S T A T I C K Á A N A L Ý Z A H L O U B E N Ý C H P O T R U B Í SLW 60 E 1 h= 3.m max w=1.22m E 2 +/- 0.00 m E 3 ß= 90. E 3 E 4 min w=-1.00m b= 1.6m dle metodiky ATV A127: Sm rnice pro statický výpo et drenážních kanál a potrubí (software RIB *A127*) Trouba z nesyceného PE, vyztužená skel. vlákny (UP-GF) SN_5000 Protokol zadání: Rozm ry potrubí a parametry trouby: Jmenovitý pr m r DN 500 Vn jší pr m r da = 530.0 mm Vnit ní pr m r di = 510.0 mm Tlouš ka st ny t = 10.0 mm Materiálové parametry: Spec.tíha materiálu trouby S.tíha.R = 17.500 kn/m3 Kruhová tuhost So krátkodobá (trouba UP-GF)= 5000 N/m2 Kruhová tuhost So dlouhodobá (trouba UP-GF)= 2500 N/m2 rel.lomová deformace krátkodobá (trouba UP-GF)= 20 o/o rel.lomová deformace dlouhodobá (trouba UP-GF)= 12 o/o Uložení: Tyto trouby jsou spo teny pro uložení dle DIN EN 1610 a ATV-DVWK-A 139: - Lože typu 1, resp. 3 v písku/št rkopísku, resp. na rostlé zemin dle DIN EN 1610, obr. 3 nebo 5, resp. ATV-DVWK-A 139, obr. 5 St edový úhel 2*Alpha = 120 - Podmínka uložení B2: Svislá pažící konstrukce uvnit zóny potrubí s fošnami nebo tenkost nné t snící profily, které se vytahují až po zásypu, nebo pažící desky nebo boxy za p edpokladu, že je po vytažení pažící konstrukce provedeno zhutn ní zeminy. (Fošny nebo tenkost nné t snící profily se nezarážejí do zeminy až pod dno trouby) Zaplavení lože (není dle DIN EN 1610 p ípustné!) - Podmínka zásypu A2: Svislá pažící konstrukce výkopu rýhy s fošnami nebo tenkost nnými t snícími profily, které se vytahují až po zásypu, nebo pažící desky nebo boxy, které se po zásypu rýhy postupn vytahují, nebo nezhutn ný zásyp rýhy. - Výpo et ší ky rýhy b = 1.6 m Úhel svahu Beta = 90
ZOHLEDNIT VÝM NU ZEMINY Statický výpo et p edpokládá vým nu zeminy v celé zón potrubí. Tato zahrnuje (A127, obr. 1): celou ší ku a výšku rýhy až po 0.3 m nad vrcholem trouby, nebo v rozev ené rýze nebo násypu pak pr m rnou ší ku = 2.12 m. Jako materiál vým ny zeminy se použije nesoudržná zemina skupiny G1 Ukládat po vrstvách a zhutnit na minimáln 95% Proctorovi hutnosti. Vým na zeminy ztrácí na ú innosti, pokud se zemina bo ního obsypu zóny potrubí uloží jen voln nebo je m kká a pokud se nad zónou potrubí uloží namísto požadované zeminy zemmina s menším podílem soudržnosti. P edpoklady zatížení: Výška nadloží h = 3.00 m Relativní vyložení a = 1.00 Dopravní zatížení: SLW 60 Maximální vodní hladina max hw = 1.22 m nad vrchol trouby tj. podzemní voda v libovolné výšce Minimální vodní hladina pod dnem trouby Vliv podzemní vody zohledn n jen sou initelem f2! Parametry zemin: Zóny zemin Zóna 1 Zóna 2 Zóna 3 Zóna 4 Hlavní zásyp Zóna potrubí Rostlá zemina Pod troubou Podmínky uložení A2 B2 Parametry zemin G3 G1 G3 Proctor.hutnost Dpr = 90 % Dpr = 90 % Dpr = 90 % Deforma ní modul E1 = 2.0 E2 = 6.0 E3 = 2.0 E4 = 20.0 Úhel t ení Phi' = 25.0 Phi'= 25.0 Sec.tíha Gamma = 20.0 p i vztlaku Gamma'= 10.0 Význam skupin zemin (viz kapitola 3.1): Skupina G1: nesoudržné písky a št rky, zhutnit na Dpr 95% Skupina G2: mírn soudržné písky a št rky, zhutnit na Dpr 95% Skupina G3: soudržné smíšené zeminy a slíny, zhutnit na Dpr 92% Skupina G4: soudržné zeminy (jíl a hlinitá p da), zhutnit na Dpr 92%
Výsledky výpo tu: Zóny zemin Zóna 1 Zóna 2 Zóna 3 Zóna 4 Pom r tlak zeminy K1 = 0.500 K2 = 0.400 Mezní hodnota E2 E2 = 6.0 Sou. dotvar. f1 f1 = 1.0 Faktor f2 f2 = 0.750 Faktor Alpha.B alp.b= 0.782 efektivní E E1 = 2.0 E2 = 3.5 E3 = 2.0 E4 = 20.0 efektivní Phi' phi'= 25.0 efektivní Delta del = 8.3 Pro únosnost trub se p edpokládá, že st ny rýhy z stanou trvale zachovány a nebudou (nap. ani pro p ípad sousedního výkopu) odstran ny. Efektivní relativní vyložení a' = a*e1/e2 = 0.568 Reduk ní sou initel zatížení rýhy kappa = 0.874 Reduk. sou initel plošného zatížení kappa.0 = 1.000 Tuhost trouby SR = 0.040 N/mm2 zeta = 0.846 Vodorovná tuhost lože SBh = 1.79 N/mm2 Svislá tuhost lože SBv = 3.52 N/mm2 Tuhost systému trouba/zemina VRB = 0.022 K* = 1.010 cv* = -0.025 Pom r tuhostí VS = 0.46 Koncentra ní sou initele max.lambda = 1.357 lambda.r = 0.800 lambda.rg = 0.865 lambda.b = 1.067 Zatížení: Zatížení zeminou: - v zemin nad troubou pe = 52.5 kn/m2 - svisle lambda.rg * pe = ev = 45.4 kn/m2 - vodorovn qh = eh = 24.5 kn/m2 - tlak reakce z lože (ev - eh) * K* = eh* = 21.1 kn/m2 Dopravní zatížení: - dopravní zatížení p = 17.4 kn/m2 - rázový sou initel phi = 1.20 - staticky ú inný pv = 20.8 kn/m2 - tlak reakce z lože pv * K* = ph* = 21.1 kn/m2 Maximální celkové zatížení qv = 66.2 kn/m2 qh = 24.5 kn/m2 qh* = 45.9 kn/m2
ez Op ra Vrchol Dno Pr ezové charakteristiky: Plocha v cm2/m : 100.000 100.000 100.000 Ohybový modul v cm3/m : 16.667 16.667 16.667 Korek ní sou initel alpha.k = 0.987 1.013 1.013 Vnit ní ú inky dle kapitoly 8.1 (tabelární hodnoty dle tabulky T3) Momenty (knm/m): M.g (vlastní tíha) : -0.005 0.005 0.006 M.w (zapln ní/podzemní voda) : -0.039 0.033 0.046 M.ev (zatížení zemina svisle) : -0.813 0.801 0.844 M.eh (zatížení zemina vodorovn ): 0.414-0.414-0.414 M.eh*(reakce zemního lože) : 0.297-0.258-0.258 M.pV (svislé dopravní zatížení) : -0.373 0.368 0.387 M.ph*(reakce lože na dopravu) : 0.296-0.258-0.258 Sou et M (celkové zatížení) = -0.223 0.276 0.353 M.Gk (sou et stálých zatížení) = -0.146 0.166 0.223 M.Qk (sou et prom nných za.) = -0.077 0.110 0.130 M.Gd = gamma.g*m.gk = 1.35*M.Gk = -0.197 0.225 0.301 M.Qd = gamma.q*m.qk = 1.35*M.Qk = -0.104 0.149 0.175 M.Ed = M.Gd + M.Qd = -0.302 0.373 0.477 Normálové síly (kn/m): N.g (vlastní tíha) : -0.071 0.011-0.011 N.w (zapln ní/podzemní voda) : 0.145 0.423 0.929 N.ev (zatížení zemina svisle) : -11.801 0.319-0.319 N.eh (zatížení zemina vodorovn ): 0.000-6.374-6.374 N.eh*(reakce zemního lože) : 0.000-3.164-3.164 N.pV (svislé dopravní zatížení) : -5.417 0.146-0.146 N.ph*(reakce lože na dopravu) : 0.000-3.158-3.158 Sou et N (celkové zatížení) = -17.144-11.797-12.242 N.Gk (sou et stálých zatížení) = -11.727-8.785-8.938 N.Qk (sou et prom nných za.) = -5.417-3.012-3.304 N.Gd = gamma.g*n.gk = 1.35*N.Gk = -15.831-11.860-12.066 N.Qd = gamma.q*n.qk = 1.35*N.Qk = -7.313-4.066-4.461 N.Ed = N.Gd + N.Qd = -23.144-15.926-16.527
Posudek p etvo ení dle kapitoly 8.3 a 9.2 v o/oo ez Op ra Vrchol Dno eps v krajním vlákn vnit ní -1.8 1.9 2.4 p íslušející stáv.sigma vnit ní -15.3 15.6 20.2 eps v krajním vlákn vn jší 1.4-2.1-2.6 p íslušející stáv. sigma vn jší 11.5-17.6-22.1 dov. p etvo ení eps pro UP-GF 16.46 16.46 16.46 Sou initele bezpe nosti: stávající gama vnit ní = 9.08 8.89 6.87 stávající gama vn jší = 12.06 7.91 6.27 nutné gama = 2.00 2.00 2.00 Výpo et krátkodobých defromací: St edový úhel 2 * Alpha'= 120 Efektivní deforma ní modul E2 = 3.5 N/mm2 Efektivní pom r tlaku zeminy K2 = 0.400 Efektivní relativní vyložení a' = a*e1/e2 = 0.568 Reduk ní sou initel zatížení rýhy kappa = 0.874 Reduk. sou initel plošného zatížení kappa.0 = 1.000 Tuhost trouby SR = 0.040 N/mm2 zeta = 0.846 Vodorovná tuhost lože SBh = 1.79 N/mm2 Svislá tuhost lože SBv = 3.52 N/mm2 Tuhost systému trouba/zemina VRB = 0.022 K* = 1.010 cv* = -0.025 Pom r tuhostí VS = 0.46 Koncentra ní sou initele max.lambda = 1.357 lambda.r = 0.800 lambda.rg = 0.865 lambda.b = 1.067 Zatížení: Zatížení zeminou: - v zemin nad troubou pe = 52.5 kn/m2 - svisle lambda.rg * pe = ev = 45.4 kn/m2 - vodorovn qh = eh = 24.5 kn/m2 - tlak reakce z lože (ev - eh) * K* = eh* = 21.1 kn/m2 Dopravní zatížení: - dopravní zatížení p = 17.4 kn/m2 - rázový sou initel phi = 1.20 - staticky ú inný pv = 20.8 kn/m2 - tlak reakce z lože pv * K* = ph* = 21.1 kn/m2
Maximální celkové zatížení qv = 66.2 kn/m2 qh = 24.5 kn/m2 qh* = 45.9 kn/m2 Krátkodobá deformace trouby (bez dopravního zatížení): Krátkodobý modul pružnosti E-trouba = 8436.5 N/mm2 Pr hyb trouby - delta-d = 8.6 mm p i stálých zatíženích delta-d = 1.7 % Výpo et dlouhodobých deformací: Efektivní deforma ní modul E2 = 3.5 N/mm2 Efektivní pom r tlaku zeminy K2 = 0.400 Efektivní relativní vyložení a' = a*e1/e2 = 0.568 Reduk ní sou initel zatížení rýhy kappa = 0.874 Reduk. sou initel plošného zatížení kappa.0 = 1.000 Tuhost trouby SR = 0.026 N/mm2 zeta = 0.846 Vodorovná tuhost lože SBh = 1.79 N/mm2 Svislá tuhost lože SBv = 3.52 N/mm2 Tuhost systému trouba/zemina VRB = 0.014 K* = 1.111 cv* = -0.018 Pom r tuhostí VS = 0.40 Koncentra ní sou initele max.lambda = 1.357 lambda.r = 0.769 lambda.rg = 0.845 lambda.b = 1.077 Zatížení: Zatížení zeminou: - v zemin nad troubou pe = 52.5 kn/m2 - svisle lambda.rg * pe = ev = 44.3 kn/m2 - vodorovn qh = eh = 24.7 kn/m2 - tlak reakce z lože (ev - eh) * K* = eh* = 21.8 kn/m2 Dopravní zatížení: - dopravní zatížení p = 17.4 kn/m2 - rázový sou initel phi = 1.20 - staticky ú inný pv = 20.8 kn/m2 - tlak reakce z lože pv * K* = ph* = 23.2 kn/m2 Maximální celkové zatížení qv = 65.1 kn/m2 qh = 24.7 kn/m2 qh* = 49.0 kn/m2
ez Op ra Vrchol Dno Pr ezové charakteristiky: Plocha v cm2/m : 100.000 100.000 100.000 Ohybový modul v cm3/m : 16.667 16.667 16.667 Korek ní sou initel alpha.k = 0.987 1.013 1.013 Vnit ní ú inky dle kapitoly 8.1 (tabelární hodnoty dle tabulky T3) Momenty (knm/m): M.g (vlastní tíha) : -0.005 0.005 0.006 M.w (zapln ní/podzemní voda) : -0.039 0.033 0.046 M.ev (zatížení zemina svisle) : -0.794 0.782 0.824 M.eh (zatížení zemina vodorovn ): 0.418-0.418-0.418 M.eh*(reakce zemního lože) : 0.306-0.266-0.266 M.pV (svislé dopravní zatížení) : -0.373 0.368 0.387 M.ph*(reakce lože na dopravu) : 0.326-0.283-0.283 Sou et M (celkové zatížení) = -0.161 0.220 0.295 M.Gk (sou et stálých zatížení) = -0.114 0.136 0.191 M.Qk (sou et prom nných za.) = -0.048 0.084 0.104 M.Gd = gamma.g*m.gk = 1.35*M.Gk = -0.154 0.183 0.258 M.Qd = gamma.q*m.qk = 1.35*M.Qk = -0.064 0.114 0.140 M.Ed = M.Gd + M.Qd = -0.218 0.297 0.399 Normálové síly (kn/m): N.g (vlastní tíha) : -0.071 0.011-0.011 N.w (zapln ní/podzemní voda) : 0.145 0.423 0.929 N.ev (zatížení zemina svisle) : -11.521 0.311-0.311 N.eh (zatížení zemina vodorovn ): 0.000-6.429-6.429 N.eh*(reakce zemního lože) : 0.000-3.265-3.265 N.pV (svislé dopravní zatížení) : -5.417 0.146-0.146 N.ph*(reakce lože na dopravu) : 0.000-3.474-3.474 Sou et N (celkové zatížení) = -16.864-12.276-12.707 N.Gk (sou et stálých zatížení) = -11.447-8.949-9.087 N.Qk (sou et prom nných za.) = -5.417-3.327-3.620 N.Gd = gamma.g*n.gk = 1.35*N.Gk = -15.453-12.081-12.267 N.Qd = gamma.q*n.qk = 1.35*N.Qk = -7.313-4.492-4.887 N.Ed = N.Gd + N.Qd = -22.766-16.573-17.154
Posudek p etvo ení dle kapitoly 8.3 a 9.2 v o/oo ez Op ra Vrchol Dno eps v krajním vlákn vnit ní -2.1 2.2 3.1 p íslušející stáv.sigma vnit ní -11.5 12.1 16.7 eps v krajním vlákn vn jší 1.5-2.6-3.5 p íslušející stáv. sigma vn jší 7.9-14.2-18.8 dov. p etvo ení eps pro UP-GF 11.75 11.75 11.75 Sou initele bezpe nosti: stávající gama vnit ní = 5.54 5.25 3.82 stávající gama vn jší = 8.08 4.47 3.39 nutné gama = 2.00 2.00 2.00 Dlouhodobá deformace trouby (v.dopravního zatížení): Dlouhodobý modul pružnosti E-dotvar = 5417. N/mm2 pr hyb trouby - delta-d = 12.5 mm p i maximálním zatížení delta-d = 2.4 % Dovolený pr hyb dov. delta = 6.0 % Posudek stability dle kapitoly 9.5 (bezpe nost vyboulení): Sou initel pr razu (diagram D10) alpha-d = 10.34459 Reduk ní sou initel (diagram D11) kappa-ný2 = 0.872 Reduk ní sou initel (diagram D12) kappa-a2 = 0.760 Reduk ní sou initel (diagram D13) kappa-a1 = 0.770 Reduk ní sou initel kappa-a=kappa-a1*kappa-a2= 0.585 Vážená tuhost trouby So-p í n (dlouhodobá) = 3.211 kn/m2 Výpo tová tuhost trouby So (dlouhodobá) = 2.500 kn/m2 Krit. boulící nap tí - tlak zeminy krit.qv = 373.5 kn/m2 Krit. boulící nap tí - tlak vody krit.pw = 121.0 kn/m2 Celkové zatížení (p i max. vod ) rozhod.qv = 56.1 kn/m2 Tlak ve výšce dna stáv.pe = 17.5 kn/m2 Stávající bezpe nost vyboulení stáv.gama = 3.4 Nutná bezpe nost vyboulení nut.gama = 2.5 Pr hyb Delta-D = 2.9 % Bezpe nost vyboulení gama-b = 3.4
Posudek bezpe nosti vyplavení (p ibližn ): Bezpe nost vyplavení p i stavu podzemní vody po horní hranu zásypu je zaru ena, zásypem s minimální výškou h.nadloží = 0.40 m Vztlak prázdné trouby A = 2.21 kn/m Vlastní tíha trouby G = 0.29 kn/m s výpo tovým materiálem ( 17.50 kn/m3) Tíha zásypu Ü = 2.14 kn/m s tíhou zeminy p i vztlaku ( 10.00 kn/m3) Bezpe nost proti vyplavení eta=(g+ü)/a = 1.10 Program ROHR: konec výpo tu ROHR_UPGF.ror