PROSTOROVÝ ZEMNÍ TLAK NA KRUHOVÉ ŠACHTY SPATIAL EARTH PRESSURE ACTING ON CIRCULAR SHAFT

Podobné dokumenty
ZATÍŽENÍ KRUHOVÝCH ŠACHET PROSTOROVÝM ZEMNÍM TLAKEM

Napětí horninového masivu

ZEMNÍ TLAKY. Princip určování: teorie mezní rovnováhy, rovinná úloha, předpoklad rovinných kluzných ploch

Pružnost a plasticita II

PRUŽNOST A PLASTICITA

Axiální ložiska. Průměr díry Strana. S rovinnou nebo kulovou dosedací plochou, nebo s podložkou AXIÁLNÍ VÁLEČKOVÁ LOŽISKA

Seznámíte se s další aplikací určitého integrálu výpočtem obsahu pláště rotačního tělesa.

Katedra geotechniky a podzemního stavitelství

Geometrické a fyzikální aplikace určitého integrálu. = b a. je v intervalu a, b záporná, je integrál rovněž záporný.

x + F F x F (x, f(x)).

Rovinná napjatost tenzometrická růžice Obsah:

3. APLIKACE URČITÉHO INTEGRÁLU

Téma 5 Spojitý nosník

Zobrazení kružnice v pravoúhlé axonometrii. osy, která je normálou roviny dané kružnice; délka hlavní poloosy je rovna poloměru

Pájený tepelný výměník XB

Podobnosti trojúhelníků, goniometrické funkce

URČITÝ INTEGRÁL. Motivace:

8 Mongeovo promítání

třecí síla (tečná vazba podložky) F normálová reakce podložky výsledná reakce podložky Podmínky rovnováhy:

Posuďte oboustranně kloubově uložený sloup délky L = 5 m, který je centricky zatížen silou

Příklad 22 : Kapacita a rozložení intenzity elektrického pole v deskovém kondenzátoru s jednoduchým dielektrikem

Digitální učební materiál

Téma 5 Rovinný rám. Základní vlastnosti rovinného rámu Jednoduchý otevřený rám Jednoduchý uzavřený rám

Integrály definované za těchto předpokladů nazýváme vlastní integrály.

5.1.5 Základní vztahy mezi body, přímkami a rovinami

Orientační odhad zatížitelnosti mostů pozemních komunikací v návaznosti na ČSN a TP200

5.1.5 Základní vztahy mezi body přímkami a rovinami

Vzorová řešení čtvrté série úloh

Posouzení stability svahu

Při výpočtu obsahu takto omezených rovinných oblastí mohou nastat následující základní případy : , osou x a přímkami. spojitá na intervalu

2. Funkční řady Studijní text. V předcházející kapitole jsme uvažovali řady, jejichž členy byla reálná čísla. Nyní se budeme zabývat studiem

VÝPOČET ŘETĚZOVÝCH PŘEVODŮ ČSN

Seznámíte se s další aplikací určitého integrálu výpočtem objemu rotačního tělesa.

OVN - osová vzdálenost. MIAKO Dolní Bukovsko OVN OVN OVN OVN OVN OVN. Dodávka 62,5. (ks/m 2 ) (ks) (ks/m 2 ) (ks) 15/62,5

9 Kladiva, průbojníky, sekáče

= b a. V případě, že funkce f(x) je v intervalu <a,b> záporná, je integrál rovněž záporný.

Nosné stavební konstrukce Výpočet reakcí

M A = M k1 + M k2 = 3M k1 = 2400 Nm. (2)

SLOŽENÁ NAMÁHÁNÍ SLOŽENÁ NAMÁHÁNÍ

= 2888,9 cm -1. Relativní atomové hmotnosti. leží stejný přechod pro molekulu H 37 Cl? Výsledek vyjádřete jako

MINISTERSTVO PRO MÍSTNÍ ROZVOJ Národní orgán pro koordinaci POKYN PRO TVORBU A OBSAH ZPRÁVY O REALIZACI OPERAČNÍHO PROGRAMU PRO MONITOROVACÍ VÝBOR

2002 Katedra obecné elektrotechniky FEI VŠB-TU Ostrava Ing.Stanislav Kocman

1 TECHNICKÁ ZPRÁVA KE STATICKÉMU VÝPOČTU

Téma Přetvoření nosníků namáhaných ohybem

-R x,a. Příklad 2. na nejbližší vyšší celý mm) 4) Výpočet skutečné plochy A skut 5) Výpočet maximálního napětíσ max 6) Porovnání napětí. Výsl.

A) Dvouvodičové vedení

ČSN EN (Eurokód 1): Zatížení konstrukcí Objemové tíhy, vlastní tíha a užitná zatížení pozemních staveb. Praha : ČNI, 2004.

Výpočet vnitřních sil přímého nosníku III: šikmý nosník

ef c ef su 1 Třída F5, konzistence tuhá Třída G1, ulehlá

ef c ef su 1 Třída F5, konzistence tuhá Třída G1, ulehlá

Křivkový integrál funkce

Vliv kruhových otvorů na napjatost v deskách

Půdorys základů. Rozseč FORMÁT k.ú. Uhersko [772976], par.č. 495/4, st. 122 POZNÁMKY: A9 A9. Půdorys základů. D.1.1 b.1

GEOMETRICKÉ APLIKACE INTEGRÁLNÍHO POČTU

SEMINÁŘ I Teorie absolutních a komparativních výhod

NAVRHOVÁNÍ BETONOVÝCH KONSTRUKCÍ 2

Mechanika zemin a zakládání staveb, 2 ročník bakalářského studia. Zemní tlaky

Jak již bylo uvedeno v předcházející kapitole, můžeme při výpočtu určitých integrálů ze složitějších funkcí postupovat v zásadě dvěma způsoby:

LEVNÁ PERGOLA ONE TRADE

Pájený výměník tepla, XB

Přímá montáž SPŘAHOVÁNÍ OCELOBETONOVÝCH STROPŮ. Hilti. Splní nejvyšší nároky.

56. ročník Matematické olympiády. b 1,2 = 27 ± c 2 25

ROZVAHA. ke dni... BAB mont s.r.o. Klíčovská 805/11 Praha

6. a 7. března Úloha 1.1. Vypočtěte obsah obrazce ohraničeného parabolou y = 1 x 2 a osou x.

S t e j n o s měrné stroje Ing. Vítězslav Stýskala, Ph.D., únor 2006

Molekula vodíku. ez E. tak její tvar můžeme zjednodušit zavedením tzv. Bohrova poloměru vztahem: a celou rovlici (0.1) vynásobíme výrazem

= P1 + + DIV2 = DIV2 DIV DIV P DIV1 DIV. a 1+ P0 =

3.2.1 Shodnost trojúhelníků I

Cvičení 2 (Složená namáhání)

E V R O P S K Á Ú M L U V A O K R A J I NĚ

LINEÁRNÍ DIFERENCIÁLNÍ ROVNICE 2.ŘÁDU

ÚZEMNÍ STUDIE - LOKALITA ROUDNIČSKÁ HRADEC KRÁLOVÉ k.ú. TŘEBEŠ

Střední průmyslová škola a Vyšší odborná škola technická Brno, Sokolská 1 Šablona: Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT

9 Axonometrie ÚM FSI VUT v Brně Studijní text. 9 Axonometrie

MATEMATIKA II V PŘÍKLADECH

Téma 8 Přetvoření nosníků namáhaných ohybem I.

KONSTRUKTIVNÍ GEOMETRIE. Mgr. Petra Pirklová, Ph.D. kmd.fp.tul.cz Budova G, 4. patro

Stavební statika. Úvod do studia předmětu na Stavební fakultě VŠB-TU Ostrava. Stavební statika, 1.ročník kombinovaného studia


Téma 4 Rovinný rám Základní vlastnosti rovinného rámu Jednoduchý otevřený rám Jednoduchý uzavřený rám

3. ROVNICE A NEROVNICE Lineární rovnice Kvadratické rovnice Rovnice s absolutní hodnotou Iracionální rovnice 90

Větvené mazací systémy a jejich proudové poměry tribologicko-hydraulické aspekty

Úvod do Teoretické Informatiky ( UTI)

4. cvičení z Matematiky 2

Výpočet vnitřních sil přímého nosníku

V tomto inženýrském manuálu je popsán návrh a posouzení úhlové zdi.

Stavební mechanika 1 (K132SM01)

Přijímací zkouška do navazujícího magisterského oboru FSv ČVUT

Stavební statika. Úvod do studia předmětu na Stavební fakultě VŠB-TU Ostrava. Letní semestr. Stavební statika, 1.ročník bakalářského studia

II. 5. Aplikace integrálního počtu

R n výběr reprezentantů. Řekneme, že funkce f je Riemannovsky integrovatelná na

Téma 6 Spojitý nosník

Výpočet vnitřních sil přímého nosníku III: šikmý nosník

RIB stavební software s.r.o. Zelený pruh 1560/99 tel.: CZ , Praha 4. Zemina12

Přípoje ocelových konstrukcí teoretické základy

Posouzení piloty Vstupní data

Rámové bednění Framax Xlife

STATICKÝ VÝPOČET. Zpracování PD rekonstrukce opěrné zdi 2.úsek Starý Kopec. V&V stavební a statická kancelář, spol. s r. o.

I. termodynamický zákon

Laboratorní práce č. 6 Úloha č. 5. Měření odporu, indukčnosti a vzájemné indukčnosti můstkovými metodami:

Transkript:

Tunely podzemné stvy 205,.-3..205 Žilin PROSTOROVÝ ZEMNÍ TLA NA RUHOVÉ ŠACHTY SPATIAL EARTH PRESSURE ACTING ON CIRCULAR SHAFT Michl Sedláček ABSTRAT Příspěvek je změřen n polemtiku postoového zemního tlku, kteý půsoí n kuhové šchty. Postoový zemní tlk nenůstá lineáně s hloukou, neoť zde dochází ke vzniku hoizontálního klenového efektu. Tto skutečnost má z následek význé snížení hoizontální složky zemního tlku. Podoné snížení intenzity vodoovné složky zemního tlku podle se ěžně používá při návhu podzemních stěn (teoie Piskovski-owlewski). Ovšem po kuhové šchty tuto teoii nelze použít z důvodu eltivně velkého půdoysného zkřivení konstukce, při němž je ploch poušení odlišná od teoie Piskowski-owlewski. Po návh kuhové šchty je uvžován kuželová smyková ploch, ztímco po návh podzemních stěn je uvžován smyková ploch ohničen stěnou výkopu polickým válcem, kteý je ve spodní části zkosený. ABSTRACT The ppe pesent method fo estimtion sptil eth pessue cting on cicul shfts, lso gives ecommendtions fo sfe nd economicl design. Úvod Podzemní šchty tvoří nedílnou součástí podzemního stvitelství. Většinou plní doplňkovou funkci ke stvě hlvní, nejčstěji se jedná o větcí či únikové šchty po tunely dopvních stve neo šchty sloužící po potřey podzemních stve městské infstuktuy (npř. kolektoy, kelové tunely, knlizce). Zákldním předpokldem po dlouhodoou životnost povozuschopnost těchto konstukcí je jejich ezpečný le součsně hospodáný návh. Toho je všk možné docílit pouze v přípdě dosttečných odoných znlostí zkušeností z této specifické olsti podzemního stvitelství. Stěžejním vstupním podkldem po tkovýto návh šchty je učení zemního tlku, kteý n dnou konstukci půsoí. V přípdě kuhových šchet se jedná o postoový zemní tlk, kteý všk není zveden ni v ČSN 73 0037 Zemní tlk n stvení konstukce ni v ČSN EN 997- Euokód 7. Ing. Michl Sedláček, Ph.D., O-A s..o., Thákuov 7, Ph 6, tel.: 73-42-556, sedlcek@ko-k.cz

2 Postoový zemní tlk Výsledky povedených expeimentů (npř. [], [2], [4]) jednoznčně pokázly, že vodoovná složk zemního tlku u kuhových šchet nenůstá lineáně s jejich hloukou. Tto skutečnost je zpříčiněn vytvořením hoizontálního klenového efektu v zemině (o. ). Postoový zemní tlk n kuhovou šchtu lze tedy definovt jko zemní tlk, kteý zohledňuje hoizontální klenový efekt zeminy. O. Pincip hoizontálního klenového efektu Fig. Hoizontl ching efect Pokud je hlouk šchty (z) větší než její půmě (2), potom vliv hoizontálního klenového efektu oste intenzit postoového zemního tlku v uvžovné hlouce je mnohonásoně menší, než hodnot zemního tlku vypočtená podle ČSN 73 0037 [3] tzn. ez vlivu hoizontálního klenového efektu. Po učení hoizontální složky postoového zemního tlku má zásdní vliv možnost defomce konstukce šchty s tím související zvolená technologie hlouení. Tuhá konstukce (npř. převtávné piloty) neumožňuje defomci poto je vystven většímu ztížení, než konstukce poddjná. Nopk poddjná konstukce (npř. stříkný eton, důlní výztuž) umožní dosttečnou defomci je tedy nmáhán mnohem nižším ztížením, než konstukce tuhá. Po odpovídjící stnovení postoového zemního tlku je nutné ozdělit šchty n 3 zákldní typy: poddjné, tuhé polotuhé. 2. Poddjná konstukce šchty Jedním z pvních utoů, kteý se zývl polemtikou postoového zemního tlku n půdoysně zkřivenou konstukci yl V. G. Beezntzev [6]. V oce 958 pulikovl níže uvedený vzth po výpočet postoového zemního tlku n kuhovou opěnou zeď.

c g q S F ep + cot, γ 2 4 tn 2 + π + 2 4 tn π z 2 4 tn 2 π... polomě šchty, z... hlouk šchty, γ... ojemová hmotnost zeminy, c... soudžnost,... úhel vnitřního tření, q... přitížení povchu Tyto vzthy jsou všk podmíněny dosttečnou defomcí konstukce n níž zemní tlk půsoí. Typickým příkldem poddjné konstukce je šcht, kteá je pováděn pomocí stříkného etonu, neo důlní výztuže. Při této technologii výstvy dochází nejpve k odtěžení zeminy následně k instlci nosného pvku (stříkný eton, důlní výztuž). Vlivem technologických postojů (odtěžení zeminy, nástřik etonu či instlce důlní výztuže) dochází k učité čsové podlevě, ěhem níž dojde k přeskupení npětí v zemině v okolí šchty výsledná intenzit zemního tlku n vlstní konstukci šchty ude lízká postoovému ktivnímu zemnímu tlku. O. 2 Poddjná konstukce šchty Fig. 2 Flexile shft stuctue 2.2 Tuhá konstukce šchty Po konstukce, kteé neumožňují defomci nejsou vzthy uváděné V. G. Beezntzevem dosttečně výstižné poto yly modifikovány podle [7] tk, y eflektovly chování tuhé konstukce. c g q S R ep + + ε λ γ cot,

z π π sin + tn λ sin ε sec 2 + 4 2 4 2... polomě šchty, z... hlouk šchty, γ... ojemová hmotnost zeminy, c... soudžnost,... úhel vnitřního tření, q... přitížení povchu Typickým příkldem tuhé konstukce je šcht, kteá je pováděn z převtávných pilot. Při této technologii výstvy dojde nejpve k vyudování vlstní konstukce šchty (převtávné piloty) tepve potom dochází k odtěžení zeminy. Vlivem tuhosti této konstukce (minimální defomce) nedojde k přeskupení npětí v zemině v okolní šchty intenzit zemního tlku ude odpovídt postoovému zemnímu tlku v klidu. 2.3 Polotuhá konstukce šchty O. 3 Tuhá konstukce šchty Fig. 3 Rigid shft stuctue Tyto konstukce umožňují učitou defomci, kteá je ovšem menší než u poddjné šchty. typickým příkldům polotuhé konstukce se řdí šcht pováděn z ocelových stětovnic, kteá je po výšce optřen převázkmi. V tomto přípdě lze intenzitu postoového zemního tlku uvžovt jko itmetický půmě postoového zemního tlku v klidu postoového ktivního zemního tlku. S ep, SR S ep, F + S 2 ep, R

3 Aplikce ztížení podle EC EN 990 O. 4 Polotuhá konstukce šchty Fig. 4 Semiigid shft stuctue Postoový zemní tlk učený v závislosti n intekci sttického systému šcht zemin, lze povžovt z chkteistickou hodnotu ztížení (F k ) ve smyslu ČSN EN 990 [9]. Pokud uvžujeme součinitel komince ztížení ψ,0, potom dostáváme epezenttivní hodnotu ztížení ve tvu F ep F k. Po učení návhové hodnoty ztížení F d je nutné hodnotu F k vynásoit dílčím součinitelem ztížení γ f. Ztížení zemním tlkem je ztížení stálé poto lze v souldu s [9] uvžovt dílčí součinitel stálého ztížení hodnotou γ G,35. Pokud ychom všk toto ztížení F d plikovli v hoizontální ovině jko ovnoměné, yl y konstukce šchty nmáhán pouze nomálovou silou. Tento předpokld je znčně neeálný, npř. z důvodu nehomogenity zemního postředí, poto [5], [8] i [0] dopoučuje ozložení zemního tlku jko diální ztížení cosinového půěhu s příslušnou úpvou ztížení (o. 5). Fd γ G F k,35 ( S ep + 0,25 S ep cos 2 ) O. 5 Redukce diální složky zemního tlku Fig. 5 Modifiction of unifom lod y eduction coefficient

4 Příkldy Po jsnou demonstci ozdílu mezi postoovým zemním tlkem (čevená křivk) zemním tlkem učeným podle ČSN 73 0037 [3] (modá přímk) jsou uvedeny dv číselné příkldy: 4. Poddjná konstukce šchty Jedná se o šchtu hluokou 20 m, půmě výuu 4,0 m. Pmety zeminy: γ 9 kn/m 3, 25, c 0 kp. Čevená křivk předstvuje postoový ktivní zemní tlk, modá přímk předstvuje ktivní zemní tlk podle ČSN 73 0037 [3]. O. 6 Hoizontální ztížení Fig. 6 Hoizontl lod O. 7 Redukce diální složky zemního tlku Fig. 7 Modifiction of unifom lod y eduction coefficient

4.2 Tuhá konstukce šchty Jedná se o stejnou šchtu jko v příkldu č., tzn. hlouk 20 m, půmě výuu 4,0 m. Pmety zeminy: γ 9 kn/m 3, 25, c 0 kp. Čevená křivk předstvuje postoový zemní tlk v klidu, modá přímk předstvuje klidový zemní tlk podle ČSN 73 0037 [3]. O. 8 Hoizontální ztížení Fig. 8 Hoizontl lod 5 Závě O. 9 Redukce diální složky zemního tlku Fig. 9 Modifiction of unifom lod y eduction coefficient Podzemní stvy jsou po investoy vždy finnčně velmi náočné, z tohoto důvodu je žádoucí, y při jejich návhu yly zohledněny pozntky zkušenosti, kteé mjí vliv n snížení ceny díl, při zchování poždovné ezpečnosti povozuschopnosti. Jedním

z tkovýchto pozntků je pokázání existence postoového zemního tlku, kteý je zpříčiněn hoizontálním klenovým efektem zemin lze ho vyjádřit pomocí mtemtických vzthů. V uvedeném pvním příkldu je mximální hodnot postoového zemního tlku 4 x menší, v duhém příkldu 3,5 x menší než při použití zemních tlků uvedených v ČSN 73 0037 [3]. Tkto získné výsledky y v pvním příkldu vedly k sutilnějšímu návhu konstukce šchty (menší tloušťk stříkného etonu), v duhém přípdě k použití menšího půměu převtávných pilot. Po ychlejší implementci výše uvedených pozntků do stvení pxe, yl ve spolupáci s fimou FINE s..o. vyvinut softwe GEO5 Šcht. 6 Seznm použité litetuy [] Wlz, B., Pulsfot, M.: Rumliche Edduck uf Schchtuweke in Ahngigkeit von de Wndvefomung, Begische Univesitt Wuppetl, 999 [2] Vlenci, T. T.: An expeimentl study of the eth pessue distiution on cylindicl shfts, McGill Univesity, Montel, 2009 [3] ČSN 73 0037: Zemní tlk n stvení konstukce, 990 [4] To, T., Meguid, M.: Distiution of ctive eth pessue on veticl shfts, Geo Hlifx, 2009 [5] Snášelová,.: Hlouení vyztužování jm v extémních podmínkách, ODIS VTEI po uhelný půmysl, 987 [6] Beezntzev, V.G: Eth pessue on the cylindicl etining wlls, Bussels confeence 958 on Eth pessue polems [7] Cheng, Y.M., nd Hu, Y.Y. 2005. Active eth pessue on cicul shft lining otined y simplified slip line solution with genel tngentil stess coefficient. Chinese Jounl of Geotechnicl Engineeing, 27 (), 0-5. [8] Link, H., Lutgendof, H, Stoss,.: Richtlinien zu Beechnung von Schchtuskleidungen in nicht stndfestem Geige, 976 [9] ČSN EN 990 Euokód: Zásdy nvhování konstukcí [0] Exne,.: Hlouení jm, Vysoká škol áňská v Ostvě, 986 [] Sedláček, M.: Ztížení kuhových šchet postoovým zemním tlkem, konfeence Zkládání stve 204, Bno