Temelji i potporni zidovi

Transcript

1 Temelji i potporni zidovi

2 Temelj Temelj je dio konstrukcije koji omoguava prijenos reaktivnih sila i momenata oslonaca u tlo.

3 3

4 Temelj mora: 1. prenositi reaktivne sile i momente u tlo s dovoljnom sigurnošu od sloma tla. osigurati da slijeganja graevine ostanu u prihvatljivim granicama 3. spreavati jae nejednoliko slijeganje 4

5 Kosi toranj u Pisi 5

6 6

7 7

8 A) Plitki temelji - temelj samac - trakasti temelj B) Duboki temelji - temeljna ploa 8

9 Temelji obzirom na optereenje Od proste grede: Vertikalnom reaktivnom silom R B Komplanarnom reaktivnom silom R A Od konzola: Komplanarnom reaktivnom silom i reaktivnim momentom R A i A Prostornom reaktivnom silom R 9

10 Simetrino optereen temelj Nesimetrino optereen temelj a s time u vezi a) Jednoliko naprezanje ispod temeljne plohe b) Nejednoliko naprezanje ispod temeljne plohe 10

11 Temelj simetrino optereen reakcijom R B R B c a G x 11

12 Površina temeljne stope A a b [ ] m 1

13 Vlastita težina temelja G m g V ρ g a b c ρ g [ kn] 13

14 Temelj simetrino optereen reakcijom R B R B R B c a G x x c a G V O x x Ukupna sila: V RB + G 14

15 Temelj simetrino optereen reakcijom R B V [ ] Naprezanje na tlo jednoliko: σ kn/m A 15

16 Temelj nesimetrino optereen reakcijom R B d R B c a G x 16

17 17

18 Vlastita težina temelja G [ kn] d R B c a G x x c Oy a VR +G B x Sila V R + B G oment Oy R B d 18

19 Temelj nesimetrino optereen reakcijom R B Površina temeljne stope A a b [ ] m oment otpora temeljne stope (stanica a se odupire momentu Oy i zato je na kvadrat!) W b 6 a [ ] m 3 19

20 Temelj nesimetrino optereen reakcijom R B Naprezanje na tlo - nejednoliko V O y σ A, B ± kn/m A W y [ ] σ A V + A W O y y [ ] kn/m σ B V A W Oy y [ kn/m ] 0

21 Nejednoliko naprezanje na temeljno tlo σ σ A B σ σ D C V A V A + W W Oy y Oy y σ 0 tla dop 1

22 Nacrtati primjer za: σ A V A W Oy y 0 V Oy σ B + σ tla A W y dop

23 Temelj optereen reakcijom R A 3

24 Temelj optereen reakcijom R A R AV RAH c a G x c Oy VR +G AV a R AH x V R Oy AV R + G AH c 4

25 A [ ] m b a 6 a b [ ] 3 m W y 5

26 oment otpora temeljne stope (stanica a se odupire momentu i zato je na kvadrat!) W y b a 6 [ ] 3 m 6

27 Temelj optereen reakcijom R A Naprezanje na tlo - nejednoliko V O y σ A, B ± kn/m A W y [ ] V σ Oy + σ A tla A W y dop σ B V A W O y y 0 7

28 Nejednoliko naprezanje na tlo σ A σ D V A + W Oy y σ tla dop σ B σ C V A W Oy y 0 8

29 Nacrtati primjer za sluaj: σ A V A W Oy y [ ] kn/m σ B V A + W Oy y [ ] kn/m 9

30 Temelj optereen reakcijom R A i reaktivnim momentom A Najnepovoljniji sluaj: V O y R AV R + G AH c + A Nejednoliko naprezanje na tlo σ A V ± O y kn/m, B A W y [ ] 30

31 Temelj optereen prostornom reaktivnom silom R V R z + G O y R x c O x R y c 31

32 3 Temelj optereen prostornom reaktivnom silom R Nejednoliko naprezanje na tlo [ ]???? kn/m W W A V D C B A x O x y O y σ σ σ σ ± ± σ [ ] [ ] 3 x 3 y m b a W m a b W 6 6

33 33 x O x y O y D x O x y O y C x O x y O y B dop tla x O x y O y A x O x y O y W W A V W W A V W W A V W W A V W W A V ± ± σ σ σ σ σ σ 0

34 Primjer: Odredite iznose naprezanja na tlo ispod armiranobetonskog temelja (150 cm/10cm/80 cm) optereenog djelovanjem prostorne sile: R A R 50 R x i i 15 + R y j + j + R z 00 k k (kn) R R R Ax Ay Az kn kn kn 34

35 - armirani beton gustoa ρ ab 500 kg/m 3,50 t/m 3 - g 9,81 m/s (usvojeno 10 m/s ) Temelj vlastita težina: G m g 1,50 1,0 0,80, kn površina temeljne plohe: A 1,50 1,0 1,80 m momenti otpora temeljne plohe: 1,0 1,50 W y 6 0,45 m 3 1,50 1,0 W x 6 0,36 m 3 35

36 Ukupno optereenje temeljne plohe V Oy Ox R AZ R R + G kn Ax Ay 0, , , , 80 1 knm knm (u smjeru suprotnom od osi x) 36

37 Naprezanja na tlo: σ V A ± W O y y ± W O x x 36 ± 180, 40 0, 45 ± 1 0, 36 [ ] kn/m σ σ σ σ A B C D , 0, 45 0, , 0, 45 0, , 0, 45 0, , 0, 45 0, 36 [ ] kn/m [ ] kn/m [ ] kn/m 0 [ ] kn/m σtla dop. 37

38 Potporni zidovi graevna jama zagatna stijena potporni zid 38

39 39

40 40

41 Potporni zidovi: a) asivni - gravitacijski b) Konzolni c) ontažni d) Gabioni e) od armiranog tla 41

42 a) asivni potporni zidovi Betonski Kameni 4

43 1. rasteretnom konzolom Potporni zid s:. usidrenom zategom 43

44 b) Konzolni potporni zidovi Armiranobetonski 44

45 RAZLIITI ITI PRESJECI ZIDA OD ARIRANOG BETONA: a) konzolni zid; b) zid s vanjskim upornjacima; c) zid s ukopanim upornjacima. 45

46 Beton-Lu ko 46

47 ontažni potporni zidovi Armirano betonski 47

48 ZID OD ONTAŽNIH NIH ELEENATA nizinske stanice žiare na Sljeme. koji podupire kosinu ceste kod 48

49 d) Gabionski zidovi 49

50 Košara za zid od GABIONA, otvorena i sastavljena. 50

51 KRLETKE (GABIONI) U RAŠIRENO STANJU I PRIPRELJENE ZA PUNJENJE KAENO 51

52 Jadranska autocesta dionica Sveti Rok - aslenica 5

53 TIPOVI POTPORNIH ZIDOVA: a) gravitacijski zidovi od: zidanog kamena i cigle ili obinog betona; b) AB zid; c) zid s kontraforama; d) zid od montažnih elemenata; e) polugravitacijski zid; f) upornjak. 53

54 RAZLIITE ITE PRIJENE POTPORNIH ZIDOVA: a) zasjek za široku cestu; b) plato; c) rampa za ulaz u gradski tunel; d) masivni zid pristaništa; e) zidovi za skladište rude; f) upornjak mosta s bonim krilima; g) upornjak mosta s poprenim krilima. 54

55 POTPORNI ZID OD ARIRANOG TLA 55

56 ARIRANO TLO UKLOPLJENO U KRAJOLIK 56

57 POPRENI PRESJEK GRAVITACIJSKOG ZIDA OD ARIRANOG TLA: 1) montažna membrana od armitanih betonskih ploa; ) zatege od galvaniziranog plosnatogelika; 3) zasip od dobro graduiranog šljunka (s manje od 15% prašinastih frakcija). 57

58 ZIDOVI OD ARIRANOG TLA (autoput, Francuska) 58

59 Pokusni zid u naravnoj veliini ini 59

60 POTPORNI ZIDOVI OD ARIRANOG TLA POTPORNI ZIDOVI OD ARIRANOG TLA - razdvajanje lokalnog autoputa i avionske pristupne piste (Sao Paulo). 60

61 PODVOŽNJAK ISPOD ŽELJEZNIKE PRUGE - podnosi dinamiko i statiko optereenje kompozicije od 1 vagona (SAD). 61

62 POTPORNI ZID OD ARIRANOG TLA 6

63 OBALNI ZID 63

64 Naprezanja u tlu: σ v σ z p v ρ g z σ σ p K h x h 0 σ v σ v σ h σ h σ v σ v σ h z 64

65 σ h p A K A. σ v δ C B p a σ v σ v p a σ h σ h z zid σ v P a σ v tlo u stanju mirovanja A θ aktivni klin iza zida 65

66 Koeficijenti K Koeficijent tlaka mirovanja K 0 Koeficijent aktivnog pritiska tla K a Koeficijent pasivnog potiska K p 66

67 Koeficijenti K l w P a l p W l a P p P p E p e p h P a E a e a H 67

68 K K sinϕ ν 1 ν K a K p tg 45 0 ϕ 45 0 ϕ tg + Primjer: ϕ 30 K K K 0 a p 1 sin ϕ 1- sin 30 tg tg ϕ ϕ tg tg 0 1 0, 50 ( ) 0,50 tg ( ( 0 0 ) tg ( 60 ) tg ( 3) 3 0 ) tg 1 3 0,

69 K K p δ K A K 0 U našem sluaju: 1 K A : K p : δ 1: 9 δ Α δ p 69

70 Nivo vode u razini terena σ' h u h P A σ' h p A K A. γ' U γ w P H P A + U 70

71 Nivo vode ispod razine terena K A. γ h 1 h P' A K A. γ' h U γ w 71

72 Prorauni potpornih zidova 1. Naprezanje na tlo. Sigurnost zida na prevrtanje 3. Sigurnost zida na klizanje 4. Slom tla kružna klizna ploha 7

73 a) Naprezanje na tlo σ σ A B?? a' a A x W x R R P y b' b B δ P a P x y' y b B 73

74 k s b) Sigurnost zida na prevrtanje stab. prev. oko toke A l w P a l p W l a P p A stab. W l w + P p l p prev. P a l a 74

75 c) Sigurnost zida na klizanje k s R n Rt µ Rn 1, 5 F P P H W a p c P a d W P p a A b b B B 75

76 d) Slom tla kružna klizna ploha S 76

77 Slom pri slijeganju: a) pretjerano pomicanje prema naprijed uslijed velikog aktivnog pritiska E a P a u pozadini zida; b) pretjerano slijeganje i pomak uzrokovani zasipom 77

78 Potporni zidovi a) masivni b) konzolni 78

79 Sile koje djeluje na potporni zid Vlastita težina zida G (W) Aktivni pritisak tla E a (P a ) Pasivni otpor tla E p (P p ) Hidrostatski tlak podzemne vode Hidrodinamike sile 79

80 Sile koje djeluje na potporni zid 80

81 a) asivni gravitacijski potporni zid 81

82 8 asivni gravitacijski potporni zid Prorauni: g V g m G g V g m G h e E 1,00 h g K e H e E 1,00 H g K e b b p p p p a a A a ρ ρ ρ ρ 1 1

83 a 1 ) Proraun naprezanja na tlo V F H G 1 E + a G E p O E a H 3 G 1 d 1 E p h 3 83

84 84 [ ] [ ] [ ] [ ] y O B y O A 3 kn/m W A V kn/m W A V m a, a b W m, a b a A + σ σ a b 1,00 m

85 H E h E a G, a G k a prev. p stab. prev. stab. s + + a a ) Sigurnost zida na prevrtanje oko toke B

86 86 ( ) p a 1 H t s 1 n n t H t s E E G G F R k G G V R R R 1,5 F R k + µ + µ a a 3 ) Sigurnost zida na klizanje:

87 b) Konzolni armiranobetonski zid 87

88 88 ( ) ( ) ( ) ( ) z O p O O a O O p a H z G E G E E E F G G G V Prorauni: 1. Naprezanja na tlo. Sigurnost na prevrtanje 3. Sigurnost protiv klizanja

89 Vježbe: O ( E ) + ( G ) ( G ) O a O 1 O z 89