1

Građevinsko-arhitektonski fakultet Univerziteta u NišuStudijski program Arhitektura

Katedra za građevinsku geotehniku

AO506: UVOD U FUNDIRANJE

9. PRITISAK TLA NA POTPORNE KONSTRUKCIJE.

G-O-43: Mehanika tla 2

9 Pritisak tla na potporne konstrukcije

▪ Osnovni tipovi potpornih konstrukcija:

G-O-43: Mehanika tla 3

Konstruktivni oblici potpornih zidova

I. Relativno krute konstrukcije

a) Masivni (gravitacioni) potporni zidovi

Naziv i stabilnost daje im sopstvena težina. Najčešće se rade od nearmiranog betona (ranije od kamena).

+ Jednostavan postupak građenja− Veliki utrošak betona

KamenCementni

malter

Nearmirani beton

G-O-43: Mehanika tla 4

b) Armirano betonski (konzolni) potporni zidovi

Manji poprečni presek od masivnih. Rade kao vertikalna konzola uklještena u tlo. Potrebnu težinu za postizanje stabilnosti obezbeđuju anagažovanjem tla u zaleđu zida.

+ Manji utrošak betona

− Složen postupak građenja

Konstruktivni oblici potpornih zidova

G-O-43: Mehanika tla 5

Konstruktivni oblici potpornih zidova

II. Relativno fleksibilne konstrukcije

a) Zidovi od armirano betonskih ukrštenih gredica

Prostor između prefabrikovanih gredica (podužnih i poprečnih) ispunjava se krupnozrnim materijalom.

+ Ekonomičnost, lep izgled, dobro dreniranje

Ispuna krupnozrnim

tlom

G-O-43: Mehanika tla 6

Konstruktivni oblici potpornih zidova

b) Gabioni

Za brzu stabilizaciju manjih kliženja. Žičani kavezi se pune krupnozrnim materijalom i sukcesivno slažu do predviđene visine zida.

+ Ekonomičnost, dobro dreniranje

G-O-43: Mehanika tla 7

Konstruktivni oblici potpornih zidova

c) Potporne konstrukcije od armirane zemlje

Tlo iza lica zida se armira horizontalnim metalnim trakama raspoređenim u pravilnim horizontalnim i vertikalnim razmacima. Sve više se primenjuju (racionalnije od klasičnih armirano-betonskih).

Geosintetika

G-O-43: Mehanika tla 8

Konstruktivni oblici potpornih zidova

d) "Prikivanje" tla

G-O-43: Mehanika tla 9

9 Pritisak tla na potporne konstrukcije

▪ Za projektovanje potpornih konstrukcija treba odrediti bočne pritiske kojim tlo deluje na njih.

▪ Sile koje deluju na masivni potporni zid:

G-O-43: Mehanika tla 10

9 Pritisak tla na potporne konstrukcije

Ea - sila aktivnog pritiska tla. Teži dapomeri zid ka slobodnoj strani i da gaprevrne oko spoljne ivice.

Ep - sila pasivnog pritiska (otpor tla).Reakcija na aktivan pritisak tla.

W – težina zida. Suprotstavlja se preturanju zida i omogućava pojavu sile trenja (T) u temeljnoj spojnici.

R – reaktivna sila. U ravnoteži je sa W, Ea i Ep. Komponente: - sila trenja (T) u donjoj površini zida

- vertikalna reaktivna sila (N).

G-O-43: Mehanika tla 11

9 Pritisak tla na potporne konstrukcije

▪ Mehanizmi pomeranja potpornog zida:

a) pomeranje (kliženje) i rotiranje (preturanje).

b) samo pomeranje (kliženje).

G-O-43: Mehanika tla 12

9.1 Određivanje pritiska na potporne konstrukcije

▪ Postoji više teorija (Coulomb, Rankine,...)i više grafičkih postupaka (Culmann, Poncelet,..)

▪ Rankine-ova teorija

Pretpostavke:

- površina terena horizontalna,

- površina zida vertikalna i idealno glatka

(nema trenja između zida i tla),

→ pravac aktivne i pasivne sile je horizontalan.

G-O-43: Mehanika tla 13

9.1 Određivanje pritiska na potporne konstrukcije

Aktivan pritisak: a) od sopstvene težine tlab) od opterećenja q iza zida

- na dubini z:

aaa 2 kckzp −= (za )0c

aa kzp = (za )0=c

aaq kqp =

(koeficijent aktivnog pritiska tla) )2

45(2

a

−= tgk

G-O-43: Mehanika tla 14

9.1 Određivanje pritiska na potporne konstrukcije

Pritisci od podzemne vode u tlu iza potpornog zida:

G-O-43: Mehanika tla 15

9.1 Određivanje pritiska na potporne konstrukcije

Pasivan zemljani pritisak (otpor tla):

ppp 2 kckzp += (za )0c

pp kzp = (za )0=c

ppq kqp =

(koeficijent pasivnog pritiska tla) )2

45(2

p

+= tgk

- na dubini z: - od opterećenja q:

G-O-43: Mehanika tla 16

9.2 Kontrola stabilnosti potpornog zida

- Kontrola stabilnosti na kliženje:

- faktor sigurnosti na kliženje 5.1H

Tsk =

F

aEH = - zbir svih sila koje izazivaju kliženje

== tgδWTT dna- zbir svih sila koje se suprotstavljaju kliženju

δ - ugao kontaktnog trenja (za max trenje δ=φ, prosečno δ=2/3φ)

G-O-43: Mehanika tla 17

9.2 Kontrola stabilnosti potpornog zida

- Kontrola stabilnosti na preturanje:

- faktor sigurnosti na preturanje

sM - zbir svih momenata koji se suprotstavljaju preturanju oko ivice 0

5.1M

M

p

s

sp =

F

pM - zbir svih momenata koji izazivaju preturanje oko ivice 0

G-O-43: Mehanika tla 18

9.2 Kontrola stabilnosti potpornog zida

- Kontrola pritisaka u temeljnoj spojnici:

bWhEMEaT

−=

1.0B

6M

1.0B

Nσ

2

T

1/2

=

2eBB' −=

WN =

mora biti:a'

qB

N

N

Me

T

=

G-O-43: Mehanika tla 19

Hvala na pažnji !Pitanja, komentari, sugestije...

geotehnika@gaf.ni.ac.rs

www.gaf.ni.ac.rs/geotehnika