14. zámú mérnöki kézikönyv Friítve: 2016. áprili Egyedi cölöp üllyedézámítáa Program: Cölöp Fájl: Demo_manual_14.gpi Ennek a mérnöki kézikönyvnek tárgya egy egyedi cölöp GEO5 cölöp programmal való üllyedézámítáának bemutatáa egy gyakorlati példán kereztül. Feladat leíráa A feladat általáno leíráát a 12. Cölöpalapozá Bevezető fejezetben tárgyaltuk. Minden az egyedi cölöp üllyedéére vonatkozó zámítát azono módon kell elvégezni, mint ahogy a 13. Egyedi cölöp függőlege teherbíráának zámítáa fejezetben korábban bemutattuk. Feladat leíráa ábra egyedi cölöp Megoldá A feladat zámítáára GEO5 Cölöp programot fogunk haználni. Az alábbi leírában bemutatjuk a probléma megoldáát lépéről lépére. Ebben a zámítában egyedi cölöp üllyedéét vizgáljuk a következő módzerekkel: lineári üllyedéelmélet (Prof. Poulo zerint) nemlineári üllyedéelmélet (Maoput zerint) 1
A Lineári terheléi görbét (Poulo zerinti megoldá) a cölöp függőlege teherbíráának zámítáából határozzuk meg. Az alapvető bemenő adatok közé tartoznak a cölöp köpeny menti teherbíráa é talpteherbíráának értékei R é R b. Ezek az értékek a cölöpök függőlege teherbíráának zámítáából zármaztathatók, é függnek az alkalmazott zámítái módzertől (NAVFAC DM 7.2, Effective Stre, CSN 73 1002 vagy Tomlinon). A Nemlineári terheléi görbe (Maoput zerinti megoldá) az úgynevezett regrezió együtthatók előíráán alapzik. A megoldá épp ezért független a teherbírá zámítáától, így haználhatjuk egyedi cölöp adott üllyedéhez (általában 25 mm) tartozó függőlege teherbíráának meghatározáára i. Folyamat leíráa: Lineári üllyedéi elmélet (POULOS) Változatlanul hagyjuk az eddigi zámítái beállítáokat Szabvány EN 1997 DA2 beállítáal, mint az előző feladatban, a teherbírá zámítát a NAVFAC DM 7.2 zerint végezzük. A lineári terheléi görbét (Poulo) már korábban beállítottuk a zámítái beállítáokban. Számítái beállítáok menü Megjegyzé: A határterheléi görbe zámítáa rugalma elméletre alapul. A talajt a rugalmaági modulual E def é a Poion tényezővel írjuk le. A következő lépében megadjuk a üllyedézámítához zükége rugalmaági talajjellemzőket, mint az özenyomódái modulut E oed, vagy rugalmaági modulut E def é a Poion tényezőt. 2
Talaj (Talaj oztályozá) Térfogatúly 3 kn m Belő úrlódái / zög ef u c Talaj kohéziója ef / c u kpa Poion tényező Özenyomódái modulu E oed MPa CS Homoko agyag, merev konziztencia S-F Homok ki mennyiégű finom rézel, közepe tömörég 18.5 -/0,0 -/50,0 0.35 8.0 17.5 29.5 0.0 0.30 21.0 Talajjellemzők táblázata Egyedi cölöp üllyedézámítáa Süllyedézámítá céljából definiálnunk kell üzemi (kvázi állandó) terhet. Új teher párbezédablak A többi menüt változatlanul hagyjuk. Folytatjuk a üllyedé zámítáát a Süllyedé menüben. Megadjuk az egye talajtípuokra azok alakváltozái húrmoduluát E MPa az Szerk. E gombbal. Az elő réteg kohézió talajra (CS oztály, I 0. 5 ) beállítjuk az alakváltozá húrmoduluára c ajánlott E 17. 0 MPa értéket. A máodik, kohéziómente réteg (S-F oztály, I 0. 5 ) alakváltozái húrmoduluára a táblázat zerinti E 24. 0 MPa -t feltételezünk. d 3
Terhelé-üllyedé görbe megadáa alakváltozá húrmodulua E párbezédablak Megjegyzé: Az alakváltozái húrmodulu E függ a cölöp átmérőjétől, é az egye talajrétegek vatagágától. A modulu értékét helyzíni vizgálatokra alapozva kell meghatározni. Az érték kohéziómente talajoknál függ a relatív tömörégtől I d, míg kohézió talajoknál a konziztencia indextől I c. Süllyedé menü Lineári terheléi görbe (megoldá Poulo zerint) 4
Továbbá beállítjuk a határüllyedét, ami a maximáli üllyedéi érték, ahol a terheléi görbét zámítjuk. A Rézleteen gombra kattintva megtudhatjuk a maximáli üzemi teherhez tartozó üllyedét. Eredmények üllyedére A NAVFAC DM 7.2 zerint zámított egyedi cölöp függőlege teherbírához tartozó üllyedé eredménye 11. 4 mm. Egyedi cölöp üllyedézámítáa: lineári üllyedéi elmélet (POULOS), egyéb módzerek Mot vizatérünk a bemenő adatok beállítáaihoz. A Beállítáok menüben a Szerkezté gombra kattintunk. A Cölöp fülön a drénezett körülmények közötti zámítára előzör állítuk be a Hatékony fezültégek lehetőéget, majd a CSN 73 1002 -t a következő zámítához. Az egyéb bemenő paramétereket hagyjuk változatlanul. Jelenlegi beállítáok zerkeztée párbezédablak 5
Ezután vizatérünk a Süllyedé menübe, ahol láthatjuk az eredményeket. A határüllyedé nagyága lim, a cölöptípu é az alakváltozá húrmodulua E maradjon az előző eettel megegyező. A Hatékony fezültégek módzerével végzett függőlege teherbírá zámítához tartozó üllyedé értéke 6. 1 mm. Süllyedé menü Lineári terheléi görbe (Poulo zerint )Hatékony fezültégek módzerére A CSN 73 1002 módzer zerinti vizgált egyedi cölöp függőlege teherbírá zámítáából adódó üllyedé értéke 6. 1 mm. Süllyedé menü Lineári terheléi görbe (Poulo zerint ) CSN 73 1002 módzerre 6
Egyedi cölöp üllyedézámítáának eredményei lineári elmélet (Poulo) zerint, az egye függőlege teherbírá zámítái módzer zerint zétválaztva, a következő táblázatban olvahatók: Lineári terheléi görbe Számítái módzer Teher a köpenyúrlódá mobilizációjának kezdetén kn R yu Telje ellenállá kn R c lim 25, 0 mm határüllyedéhez Egyedi cölöp üllyedée mm NAVFAC DM 7.2 875.73 1324.52 11.4 EFECTIVE STRESS 2038.36 2000.47 6.1 CSN 73 1002 2215.89 2484.40 6.1 Eredmények özegzée Egyedi cölöp üllyedée Poulo zerint Egyedi cölöp üllyedézámítáa: Nemlineári elmélet (MASOPUST) Ez a megoldá független a korábban vizgált függőlege cölöp-teherbírázámítától. A módzer tatiku próbaterheléek eredményeire fektetett görbék egyenleteire alapul. Ezt a módzert leginkább a Ceh Köztáraágban é Szlovákiában haználják. A helyi geológiai vizonyok közt a módzer megbízható é óvato eredményt ad. A Beállítáok menüben a Szerkezté gombra kattintunk. A terheléi görbére a Cölöpök fülön a nemlineári (Maoput) lehetőéget válaztjuk ki. Jelenlegi beállítáok zerkeztée párbezédablak 7
A többi adat változatlan marad. Ezután a Süllyedé menüben folytatjuk a feladatot. A nemlineári terheléi görbékhez az üzemi terhet vezük figyelembe, mivel haználhatóági határállapotban kell vizgálnunk a zerkezetet. Hagyjuk a köpenyvédelem zorzótényezőjét m 1.0 2 értéken, ezáltal nem cökkentjük a cölöp függőlege teherbíráát a kivitelezéi technológia miatt. Hagyjuk a megengedhető (maximáli) üllyedét előző zámítáal megegyező értékeken. lim, é az alakváltozái húrmodulut E az Süllyedé menü megoldá nemlineári üllyedéelmélet zerint (Maoput) Továbbá beállítjuk a regrezió együtthatókat az a, b zerkeztée é e,f zerkeztée gombokkal. A regrezió együtthatók beállítáához egítéget nyújtanak a párbezédablakban a különböző kőzetekhez, talajokhoz ajánlott értékek. 8
Terheléi görbe megadáa regrezió együtthatók a, b (e, f) párbezédablak Megjegyzé: Az a, b regrezió tényezőktől a fajlago köpenyúrlódá függ. A cölöptalp alatti fezültég (a köpenyúrlódá telje mobilizációjakor) az e,f regrezió tényezőktől függ. A regrezió tényezőket körülbelül 350 Szlovákia é a Ceh Köztáraág területén végzett próbaterhelé eredményére fektetett görbék egyenleteiből kapjuk (további rézletek a Súgóban F1). Kohéziómente talajokra ezek az értékek függnek a relatív tömörégtől konziztencia indextől I c (további információ a Súgóban F1). A cölöp üllyedée a megadott üzemi teherre 4. 6 mm. I d, míg kohézió talajoknál a Eredmények üllyedére nemlineári görbék 9
Süllyedé menü Nemlineári üllyedéi görbe (Maoput zeint) Megjegyzé: A módzert haználjuk teherbírá meghatározáára i, mely eetben a cölöp teherbíráa megegyezik a határüllyedéhez (általában 25 mm) tartozó teherbíráal. üllyedéhez tartozó teherbírá: R 1681.67 kn V 1015. kn MEGFELEL lim c d 0 Következteté A program a megadott üzemi teherre 4.6 é 11.4 mm közötti tartományban zámított cölöpüllyedéeket (zámítái módzertől függően). Ez a üllyedé kiebb a megengedett maximáli értéknél a cölöp megfelel a 2. határállapot követelményeinek. 10