αναπτύσσεται από σεισµό κατά την καθολική διεύθυνση Υ µε εκκεντρότητα e = 2 0, 05 L ( M ). Πρέπει να σηµειωθεί ότι στις φορτίσεις,, κατά την ανάλυση του δοµήµατος από το TABS, µπορούν να συµπεριληφθούν οι δυναµικές τυχηµατικές εκκεντρότητες του φορέα. Στην περίπτωση αυτή κατά την διαστασιολόγηση του δοµήµατος από το Adaptor δεν θα πρέπει να επιλεγεί από τον χρήστη, η χρήση στατικών τυχηµατικών εκκεντροτήτων. Ως δεδοµένα από το -Tools λαµβάνεται: Οι ροπές αντοχής του προς θεµελίωση υποστυλώµατος κατά την διεύθυνση των τοπικών του αξόνων. Τεχνική Οδηγία 1 2 εδοµένα

3 Κανονισµοί. Ο έλεγχος µεµονωµένων πεδίλων πραγµατοποιείται σύµφωνα µε τις διατάξεις των ακόλουθων κανονισµών: ΕΑΚ (Φ.Ε.Κ Β / κ Φ.Ε.Κ Β / ) ΕΚΩΣ (Φ.Ε.Κ Β / ) Μονάδες. Οι µονάδες που χρησιµοποιούνται για όλους τους ελέγχους είναι το κιλονιούτον ( kn ) και το µέτρο (m ), εξαίρεση αποτελούν τα εµβαδά του οπλισµού του 2 πέδιλου τα οποία δίνονται σε τετραγωνικά εκατοστά ( cm ). Συνδυασµοί σχεδιασµού. Ο έλεγχος του πεδίλου, σύµφωνα και µε τις διατάξεις του ΕΑΚ 2000, πραγµατοποιείται για 8 ή 32 σεισµικούς συνδυασµούς ανάλογα µε το αν κατά την διαστασιολόγηση του δοµήµατος ελήφθησαν υπ όψιν οι τυχηµατικές εκκεντρότητες, και για 2 στατικούς συνδυασµούς. Συγκεκριµένα : Όταν λαµβάνονται υπ όψιν οι τυχηµατικές εκκεντρότητες. 1. G ψ Q 2. G ψ Q 3. G ψ Q 4. G ψ Q 5. G ψ Q 6. G ψ Q 7. G ψ Q 8. G ψ Q 9. G ψ Q 10. G ψ Q 11. G ψ Q 12. G ψ Q 13. G ψ Q + 0, 3 + 0, 3 + 0, 3 + 0, 3 0, 3 0, 3 0, 3 0, 3 + 0, 3 + 0, 3 + 0, 3 + 0, 3 0, 3 M + 0, 3 M M 0, 3 M M + 0, 3 M M 0, 3 M M + 0, 3 M M 0, 3 M M + 0, 3 M M 0, 3 M M + 0, 3 M M 0, 3 M M + 0, 3 M M 0, 3 M M + 0, 3 M Κανονισµοί Τεχνική Οδηγία 1 3

4 14. G ψ Q 0, 3 M 0, 3 M 15. G ψ Q 0, G ψ Q 0, G ψ Q 18. G ψ Q 19. G ψ Q 20. G ψ Q 21. G ψ Q 22. G ψ Q 23. G ψ Q 24. G ψ Q 25. G ψ Q 26. G ψ Q 27. G ψ Q 28. G ψ Q 29. G ψ Q 30. G ψ Q 31. G ψ Q 32. G + ψ 2 Q 33. 1,35 G + 1, 5 Q 34. G M + 0, 3 M + M M + 0,3 M M + M M + 0,3 M M + M M 0,3 M M M M 0,3 M M M M 0,3 M M M M 0,3 M M M M 0,3 M M M M 0,3 M M M 0, 3 M Όταν δεν λαµβάνονται υπ όψιν οι τυχηµατικές εκκεντρότητες: 1. G ψ Q + 0, 3 2. G ψ Q 0, 3 3. G ψ Q + 0, 3 4. G ψ Q 0, 3 5. G ψ Q 6. G ψ Q 0,3 7. G ψ Q 8. G + ψ 2 Q 0,3 9. 1,35 G + 1, 5 Q 10. G Τεχνική Οδηγία 1 4 Συνδυασµοί Σχεδιασµού

5 Όπου: G : ράσεις οφειλόµενες στα µόνιµα φορτία του δοµήµατος συµπεριλαµβανοµένου και του ιδίου βάρους του, του ιδίου βάρους του πεδίλου και του βάρους του υπερκείµενου, απ αυτό, εδάφους. Q : ράσεις οφειλόµενες στα κινητά φορτία του δοµήµατος. : ράσεις οφειλόµενες στην φασµατική ιδιοµορφική σεισµική φόρτιση κατά την καθολική διεύθυνση Χ. Υ : ράσεις οφειλόµενες στην φασµατική ιδιοµορφική σεισµική φόρτιση κατά την καθολική διεύθυνση Υ. M : ράσεις οφειλόµενες στην στατική στρεπτική ροπή που αναπτύσσεται από σεισµό κατά την καθολική διεύθυνση Χ µε εκκεντρότητα e = 2 0, 05 L. M : ράσεις οφειλόµενες στην στατική στρεπτική ροπή που αναπτύσσεται από σεισµό κατά την καθολική διεύθυνση Υ µε εκκεντρότητα e = 2 0, 05 L. Ο συντελ εστής ικανοτικής µεγέθυνσης α υπολογίζεται σύµφωνα µε την σχέση (5.2) του ΕΑΚ 2000 εκτός από την περίπτωση που προτείνεται διαφορετική τιµή από τον χρήστη. Συµφωνά µε την παράγραφο [5] του ΕΑΚ 2000, για τους όρους που στην χωρική επαλληλία πολλαπλασιάζονται µε συντελεστή λ = µ = 0. 3 χρησιµοποιείται τιµή α = 1. Στις περιπτώσεις όπου, σύµφωνα µε την παράγραφο [5] του ΕΑΚ 2000, χρησιµοποιείται συντελεστής συµπεριφοράς q που δεν υπερβαίνει την µικρότερη q από τις τιµές 1,5 και οπού q η τιµή που δίνεται από τον πίνακα 2.6 του ΕΑΚ , η τιµή του α λαµβάνεται ίση µε µονάδα. Συνδυασµοί Σχεδιασµού Τεχνική Οδηγία 1 5

6 ιαδικασία Ελέγχου. Ο έλεγχος του πεδίλου, για καθένα από τους συνδυασµούς σχεδιασµού περιλαµβάνει τα ακόλουθα: Έλεγχοι ΕΑΚ 2000 Έλεγχος εκκεντροτήτων. Ελέγχεται αν η εκκεντρότητα κατά µια διεύθυνση του πεδίλου υπερβαίνει το 1 / 3 ή το 1 / 4 στην περίπτωση σεισµικώς ευαίσθητων εδαφών, της αντίστοιχης διάστασης του πεδίλου (ΕΑΚ2000 παρ [4]) Έλεγχος Φέρουσας Ικανότητας Έδρασης. Ελέγχεται αν η αξονική δύναµη σχεδιασµού υπερβαίνει την φέρουσα ικανότητα του θεµελίου R (ανίσωση 5.3 ΕΑΚ2000). ND Η τιµή της R ND υπολογίζεται, κατ επιλογή του χρήστη, είτε από προϋπάρχουσα εµπειρία (ΕΑΚ2000 παρ. Ζ6.[2]) είτε από ακριβέστερες σχέσεις ανάλογα µε την φύση του εδάφους (Αργιλικά Εδάφη -ΕΑΚ2000 παρ. Ζ2.[1], Κοκκώδη Εδάφη- ΕΑΚ2000 παρ. Ζ3.[1]). Για την περίπτωση µη συνεκτικών εδαφών, τυχόν ανάπτυξη υπερπίεσης πόρων λαµβάνεται υπ όψιν σύµφωνα µε τις προσεγγιστικές σχέσεις του ΕΑΚ2000 (παρ. Ζ5.[3]). Έλεγχος Ολίσθησης. Ελέγχεται αν η συνισταµένη τέµνουσα για τις δύο διευθύνσεις του θεµελίου, υπερβαίνει την αντοχή σε ολίσθηση R SD της διεπιφάνειας εδάφους θεµελίου (ΕΑΚ2000 ανίσωση 5.4). R SD Η τιµή της, ανάλογα µε την φύση του εδάφους, υπολογίζεται από τις σχέσεις 5.5 και 5.6 του ΕΑΚ2000. Τεχνική Οδηγία 1 6 Έλεγχοι ΕΑΚ 2000

7 Για την περίπτωση µη συνεκτικών εδαφών, κατά τον προσδιορισµό της γωνίας διατµητικής αντοχής σχεδιασµού φ, λαµβάνονται υπ όψιν οι περιπτώσεις προκατασκευασµένου θεµελίου και παρεµβολής στεγνωτικής µεµβράνης µεταξύ θεµελίου και εδάφους (ΕΑΚ β [2]). Κατά τον έλεγχο σε ολίσθηση αγνοείται η ευεργετική δράση από την ανάπτυξη παθητικών ωθήσεων σε κατακόρυφα µέτωπα του πεδίλου. d Έλεγχοι ΕΚΩΣ 2000 Ο προσδιορισµός της ροπής και της τέµνουσας σχεδιασµού για κάθε διεύθυνση του πεδίλου γίνεται θεωρώντας ότι αυτό λειτουργεί ως πρόβολος που καταπονείται από τις αναπτυσσόµενες τραπεζοειδής εδαφικές τάσεις. Η ροπή και τέµνουσα σχεδιασµού είναι ίσες µε τις µέγιστες τιµές των µεγεθών αυτών για όλους τους συνδυασµούς. Ως αξονική δύναµη σχεδιασµού για τον έλεγχο σε διάτρηση λαµβάνεται η αξονική δύναµη από τον συνδυασµό 1,35 G + 1, 5 Q. Έλεγχος σε κάµψη. Από την ροπή σχεδιασµού του πεδίλου υπολογίζεται το απαιτούµενο εµβαδόν οπλισµού. Κατά τον υπολογισµό αυτό γίνεται η παραδοχή, για αµφότερες τις διευθύνσεις, η επικάλυψη του οπλισµού να λαµβάνεται ίση µε την τιµή που δίνεται από τον χρήστη. Το απαιτούµενο εµβαδόν ελέγχεται ώστε να είναι κατ ελάχιστον ίσο µε τις τιµές που ορίζονται από τις σχέσεις (18.1) και (18.2) του ΕΚΩΣ 2000 και µε το εµβαδόν που αντιστοιχεί σε εσχάρα Φ12/15. Η όπλιση των πεδίλων γίνεται µε εσχάρες κατ ελάχιστο Φ12 ανά το πολύ 15 cm (παρ ΕΚΩΣ 2000). Στην περίπτωση που προτείνεται από τον χρήστη διατοµή οπλισµού κατά µια διεύθυνση υπολογίζεται η βέλτιστη απόσταση των ράβδων που ικανοποιεί τις διατάξεις του κανονισµού κατ αυτήν την διεύθυνση όπλισης. Ως ελάχιστη απόσταση,στην ανωτέρω διαδικασία βελτιστοποίησης, επιλέγονται τα 8 cm. Όταν απαιτείται ελάττωση του ορίου αυτού πραγµατοποιείται αύξηση της προτεινόµενης από τον χρήστη διατοµής. Στην περίπτωση που δεν προτείνεται από τον χρήστη διατοµή οπλισµού κατά µια διεύθυνση υπολογίζεται ο βέλτιστος συνδυασµός διατοµής και απόστασης ράβδων οπλισµού κατ αυτή την διεύθυνση όπλισης. Έλεγχοι ΕΚΩΣ 2000 Τεχνική Οδηγία 1 7

8 Σε περιπτώσεις πεδίλων µε σχετικά µικρό ύψος ως προς την αναπτυσσόµενη ροπή, όπου απαιτείται διάµετρος οπλισµού µεγαλύτερη από Φ32 για να γίνει όπλιση από το Adaptor απαιτείται αύξηση του ύψους του πεδίλου. Έλεγχος σε διάτµηση. Ελέγχεται αν η τέµνουσα σχεδιασµού V sd, για αµφότερες τις διευθύνσεις, υπερβαίνει την αντίστοιχη αντοχή αόπλου σκυροδέµατος σε τέµνουσα V RD1 (ανίσωση 11.1 ΕΚΩΣ 2000). Η τιµή της V RD1 υπολογίζεται, για κάθε διεύθυνση, σύµφωνα µε την σχέση (11.2) του ΕΚΩΣ Η τιµή σχεδιασµού της διατµητικής αντοχής, για χαρακτηριστική θλιπτική αντοχή σκυροδέµατος f ck µεταξύ 0 και 50 MPa, υπολογίζεται, µε γραµµική παρεµβολή, από τον πίνακα 11.1 του ΕΚΩΣ Στην περίπτώση που έχει επιλεγεί από τον χρήστη συντελεστής ασφαλείας σκυροδέµατος γ C διάφορος του 1.5, η παραπάνω τιµή διορθώνεται, σύµφωνα και µε την σχέση Σ11.1 του ΕΚΩΣ 2000, ως εξής: τ Rd τ * RD = 1. 5 τ γ C RD Το Adaptor δεν οπλίζει, εφόσον απαιτείται, τα πέδιλα έναντι τέµνουσας. Έλεγχος σε διάτρηση. Ό έλεγχος σε διάτρηση γίνεται επί «κρίσιµης διατοµής»,όπως αυτή ορίζεται στην παράγραφο 13.2 του ΕΚΩΣ 2000, στην οποία θα πρέπει να ικανοποιείται η ανίσωση (13.1) του ΕΚΩΣ Η δρώσα τέµνουσα σχεδιασµού v sd υπολογίζεται συµφωνά µε την σχέση (13.7) του ΕΚΩΣ Υπέρ της ασφαλείας ο αυξητικός συντελεστής β (παρ ) λαµβάνεται πάντα ίσος µε 1.5. Από την τιµή της vsd που προκύπτει από την αφαιρείται η κατανεµηµένη εδαφική αντίδραση που αναπτύσσεται σε επιφάνεια που περικλείεται από την περίµετρο της κρίσιµης διατοµής. Αν d το στατικό ύψος του πεδίλου, ο έλεγχος σε διάτρηση δεν πραγµατοποιείται (παρ ΕΚΩΣ 2000) όταν η περίµετρος της διατοµής του υποστυλώµατος υπερβαίνει το 11 d ή ο λόγος µήκους προς πλάτος υπερβαίνει το 2. Το Adaptor δεν οπλίζει, εφόσον απαιτείται, τα πέδιλα έναντι διάτρησης. Τεχνική Οδηγία 1 8 Έλεγχοι ΕΚΩΣ 2000