This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
2. Αξονική φέρουσα ικανότητα μεμονωμένου πασσάλου2.1 Εμπηγνυόμενοι πάσσαλοι (πάσσαλοι εκτοπίσεως)2.2 Εγχυτοι πάσσαλοι (φρεατοπάσσαλοι)2.3 Ανάλυση πασσάλων κατά τον Ευρωκώδικα 7
3. Καθιζήσεις μεμονωμένου πασσάλου
4. Ομάδες πασσάλων4.1 Φέρουσα ικανότητα ομάδας4.2 Καθιζήσεις ομάδας
5. Εγκάρσια φόρτιση πασσάλων
Εκτίμηση της καμπύλης φορτίου (Q) - υποχώρησης (ρ) πασσάλουμέσω των καμπύλων ανάπτυξης πλευρικής τριβής και αντίστασης αιχμής
Qρ
Για διάφορες τιμές της καθίζησης (ρ) της κεφαλής υπολογίζονται :τα fs και qp και εξ’ αυτών τα Qs και Qp , οπότε : Q = Qs + Qp
ppp qAQ =∑ Δ=i
isis zfDQ π
1. Με την παραδοχή ότι ο πάσσαλος δεν συμπιέζεται (δηλ. ρ = σταθερό) :
ρ
qp
fs
Ανάπτυξη πλευρικής τριβής (fs) στηνπαράπλευρη επιφάνεια του πασσάλου, μέσωτης σχετικής ολίσθησης (βύθισης) του πασσάλουως προς το περιβάλλον έδαφος
ρ = (0.4% - 1.2%) D = 4 – 15 mm
Ανάπτυξη αντίστασης αιχμής (qp) στην βάσητου πασσάλου, μέσω της βύθισης (καθίζησης) τη βάσης του πασσάλου
ρ = (4% - 10%) D = 30 - 100 mm
εύρος ανάπτυξης του fsu
εύρος ανάπτυξης του qpu
Εκτίμηση της καμπύλης φορτίου (Q) - υποχώρησης (ρ) πασσάλουμέσω των καμπύλων ανάπτυξης πλευρικής τριβής και αντίστασης αιχμής
Καθιζήσεις μεμονωμένου πασσάλου :Εάν είναι γνωστές οι καμπύλες ανάπτυξης της πλευρικής τριβής ( fs ) και της
αντίστασης αιχμής ( qp ) συναρτήσει της καθίζησης (ρ) του πασσάλου, μπορεί ναυπολογισθεί η καμπύλη φορτίου – καθίζησης (Q – ρ) του πασσάλου
Qρ
Ο υπολογισμός είναι σχετικώς εύκολος εάν θεωρηθεί ότι οπάσσαλος είναι αξονικά ασυμπίεστος. Σε διαφορετικήπερίπτωση, απαιτείται αριθμητική διαδικασία
Ανάληψη φορτίων από θλιβόμενους πασσάλους
ps QQQ +=
QpQp Qs
Q
Κατανομή της πλευρικής τριβής στον πάσσαλο : Η αρχική αύξησητου fs με το βάθος οφείλεται στην βελτίωση των ιδιοτήτων τουεδάφους. Σε μεγαλύτερα βάθη, το fs μειώνεται λόγω μείωσης τηςσχετικής μετακίνησης πασσάλου-εδάφους.
Καθίζηση ρ
συμπίεσηπασσάλου
Καθίζησηαιχμής
Παράδειγμα προσεγγιστικής κατανομής της πλευρικής τριβής κατά μήκος πασσάλου
Πάσσαλος : μήκος L=15m, διάμετρος B = 0.45m ⇒ Ap = 0.159 m2
Ανάληψη φορτίων από θλιβόμενους πασσάλους (συμπιεστούς αξονικά)
Στρώση ΙΙ : Πυκνή άμμος, γ = 20 kN/m3 με SPT N = 45
Μέθοδος προσδιορισμού της καμπύλης Q – ρ κατά το DIN 4014
1. Υπολογισμός της οριακής φέρουσας ικανότητας :
Έγχυτος πάσσαλος με L = 20m, D = 0.8m :
Μέθοδος προσδιορισμού της καμπύλης Q – ρ κατά το DIN 4014Παράδειγμα εφαρμογής :
cmcmQsusu 3,5.05.0min +=ρ
Qsu = 2.261 MN ⇒ ρsu = 1.63 cm
και : Qs = min (ρ / ρsu ) Qsu , Qsu
2.1 Πλευρική τριβή :
2.2 Αντίσταση αιχμής : Αντοχή κώνου : qc = 0.5 N = 0.5 x 45 = 22.5 MPa
0
1.58
2.025
3.75
3.75
qp
(MPa)
Qp
(kN)
ρ
(cm)ρ / D
0
794
1017
1884
1884
0
1.6
2.4
8
> 8
0
0.02
0.03
0.10
> 0.10
Ap = 0.5024 m2
2. Υπολογισμός της καμπύλης Q - ρ :
0
794
802
1017
1884
1884
Qp - (kN)
0
2219
2261
2261
2261
2261
Qs - (kN)
0
1.58
1.60
2.025
3.75
3.75
Qp - (MPa) Q - (kN)ρ - (cm)ρ / D
0
3013
3063
3278
4145
4145
0
1.6
ρsu =1.63
2.4
ρpu = 8
> 8
0
0.02
0.0204
0.03
0.10
> 0.10
Μέθοδος προσδιορισμού της καμπύλης Q – ρ κατά το DIN 4014Παράδειγμα εφαρμογής :
0
2
4
6
8
10
0 1000 2000 3000 4000
Αντίσταση (kN)
καθίζηση κεφαλής πασσάλου
(cm
) .
Qs
Qp
Qs+Qp
Για συντελεστή ασφαλείας έναντι υπέρ-βασης της φέρουσας ικανότητας FS = 2 :
Qmax = Qu / 2 = 4145 / 2 = 2072 kNΗ καθίζηση του πασσάλου για το φορτίοαυτό (μέγιστο φορτίο λειτουργίας) είναι :
ρ = 11mm
ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗ : Θεωρήθηκε ότι οπάσσαλος είναι ασυμπίεστος αξονικά
(δηλαδή ρκεφαλής = ραιχμής)
ρ = καθίζηση κεφαλής πασσάλουP = φορτίο πασσάλου, L = μήκος πασσάλουΕ = μέτρο ελαστικότητας εδάφουςIp = συντελεστής επιρροής που εξαρτάται από το πάχος (h) της συμπιεστής
στρώσης, την διάμετρο (d) του πασσάλου και τον λόγο Poisson (ν) του εδάφους
Καθιζήσεις μεμονωμένου πασσάλου2. Μέθοδοι βασισμένες στη θεωρία ελαστικότητας (Poulos & Davis, 1980)
pILE
P=ρ
Καθιζήσεις μεμονωμένου πασσάλου3. Μέθοδοι βασισμένες στη θεωρία ελαστικότητας (γενικευμένη μέθοδος
Poulos & Davis, 1980)
νρ RRRIdE
Phk1=Πάσσαλοι τριβής (αιωρούμενοι) :
Πάσσαλοι αιχμής (εδραζόμενοι) : νρ RRRIdE
Pbk1=
ρ = Καθίζηση κεφαλής πασσάλου
Ρ = φορτίο πασσάλου
Ε = μέτρο ελαστικότητας εδάφους
d = διάμετρος πασσάλου
Ι1 = συντελεστής επιρορής
Ri = διορθωτικοί συντελεστές
Κ = συντελεστής ακαμψίας πασσάλου
Εp = μέτρο ελαστικότητας πασσάλου
Αp = εμβαδόν διατομής πασσάλου
Αps = εμβαδόν συμπαγούς διατομής πασσάλου
ps
pp
AA
EE
K =
Καθιζήσεις μεμονωμένου πασσάλου3. Μέθοδοι βασισμένες στη θεωρία ελαστικότητας (γενικευμένη μέθοδος
Poulos & Davis, 1980)
ps
pp
AA
EE
K =
Καθιζήσεις μεμονωμένου πασσάλου3. Μέθοδοι βασισμένες στη θεωρία ελαστικότητας (γενικευμένη μέθοδος
Poulos & Davis, 1980)
ps
pp
AA
EE
K =
Καθιζήσεις μεμονωμένου πασσάλου3. Μέθοδοι βασισμένες στη θεωρία ελαστικότητας (γενικευμένη μέθοδος
Poulos & Davis, 1980)
ps
pp
AA
EE
K =
Καθιζήσεις μεμονωμένου πασσάλου
4α. Περίπτωση ανάπτυξης αρνητικής τριβής στο ανώτερο τμήμα του
Πολύμαλακόέδαφος
Q
Qs
Qsn
Qp
pssn QQQQ +=+
ανθεκτικότεροέδαφος
Επιφανειακήφόρτιση
Στην περίπτωση επιφανειακής φόρτισης δίπλασε πασσάλους (π.χ. επιχώματα πρόσβασης σεγέφυρα της οποίας τα ακρόβαθρα θεμελιώ-νονται με πασσάλους), το έδαφος δίπλα στονπάσσαλο μπορεί να υποχωρεί (λόγω στερεο-ποίησης υπό το βάρος της επιφόρτισης) ΠΕΡΙΣΣΟΤΕΡΟ απ΄ ότι υποχωρεί ο πάσσαλος(υπό το φορτίο της ανωδομής).
Αρνητική τριβή αναπτύσσεται στο τμήμα τουπασσάλου όπου :
ρπασσάλου < ρεδάφους
Καθιζήσεις μεμονωμένου πασσάλου
4α. Περίπτωση ανάπτυξης αρνητικής τριβής στο ανώτερο τμήμα του
Τυπική περίπτωση ανάπτυξης αρνητικής τριβής σε βαθειές θεμελιώσεις λόγωσυμπίεσης της ανώτερης εδαφικής στρώσης
Q
Qs
Qsn
Qp
pssn QQQQ +=+
ρεδάφους - ρπασσάλου
Καθιζήσεις μεμονωμένου πασσάλου
4β. Περίπτωση ανάπτυξης αρνητικής τριβής στο κατώτερο τμήμα του
Τυπικές περιπτώσεις ανάπτυξης αρνητικής τριβής σε βαθειές θεμελιώσειςλόγω συμπίεσης του κατώτερου τμήματος της εδαφικής στρώσης
Συμπίεση
Συμπίεση
Καθιζήσεις μεμονωμένου πασσάλου
4β. Περίπτωση ανάπτυξης αρνητικής τριβής στο κατώτερο τμήμα του
Τυπική περίπτωση ανάπτυξηςαρνητικής τριβής σε βαθειέςθεμελιώσεις λόγω συμπίεσηςτου κατώτερου τμήματος της