1 Maanvaraisen tukimuurin kantavuustarkastelu

Transkriptio

1 1 Maanvaraisen tukiuurin kantavuustarkastelu Oheinen tukiuuri on perustettu hiekalle φ = 5 o, γ s = 18 /. Muurin takana on soratäyttö φ = 8 o, γ s = 0 / Pintakuora q = 10 /. Mitoita tukiuurin peruslaatan leveys ja ääritä seinäään (etuuuriin) syntyvä ax taivutusoentin ja leikkausvoian suuruus. Lähteet: Eurokoodi 7:n sovellusohjeet (RIL ja NCCI 7) -Aktiivinen (Coulobin) aanpaine lasketaan kuvan pystyleikkauksessa - Laskelat syvyysuunnassa etrin leveyksiselle kaistalle - Maanpaine voitaisiin laskea yös vinoa tasoa vastaan kuten luennoissa on esitetty. h - Passiivinen p tukiuusrin etupuolella jätetään huoiotta ho d w γ 1 h w ϕ 1 h β q γ c h 1 =? γ ϕ Mitoitus eurokoodi 7:n ukaan käyttäen Suoessa sovellettavia kansallisia paraetreja 1) Kantavuus, Design Approach (DA*) Aktiivinen aanpaine laskettuna kuvan pystyleikkauksessa: Alkuarvot: := 1000 N := := 1000 β P q1 h o := 5 d w := 0.4 γ 1 := 0.00 γ := φ := 8 deg γ c := 0.05 h := 1. D := h φ 1 := 8 deg φ := 5 deg h := 0.8 β := 15 deg ho h d w γ 1 ϕ 1 h γ c =? leikkauskestävyyskula ϕ anturan ja aan välillä betoni δ k ϕ 1 P γ1 q := α := 0 Liikennöitävä tila seinä pystysuora h w := h o + h h h w = 5.4 etuseinän korkeus

2 Maanpaineen horisontaalikoponentin kerroin: δ k := φ 1 "seinäkitkakula" δ k = φ 1 K ah := cos(α) 1 + cos(φ 1 + α) sin(φ 1 + δ k ) sin(φ 1 β) cos(α δ k ) cos(α + β) K ah = 0.1 vrt. eurokoodin 7 liitteen C käyrältä (RIL 07 kuva C.1.4) β = 0.95 ==> K ah = 0. φ 1 Peruslaatan leveys :=.06 ( arvataan aluksi ja iteroidaan sitten niin, että urtovaruus täyttyy) Alkuarvo :lle h 1 := h o + h + ( d w ) tan(β) h 1 = Maapaineiden oinaiskuorien horisontaalikoponentit: Paine peruslaatan alapinnan tasolla Maanpainekuvion koko korkeus p γh := K ah γ 1 h 1 p γh = koliokuoran intensiteetti syvyydellä h 1 p qh := K ah q p qh = tasainen kuora Maanpainekuorien vaakakoponenttien resultantit ja niiden etäisyys peruslaatan alapinnasta: P γh := 0.5 K ah γ 1 h 1 P qh := K ah q h 1 h 1 P γh = e γh := e γh =.149 h 1 P qh = e qh := e qh =.4 Vertikaalikoponentit: P := tan(δ ) P P = e γv := γv k γh γv e γv = 1.0 P qv := tan(δ k ) P qh P qv = e qv := e qv = 1.0 Oapaino ja taustatäyttö sekä koponenttien epäkeskisyydet pohjapinnan painopisteeseen nähden: G 1 := γ c d w h w G := γ h c G := γ 1 ( d w ) h w h 1 h w G 4 := γ 1 ( d w ) G 1 = e 1 := d w e 1 = 0.8 G = e := 0 e = 0 dw G = e := e = 0. G 4 = e 4 := d w e 4 =

3 Kuorayhdistelän suunnitteluarvo: Kuorien varuuskertoiet Taulukosta A., Mitoitusenetelä DA*: Kaava (6.10a) (pysyvät kuorat) Maanpaineen vaakakoponenttien resultantti: H k := P γh H k = Oapaino : G := G 1 + G + G + G 4 G = Pystykuorien resultantti: V := G + P ka γv V ka = Moentti pohjapinnan painopisteen suhteen: M k := G 1 e 1 + G e + G ( e ) + G 4 ( e 4 ) + P γh e γh P γv e γv G 4 P qv PqH G 1 G P γv P γh G / / M k = 0.1 Pohjapaine teholliselle leveydelle laskettuna: e := M k V ka e = 0.58 Tehollinen leveys oinaiskuorien avulla t := e V d := 1.5 V ka q d := 1.5 V ka t t = 1.44 V d = q d = Tehollinen leveys Kuoran suunnitteluarvo Pohjapaineen suunnitteluarvo Kaava (6.10b):(pysyvät+ uuttuvat kuorat) H k := P γh + P qh H k = Pystykuorien resultantti: V kb := G + P γv + P qv V kb = Moentti pohjapinnan painopisteen suhteen: M k := G 1 e 1 + G e + G ( e ) + G 4 ( e 4 ) + P γh e γh P γv e γv + P qh e qh P qv e qv Tehollinen leveys: M k = M k e := V kb e = < 1/ Epäkeskisyys oinaiskuorien avulla t := e t = Tehollinen leveys Pohjapaine teholliselle leveydelle laskettuna: V d. := 1.15 G P γv P qv V d. = Kuoran suunnitteluarvo q d := V d. t q d = Kaavasta (6.10 b) epäedullisepi arvo Maapohjan kantavuus:

4 R = q Nq b q. s q i q + t q := γ 1 h π tan(φ ) N q := e tan 45 deg + 1 γ N γ t b γ s γ i γ φ q = 0.04 N q =.9609 kantavuuskaava h. = perustaissyvyys N γ := (N q 1) tan(φ ) N γ = s q := 1 s γ := 1 uotokertoiet := i q := 1 H k V kb i q = vaakakuoran suunta vinouskerroin H k +1 i γ := 1 V i γ = vinouskerroin kb b γ := 1 b q. := 1 peruslaatan alap kaltevuuskertoiet q d := R d := q d t Mitoitusehto: 1 q N q s q b q. i q + γ N γ t b γ s γ i γ 1.55 R d = 0.44 q d < q d <=> q d = 0.76 V d < R d Kantokestävyyden itoitusarvo Kuorakestävyyden itoitusarvo Mitoitusehto toteutuu ) Liukuvaruustarkastelu: H d < tan(φ ) V d γ R Liukuvaruuden toteainen kitkakertoien osav.luku liukuistapauksessa = 1,1; Taul A.1 Kaava (6.10a) (pysyvät kuorat) H d := 1.5 P γh suurin vaakakoponentti V d := V ka V d = pienin pystykoponentti tan(φ ) V d H d = 0.17 < = = R d Mitoitusehto toteutuu Kaava (6.10b) (yhdistelä kuora) H d := 1.15 P γh P qh Mitoitusehto toteutuu V d := V kb tan(φ ) V d H = H d = 0.1 < = R d d 1.1 Maapohjan kantavuus äärää; peruslaatan pienin sivuitta on,06 R d ) Seinän itoittavat leikkaussuureet (STR):

5 Max oentti seinän ja anturan leikkauksessa syntyy aanpaineen vaakakoponenteista: P γh := 0.5 K ah γ 1 h w P qh := K ah q h w h w M ax := 1.15 P γh P qh Q ax := 1.15 P γh P qh h w M ax = Q ax = Q P qh P γh M

6 Kallionvaraisen tukiuurin kantavuustarkastelu Eurokoodi 7:n ukaan Mitoita oheisen kallionvaraisen teräsbetoisen (γ c = 5 / ) tukiuurin peruslaatan leveys siten, että eurokoodin kantavuusvaatiukset toteutuvat Alkuarvot: q := 5 γ s := 0 φ := deg := 1000 ajoneuvokuora γ c := 5 β := 6 deg n := 4 q =5 / =? β = 6 o 0,4 γ = 0 / q rk := 8 tan(δ k ) := 1 kallion lujuus louhittu kallio q β d := 0.4 h := 4.0 h a := 0.9 Peruslaatan leveys: :=.5 Arvaus c := ( + d) c = 1.6 h Oinaiskuorat G c G s P g (h+h )/ a P q (h+h a )/ Pystysuorat kuorat: G c := γ c ( h a + d h) G c = (q leikkauksen ulkopuolella / ) c G s := γ s c h Vaakasuuntaiset kuorat: G s = 14 (yläp viisteen osuus pieni => ei huoioida) c/ Lepopaine (siirtyätön, kallionvarainen tukiuuri) kuvan pystyleikkauksessa K oβ := (1 sin(φ)) (1 + sin(β)) 1 P γ = P γ := K oβ γ s (h + h a ) P := K q (h + h ) q oβ a P q = 16.9 P q P γ 1) Kaatuisvaruus (EQU) (Kallionvaraisilla perustuksilla usein itoittava) Kaava (6.10) tasapainotarkasteluissa M dstd G c G s c M stbd := 0.9G c + 0.9G s M stbd = M stbd (h + h a ) M dstd := 1.1P γ (h + h a ) + 1.5P q M dstd = 60. M dst,d < M dst,d OK Osavaruudet taulukosta A.1

7 ) Kantavuuden tarkistus (DA*) (GEO/STR) Pystykuoran epäkeskisyys oinaiskuorilla laskettuna V k := G c + G s c M k := G s + P γ (h + h a) + P q (h + h a) M k e := e = 0.9 > V k Kaava (6.10a) (pysyvät kuorat, ääräävä) 6 = 0.58 V d := 1.5 V k V d σ d := V d e σ d = 0. q rk q d := q d = ax jännitys reunalla kallion kantavuus OK σ d ) Liukuvaruuden tarkistus (DA*) (GEO/STR) H d < tan(φ ) V d γ R Kaava (6.10 a) H d := 1.5 P γ V d := V k H d = 0.4 V d = 0.4 ~~ pystykoponeti = oinaiskuora kantavuuspuolella (DA *) 1 V d = γ R := 1.1 H d R d Kaava (6.10 b) H d := 1.15 P γ P q Mitoitusehto toteutuu 1 V d H d = 0.16 < = 0.1 = R d 1.1