SIDRANJE KONSTRUKCIJ uvrtana prednapeta geotehnična sidra sidranje s sidrnimi bloki ali ploščami GEOTEHNIČNA NA SIDRA pasivna sidra Geotehnična na sidra Dywidag sidra Sidra sestavljajo trije osnovni deli: vezni del sidra (sidrni valj), prosti del sidra in sidrna glava. Sidrna glava - silo iz vezanega dela prenaša na konstrukcijo Prosti del sidra - prenaša silo iz vezanega dela na sidrno glavo Vezni del sidra - natezno silo prenaša v zaledje Dywidag sidra Dywidag sidra
Rafael sidra Rafael sidra Freyssinet sidra Freyssinet sidra Glava sidra tip C-4/15 STANDARD Glava sidra za merjenje izolacijske upornosti Glava sidra tip C5-7/15 STANDARD T15S označuje jekleni pramen s premerom 15,7 mm in prerezom 150 mm. P pvmax = 0.95 P y = A p 0.85 f tk Geotehnična na sidra Geotehnična na sidra
Geotehnična na sidra Pasivna sidra Najpreprostejše pasivno sidro je rebrasta armaturna palica, vtisnjena v predhodno izvrtano in z injekcijsko maso zapolnjeno vrtino. IBO sidro ima lastno vrtalno krono in je votlo, tako da je možno naknadno injektiranje. Pasivna sidra Takojšen učinek sider dosežemo (pretežno v suhih kamninah), če uporabimo Swellex sidra (sidra iz tanjše pločevine, ki se po vstavitvi s tlakom vode napne tako, da ima dober trenjski stik s kamnino.) Zakonodaja/standardi/specifikacije SIST EN 1997-1:005 - Evrokod 7: Geotehnično projektiranje Del 1: Splošna pravila (poglavje: 8 Sidra) SIST EN 1997-1:005/A101:006 - Evrokod 7: Geotehnično projektiranje Del 1: Splošna pravila Nacionalni dodatek SIST EN 1537:00 - Izvedba posebnih geotehničnih del Geotehnična sidra (se uporablja za vgradnjo, preskušanje in kontrolo trajnih in začasnih geotehničnih sider, pri katerih se izvaja kontrola nosilnosti). Zakonodaja/standardi/specifikacije SIST EN 1537 je po svojih zahtevah sicer podoben Priporočilom SIA V 191 [Prednapeta geotehnična sidra; Švicarsko združenje inženirjev in arhitektov; Zuerich], vendar se vsebini dokumentov ne prekrivata v celoti. V okviru Nacionalnega programa izgradnje AC v Republiki Sloveniji se uporabljajo Tehnične specifikacije za javne ceste TSC 07.0 Geotehnična sidra [ delovni osnutek;1998; Ministrstvo za Promet Republike Slovenije]. Primeri standardov, ki jih citira Evrokod 7-1 EN 1536:1999 Izvedba posebnih geotehničnih del: Uvrtani piloti EN 1537:1999 Izvedba posebnih geotehničnih del: Geotehnična sidra EN 1063:1999 Izvedba posebnih geotehničnih del: Zagatne stene EN 1699:000 Izvedba posebnih geotehničnih del: Vtisnjeni piloti EN 14199 Izvedba posebnih geotehničnih del: Mikropiloti
Geotehnična na sidra Geotehnična na sidra Evrokod 7-1 obravnava geotehnična sidra za zagotavljanje: varnosti podpornih konstrukcij, stabilnosti pobočij, vkopov in predorov, odpornosti glede na navzgor delujoče sile na konstrukcijo (n.pr. vzgon). O podrobnostih govori standard EN 1537. Opomba: Evrokod 7-1 in EN 1537 nista povsem usklajena. Sidra se od ostalih konstrukcijskih elementov ločijo po tem, da po vgradnji v vrtino in zalitju s cementno injektirno maso v pretežni meri niso dostopna, zato jih ni mogoče več neposredno kontrolirati, prav tako pa so bistveno omejene možnosti izvedbe sanacijskih ukrepov. Glede na predvideno življensko dobo in pogoje vgradnje ločimo trajna in začasna sidra. Vsa sidra vgrajena v agresivno okolje, sidra izpostavljena blodečim tokovom ter sidra s predvideno življenjsko dobo več kot leti morajo biti oblikovana kot trajna sidra in morajo svojo funkcijo opravljati celotno predvideno življenjsko dobo sidranega objekta. Ostala sidra, ki bodo svojo funkcijo opravljala le omejen čas (tj. do leti) pa so lahko oblikovana kot začasna sidra. Za obe vrsti sider veljajo enake zahteve glede nosilnosti, bistveno pa se razlikujejo zahteve pri oblikovanju protikorozijske zaščite. Mejna stanja Mejna stanja, ki jih je potrebno upoštevati pri projektiranju sider, tako posamezno kot tudi v kombinaciji, so: konstrukcijska porušitev pramen sidra ali sidrne glave, povzročena z vnešenimi napetostmi; deformacije ali korozija sidrne glave; porušitev na stiku med injekcijsko maso in tlemi (za injektirana sidra); porušitev na stiku med jeklenimi prameni in injekcijsko maso (za injektirana sidra); Mejna stanja porušitev zaradi nezadostnega odpora težnostnega bloka (za sidra vpeta v težnostni blok); izguba sidrne sile zaradi prevelikih pomikov sidrne glave ali zaradi lezenja in relaksacije; porušitev ali prevelike deformacije delov konstrukcije zaradi vnešenih sidrnih sil; izguba globalne stabilnosti podpiranih tal in podporne konstrukcije; interakcija skupin sider s tlemi in sosednjimi konstrukcijami. Nosilnost geotehničnih nih sider - PREIZKUSI Bistvena zahteva glede nosilnosti sidra je podana z izrazom: P d R a ; d P d je projektna nosilnost (obremenitev) sidra. R a;d je projektna vrednost, določena iz odpornosti na izvlek. Določimo jo lahko s preizkusi na sidrih ali z izračuni. R R / γ a; d = a; k a Projektna vrednost sidrne sile Projektno vrednost sidrne sile, P d, je potrebno določiti v skladu z izračunom podporne konstrukcije kot največjo vrednost izmed: sile določene z upoštevanjem mejnega stanja nosilnosti podpirane konstrukcije, in če je primerno sile določene z upoštevanjem mejnega stanja uporabnosti podpirane konstrukcije. R = R a; d a; k /1,1
Pilotna stena - sidra Sidrna sila P se pri projektiranju sider upošteva kot neugodna obtežba. Klasična računska analiza (račun sidrne sile, globine vpetja) Izračunane sidrne sile Ps;d Izberemo stopnjo prenapetja oziroma silo zaklinjenja P 0 P 0 0,6 P tk Projektna sila za dimenzioniranje sidra P d je večja izmed: P d = P s;d P d = γ G P 0 = 1,35 P 0 Pilotna stena - sidra Račun po MKE ali drugih metodah: V računu upoštevamo dejansko predvideno silo zaklinjenja sider P 0 Račun mejno stanje nosilnosti (MSN) P s;d Račun - mejno stanje uporabnosti (MSU) P s;k Projektna sila za dimenzioniranje sidra P d je večja izmed: P d = γ G P 0 = 1,35 P 0 P d = P s;d P d = γ G P s:k = 1,35 P s:k Praktičen primer izračun po MKE Praktičen primer izračun po MKE 1,5 1 6,0m 3,0m Prerez φ = 80cm 15 0 1,6m Tloris 3,0m Podatki: Temeljna tla: γ = 0kN/m 3 c = 0 ϕ = 34 0 E = 40Mpa, ν = 0,3, Mohr-Coulombov model AB koli: L = 9m φ= 80cm/1,6m C5/30 Faznost računa: -prvotno napetostno stanje -izkop na globino -1,5m -vgradnja sidra -izkop na globino -6m Načini izračuna 1. Sidro brez prednapetja. Prednapetje sidra 70 kn/m (10 kn/sidro) 3. Prednapetje sidra 35 kn/m (105 kn/sidro) Sidra: 4-vrvna 5,6cm /3,0m E = 10Gpa Praktičen primer izračun po MKE Praktičen primer izračun po MKE Rezultati: Izračun 1 brez prednapetja PP PP3 Rezultati: Izračun prenapetje 10 kn/sidro PP PP3 Izračun F sidra (kn) M max (knm/m) Q max (kn/m) u max (mm) MSU (F = 1,0) 146,68 88,99 61,30 17 MSN ( * 1,35) 198,0 10,14 8,76 - Izračun PP3 (mobilizirane vrednosti karakteristik --- c -ϕ redukcija) 04,86 136,45 69,3 9,5 Projekta sidrna sila: PP: P d = 198,0 kn PP3: P d = 04,86 kn Izračun F sidra (kn) M max (knm/m) Q max (kn/m) u max (mm) MSU (F = 1,0) 34,54 88,71 55,83 5,7 MSN ( * 1,35) 316,63 119,76 75,37 - Izračun PP3 (mobilizirane vrednosti karakteristik --- c -ϕ redukcija) 66,0 16,10 66,3 14,45 Projekta sidrna sila: P d =1,35 P 0 = 83,50 kn PP: P d = 316,63 kn PP3: P d = 66,0 kn
Praktičen primer izračun po MKE Praktičen primer izračun po MKE Rezultati: Izračun 3 prenapetje sidra 105 kn/sidro PP PP3 1. Sidro brez prednapetja MSU 1. Sidro brez prednapetja PP3 Izračun F sidra (kn) M max (knm/m) Q max (kn/m) u max (mm) MSU (F = 1,0) 155,51 9,33 50,90 8,6 MSN ( * 1,35) 09,94 14,65 68,7 - Izračun PP3 (mobilizirane vrednosti karakteristik --- c -ϕ redukcija) 03,54 19,39 63,4 19,10. Prednapetje sidra 70 kn/m MSU. Prednapetje sidra 70 kn/m PP3 Projekta sidrna sila: P d =1,35 P 0 = 141,75 kn PP: P d = 09,94 kn PP3: P d = 03,54 kn MERODAJNO P d = 316,63 kn Praktičen primer izračun po MKE 1. Sidro brez prednapetja. Prednapetje sidra 70 kn/m PP3 PP3 3. Prednapetje sidra 35 kn/m 3. Prednapetje sidra 35 kn/m MSU MSU PP3 3. Prednapetje sidra 35 kn/m PP3 Pilotna stena dimenzioniranje veznih gred Vezne grede je potrebno dimenzionirati na najbolj neugoden obtežni slučaj Upoštevati je potrebno napenjanje sider in/ali vrstni red prednapetja (celoviti ali enostavni preizkus sidra) S projektom je treba določiti je treba lokacije testnih oziroma preizkusnih sider, če se izvajajo na konstrukciji Za dimenzioniranje se upošteva dva slučaja: Pri kontroliranem vnosu sidrne sile (napenjanje) so varnostni količniki enaki 1,0. Greda se dimenzionira na karakteristično vrednost maksimalne sile pri napenjanju sider. Greda po prednapetju sider se dimenzionira na sidrne sile P s;d (faktoriramo s količnikom varnosti γ G = 1,35) Nosilnost geotehničnih nih sider - PREIZKUSI Za prednapeta sidra je treba pri preverjanju mejnih stanj v konstrukcijah (STR) ter geotehničnih mejnih stanj (GEO) uporabiti nabor R1, R, R3 ali R4 naslednjih delnih faktorjev γ a : γ a;t za začasna sidra; Ra; d = Ra; k / γ a γ a;p za trajna sidra. Odpornost Oznaka Nabor R1 R R3 R4 Začasna γ a;t 1,1 1,1 1,0 1,1 Trajna γ a;p 1,1 1,1 1,0 1,1 Nosilnost geotehničnih nih sider - PREIZKUSI Za sidra, ki niso posamično preverjena z odobritvenimi preizkusi, se karakteristično odpornost na izvlek preveri na podlagi rezultatov ustreznostnih preizkusov po enačbi: R { R / ξ ; R ξ } a ; k = min a ; measured ; mean a,1 a ; measured ;min / a, ξ a za n = 1 3 ξ a,1 1,0 1,15 1,10 ξ a, 1,0 1,10 1,05
Nosilnost geotehničnih nih sider - PREIZKUSI Projektno nosilnost lahko določimo s preizkusi ali z računskimi analizami. Za geotehnična sidra Evrokod 7 predvideva tri vrste preizkusov: Ocenjevalna preizkusa (angleško assessment tests): preiskava sidra (angleško investigation tests) in ustreznostni preskus (angleško suitability tests), v obstoječi praksi imenovani celoviti preizkusi napenjanja (CPN) in preizkus sprejemljivosti: odobritveni preskus (angleško acceptance tests), v obstoječi praksi imenovani enostavni preskusi napenjanja (EPN). Vsi preskusi se lahko izvajajo po eni izmed treh predlaganih metod. Nosilnost geotehničnih nih sider - PREIZKUSI Preiskava sidra: obremenilni preizkus, s katerim ugotavljamo mejno odpornost veznega dela sidra po stiku injekcijske mase in temeljnih tal, in s katerim določimo karakteristike sidra v predvidenem območju delovne sidrne sile. Ustreznostni preskus: obremenilni preizkus na mestu vgraditve, ki potrdi, da bodo s projektom predvidena sidra v danih geotehničnih pogojih ustrezna. Izvede se vsaj tri ustreznostne preskuse za vsako vrsto tal in konstrukcije. Odobritveni preskus: obremenilni preizkus na mestu vgraditve, ki potrdi, da vsako sidro izpolnjuje projektne zahteve. Izveden mora biti na vsakem sidru pred zaklinjenjem oz. uporabo! METODA 1 Preizkus min P p max P p Število stopenj Čas opazovanja Hitrost lezenja k s slika E.1 PS (IT) Preiskava sidra (Investigation Test) R a 0,80P tk min. 6 (,,,, ) 0,95P t0,1k (10%), 5%, 40%, 55%, 70%, 85%, 100% P p min. 15 (P i ) (P p ) c=0 180 (P p ) c 0 - P p (%)P p (%) UT (ST) Ustreznostni test (Suitability tests) OT (AT) Odobritveni test (Acceptance tests) 1,5P 0 0,95P t0,1k min. 5 (,, ) R d (10%), 40%, 55%, 70%, 85%, 100% P p 1,5P 0 0,90P t0,1k 3 + 1 (,, ) (10%), 40%, 70%, 100% P p, min. 15 (P i ) (P p ) c=0 180 (P p ) c 0 <1,0mm <0,8mm, če ni izveden PS min. 5 <0,8mm(P p ) <0,5mm(P 0 ) premik sidra osnovna obtežba P a (10%), P 0 E..1 Preiskava sidra (Investigation Test) Sidro moramo obremeniti do porušitve (odpornost sidra R a ) oziroma do preizkusne sile P p, ki je omejena z nižjo od vrednosti 0,80P tk ali 0,95P t0,1k. P tk je karakteristična porušna sila kabla P t0,1k je karakteristična sila v kablu pri trajni deformaciji 1,0% Sidro mora biti obremenjeno do maksimalne preizkusne sile v najmanj šestih ciklih (slika E.1) Cikle obremenjevanja in periode opazovanja podaja tabela E.1. Preiskava sidra (Investigation Test) Kjer so zaznani vplivi lezenja, moramo maksimalno silo v vsakem ciklu obremenjevanja zadržati najmanj 15 min za obremenitve nižje od P p, min na obremenitvi enaki P p v nekoherentnih zemljinah in 180 min v koherentnih zemljinah. V tem času se raztezki zaradi lezenja na določeni obremenitvi ustalijo.
1) Tabela E.1 Cikli obremenitve in minimalne periode opazovanja za preskusni in ustreznostni test na sidrih, Metoda 1 in Najmanjša perioda Nivo obtežbe %P p opazovanja v minutah (samo za metodo 1) cikel 1 cikel cikel 3 cikel 4 cikel 5 cikel 6 10 10 10 10 10 10 1 5 40 55 70 85 1 5 40 55 70 85 100* 15 ( ali 180 1) ) 5 40 55 70 85 1 10 10 10 10 10 10 1 1) Pri Metodi, kjer je največja vrednost obtežbe enaka sili zaklinjanja P 0, je perioda opazovanja podana v tabeli E. E.. Ustreznostni test (Suitability tests) Preizkusna sila sidra mora biti za vgrajeno sidro večja od vrednosti P p 1,5P 0 ali P p R d in ne večja od 0,95P t0,1k P 0 je sila pri zaklinjanju kabla. Cikli obremenitve in minimalne periode monitoringa so podane v tabeli E.1. Sidro naj bo obremenjeno do maksimalne preskusne sile v najmanj petih ciklih obremenitve, z izjemo prvega cikla v tabeli E.1. Ustreznostni test (Suitability tests) Maksimalna velikost lezenja k s pri obremenitvi s preizkusno silo ne sme biti večja od 1,0mm, če je bil opravljen preskusni test. Kjer porušitev (k s =,0mm) ni potrjena s preskusnim testom, mora biti vrednost k s pri preizkusni obremenitvi manjša od 0,8mm. E..3 Odobritveni test (Acceptance tests) Sidro mora biti obremenjeno v najmanj 3 enakih stopnjah do preizkusne sile P p. Sidro se razbremeni na osnovno silo P a in ponovno napne na silo zaklinjenja P 0. Preizkusna sila P p mora biti za vgrajeno sidro najmanj enaka P p = 1,5P 0 vendar ne. večja od vrednosti P p =0,90P t0,1k Čas opazovanja sidra pri preizkusni sili ne sme biti krajši od 5 min. Odobritveni test (Acceptance tests) Maksimalna velikost lezenja k s pri obremenitvi s preizkusno silo ne sme biti večja od 0,8mm in ne večja od 0,5mm pri ponovni obremenitvi (sili zaklinjenja). Večje velikosti lezenja k s (več od 1,0mm pri preizkusni obremenitvi) so sprejemljive, če so dokazane in sprejete s predhodno preiskavo sidra. E..4 Meritve lezenja Prirast pomikov sidrne glave glede na fiksno točko mora biti izmerjen na koncu predpisanega časovnega intervala, v katerem je prirast obtežbe določen po tabeli E.1. Hitrost lezenja mora biti določena po tem, ko v dveh časovnih intervalih izmerimo konstantno hitrost lezenja k s. k s s s1 = t log t 1 k s lezenje s 1 - pomik sidrne glave v času t 1 s - pomik sidrne glave v času t t - čas po nanosu stopnje obremenitve
Meritve lezenja Hitrost lezenja je omejena z maksimalnim pomikom zaradi lezenja, ki je dovoljen za določen nivo obtežbe (E.. in E..3). Meritve pomikov sidrne glave morajo biti izvedene pri konstantni obtežbi, v podanem časovnem zaporedju. Časovno zaporedje spremljanja (v minutah) na nivoju maksimalne obremenitve v določenem ciklu je prikazano v tabeli E.1 in si sledi: 1 3 5 10 15 0 30 45 Za čas opazovanja krajši od minut, je zaporedje spremljanja podano v tabeli E.1. PREIZKUSNA METODA METODA Preizkus min P p max P p Število stopenj Čas opazovanja PS (IT) Preiskava sidra (Investigation Test) UT (ST) Ustreznostni test (Suitability tests) OT (AT) Odobritveni test (Acceptance tests) R a 0,80P tk min. 6 (,,,, ) 0,95P t0,1k (10%), 5%, 40%, 55%, 70%, 85%, 100% P p 1,5P 0 0,95P t0,1k stopnji (,, ) R d (10%), 5%, 50%, 75%, 100%, 75%, 50%, 10%P p, P 0 1,5P 0 0,90P t0,1k 3 + 1 (,, ) (10%), 40%, 70%, 100% P p, (10%), P 0 5, 15, 50, 150, 500, 1 dan, 3 dni, 10 dni Dopustni upad sile k l (%)P i 1%, %, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8% (P 0 ) 3 dni (P 0 ) 7% (P 0 ) 50 (P 0 ) oz. 1 dan 3% (P 0 ) oz. 6% (P 0 ) PREIZKUSNA METODA PREIZKUSNA METODA P p (%) slika E. E.3.1 Preiskava sidra (Investigation Test) Sidro moramo obremeniti do porušitve (odpornost sidra R a ) oziroma do preizkusne sile P p, ki je omejena z nižjo od vrednosti 0,80P tk ali 0,95P t0,1k. osnovna obtežba P a premik sidra Sidro mora biti obremenjeno do maksimalne preizkusne sile v najmanj šestih ciklih (slika E.) Cikle obremenjevanja in periode opazovanja podajata tabeli E.1 in E.. PREIZKUSNA METODA PREIZKUSNA METODA Preiskava sidra (Investigation Test) Če skupni upad sile, pri predvideni sili zaklinjanja sidra, po 7 časovnih periodah (3 dneh) ne preseže dovoljenega in izguba sile na časovnem intervalu ne narašča, potem lahko s testom prenehamo in nadaljujemo s cikli obremenitve do sile P p oz. do porušitve. V kolikor je upad sile večji od dovoljenega in/ali upad sile na časovni interval narašča, lahko podaljšamo opazovanje na 8 časovnih period (10 dni) ali več tako dolgo, da se ne spreminja več. Če se ravnovesje ne vzpostavi, je vnešena sila previsoka za stanje uporabe, vendar pa moramo s testom nadaljevati do porušne sile. PREIZKUSNA METODA 1) Tabela E. Časi in periode za opazovanje in kriteriji za upad sile, Metoda čas opazovanja v minutah zaporedna časovna perioda dopusten skupni upad sile k l (% nanešene sile) 5 1 1 15 50 3 3 150 4 4 500 5 5 1500 (približno 1 dan) 6 6 5000 (približno 3 dni) 7 7 15000 (približno 10 dni) 8 8
PREIZKUSNA METODA E.3. Ustreznostni test (Suitability tests) Preizkusna sila sidra mora biti za vgrajeno sidro večja od vrednosti P p 1,5P 0 ali P p R d in ne večja od 0,95P t0,1k PREIZKUSNA METODA PREIZKUSNA METODA Ustreznostni test (Suitability tests) Upad sidrne sile (k l ) po ponovni obremenitvi na silo zaklinjenja P 0 ne sme preseči meje podane v tabeli E. za čas 7 časovnih period (3 dni). Obremenjevanje sidra do preizkusne sile lahko izvedemo v stopnjah: 10% P p 5% P p 50% P p 75% P p 100% P p 75% P p 50% P p 10% P p in nato ponovno do sile zaklinjenja P 0. Periode monitoringa so podane v tabeli E.. PREIZKUSNA METODA E.3.3 Odobritveni test (Acceptance tests) Sidro se napne do preizkusne sile P p najmanj v 3 enakih stopnjah. Sidro se razbremeni na osnovno silo P a in ponovno napne na silo zaklinjenja P 0. Preizkusna sila P p mora biti za vgrajeno sidro najmanj enaka vrednosti P p = 1,5P 0 vendar ne večja od vrednosti P p =0,90P t0,1k PREIZKUSNA METODA PREIZKUSNA METODA Odobritveni test (Acceptance tests) Obnašanje pri sili zaklinjanja sidra moramo opazovati v 3 časovnih periodah (50 min), upad sile ne sme preseči dovoljenih skupnih izgub, podanih v tabeli E.. V primeru, da je upad sile večji, moramo test nadaljevati tako dolgo, da se sila ustali in nato izmeriti upad sile. Če natančnost sistema opazovanja glede preizkusa upada sile ne izpolnjuje točke 9. (standard EN 1537:1999), je pa skladna s točko 9. ob uporabi lift-off testa, potem mora biti sprejemljivost dokazana z lift off testom po 6 periodah (1 dan), prikazana kot skupni upad sile k l manjši od 6%. PREIZKUSNA METODA PREIZKUSNA METODA Odobritveni test (Acceptance tests) Določen je dovoljen upad sile glede na silo zaklinjanja sidra: a) upad sile k l ne sme preseči 3%P 0 v 50 minutah b) upad sile k l ne sme preseči 6%P 0 v 4 urah. PREIZKUSNA METODA E..4 Meritve upada sile Pri sili zaklinjanja sidra mora biti pomik sidrne glave glede na konstrukcijo konstanten, sila pa mora biti spremljana. Sidrna glava mora biti pritrjena na tlačno celico ali na neaktivno napenjalko, za določitev k l moramo upad sile izmeriti na koncu vsakega časovnega intervala v obdobju do 10 dni in ga izraziti kot odstotek izgube napenjalne sile. Upad sile je omejen z največjim skupnim upadom sile, priporočenim za določen nivo sile in ga merimo na koncu časovne periode. Upad sile je omejen z največjim skupnim upadom sile, priporočenim za določen nivo sile in ga merimo na koncu časovne periode.
PREIZKUSNA METODA Meritve upada sile Merjenje izgube sile je podano v E.3.4. in mora biti izvedeno v časovnem zaporedju, ki ga podaja tabela E.. Najkrajše opazovanje: preskusni test 7 period (3 dni) ustreznostni test 7 period (3 dni) odobritveni test 3 periode (50 min) Lastnosti glede upada sile so reprezentativne za dejansko izgubo sile, ki je vnešena v konstrukcijo preko sidrne glave. Če izgubo sile uporabimo za interpretacijo dejanskega lezenja na vgrajenem sidru je potrebno narediti popravek zaradi vpliva dolžine prostega dela sidra npr. daljši kot je prosti del sidra, manjši je učinek upada sile za enak absolutni pomik zaradi lezenja sidra. METODA 3 Preizkus min P p max P p Število stopenj PS (IT) Preiskava sidra (Investigation Test) UT (ST) Ustreznostni test (Suitability tests) OT (AT) Odobritveni test (Acceptance tests) R a 0,80P tk min. 6 (,,, ) 0,90P t0,1k (10%), 5%, 40%, 55%, 70%, 85%, 100% P p 1,5P 0 0,90P t0,1k min. 5 (,,, ) R d (10%), 0%, 40%, %, 80%, 100% P p 1,5P 0 ali R d min. 4 (,,, ) (10%), 5%, 50%, 75%, 100% P p, lahko razbr. in ponovna obrem. Čas opazovanja 30 do (P i ) 30 do (P i ) min. 15 (P i ) Premik (hitrost α) zaradi lezenja α < 0,8 mm/log.časa (brez PS) α <1, (stal.sid.) α <1,8 (zač.sid.) med 3. in 15.min.: <1,mm (brez PS) <1,5 mm (stal.sid.) <1,8 mm (zač.sid.) slika E.3.a slika E.3.b P p %P p %P t0,1k premik sidra premik sidra sliki E.3c E.4.1 Preiskava sidra (Investigation Test) L app 1 nanešena obtežba v % P t0,1 k lezenje 3 preizkusna sila 4 naklon f v razmerju p f P p 5 brez ciklov 6 premik sidra At EtΔs = ΔP( 1 f ) 7 nanešena obtežba 8 lezenje 9 preizkusna sila 10 naklon f v razmerju p f P p 11 z delnimi cikli 1 premik sidra Sidro moramo obremeniti do porušitve (odpornost sidra R a ) oziroma do preizkusne sile P p, ki je omejena z nižjo od vrednosti 0,80P tk ali 0,90P t0,1k. Sidro mora biti obremenjeno do maksimalne preizkusne sile v najmanj šestih ciklih (slika E.3.a) Cikle obremenjevanja in periode opazovanja podaja tabela E.3. Minimalna perioda opazovanja se lahko skrajša na 30 min, če ni vidnejših vplivov lezenja.
Tabela E.3 Koraki obtežbe in minimalna perioda opazovanja za preskusni test sidra, Metoda 3 osnovna obtežba 1 3 sila % P to,1k 1) ) 3) 4 5 6 7 8 10 0 30 40 50 70 80 90 0 1) začetek pri osnovni obtežbi P a = 0,1P t0,1k ) P max 0,9P t0,1k 3) podan primer obsega 8 ov zaporedna št. a perioda opazovanja (minut) E.4. Ustreznostni test (Suitability tests) Preizkusna sila sidra mora biti za vgrajeno sidro večja od vrednosti P p 1,5P 0 ali P p R d in ne večja od 0,90P t0,1k Sidro naj bo obremenjeno do maksimalne preskusne sile v najmanj petih ciklih obremenitve, z izjemo prvega cikla (slika E.3.b). Koraki obremenjevanja in minimalne periode opazovanja so podane v tabeli E.4. Tabela E.4 Koraki obtežbe in minimalna perioda opazovanja za ustreznostni test sidra, Metoda 3 osnovna obtežba 1 sila % P t0,1k 1) ) 3 4 5 6 10 5 40 55 70 85 100 0 1) začetek pri osnovni obtežbi P a = 0,1P p ) podan primer obsega 6 ov zaporedna št. a perioda opazovanja (minut) Ustreznostni test (Suitability tests) Maksimalna hitrost lezenja (α) pri preizkusni obtežbi pri testu ustreznosti mora biti manjša od 0,8mm v logaritmu časa cikla (Slika E.4) v primeru ko preskusni test sidra ni bil izveden. Če je bil preskusni test sidra izveden, potem pri preizkusni obtežbi ustreznostnega testa ne sme preseči: 1,mm/log časa za začasna sidra 1,0mm/log časa za stalna sidra V nobenem primeru nivo preizkusne sile pri ustreznostnem testu za načrtovana sidra ne sme biti večji od P c. slika E.4 E.4.3 Odobritveni test (Acceptance tests) Sidro mora biti obremenjeno iz sile naleganjana P a na preizkusno obtežbo P p, ki znaša 1,5P 0 ali R d, v najmanj štirih prirastkih sile. Nato ohranjamo preizkusno obtežbo konstantno najmanj 15 minut. Po obremenitvi s preizkusno obtežbo, ki smo jo konstantno ohranjali določen čas, lahko izvajalec izvede delni ali popolni cikel razbremenitev obremenitev, kot kaže slika E.3c).
Odobritveni test (Acceptance tests) Kjer je Metoda 3 uporabljena skladno s točko 9.4, lahko prosto dolžino pramena sidra izračunamo iz krivulje sila pomik za osnovno obtežbo in preizkusno obtežbo z uporabo metode prikazane na sliki E.3c). Če je trenje prostega dela sidra nezanemarljivo, lahko izvedemo delni obremenilno razbremenilni test in izračunamo prosto dolžino sidra iz dela krivulje, kjer nimamo vpliva trenja in določimo ΔP in Δs. Odobritveni test (Acceptance tests) Pomik, ki nastane zaradi lezenja pri preizkusni sili, mora biti merjen med 3. in 15. minuto. Ustrezen mora biti manjši od: 1,mm za stalna ali začasna sidra brez preizkusnega testa 1,5mm za stalna sidra s preizkusnim testom 1,8mm za začasna sidra s preizkusnim testom E.4.4 Merjenje lezenja in karakteristične obtežbe Lezenje in karakteristična obtežba morata biti merjena in vrednotena sledeče: prirastek premika sidrne glave glede na fiksno točko mora biti merjen v vseh ih obremenjevanja v različnih časih pomik zaradi lezenja α mora biti merjen v vsakem u obremenitve, kot kaže slika E.4. Pomik zaradi lezenja α je definiran kot nagib pomika sidrne glave v odvisnosti od logaritma časa, merjen na koncu vsake bremenske stopnje. odpornost sidra R a je sila, ki odgovarja vertikalni asimptoti krivulje α - obremenitev. Če asimptota ne obstaja, potem R a določimo kot silo, ki odgovarja vrednosti α pri 5mm, slika E.5. Merjenje lezenja in karakteristične obtežbe kritično silo lezenja P c moramo določiti kot kaže slika E.5. Kritična sila lezenja je sila, ki odgovarja koncu prvega linearnega dela krivulje α - obremenitev. Kjer je težko določiti silo P c, določimo odpornost P c, kot kaže slika E.5 in P c definiramo kot: P c =0,9P c Merjenje pomikov zaradi lezenja mora biti izvedeno v navedenih časih, po vsaki spremembi sile. Periode opazovanja za vsak so: preizkusni test 30 min ali min ustreznostni test 30 min ali min odobritveni test ne manj kot 15 min. Merjenje lezenja in karakteristične obtežbe Priporočeni časi spremljanja (v minutah) za vsak so: 1 3 4 5 7 10 15 0 30 45 slika E.5
SIA V 191 in SIST EN 1537 Skladno s Priporočilom SIA V 191 je treba vsa prednapeta sidra objekta preveriti s preskusom napenjanja, pri čemer je potrebno pri vsaki skupini sider najprej opraviti 3-stopenjske celovite preskuse napenjanja (CPN) na vsaj 10% vseh sider. Če so ti rezultati v okviru pričakovanih vrednosti, se lahko na preostalih sidrih objekta pristopi k izvedbi 1-stopenjskih enostavnih preskusov napenjanja (EPN). V SIST EN 1537:00 ni podano minimalno število potrebnih preiskav sider. Standard celo dopušča, da lahko vlogo preiskav sider prevzamejo CPN, pri čemer se kabli teh sider lahko ojačijo z dodatnim pramenom, medtem ko je izvedba napenjalnih preskusov nekoliko drugačna od sedanjih postopkov. SIA V 191 in SIST EN 1537 Primerjava postopkov in kriterijev pri preizkusih nosilnosti sider po SIA V 191 in SIST EN 1537 potrebno število PS nivo obremenitve pri PS minimalni opazovalni časi pri PS* SIA V 191 SIST EN 1537 za vsako temeljno področje vsaj 3 P pv R i,sider objekta oz. 1,67 P 0, vendar P pv 0,95 P y t min = 15' t min (P 0 ) = 30' t min (P pv ) = ' ni določeno; možna nadomestitev s CPN manjša od vrednosti 0,80 P tk oz. 0,95 P t0.1k t min = 15' za P i < P p t min (P p ) = ' (nekohezivne zem.) t min (P p ) = 180' (kohezivne zem.) *) minimalne čase je treba podaljšati za toliko časa, dokler mera lezenja na posamezni obremenitvi ni konstantna SIA V 191 in SIST EN 1537 SIA V 191 in SIST EN 1537 merodajna zunanja nosilnost sidra sidrna sila tekom življenjske dobe objekta SIA V 191 SIST EN 1537 najnižja vrednost porušne sile R a dobljene pri PS določitev na podlagi vrednosti R a dobljene pri PS ali CPN, pri čemer R ak R a,min 0,3 P tk P 0,7 P tk največ 0,65 P tk sila zaklinjenja P 0 P 0 0,6 R i P 0 0,6 P tk območje efektivne proste dolžine sidra 0,9l fr l f (P p ) l fr + 0,3l v pri PS: 0,95l fr l f (R a ) l fr + 0,5l v L app L tf + 0,5L tb + L e L app 1,1L tf + L e (zg. meja) L app 0,8L tf + L e (sp. meja) delež preskusov napenjanja (CPN oz. EPN) za sidra objekta nivo preskusne sile P p za preskuse napenjanja (CPN oz. EPN) opazovalni časi pri CPN* SIA V 191 SIST EN 1537 10% vseh sider, vendar je treba vsaj 3 Sidra preveriti s CPN; preostala sidra z EPN praviloma 0,75P tk, minimalno 1,5P 0 t min = 15', t min (P p ) = 30' izvesti vsaj 3 CPN; preostala sidra preskus sprejemljivosti (EPN) vsaj 1,5P 0 oz. R d (za CPN) oz. 1,5 P 0 (za EPN); ne sme preseči 0,95P t0,1k (CPN) oz. 0,90P t0,1k (EPN) t min = 15', t min (P p ) = ' (nekohezivne zem.) t min (P p ) = 180' (kohezivne zem.) *) minimalne čase je treba podaljšati za toliko časa, dokler mera lezenja na posamezni obremenitvi ni konstantna SIA V 191 in SIST EN 1537 SIA V 191 in SIST EN 1537 SIA V 191 SIST EN 1537 dopustne mere lezenja za CPN določijo se na podlagi opravljenih PS k s (P p ) 0,8mm; k s (P p ) 1,0mm je dopustna s potrditvijo PS opazovalni časi pri EPN* dopustne mere lezenja za EPN t min (P p ) = 5' t min (P p ) = 5' določijo se na podlagi opravljenih PS in potrdijo z rezultati CPN k s (P p ) 0,8mm in k s (P 0 ) 0,5 mm; vrednosti k s do 1 mm so dopustne s potrditvijo PS *) minimalne čase je treba podaljšati za toliko časa, dokler mera lezenja na posamezni obremenitvi ni konstantna
SIA V 191 in SIST EN 1537 Nosilnost geotehničnih nih sider IZRAČUNI Projektne vrednosti odpornosti na izvlek določene z izračuni morajo biti določeni po načelih, podanih v EC7 v točkah.4.7 (MSN) in.4.8 (MSU). Mejna stanja nosilnosti Pri izračunu projektne vrednosti odpornosti lahko uporabimo projektni pristop 3. V izrazih za račun mejne sile, ki je označena s H f, upoštevamo pri trdnostnih parametrih projektne vrednosti trdnostnih parametrov s parcialnimi faktorji varnosti, ki so podani v dodatku EC7. Delni faktorji za mejna stanja STR in GEO Projektni pristop GEO PP (plitvo temeljenje, podporne konstrukcije) GEO PP (piloti) Vplivi in učinki vplivov iz konstrukcij γg = 1,35; γq = 1,50 γg = 1,35; γq = 1,50 iz tal Odpornost tal γr;e = γr;v = 1,40; γr;h = 1,10 γb = γs = γt = 1,10; γs;t = 1,15 GEO PP 3 γg = 1,00; γq = 1,30 γϕ = γc = 1,5; γcu = 1,40 tanϕ' = tanϕ' / γ ϕ = tan ϕ' /1,5 c ' = c' / γ = c' /1, 5 d c = u; d = cu ; k / γ cu cu ; k k /1,40 k d k c k Krey: Sidrni bloki in/ali plošče x = h E p k p H f θ 45 ϕ' θ = 45 ϕ' 0 0 p = a + γ b h γ h H f = p a p tan 3 E a 3 ( k k ) + k ϕ b dolžina sidrnega bloka/plošče R h = H (tan ϕ', c' a; d f d d ) Sidrni bloki in/ali plošče Sidrni bloki in/ali plošče Krey: h c u Krey: b) H f h0 H f a) 0 45 γh + c u h b) h H f γ h = + cu h b R = H c a; d f ( u; d )
Izračun odpornosti sidra na izvlek Izračun odpornosti sidra na izvlek τ = c + σ tan ϑ ϕ f σ v = γ z σ = γ z h K o τ = c + f = c + π ( σ h cos ϑ + σ n sin ϑ) tanϕ = [ Ko γ z cos ϑ + ( γ z cos α + Ko γ z sin α ) sin ϑ] tanϕ Tf 1 = τ f R dϑ 0 [ K ( 1 + sin α ) cos α] tanϕ T f 1 = c π R + γ zπ R o + f = H f c s + H f ϕ t [ Ko ( 1 + sin α ) + cos α] H = c π R l + γ z π R tanϕ l = s σ n = σ v cos α + σ h sin α = γ z cos α + K σ ϑ = σ cos ϑ σ sin ϑ h + n o γ z sin α Izračun odpornosti sidra na izvlek Izračun odpornosti sidra na izvlek Lendi: Za nekoherentne zemljine je uporabna tale preprosta enačba: ( 1 + tan ϕ ) + c ϕ σ = σϑ tan H f = n l s tanϕ' kjer sta: n... faktor med 400 in 0 kn/m, l s... dolžina veznega dela sidra. R = H (tan ϕ', c' a; d f d d ) H = H f + H = f ϕ f c 8 Rγ z tanϕ l = + c π Rl cos ϕ s cos α + sin α + sinα cosα t s ( 1 + tan ϕ ) R = H (tan ϕ', c' a; d f d d ) V koherentnih materialih lahko nosilnost sidra ocenimo takole: H f = 0,3 c π D l R = H c ) kjer sta: c u... nedrenirana strižna trdnost zemljine, D... premer vrtine. u s a; d f ( u; d Geotehnična sidra Geotehnična sidra V splošnem je potrebno preveriti sidro glede na tri kriterije: nosilnost jeklene natezne vezi, nosilnost veznega dela sidra glede na porušitev med injekcijsko maso in zemljino in glede na porušitev med injekcijsko maso in jekleno natezno vezjo, globalno stabilnost sidrane konstrukcije. Na osnovi 1. kriterija izberemo prerez jeklene natezne vezi v posameznem sidru. Običajna količina jeklenih vrvi ali palic znaša največ do 0% prereza vrtine. Na osnovi. kriterija dimenzioniramo dolžino (in premer) veznega dela sidra. Dolžina veznega dela sidra je tako odvisna od zahtevane nosilnosti sidra, premera vrtine in lastnosti temeljnih tal ter injekcijske mase. V splošnem velja, da vezna dolžina ne sme biti manjša od 3 (5) m in ne večja od 10m. Za zagotovitev globalne stabilnosti (3. kriterij) je pomembno, da segajo vezni deli sider zanesljivo izven območja vsake možne porušnice.
Projektna vrednost notranje nosilnosti sidra Projektna vrednost notranje nosilnosti sidra mora izpolnjevati naslednji pogoj: R a;d R t;d = R t;k /1,15 Nosilnost materiala sider R t;d je treba izračunati po standardih EN 199 (beton), EN 1993 (jeklo) in EN 1537:1999 (geotehnična sidra), kot je ustrezno. Če so na sidrih izvedeni ustreznostni preizkusi, je potrebno pri določitvi R t;d upoštevati preizkusno silo (glej točko 9.5 standarda EN 1537:1999). Geotehnična sidra Za sidranje v kamnine se priporoča kot mejno strižno trdnost upoštevati 10% enoosne tlačne trdnosti vzorca kamnine, a največ 4 MPa. Za preračun trenja med injekcijsko maso in jeklenim nosilnim elementom pa se priporočajo naslednje vrednosti strižne trdnosti: največ 1 MPa za gladke jeklene palice, največ MPa za vrvi ali rebraste palice. Globalna stabilnost Globalna stabilnost Uporaba podpornih elementov v izračunu stabilnosti Vse podporna sredstva v izračunu upoštevamo s projektno odpornostjo, ali kot stalno ugodno delujočo obtežbo (varnostni faktor enak 1,0) Morebitno neugodno spremenljivo obtežbo fakturiramo (γ Q = 1,3) Potrebno je upoštevati dejansko mesto delovanja podpornih sil na drsini Sidra upoštevamo s projektno odpornostjo (vrednosti ne faktoriramo) Po projektnem pristopu 3 (PP3) R d R d Kontrola globalne stabilnosti (MKE) Račun s karakterističnimi vrednostmi Za poljubno stanje (fazo gradnje) uporabimo postopek redukcije strižnih parametrov ( ϕ-c redukcijo) Zahtevani količnik varnosti F min = 1,5 (efektivni strižni parametri c, ϕ ) Zahtevani količnik varnosti F min = 1,40 ( nedrenirana strižna trdnost c u ) Kontrola globalne stabilnosti (MKE) Kombinacija zemljin (c, ϕ in c u ) Preverimo, če znaša varnost Fmin 1,40 OK. Pred redukcijo zmanjšamo kohezijo sloja z nedreniranimi karakteristikami s faktorjem 1,40/1,5 = 1,1 in preverimo, če znaša varnost F 1,5
Projektne in konstrukcijske zahteve (1)P Pri projektiranju sidra in podrobnem opisu za izvedbo je potrebno upoštevati kakršnekoli neugodne učinke nateznih napetosti prenešenih v tla v širši okolici sider. ()P Območje tal, v katerega se bodo prenašale natezne sile, je potrebno vključiti v terenske preiskave. (3)P Pri prednapetih sidrih mora sidrna glava omogočiti, da pramena sidra ali palico napnemo, jih preizkusno obremenimo in zaklinimo ter, če je s projektom tako zahtevano, sprostimo (razklinimo), razbremenimo in ponovno napnemo. (4)P Sidrno glavo je potrebno pri vseh vrstah sider projektirati tako, da dopušča kotne odklone sidrne sile, upoštevajoč točko 6.3 standarda EN 1537:1999, ter da je sposobna prevzeti deformacije, ki se lahko pojavijo med projektno življenjsko dobo konstrukcije. Projektne in konstrukcijske zahteve (5)P Kjer so v sidru kombinirani različni materiali je potrebno njihove projektne trdnosti oceniti z upoštevanjem medsebojne kompatibilnosti deformacij. (6)P Ker delovanje sider zavisi od prostih dolžin pramen sider, je potrebno izpolniti naslednje zahteve: sidrna sila mora delovati v tleh, ki so dovolj oddaljena od podpirane prostornine tal, tako da nima škodljivega vpliva na njeno stabilnost; sidrna sila mora delovati v tleh, ki so dovolj oddaljena od obstoječih temeljev, da se izognemo kakršnimkoli neugodnim učinkom nanje; potrebno se je izogibati neugodnim medsebojnim vplivom veznih dolžin pramen sider, ki so vgrajena neposredno drugo ob drugem. Projektne in konstrukcijske zahteve (7) Izogibati se moramo neugodnih medsebojnih vplivov med veznimi dolžinami sider, tako da je minimalna razdalja med njimi 1,5 m. (8)P Uporabljajo se lahko samo tisti sistemi sidranja, ki so bili preverjeni s preiskavami sider (glej EN 1537:1999) ali sistemi, za katere obstajajo dokumentirane uspešne primerljive izkušnje tako glede obnašanja kot tudi trajnosti. (9)P Smer pramen sidra mora biti navadno taka, da omogoča samonapenjanje pri deformacijah zaradi potencialnih porušnih mehanizmov. Če to ni izvedljivo, je potrebno pri projektiranju upoštevati neugodne učinke. Projektne in konstrukcijske zahteve (10)P Pri injektiranih in uvrtanih sidrih je potrebno karakteristično vrednost odpornosti na izvlek, Ra;k, določiti na osnovi ustreznostnih preizkusov glede na 8.7 ali pa na podlagi primerljivih izkušenj. Projektno odpornost je potrebno po izvedbi preveriti z odobritvenimi preizkusi. (11)P Obnašanje proste dolžine pramen prednapetih geotehničnih sider je potrebno preveriti v skladu s standardom EN 1537:1999. (1)P Če želimo zagotoviti, da se bo pri pogojih mejnega stanja uporabnosti sidro aktiviralo pri zmernih pomikih glave sidra, je potrebno uporabiti zadostno silo zaklinjenja. (13)P Protikorozijska zaščita prednapetih sider mora ustrezati točki 6.9 standarda EN 1537:1999. Projektne in konstrukcijske zahteve (14)P Pri projektiranju protikorozijske zaščite sider z jeklenimi prameni je potrebno upoštevati agresivnost tal. (15) Če so za zaščito jeklenih pramen pred korozijo nujno potrebna ustrezna sredstva, kot npr. uporaba zaščitnega ovoja ali t.i. žrtvenega jekla, jih je potrebno specificirati. Projektne in konstrukcijske zahteve - pomembno Bistveni nosilni element sidra je natezna vez, ki jo predstavljajo jeklene palice ali jeklene vrvi. Natezna vez prenaša obtežbo s konstrukcije na vezni del sidra. Mejne nosilnosti sider so običajno v razponu od 400 do 1800 kn. Večje vrednosti dosežemo s sidranjem v gramozih in peskih ter trdnih kamninah, nižje pa v koherentnih zemljinah. Sidra namestimo v pripravljeno vrtino, običajno nagnjeno navzdol za 15 do 5. Pri manjših naklonih obstajajo lahko težave z vgradnjo in injiciranjem, pri večjih naklonih pa sidrna sila pomembno prispeva k osni sili v podporni konstrukciji, horizontalna komponenta pa je manjša.
Projektne in konstrukcijske zahteve - pomembno Pri trajnih sidrih je pomembna zanesljiva protikorozijska zaščita. V ta namen sidra vgrajujemo v plastične cevi, vsako sidro posebej pa po vgradnji preverimo glede na električno upornost med glavo sidra in zemljino. Izmerjena upornost mora biti dovolj velika, da prepreči električni tok med sidrom in okolico. Na trajna sidra je potrebno paziti vse od proizvodnje preko transporta in do vgradnje, da se elementi elektroizolacije ne poškodujejo. Posebna pozornost je potrebna v okolju, ki je agresivno za beton (strjeno injekcijsko maso). Geotehnična na sidra praktični vidiki Dolžino, položaj in naklon sider načrtujemo glede na geološko zgradbo tal v zaledju konstrukcije in glede na rezultate statičnih analiz. Položaj sidrnih glav in dolžino veznega dela sider narekujejo statične zahteve, medtem ko naklon sidra in dolžino prostega dela sidra določamo predvsem glede na geološko zgradbo tal ter glede na globalno stabilnost. Zaradi globalne stabilnosti velja izkustveno načelo, da se vezni del sidra lahko prične za premico, ki poteka od dna izkopa v zaledje pod kotom 40 0 (glej sliko). Z natančnejšimi analizami lahko lego veznega dela tudi drugače določimo. Geotehnična na sidra praktični vidiki Geotehnična na sidra praktični vidiki Dolžina prostega dela vpliva na togost sidra. To pomeni, da bo dolgo sidro dovoljevalo večje deformacije stene, kratko pa manjše. Ali drugače: daljše sidro se bo moralo bolj raztegniti, če razmere zahtevajo povečanje sidrne sile kot kratko. Iz navedenih razlogov Evrocod 7 priporoča vsaj 5 m dolg prosti del sidra. Zato tudi različne dolžine sider na isti konstrukciji niso priporočljive. Če se temu ne moremo izogniti, si lahko pomagamo tako, da daljša sidra izvedemo z večjim številom jeklenih vrvi (s tem povečamo togost sidra), četudi iz statičnih razlogov niso potrebne. Geotehnična na sidra praktični vidiki Sidrno silo prenesemo na steno lahko na več načinov: Sidramo lahko neposredno skozi izvedeno steno ali skozi pilote,... Pri tem se moramo zavedati, da poškodujemo prerez pilota in nekaj armature. Pred steno (n.pr. pilotno steno, zagatno steno ali diafragmo) izvedemo AB gredo, ali gredo iz drugačnih elementov, na katero učvrstimo sidrne glave. Grede imajo prednost v tem, da porazdelijo sidrne sile enakomerno preko večje dolžine stene in omogočajo prerazporeditev sil, če katero sidro popusti. V gredah armaturo okrog sidra posebej pripravimo in pustimo v njej odprtino za sidro. Kjer ne potrebujemo zagatne ali betonske stene, lahko sidrno silo raznesemo na večjo površino z razširjeno glavo, ki je običajno iz armiranega betona. Geotehnična na sidra praktični vidiki Ovire Večji problemi pri načrtovanju sidranja nastopijo, ko se v zaledju stene nahajajo cevovodi, predori ali druge ovire. Tedaj je potrebno dolžine in smeri sider prilagajati tem oviram, pri dimenzioniranju vezne dolžine sidre pa je potrebno upoštevati tudi spremenjena napetostna stanja v okolici sidra (n.pr. v neposredni bližini predora). Podoben problem predstavljajo morebitni zunanji vogali sten (glej sliko). Tudi v tem primeru je potrebno smeri in dolžine sider prilagoditi konkretni situaciji.
Geotehnična na sidra praktični vidiki Geotehnična na sidra praktični vidiki Sosedni objekti (okolica) Pri izdelavi vrtin za sidra pogosto posegamo pod sosednje objekte. Pri tem je potrebno paziti, da sosednjega objekta neposredno ne poškodujemo, še vedno pa lahko posredno vplivamo nanj: Zaporedna izdelava več sidrnih vrtin plitvo pod temeljem objekta lahko povzroči lokalne posedke objekta in objekt se lahko poškoduje. Nasprotno lahko pri injiciranju veznega dela sidra (še posebno, če pri tem uporabljamo visoke pritiske n.pr. jet grouting) povzročimo dvižke tal in temeljev, kasneje pa ponovne posedke (ko začetni pritisk upade, injekcijska masa pa je še nevezana mehka). Vremski Britof Geotehnična na sidra praktični vidiki Zato je v takih primerih ni priporočljivo izvajati sider zaporedno, ampak najprej n.pr. 1., 4., 7, 10.,... nato,. 5., 8., 11,... in nazadnje 3, 6, 9, 1,... Injiciranje sider lahko povzroči povečanje pornih tlakov v zaledju konstrukcije in posledično premike stene (predvsem pri gibkih zagatnih stenah) proti gradbeni jami, pri napenjanju sider pa običajno ta premik uravnamo. Ko je nosilnost veznega dela problematična (majhna), si lahko pomagamo predvsem z večjim premerom vrtine, kar pomeni večjo trenjsko površino med injekcijsko maso in zemljino, ali pa s predhodnim injektiranjem (običajno jet grouting) območja veznega dela. Po nekaj dneh v tako poboljšano območje veznega dela namestimo sidro. Protikorozijska zaščita sider Sidra so konstrukcijski elementi, pri katerih je potrebno poleg prenosa obremenitev (nosilnost) zagotoviti tudi dolgoročno učinkovitost protikorozijske zaščite nosilnih jeklenih elementov (trajnost). Trajnost protikorozijske zaščite jeklenih delov, ki po vgradnji sider niso več dostopni, mora ustrezati času uporabe sider. Sama zasnova protikorozijske zaščite pa mora biti takšna, da je med uporabo omogočena sprememba sile napenjanja (SIST EN 1537 ) oz., da se pri spremembi sile napenjanja med uporabo ne sme poškodovati (SIA V 191 ). Protikorozijska zaščita sider SIA V 191 zahteva, da se na vsakem vgrajenem in napetem sidru, z meritvijo električnega upora, preskusi električna izolacija med glavo sidra in konstrukcijo kot tudi med kablom in temeljnimi tlemi, pri čemer ustrezno visoka upornost potrjuje nepoškodovanost ovoja. Tudi SIST EN 1537 za sidra, kjer je kabel sidra zaščiten le z enim slojem zaščitne cevi, zahteva izvajanje in-situ preskusov nepoškodovanosti ovoja z meritvijo električne upornosti, pri čemer je natančno navedeno v katerih fazah vgradnje sidra naj se meritve izvajajo. Standard SIST EN 1537 pa, kot je že navedeno, zahteva tudi kontrolne meritve električne upornosti kadarkoli v življenjski dobi sidra, ne navaja pa določil v zvezi z nezadostno izolacijsko upornostjo sider.
Protikorozijska zaščita sider Protikorozijska zaščita sider Neoporečnost polietilenskega ovoja sidra kakor tudi splošna električna izoliranost od tal in sidrane konstrukcije je dokazana, če pokaže dokončno injektirano in napeto sidro pri merni napetosti 500V enosmernega toka izolacijsko upornost R I 0.1 MΩ. Glede na to relativno visoko zahtevo, SIA V 191 projektantom dopušča, da po lastni presoji tolerirajo določen delež sider z nezadostno upornostjo (R I < 0.1 MΩ). Ob tem pa je potrebno upoštevati naslednje: delež izpadlih sider ne sme preseči 10% števila vseh vgrajenih sider, sidra z nezadostnim električnim uporom R I morajo biti približno enakomerno porazdeljena po sidranem objektu, priznavanje deleža izpada pa mora projektant tudi pisno utemeljiti. Pri sidrih, s prenizko izmerjeno vrednostjo izolacijske upornosti (R I < 0.1 MΩ), je potrebno z meritvijo ozemljitvene upornosti R II med glavo sidra in armaturo objekta, pri merni napetosti 40 V izmeničnega toka, dokazati, da glava sidra ni v stiku z armaturo sidrane konstrukcije (R II 100 Ω). Ker so izmerjene vrednosti pri tej meritvi odvisne od vremenskih vplivov in vlažnosti v območju glave sidra, jo je potrebno večkrat ponoviti pri čemer se v končni presoji upošteva največja izmerjena vrednost. V kolikor je izmerjena vrednost manjša od 100 Ω, je potrebno izvesti sanacijske ukrepe, tako da vrednost RII pred dokončno namestitvijo zaščitne kape pri vsakem sidru doseže predpisano minimalno vrednost. Projektiranje na mejno stanje uporabnosti (1)P Pri kontroli mejnega stanja uporabnosti sidrane konstrukcije se sidra upoštevajo kot vzmeti. ()P Pri prednapetih sidrih (npr. injektirana sidra) se sidro upošteva kot elastično, prednapeto vzmet. (3) Pri analizi projektnega stanja navedene v točki 8.6()P je potrebno upoštevati najbolj neugodno kombinacijo minimalne ali maksimalne togosti sidra in minimalne ali maksimalne sile prednapetja. (4) Pri določitvi sile mejnega stanja uporabnosti je potrebno upoštevati modelni faktor, s katerim zagotovimo, da je odpornost sidra dovolj varna. OPOMBA: Vrednost modelnega faktorja je lahko določena z Nacionalnim dodatkom. Projektiranje na mejno stanje uporabnosti (5) Če neprednapeto sidro upoštevamo kot (neprednapeto) vzmet, je potrebno izbrati takšno togost, da zagotovimo kompatibilnost med izračunanimi pomiki podpirane konstrukcije in pomikom ter raztezkom sidra. (6) Upoštevati je potrebno učinke kakršnihkoli deformacij bližnjih temeljev, ki so posledica sile prednapetja sider. Nadzor in tehnično no opazovanje (1)P Kjer je smiselno, mora izvajanje nadzora in tehničnega opazovanja slediti pravilom, ki so podana v poglavju 4 tega standarda ter v točkah 9.10 in 9.11 standarda EN1537:1999. Kontrola sistemov sidranja Kontrola (zlasti trajnih) sider je zelo pomembna. Sestoji iz več faz: Vgradnja in testiranje testnih sider pred pričetkom gradnje Certifikat Ustreznostni preskus; Izvede se vsaj tri ustreznostne preskuse za vsako vrsto tal in konstrukcije. Namen tega je preveriti nosilnost projektiranih sider na terenu. Sidra se napne na predpisano obtežbo in se opazuje odnos med silo in raztezkom sidra.
Kontrola sistemov sidranja Med izdelavo sidra se vodi zapisnik vrtanja in kasneje vgradnje ter injektiranja sidra. Zapisnik o vrtanju omogoča verifikacijo predvidene geološke zgradbe, zapisnik o vgradnji in injektiranju sidra pa morebitne posebnosti, ki lahko pomenijo slabosti v izvedbi (prevelika ali premajhna poraba injekcijske mase). Testiranje vsakega sidra med prednapenjanjem na delovno obtežbo (odobritveni preskus). Pri tem vsako sidro preizkusimo na 5% večjo obtežbo kot je predvidena sila zaklinjenja sidra (P 0 ) in ugotavljamo ali sidro tako obremenitev prenaša brez prekomernih deformacij (lezenje), ki bi kasneje povzročile upadanje sidrne sile. O testiranju se vodi natančen zapisnik. Kontrola sistemov sidranja Sidro preverimo glede trajnosti na električno upornost med jekleno natezno vezjo in zemljino. Upornost mora znašati preko 0,1 MΩ. Izbrana sidra opremimo z merilci sidrne sile, ki omogočajo spremljavo sidrnih sil v konstrukciji ob napredovanju gradbenih del in sprememb v okolici konstrukcije. Omogočajo pravočasno ukrepanje v slučaju nepredvidenih dogodkov. TEHNIČNO NO SOGLASJE Trajna prednapeta geotehnična sidra morajo zagotavljati dolgoročno varnost in stabilnost sidrane konstrukcije. Priporočilo SIA V 191 [9] tako zahteva, da je potrebno s predhodnimi sistemskimi preskusi ugotoviti, ali predvideni sestavni materiali in konstruktivni detajli izpolnjujejo postavljene zahteve. Za vsak tip trajnih prednapetih geotehničnih sider, vgrajenih v okviru Nacionalnega programa izgradnje AC v Republiki Sloveniji je zato potrebno predhodno izvesti postopek vrednotenja skladnosti sider s predpisanimi zahtevami. Zavod za gradbeništvo Slovenije je zato, kot neodvisni certifikacijski organ, pripravil certifikacijsko shemo s podanimi aktivnostmi, ki jih je pri tem postopku potrebno izvesti. TEHNIČNO NO SOGLASJE potrditev tehnične dokumentacije o sidru, ki celovito podaja opise, navodila in kriterije za izdelavo in ravnanje s sidri; ogled proizvodnega obrata sider in presoja sistema notranje kontrole proizvodnje; neodvisna kontrola kakovosti sestavnih materialov sidra vključno s potrditvijo recepture cementne injekcijske mase za zalivanje sider; pridobitev oz. predložitev soglasja za uporabo sistema prednapenjanja pri sidrih; izvedba aktivnosti z vgradnjo sider na poskusnem polju, ki poleg preveritve izvajanja predvidenih postopkov in nosilnosti sider zajema tudi sistemski preskus delovanja protikorozijske zaščite sidra z meritvijo električne upornosti R I in R II, ki služi kot končna potrditev izpolnjevanja predpisanih zahtev.