dialeksh7.themeliwseis.pol.mhx.emp

21
ΔΙΑΛΕΞΗ ΔΙΑΛΕΞΗ 7 Πεδιλοδοκοί Πεδιλοδοκοί και και Κοιτοστρώσεις Κοιτοστρώσεις ΔΙΑΛΕΞΕΙΣ ΔΙΑΛΕΞΕΙΣ ΤΟΥ ΤΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ « ΘΕΜΕΛΙΩΣΕΙΣ ΘΕΜΕΛΙΩΣΕΙΣ » 7ο Εξ Εξ . . ΠΟΛ ΠΟΛ- ΜΗΧ ΜΗΧ . . ΕΜΠ ΕΜΠ - Ακαδ Ακαδ . . Ετος Ετος 200 2007 - 08 24.11.2008 Πεδιλοδοκοί και Κοιτοστρώσεις 1. Η μείωση των διαφορικών καθιζήσεων μεταξύ γειτονικών πεδίλων, είτε λόγω πολύ διαφορετικών φορτίων είτε λόγω διαφορετικών (ή αβέβαιων) εδαφικών συνθηκών 2. Η μείωση της ακραίας πίεσης έδρασης των πεδίλων στο έδαφος (π.χ. σε περιπτώσεις φορτίων μεγάλης εκκεντρότητας ή μεγάλων ροπών, όπως στην περίπτωση μεγάλων σεισμικών φορτίων) 3. Η μείωση της οριζόντιας δύναμης που κάποιο πέδιλο μεταφέρει στο έδαφος (π.χ. για την αποτροπή ολισθήσεως του πεδίλου) 4. Γενικότερα, όπου είναι επιθυμητή η βελτίωση της συνεργασίας μεταξύ των πεδίλων ή όταν : το ποσοστό κάλυψης των πεδίλων είναι σημαντικό ποσοστό της επιφάνειας βάσης της κατασκευής (π.χ. > 50%), η αναμενόμενη συνολική καθίζηση των πεδίλων είναι αρκετά μεγάλη (οπότε και η διαφορική καθίζηση μπορεί να είναι υψηλή) η κατασκευή είναι ιδιαίτερα ευαίσθητη σε διαφορικές καθιζήσεις ή μεταφέρει σημαντικές ροπές στη θεμελίωση Βεβαίως, η βαθιά θεμελίωση με πασσάλους αποτελεί μια άλλη εναλλακτική λύση Η θεμελίωση μπορεί να γίνει με πεδιλοδοκούς ή κοιτόστρωση στις περιπτώσεις όπου είναι επιθυμητή :

Upload: sotiris

Post on 16-Dec-2015

215 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

foundation

TRANSCRIPT

  • 77

    77 . . --. . -- . . 20020077 -- 0088

    24.11.2008

    1. , ( )

    2. (.. , )

    3. (.. )

    4. ,

    : (.. > 50%),

    ( )

    ,

    :

  • ,

  • 1.

    :

    :

    (q) :

    1. 1.1

    1. :

    ( ) VLBLo =+21

    ( ) ooLo MLBLLBL =

    +32

    21

    2

    = VLM

    LBo

    L32

    =LMV

    LBo

    o322

    ( )dxxqVV Li

    i +=0

    :

    (x=0) :

    ( ) dxxxqxVMM Li

    iii

    io ++=0

    =

  • 1. 1.1

    2. () (L, o)

    : . , . : (), (L),

    =

    = VLM

    LBo

    L32

    =LMV

    LBo

    o322

    :

    : : = 1.20m : L = 12m

    :

    V1 = V2 = 400 kN , V3 = 640 kN :

  • =i

    iVV :

    x=0 : =i

    iio xVM

    = 1440 kN

    = 9600 kNm

    = 133 kN/m2

    = 67 kN/m2

    x=0

    = VLM

    LBo32

    max

    =LMV

    LBo322min

    :

    V1 = V2 = 400 kN , V3 = 640 kN :

    -150

    -100

    -50

    0

    50

    100

    150

    200

    250

    300

    350

    0 2 4 6 8 10 12

    length (m)

    bend

    ing

    mom

    ent (

    kNm

    ) .

    -400

    -300

    -200

    -100

    0

    100

    200

    300

    400

    0 2 4 6 8 10 12

    length (m)

    shea

    r for

    ce (k

    N) .

    400 kN400 kN 640 kN400 kN400 kN 640 kN

    :

  • 1. 1.2 Winkler

    Winkler :ykp =

    p = (kPa)y = (m)k = Winkler (kN/m3)

    (y) (p)

    (p)

    (y), : p = k y

    , . Winkler

    1. 1.2 Winkler

    (y) (p)

    : k . ( , Poisson ) ( ) ( )

    Winkler : ykp =

  • k ks ( Winkler)1. (ks) :

    -

    pks =

    APpks ==

    ks =

    k ( Winkler)2. k :

    k ( / m3) Terzaghi( = 0.305m) :

    8 MN/m3

    13 MN/m36.4 19.2

    < 50 %

    96 MN/m326 MN/m3 k

    160 MN/m342 MN/m3 k 96 - 32019.2 - 96 k (MN/m3) > 75%50-75% (Dr)

    :

    2.1 - () :

    : 10 MN/m3 = 1 kg/cm3

  • k ks ( Winkler)2.2 () :

    (D=0 D=1)

    ( ) BEIqk Sis 211 ==

    Steinbrenner : : s = 0.79 : s 1 (L/B=) : s 2 :

    Si IEBq

    21 =

    () (=0.5, = u), = 0.305m (1 ), ks :

    100

    150200250

    300350

    Eu / cu

    > 100> 20> 20075 15015 30100 200 50 - 10010 2050 -10030 62.56 12.525 5020 37.54 7.512.5 25

    < 22.5< 4.5< 12.5 ks (MN/m3)Eu (MPa)cu (kPa)

    ks = ()

    k ks ( Winkler)

    ( Bo) ks = ko = qo / ( qo = , = ) , :

    BBkk oo=

    : ( ). , k .

    0

    0.2

    0.4

    0.6

    0.8

    1

    0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 (m)

    k / k

    o

    ko = = 0.305m

    (L= > ):

    +=LB

    BBkk oo 3

    132

    (L=) :BBkk oo3

    2=

    3. k , k :3.1 () :

  • k ( Winkler)

    :

    qB

    BBL

    oi

    239.0

    305.020254.0

    +

    =

    2

    305.03.0

    += BB

    Nq

    i

    2.1 Alpan : : ks = q / i

    2.2 Terzaghi & Peck :

    : ( )2

    39.0305.084.9

    +=

    BmB

    BLk

    o

    2305.03.0

    +=B

    mBNk :

    3.2 - () :

    k ( Winkler)

    222 305.014305.0

    305.0

    +=

    ++

    =

    Bmk

    mBmB

    BBkk o

    o

    oo : ,

    ( Bo = 0.305m) ko = qo / (qo = , = ) , > Bo :

    k ( Terzaghi & Peck ) :

    k L > B :

    +

    +=

    +

    ++

    =

    LB

    Bmk

    LB

    mBmB

    BBkk o

    o

    oo 3

    132305.01

    431

    32

    305.0305.0 2

    22

    k (L=):222 305.01

    6305.0305.0

    32

    +=

    ++

    =

    Bmk

    mBmB

    BBkk o

    o

    oo

    :3.2 - () () :

  • 00.2

    0.4

    0.6

    0.8

    1

    0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

    (m)

    k / k

    o

    Terzaghi

    k ( Winkler) (k) :

    ko = = 0.305m

    BBkk oo=22

    305.0305.0

    ++

    =

    mBmB

    BBkk

    o

    oo

    :

    :

    k ( Winkler)4. - :

    Es , = Poisson b , , I = ,

    Vesic (1961) :

    BE

    IEBEk s

    b

    s121

    4

    2165.0

    =

    : : = 1.20m, H=0.60m, Eb = 25 GPa : u = 15 MPa (u = 0.5) = 3 / 12 = 0.0216 m4

    312

    14

    2 /2.115

    0216.0250002.115

    5.0165.0 mMNk

    = = 8.5 MN/m3 : (L/B= Is 2) :

    ( ) ( ) 2.11525.01 11 1 22 === BEIqk Si = 8.3 MN/m3

  • k ( Winkler) (k) ( Bowles) :

    5 1212 1818 2424 48

    > 48

    : (qu = 25-50 kPa) (qu = 50-100 kPa) (qu = 100-200 kPa) (qu = 200-400 kPa) (qu > 800 kPa)

    24 48 32 80

    4.8 169.6 8064 128

    : (Dr < 50%) (Dr = 50-75%) (Dr > 75%)

    k (MN/m3)

    : 10 MN/m3 = 1 kg/cm3 : (k) (L, B, I, b). , .

    1. 1.2 Winkler

    Winkler :ykp =

    p = (kPa)y = (m)k = Winkler (kN/m3)

    :

    Bpqdx

    ydIEb =44

    q = (kN/m) = (m)b , = (kN/m2) (m4)

    qyBkdx

    ydIEb =+44

    (V, M, q), (b , , ,L) ( k) (.. )

  • 1. 1.2 Winkler

    qyBkdx

    ydIEb =+44

    Eb = = .

    :y = (m)k = Winkler (kN/m3) = (m)q = (kN/m)p = (kPa) : p = k y

    :

    12

    3HBI =

    ( ) : LIE

    Bkb

    41

    4

    =

    , (Hetenyi, 1946) : : < (/4) : (/4) < < Winkler : >

    1. 1.2 Winkler

    Eb = = s = = (m)L = (m)

    , Meyerhof :

    : > 0.5 ( > 0.5), . < 0.5, Winkler

    BLEIE

    s

    b3=

  • : Winkler - ( )

    : = 1.20m, H=0.60m, L = 12m : Eb = 25 GPa : = 3 / 12 = 0.0216 m4

    : , u = 15 MPa (u = 0.5)

    V1 = V2 = 400 kN , V3 = 640 kN :

    Winkler

    3121

    4

    2 /2.115

    0216.0250002.115

    5.0165.0 mMNk

    = = 8.5 MN/m3

    Vesic :

    LIE

    Bkb

    41

    4

    =

    :

    = 3.146

    BE

    IEBEkb

    121

    4

    2165.0

    =

    () Winkler ( )

    (y)

    : Winkler ( )

  • -400

    -300

    -200

    -100

    0

    100

    200

    300

    400

    0 2 4 6 8 10 12

    length (m)

    shea

    r for

    ce (k

    N) .

    -150

    -100

    -50

    0

    50

    100

    150

    200

    250

    300

    350

    0 2 4 6 8 10 12

    length (m)

    bend

    ing

    mom

    ent (

    kNm

    ) .

    400 kN400 kN 640 kN

    400 kN400 kN 640 kN

    : Winkler - ( ) ( )

    0

    0.002

    0.004

    0.006

    0.008

    0.01

    0.012

    0.014

    0.016

    0 2 4 6 8 10 12

    length (m)

    verti

    cal s

    ettle

    men

    t (m

    0

    20

    40

    60

    80

    100

    120

    140

    0 2 4 6 8 10 12

    length (m)

    reac

    tion

    soil

    pres

    sure

    (kP

    a)

    400 kN400 kN 640 kN

    400 kN400 kN 640 kN

    67 kPa

    133 kPa

    : Winkler - ( ) ( )

  • -150

    -100

    -50

    0

    50

    100

    150

    200

    250

    300

    0 2 4 6 8 10 12

    length (m)

    bend

    ing

    mom

    ent (

    kNm

    ) .

    0

    0.002

    0.004

    0.006

    0.008

    0.01

    0.012

    0.014

    0.016

    0.018

    0 2 4 6 8 10 12

    length (m)

    verti

    cal s

    ettle

    men

    t (m

    ) . : Winkler

    400 kN400 kN 640 kN

    400 kN400 kN 640 kN

    =0.25m ( =0.60m) LIE

    Bkb

    41

    4

    = = 6.066 2

    :

    ( ) ( )

    1. 1.2 Winkler ( : L )

    >

    = L

    IEBkb

    41

    4 : (Hetenyi, 1946)

    1. x=0 :

    :

    :

    :

    12

    kLBPy =

    24

    LPM =

    32PQ =

    1 , 2 , 3 = ( )

  • ()2. x=0 :

    :

    :

    :

    ( )4

    3/ kB

    LMy o=

    32oMM =

    1 , 3 , 4 = ( )

    41

    4/

    =

    IEBkLb

    ( ) 1/2 L

    MQ o=

    3. : , x=0

    () : 1 , 2 , 3 , 4 x :

    xIE

    BkLx

    b

    41

    4

    =

  • 2. (k) :

    1. :

    LIE

    Bkb

    41

    4

    =

    ( ) (Winkler)

    > 0.5 < 0.5 Meyerhof

    ( ) (Winkler) (Winkler L=)

    < (/4)(/4) < <

    > Hetenyi

    /

    ( ) ( ) ko (k) Vesic

    3. : : : Winkler :

    BLEIE

    s

    b3=

    (k) () (B x L) (V) () :

    VMe =

    LBV= : :

    e < B/6

    1. : 0 e B / 6

    +=Be61max 061min

    =

    Be

    Winkler : ymax = max / k , ymin = min / k

    : ( ) =B

    yy minmaxtan :

    kLBMK 3121== (kNm / rad)

    kLBM312=

    :

    ==k

    VyVKV (kN / m)LBkKV =

    B =

  • e > /6

    (k) () (B x L) (V) () :

    VMe =

    LBV= : :

    2. : / 6 e B / 2

    Winkler : ymax = max / k

    : = Bymaxtan

    :

    ( ) keLBMK 221 == (kNm / rad)

    ( ) kLBV22 =

    :

    (kN / m)

    = eBB2

    3BB= 2max

    ==k

    VyVKV LBkKV =

    B =

    (k)

    ( b , ) V . ( ).

    (k= ), , (V) V (e=0). S M = V e, :

    S = V e / H

    ( k), V e (0 < e < e). , S M = V (e e) :

    S = V(e-e) / H

    : Eb I

  • (k)

    () = V (e e) , :

    ( )IE

    HeeVIE

    HMbb 33==

    ( ) e :

    3361

    BLHkIE

    eeb+

    = :k = e = e

    : Eb I

    () (k) = V e :

    kLBeV

    kLBM

    KM

    33 1212 ===

    (e) :

    : Eb I

    : : B = 2m L = 4m : V = 2000 kN : k = 10 MN/m3Eb = 25 GPa () : b = 0.4m d = 0.6m : = 4.5m = b d3 /12 = 0.4 x 0.63 / 12 = 0.0072 m4e = B/2 d/2 = 1 0.3 = 0.7m

    3361

    BLHkIE

    eeb+

    = e = 0.13m < B/6

    312M V eK B L k

    = = ( ) :

    S = V(e-e) / H = 253.3 kN

    : = S H = 1140 kN

    = 0.00975 rad = 0.56o

  • 2. (B, L) (c ) (Westergaard, 1939) :

    Eb , b = Poisson t = k = Bc .

    ( Bc).

    Winkler k Bc

    Bc/2 . ( ). , .

    < Bc/2 L > Bc/2 , () : Bc/2 < < Bc , Winkler k .

    : Bc = Hetenyi (1946)( )

    41

    2

    3

    1125

    = bb

    c ktEB

    2. 1 : (Eb = 25 GPa, b = 0.30) t = 0.80m ko = 75 MN/m3 ( = 0.305m)

    BBkk oo= ( )

    41

    2

    3

    1125

    = bb

    c ktEB

    ( )31

    2

    3

    11255.8

    = boob

    c BktEB

    : :

    : = 31.75 m

    , (, L) 31.75 / 2 = 15.9 m, . (B, L) > 31.75m :

    75 / (0.305 / 31.75) = 0.72 MN/m3 = 0.07 kg/cm3

    .

    ==c

    oo B

    Bkk

    , 15.9m 31.7m, .

  • 2. 2 : (Eb = 25 GPa, b = 0.30) t = 0.80m ko = 50 MN/m3 ( = 0.305m) 2

    14

    +=BBkk oo

    ( ) ( )23

    1325

    bo

    bocc k

    tEBBB =+( )

    41

    2

    3

    1125

    = bb

    c ktEB

    :

    :

    : c (c+) = 242 Bc = 15.4 m

    , 15.4 / 2 = 7.7 m . > 15.4m :

    (50/4) * [1+(0.305/15.4)]2 = 13 /m3 = 1.3 kg/cm3=

    +=

    2

    14 c

    oo

    BBkk

    .

    , 7.7m 15.4m, .