ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Θεμελιώσεις

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα Θεμελιώσεις Ενότητα 3 η : Πιέσεις Επαφής Εδάφους Θεμελίου Δρ. Εμμανουήλ Βαϊρακτάρης Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών Τ.Ε. Τμήμα

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

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

Σκοπός Ενότητας Στην 3 η Ενότητα οι φοιτητές διδάσκονται και μελετούν τις παρακάτω έννοιες: Διανομή των Τάσεων Επαφής Πιέσεις Επαφής Εδάφους Θεμελίου Δείκτης Εδάφους Σημασία και επιρροή Δείκτη εδάφους 4

Περιεχόμενα ενότητας Διανομή των Τάσεων Επαφής Πιέσεις Επαφής Εδάφους Θεμελίου Δείκτης Εδάφους Σημασία και επιρροή Δείκτη εδάφους 5

Εισαγωγή στην Εδαφομηχανική και Θεμελιώσεις

Εισαγωγή ΔΙΑΝΟΜΗ ΤΩΝ ΤΑΣΕΩΝ ΕΠΑΦΗΣ Η πίεση επαφής μεταξύ θεμελίου εδάφους δεν είναι ομοιόμορφη αλλά εξαρτάται από: τις ιδιότητες του εδάφους (τις διαστάσεις και το είδος του θεμελίου) τη δυσκαμψία του θεμελίου ή την συμπίεση του εδάφους την διανομή του φορτίου στο θεμέλιο. 7

Εισαγωγή (2) Για άκαμπτο θεμέλιο με φορτίο συμμετρικό και έδαφος ομογενές, ελαστικό και ισότροπο (κορεσμένη αργιλός), η πίεση επαφής στο μέσο του θεμελίου έχει τιμή περίπου ίση με το μισό της ομοιόμορφης πίεσης και ενώ αυξάνεται στα άκρα προς άπειρη τιμή. Η ανάπτυξη υψηλών πιέσεων στα όρια του θεμελίου δικαιολογείται από την συνοχή του εδάφους. Όσο το φορτίο αυξάνεται τόσο η κατανομή της πίεσης επαφής τείνει να γίνει πιο ομοιόμορφη. 8

Πιέσεις Επαφής Εδάφους Θεμελίου - Εισαγωγή Για άκαμπτο θεμέλιο με φορτίο συμμετρικό και έδαφος ομογενές, και ελαστικό, με μέτρο ελαστικότητας που αυξάνεται με τη πίεση(άμμος, χαλίκι), η πίεση επαφής έχει την μεγαλύτερη τιμή στο μέσο και την ελάχιστη στα άκρα. Όταν το θεμέλιο βρίσκεται στη ελεύθερη επιφάνεια του εδάφους, η πίεση στα άκρα μηδενίζεται. Όταν βρίσκεται σε ένα άλλο βάθος, τότε η πίεση επαφής δεν είναι ίση με το μηδέν. Όσο το φορτίο αυξάνεται τόσο η κατανομή της πίεσης επαφής τείνει να γίνει ανομοιόμορφη. 9

Πιέσεις Επαφής Εδάφους Θεμελίου Εισαγωγή (2) Για εύκαμπτο θεμέλιο με ομοιόμορφο φορτίο, η πίεση επαφής είναι ομοιόμορφη. 10

Πιέσεις Επαφής Εδάφους Θεμελίου Εισαγωγή (3) 11

Πιέσεις Επαφής Εδάφους Θεμελίου Εισαγωγή (8) Θεωρία Ελαστικότητας Boussinesq Θεωρία Γραμμικής κατανομή τάσεων Θεωρία Winkler 16

Δείκτης Εδάφους, Καββαδάς, http://users.ntua.gr/kavvadas/books/foundations/07-beams%20and%20mats.pdf 17

Δείκτης Εδάφους, Καββαδάς, (2) http://users.ntua.gr/kavvadas/books/foundations/07-beams%20and%20mats.pdf 18

Πιέσεις Επαφής Εδάφους Θεμελίου Εισαγωγή (9) Τιμές του δείκτη εδάφους κατά Beton Calendar Άμμος χαλαρή πυκνή Πολύ πυκνή Ξηρή ή υγρή 10 40 160 Υπό το νερό 10 30 100 Άργιλος ημιστερεή σκληρή Πολύ σκληρή Αντοχή σε δοκιμή 0,1 έως 0,2 έως 0,4 συμπιεσιομέτρου 0,2 0,4 Δείκτης εδάφους Κ σε 3 m MN 20 50 100 19

Πιέσεις Επαφής Εδάφους Θεμελίου Εισαγωγή (10) Πεδιλοδοκοι συνήθων διαστάσεων σε διάφορους τύπους εδαφών Bowles Είδος εδάφους k(mn/m^3) ΑΜΜΟΙ χαλαρές (Dr<50%) 4,8-16 μέσης πυκνότητας (Dr=50-75%) 9,6-80 πυκνές (Dr>75%) 64-128 ΑΡΓΙΛΩΔΕΙΣ ΑΜΜΟΙ ΜΕΣΗΣ ΠΥΚΝΟΤΗΤΑΣ 32-80 ΙΛΥΩΔΕΙΣ ΑΜΜΟΙ ΜΕΣΗΣ ΠΥΚΝΟΤΗΤΑΣ 24-48 ΑΡΓΙΛΟΙ συνεκτικές 12-18 στυφνές 18-24 πολύ στυφνές 24-48 πολύ σκληρές >48 20

Δείκτης Εδάφους, Καββαδάς (3) http://users.ntua.gr/kavvadas/books/foundations/07-beams%20and%20mats.pdf 21

Σημασία και Επιρροή Δείκτη Εδάφους, Γκαζέτας 2007 22

Σημασία και Επιρροή Δείκτη Εδάφους, Γκαζέτας 2007 (2) 23

Τέλος Ενότητας