Geotechnické konstrukce - PILOTY

Transkript

1 Jednotný programový dokument pro cíl 3 regionu (NUTS2) hl. m. Praha (JPD3) Projekt DALŠÍ VZDĚLÁVÁNÍ PEDAGOGŮ V OBLASTI NAVRHOVÁNÍ STAVEBNÍCH KONSTRUKCÍ PODLE EVROPSKÝCH NOREM Projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem (ESF), státním rozpočtem České republiky a rozpočtem hlavního města Prahy. - PILOTY České vysoké učení technické v Praze Fakulta stavební

2 Eurokód 7-1 (piloty) v Českérepublice Poslední ČSN Pilotovézáklady byla zrušena k Národnípříloha byla publikovánaspolu s českým překlademeurokódu7-1 (září2006). Národnípříloha však neobsahuje žádné národní modifikace, doporučenínebopožadavky. Jsou povoleny všechny tři návrhovépřístupy. Vše je zodpovědnostíprojektanta.

3 Výpočetní metody pilot v Českérepublice V Národnípříloze EC 7-1 nenížádná doporučená výpočetní metoda. V České republice byly preferovány 3 až4 výpočetní metody: ČSN Pilotové základy ( ) ČSN Velkoprůměrové piloty ( ) Komentář k ČSN ( ) Obecný princip těchto metod: z průměrných hodnot parametrů zemin přímo výpočtové (návrhové) únosnosti pilot

4 Charakteristiky vrstev základové půdy (Doc. Ing. Jan Masopust, CSc., ZAKLÁDÁNÍ 3/2006) Vrstva tl. [m] γ [knm -3 ] φ ef [ ] c ef [kpa] E def [MPa] Navážka 1,0 18, Jílovitá hlína tuhá 2,5 18, ,4 Písčitý štěrk ulehlý 4,8 18,5 (11,0) ,1 Slín tuhý až pevný >4,7 21, ,8

5 Sítě použitého modelu MKP: 8.d - 2.d

6 Zatěžovací křivky piloty 0 Zatížení [kn] Sednutí [mm] suspenze/1.4 suspenze výpažnice zatěž. zkouška

7 ČSN Pilotovézáklady (01/68) V r = m 1.m 3.F.q 0 + m 2.m 4.u. (h i.q s,i ) m 1, m 2 typ piloty, m 3, m 4 typ zatížení, F = ¼π.d 2 /a 2, ab, u = π.d /4.a, 2.(a+b)

8 ČSN Pilotovézáklady (01/68) V r = m 1.m 3.F.q 0 + m 2.m 4.u. (h i.q s,i ) Typ piloty m 1 m 2 Vháněné beran ocel 1,2 0,8 beton 1,2 1,2 dřevo 1,2 1,0 vibrátor beton 1,2 1,0 Vrtané bez výpažnice 0,5 0,5 s výpažnicí 0,5 0,7

9 ČSN Pilotovézáklady (01/68) V r = m 1.m 3.F.q 0 + m 2.m 4.u. (h i.q s,i ) Typ zatížení 1 krátkodobézatížení 2 nebo více krátkodobých zatížení Tlak 1,0 1,0 Tah 0,0 0,7 Statické Dynamické m 3 1,0 1,15 1,0 1,0 m 4 1,0 1,15 1,0 0,7

10 ČSN Pilotovézáklady (01/68) V r = m 1.m 3.F.q 0 + m 2.m 4.u. (h i.q s,i ) Typ zeminy I d I c q 0 [kpa] q s [kpa] 1, (-6500) 120 Štěrk 0, , , Soudržná 0, , ,

11 ČSN Pilotovézáklady (01/68) V r = m 1.m 3.F.q 0 + m 2.m 4.u. (h i.q s,i ) h i [m] 2,5 4,8 4,7 Zemina Soudržná: I c =0,50 Štěrk: I d =0,67 Soudržná: I c =0,75 q si [kpa] V r = 0,5 1,15 (π 1,1 2 /4) ,5 1,15 (π 1,1) (4,7 40) + 0,7 1,15 (π 1,22) (2, ,8 60)= ( ) = 2040kN

12 ČSN Velkoprůměrové piloty Q pu = Q bu + Q su (s ~ 25 mm) Q bu = m 4.A b.c ub.n c /tuhý jíl Q bu = m 5.(0,5.A b /d).q b /nesoudržná /středně tuhý jíl Q su = m 1.C p.σ[d i.p oi.(1-sinφ i ).tanφ i ] Q su = m 2.C p.σ(d i.c i ) /tuhý jíl Q su = m 3.C p.σ(d i.p oi.tanφ i ) /nesoudržná

13 ČSN Velkoprůměrové piloty 1. vrstva -soudržná: Q su = m 1.C pi.d i.p oi.(1-sinφ i ).tanφ i = 0,7 (π 1,22) 2,5 40,5 (1-sin22 ) tan22 = 69 kn 2. a 3. vrstva -štěrk: Q su = m 3.C pi.d i.p oi.tanφ i = 0,7 (π 1,22) 0,5 67,6 tan35 = 64 kn /2. = 0,7 (π 1,22) 4,3 95,9 tan35 = 775 kn /3.

14 ČSN Velkoprůměrové piloty 4. vrstva -soudržná: Q su = m 1.C pi.d i.p oi.(1-sinφ i ).tanφ i = 0,7 (π 1,1) 4,7 143 (1-sin20 ) tan20 = 389 kn = 0,7 (π 1,1) 4,7 212 (1-sin20 ) tan20 = 577 kn = m 2.C pi.d i.c i = 0,5 (π 1,1) 4,7 50 = 406 kn Q bu = m 4.A b.c ub.n c = 0,7 (π 1,1 2 /4) 60 9 = 359 kn = m 5.0,5.A b /d.q b = 0,7 0,5 (π 1,1/4) 1000 = 302 kn Q pu = ( ) = 1790 kn

15 Komentář kčsn (89 06) U vd = U bd + U fd U bd = K 1.A b.r d R d = 1,2.c d.n c + (1 + sinφ d ).q.nq+ 0,7.γ.d/2.N γ U fd = Σ(u i.h i.f si ) f si = (K 2.σ zi ).tan(φ d / γ r1 ) + c d / γ r2

16 Komentář kčsn (89 06) K 1 = 1,15 (L > 6 m) K 2 = 1,0 = 1,2 (z > 10 m) γ r1 = 1,0..1,2..1,6 (vliv technologie) γ r2 = 1,3..1,1-1,0 (vliv hloubky) φ d = φ/1,4 (zahrnuje modelový faktor?) c d = c/2

17 Komentář kčsn (89 06) φ (průměrná hodnota) φ d (výpočtováhodnota; 99%; ČSN) φ k (charakteristická; 95%; EC 7-1) φ d = φ -4 (ČSN) Normální rozdělenípravděpodobnosti: φ d (99%; 2,327.směrodatnáodchylka) = φ -4 ; φ/1,4 φ k (95%; 1,645.směrodatnáodchylka) = φ -2,8 ; φ/1,25 c d = c/2 c k = c/1,55

18 Komentář kčsn (89 06) φ [ ] U b /A b [kpa] U b [kn] U f [kn] U v [kn] φ 35, φ k 32, φ/1.4 25, EC 7-1 φ [ ] R b;d /A b [kpa] R b;d [kn] R s;d [kn] R c;d [kn] DA1-k1 35, DA1-k2 35, DA2 35, DA3 26,

19 Komentář kčsn (89 06) γ F = 0,7 γ G + 0,3 γ Q = 0,7 1,10 + 0,3 1,4 = 1.19 (ČSN) = 0,7 1,35 + 0,3 1,5 = 1.395(EC 7-1, A1) = 0,7 1,00 + 0,3 1,3 = 1.09 (EC 7-1, A2) CSN φ/1.4 EC 7-1 DA1-k1 DA1-k2 DA2 DA3 25,0 φ [ ] 35,0 35,0 35,0 26, *1,39/1,19 = 3750 R c;d [kn] R c;d [kn] *1,39/1,09 =

20 Závěr: R c;d = 2040 kn*1.39/1.19 = 2390 kn (ČSN ) = 1790 kn*1.39/1.19 = 2100 kn (ČSN ) = 3200 kn*1.39/1.19 = 3750 kn ( Komentář ) S = σ ol.(0,6.d)/e oed = 540*(0,6*1,1)/(24,8/0,47) = 7 mm (ČSN ) = 320*0,66/(24,8/0,47) = 4mm (ČSN ) = 1490*0,66/(24,8/0,47) = 19 mm ( Komentář )

21 Zatěžovací křivky piloty 0 Zatížení [kn] Sednutí [mm] suspenze/1.4 suspenze výpažnice zatěž. zkouška ČSN K