GI 8.Predavanje Krutost

GEOTEHNIČKO INŽENJERSTVO

DIJAGRAMI, TABLICE I FORMULE ZA ISPIT

ak.god. 2011/2012

dr.sc. Igor Sokolić, dipl.ing.građ., Građevinski fakultet Sveučilišta u Zagrebu, 2012.

2

1 −υi ∆s yi = pB ∆I syi Ei

Slika 1. Proračun slijeganja vrha temelja po metodi prema Mayne & Poulos.

dr.sc. Igor Sokolić, dipl.ing.građ., Građevinski fakultet Sveučilišta u Zagrebu, 2012.

Slika 2. Proračun nosivosti temelja samca opterećenog kosim ekscentričnim opterećenjem dr.sc. Igor Sokolić, dipl.ing.građ., Građevinski fakultet Sveučilišta u Zagrebu, 2012.

ZADANO: R – radijus klizne plohe [m] A – površina kliznog tijela [m2] xS– koordinata x točke rotacije kliznog tijela [m] xA – koordinata x središta kliznog tijela [m] cu – nedrenirana čvrstoća na kliznoj plohi [kN/m2] α – kut klizne plohe [o] RAČUNA SE: G – težina kliznog tijela

G = γ tla ⋅ A

L – duljina sekante klizne plohe [m]

L=

τf – posmični otpor na kliznoj plohi

τ f = cu ⋅ L

[kN]

R ⋅π ⋅α 180

Slika 3. Proračun stabilnosti kosine kružne klizne plohe.

dr.sc. Igor Sokolić, dipl.ing.građ., Građevinski fakultet Sveučilišta u Zagrebu, 2012.

a)

cu (kPa) = f1 N 60

b)

E (kPa) = f 2 N 60

Slika 4. Preporuke za određivanje čvrstoće i krutosti gline (Clayton, 1995). a) nedrenirana čvrstoća cu; b) Youngov modul elastičnosti E. (Ip – Indeks plastičnosti gline).

dr.sc. Igor Sokolić, dipl.ing.građ., Građevinski fakultet Sveučilišta u Zagrebu, 2012.

a)

ϕ (SPT )

b)

E ( MN / m2) = f 2 N 60

Slika 5. Preporuke za određivanje čvrstoće i krutosti krupnozrnatih tla. a) kut unutarnjeg trenja ϕ' (Peck 1974); b) Youngov modul elastičnosti E (Stroud 1989). qnett – karakteristična vrijednost kontaktnog naprezanja ispod temelja; qult – karakteristična nosivost temeljnog tla). dr.sc. Igor Sokolić, dipl.ing.građ., Građevinski fakultet Sveučilišta u Zagrebu, 2012.

Slika 6. Vršni i rezidualni kut unutarnjeg trenja za sitnozrnate materijale ovisno o indeksu plastičnosti (Ortolan 2009).

vrsta materijala pijesak

glina

N60 0–4 4 – 10 10 – 30 30 – 50 > 50 0–4 4–8 8 – 15 15 – 30 30 – 60 > 60

opis vrlo rahli rahli srednje zbijen zbijen vrlo zbijen vrlo meka meka srednje meka kruta vrlo kruta 'čvrsta'

gustoća tla [t/m3] saturirano suho 1,7 – 1,8 1,3 – 1,4 1,8 – 1,9 1,4 – 1,5 1,9 – 2,1 1,5 – 1,8 2,0 – 2,2 1,7 – 2,0 2,2 – 2,3 2,0 – 2,2 1,6 – 1,7 0,9 – 1,1 1,7 – 1,9 1,1 – 1,4 1,8 – 2,2 1,3 – 1,9 1,9 – 2,3

1,8 – 1,9

Slika 7. Pocjena gustoće tla ovisno o izmjerenom briju udaraca SPT-a N60.

dr.sc. Igor Sokolić, dipl.ing.građ., Građevinski fakultet Sveučilišta u Zagrebu, 2012.

Slika 8. Granične vrijednosti rotacije objekta kod kojih dolazi do različitih tipova oštećenja objekta (prema EC7).

K

AE

=

sin 2 (α + ϕ − θ )  sin (ϕ + δ a ) sin (ϕ − β − θ )  cos θ sin α sin (α − δ a − θ )1 +  sin (α − δ a − θ ) sin (α + β )  

2

2

1 P = γH 2 K A Aγ 2 P = PA cos(90 − α + δ a ) A γH P = PA sin (90 − α + δ a ) A γV

P = qHK A Aq P = PA cos(90 − α + δ a ) AqH P = PA sin (90 − α + δ a ) AqV

δa – koeficijent trenja na kontaktu zida i tla = ϕ (za zid betoniran na terenu) = 2/3 ϕ (za montažni bet. element ili naknadno zasipavanje tla) = β (na virtualnoj poleđini zida za konzolne zidove)

Slika 9. Proračun aktivnog pritiska tla na zid za opći slučaj geometrije te za potresno opterećenje.

dr.sc. Igor Sokolić, dipl.ing.građ., Građevinski fakultet Sveučilišta u Zagrebu, 2012.

GP-SP

SP-GP SP

a)

Slika 10. Nosivost sidara za a) krupnozrnata tla; b) sitnozrnata tla (Smoltczyk 2003).

dr.sc. Igor Sokolić, dipl.ing.građ., Građevinski fakultet Sveučilišta u Zagrebu, 2012.

KOHERENTNA TLA (glina C, prah M) c = cu ; ϕ = 0

NEKOHERENTNA TLA (šljunak G, pijesak S) c=0;ϕ≠0

Specifičan otpor na stopi pilota izražen na glavi pilota (za bušene pilote)

qb = N c ⋅ cu

[

]

q b kN / m 2 = 60 ⋅ N 60 ⋅

d 10b

za

d ≤ 10 b

cu [kN/m2] Nc d 25 6,5 za q b kN / m 2 = 60 ⋅ N 60 > 10 50 8,0 b 100 8,7 N60 – broj udaraca SPT reduciran na 60% 200 9,0 teoretske energije zabijanja cu – nedrenirana čvrstoća Specifičan otpor po plaštu (za bušene pilote) 'ALFA' postupak 'BETA' postupak

[

]

q s = β ⋅ σ ' ysr

q s = α ⋅ cu c za u ≤ 1,5 p atm

α = 0,55

 cu  c − 1,5  za 1,5 ≤ u ≤ 2,5 p atm  p atm 

α = 0,55 − 0,1

2

patm – atmosferski pritisak (100 kN/m )

σ ' ysr

- vertikalno efektivno naprezanje u sredini lamele za koju računamo trenje

- za pijeske: β

{

= min 0,25; N (1,5 − 0,25 y sr

N = N 60 / 11 N =1 - za šljunke: β = β

za N6015 za 0,25≤ β ≤1,8

β = 0,25

za

β = 0,25

za

β 1,8

β = 2,0 − 0,15( y sr ) 0, 75 - za vlačno opterećene pilote:

q sVLAK ≈ 0,75q sTLAK

Rb / Rb,max s / Ds Rb S, G C, M 2% Rb,002 0,37 0,77 3% Rb,003 0,51 0,88 10 % Rb,010 1,00 1,00 s – slijeganje glave pilota Ds – promjer pilota Rb – otpor na bazi pilota za pomak s Rb,max – nosivost baze pilota s sg (cm ) = 0,5 ⋅ Rs ( MN ) + 0,5 < 3,0cm

Slika 11. Postupak proračuna nosivosti i slijeganja pilota prema revidiranoj API-metodi.

dr.sc. Igor Sokolić, dipl.ing.građ., Građevinski fakultet Sveučilišta u Zagrebu, 2012.

}

Slika 12. Postupak proračuna nosivosti i slijeganja grupe pilota.

KARAKTERISTIČNA NOSIVOST PILOTA:

 Rsrednje Rmin ima ln o  Rk = min  ;  ξ j   ξ i

PRORAČUNSKA NOSIVOST PILOTA:

Rd =

R R ili  ks + kB γR  γs γB Rk

  

Slika 13. Primjena korelacijskog koeficijente i parcijelnih koeficijenata nosivosti pilota.

dr.sc. Igor Sokolić, dipl.ing.građ., Građevinski fakultet Sveučilišta u Zagrebu, 2012.

Slika 14. Parcijalni koeficijenti za GEO/STR za djelovanja, parametre materijala i otpore prema EC-7

dr.sc. Igor Sokolić, dipl.ing.građ., Građevinski fakultet Sveučilišta u Zagrebu, 2012.

Slika 15. Parcijalni koeficijenti za GEO/STR za otpore pilota prema EC-7

dr.sc. Igor Sokolić, dipl.ing.građ., Građevinski fakultet Sveučilišta u Zagrebu, 2012.

Slika 16. Parcijalni koeficijenti za EQU, UPL i HYD za djelovanja prema EC-7

Slika 17. Parcijalni koeficijenti za EQU, UPL i HYD za parametre materijala, prema EC-7

Slika 18. Iskustveni očekivani odnos karakteristične i srednje vrijednosti za tipične geotehničke paremetre (Orr i Farrell 1999)

dr.sc. Igor Sokolić, dipl.ing.građ., Građevinski fakultet Sveučilišta u Zagrebu, 2012.

a)

b)

c)

Slika 19. Seizmički geotehnički proračun. a) Tipovi tla prema seizmičnosti; b) vrijednosti parametara elastičnog spektra odziva tipa 1; c) parametar horizontalnog koeficijenta seizmičnosti ovisno o vrsti potpornog zida i dozvoljenoj teformaciji uslijed potresa. dr.sc. Igor Sokolić, dipl.ing.građ., Građevinski fakultet Sveučilišta u Zagrebu, 2012.