Skupina pilot Sedání skupiny pilot Únosnost skupiny pilot Zvedání skupiny pilot, momenty a boční za:žení Účinnost skupiny pilot Návrh hlavy piloty

Transkript

1 Skupina pilot - Sedání skupiny pilot - Únosnost skupiny pilot - Zvedání skupiny pilot, momenty a boční za:žení - Účinnost skupiny pilot - Návrh hlavy piloty

2 Návrh skupiny pilot. Běžně se používají tři metody návrhu: 1.Jednoduchá staccká analýza. 2. Analýza ekvivalentního ohybu 3. Analýza pružného koncnua.

3 Jednoduchá staccká analýza. V této metodě se zanedbává okolní zemina a skupina pilot je pokládaná za samostatný konstrukční system. Dalším předpokladem je nulový moment v hlavě každé piloty.

4 Analýza ekvivalentního ohybu Tato metoda předpokládá reakce okolní zeminy působící na ekvivalentní volnou délku piloty. Hlava piloty je v tomto přípdě tuhá a piloty se chovají pružně.

5 Analýzy pružného koncnua Zemina se uvažuje jako pružný konsistentní material. Nárůst vzdálenosj mezi pilotami vyvodí nárůst účinnosj skupiny pilot.

6 Při porovnání jednotlivých metod výpočtu dojdeme k následujícím závěrům: metoda pružného konanua dává největší hodnoty únosnosa analýza ekvivalntního ohybu dává větší hodnoty otočení v hlavách pilot, větší odchylku od svislé u hlavní piloty a menší odchylky od vodorovné

7 Sedání skupiny pilot pružné sedání skupiny pilot podle Vešiče, 1969 pružné sedání skupiny pilot podle Meyerhofa 1976 Konsolidační sedání skupiny pilot

8 pružné sedání skupiny pilot podle Vešiče Pružné sedání skupiny pilot je okamžité sedání skupiny pilot zapříčiněné deformací okolní zeminy. Pružné sedání skupiny pilot při provozním zaqžení pilot stoupá s šířkou skupiny B g :

9 B g H g ( e ) = s d H e kde: H g(e) segment pilot d šířka či průměr každé piloty ve skupině pilot s vzdálenost mezi pilotami navzájem (střed střed) H e pružné sednuq každé piloty pro její provozní zaqžení

10 sedání skupiny pilot podle Meyerhofa

11 V nesoudržných zeminách narůstá sedání se vzdálenosq mezi pilotami d a šířkou skupiny pilot Bg

12 Konsolidační sedání skupiny pilot Nejjednodušší metoda pro určení rozdělení napěq pod skupinou pilot je metoda zvaná 2:1 NapěQ p i od zaqžení skupinou pilot Q g narůstá ve středu vrstvy i o hodnotu: p = i ( B + z )( L + z ) i a sedání ve středu vrstvy i může být popsáno pomocí čísla pórovitosa e: Q g g g i H = i e ( i) ( 1+ e ) 0( i ) H

13 e( i ) H = sedání Hskupiny pilot pak Celkové konsolidační (1 + e ) můžeme vyjádřit vztahem: Therefore, the total consolidation settlement of the pile group is, i 0(i ) H g =! H i C. Consolidation settlement of Pile Groups. The simple stress distribution below the pile group is the 2:1 stress method,

14 Příklad Skupina pilot nacházející se v mocné vstvě jílu je zobrazena na obrázku. Určete konsolidační Example 1.skupiny pilot za předpokladu, že je jíl sedání The pile group placed in a deep clay stratum is shown below. Determine the consolidation settlement of the pile group, assuming normálně konsolidován. that the clays are normally consolidated.

15 Nárůst napěq od skupiny pilot v třeq vrstvě je dán vztahem: Qg 1335 kn p = = = 22.3 kn / m 3!( L )( ) ( )( ) g z3 Bg z "! + + " # $ # $ a počáteční stav napěq po(3) je: 2 p0(3) = 3(15.72) +3( ) +13( ) = 195 kn/m 2.

16 Obdobně spočteme nárůst napěq ve čvrté vrstvě: Qg 1335 kn p = kn / m!( L )( ) ( )( ) g z4 Bg z " =! + + " = # $ # $ a počáteční napěq po(4): 2 p0(4) =3(15.72) +3( ) +18( ) +2.50( ) = 263 kn/m 2.

17 Dále spočteme nárůst napěq v vrtvě 5: Qg 1335 kn p = kn / m!( L )( ) ( )( ) g z5 Bg z " =! + + " = # $ # $ a její počáteční napěq: 2 po(5) = 3(15.7) +3( )+18( ) +5( ) +1.50( ) = 298 kn/m 2.

18 Na závěr vyjádříme přírůstek sednuq v každé vrstvě: CcH3! po + p(3) " 0.8(10.0)! " H3 = # $ = # $ = 0(3) 3 log log e p (3) % & % & CcH 4! po 4 + p(4) " + 1 e p0(4) (5.0)! " H 4 = log = log = m + # $ + # $ 0( 4) % & % & m CcH5! po 5 + p(5) " + 1 e p0(5) (3.0)! " H5 = log = log = m + # $ + # $ 0(5) % & % &

19 a spočteme celkové konsolidační sedání skupiny pilot:!hg =!H3 +!H4 +!H5 = = m = 217 mm.

20 Únosnost skupiny pilot Únosnost skupiny pilot výrazně závisí na vlastnostech zeminy. Z tohoto důvodu nejpřesnější výsledky únosnosa získáme přímým měřením in- situ. Pro předběžný návrh je akceptovatelné pro výpočet únosnosa použiq místně odvozených heurisackých hodnot, ale je důležité si uvědomit, že tyto hodnoty jsou pouze odhadem.

21 rozsah únosnsoa skupiny pilot v soudržných zeminách podle Pecka a Terzaghiho:

22 Po určení mezní únosnsona skupiny pilot Qg(u) najdeme menší hodnou z!! 1. Q = n n [9 A c ( p) + α( p) c L] or u 1 2 p u u!! * 2. u g g u ( ) c 2( g g ) u Q = L B c p N + L + B c L Pro určení hodnoty únosnosa Nc* a a jsou navrženy grafy

23 Graf pro určení hodnoty únosnosa Nc*

24 Graf pro určení součintele a pro soudržné zeminy

25 Účinnost skupiny pilot NapěQ šířící se z pilot do okolní se v případě blízko u sebe rozmístěných pilot může překrývat. Z tohoto důvodu se musí redukovat únosnost každé piloty. piles in sand. p p p 4 piles contribute to the str

26 NapěQ v okolí plovoucí piloty 4 v této oblasa působí napěq od 4 pilot 3 v této oblasa působí napěq od 3 pilot 2 v této oblasa působí napěq od 2 pilot

27 Pro výpočet účinku skupiny pilot se bežně používají následující metody: Metoda La Barrého Feldovo pravidlo Pravidlo pro piloty v písku Metoda Los Angeles Seiler- Keeneyho metoda

28 Všechny metody vyjadřují účinnost skupiny pilot n procenty využi: teoreccké celkové únosnosc skupiny pilot. TeoreCcká únosnost skupiny pilot je zjevně mezní únosnost osamocené piloty vynásobená celkovým počtem pilot ve skupině. Proměnná ni představuje číslo řady a sloupce, d je průměr piloty a s je vzdálenost mezi pilotami (střed střed)

29 Metoda La Barrého η!( n 1) n + ( n 1) n )" θ % & = 1 # $ 90 n1n 2 = 1 θ (deg) tan d s

30 Feldova metoda Vypočtená únosnot každé osamocené piloty ve skupině pilot je pro každou soudedící pilotu vynásobena hodnotou 0,0625. Vzdálenost piot s není uvažována.

31 Qu mezní únosnost osamocené piloty

32 Metoda Los Angeles D η = 1 # n1 n1 1) n1 n1 1 2 n1 1 n2 1 π d n n * $ ( ) ( ) ( )( )

33 Seiler- Keeney metoda η! % # 11 d $ # ( n + n 2) $ " % 0.3 ( & ' ( 2 7 d 1) & ' ) % & ' * n + n 1 + % n + n, * =