TKK/ Sillanrakennustekniikka Rak SILLAT JA PERUSTUKSET (4op) TENTTI Tenttipaperiin: Sukunimi, etunimet, op.

Koko: px

Aloita esitys sivulta:

Download "TKK/ Sillanrakennustekniikka Rak-11.2107 SILLAT JA PERUSTUKSET (4op) TENTTI 11.1.2008 Tenttipaperiin: Sukunimi, etunimet, op."

Hilkka Laaksonen
8 vuotta sitten
Katselukertoja:

1 TKK/ Sillanrakennustekniikka Rak-.207 SIAT JA PERUSTUKSET (4op) TENTTI Tenttipaperiin: Sukunimi, etunimet, op.kirjan nro, vsk. uettele sillan tavanomaiset varusteet ja laitteet sekä niiden tehtävät. 2. Siltojen nimitykset käyttötarkoituksen mukaan: selosta lyhyesti mitä tarkoitetaan nimityksillä ) silta; 2) kevyen liikenteen silta; 3) ratasilta; 4) risteyssilta; 5) ylikulkusilta; 6) alikulkusilta; 7) ylikäytäväsilta (ylikulkukäytävä); 8) alikäytäväsilta (alikulkukäytävä); 9) maasilta (viadukti) ja 0) putkisilta. 3.ikä on pienin tarvittava perustamissyvyys D oheiselle neliömäiselle pilariperustukselle, kun kantavuustarkastelu tehdään Eurokoodin (EC 997-) mukaan. P g on pysyvä kuorma, P q hyötykuorma, w tuulikuorma. Käytä kuormille osavarmuuskertoimia γ g =,5, γ q =,5, γ w = 0,9 ja maapohjan kantokyvylle osavarmuuskerrointa γ r =,55. (Pilarin omaa painoa ei tarvitse laskelmissa ottaa huomioon). 4. Kiertokeskiöön redusoidut voimaresultantit ovat V = 6 N, = 0,24 N ja = 0,36 Nm. Vinopaalujen kaltevuus on :4. Onko paalutus hyväksyttävissä, kun suurin sallittu puristusvoima yhdelle paalulle P sall = 0,63 N ja millekään paalulle ei sallita vetorasituksia? Paalut voidaan otaksua tasajäykiksi. P g = 0,92 N w = 46 kn 6,0 m γ c 2 kn/m 3 V 2,6 m 0,3 m P q = 280 kn D γ s = 2 kn/m 3 φ s = 29 o 5. Esitä sopiva perustamistapa 20 m pitkälle teollisuushallin pilareille. allin poikkileikkaus on esitetty alla olevassa kuvassa (pilariväli on n. 0 m). allin molemmissa osissa liikutellaan järeitä koneenosia pilareihin tukeutuvien siltanosturiradan avulla. Rakennuspaikan alla on pohjatutkimusten mukaan löyhä savikerros ja kiinteän kalliopinnan syvyys vaihtelee poikkileikkauksessa jyrkästi. Kalliopinnan päällä on ohut hiekkakerros. Perustele ratkaisusi. 2,4,4 m kpl 22 m 3 m 6 m 26 m uom! Jätä vastauksesi tehtäviin, 2 (sillat) eri paperille kuin tehtäviin 3, 4, 5 (perustukset)

2 TEKNIINEN KORKEAKOUU TENTTI Sillanrakennustekniikka Rak-.207 Sillat ja perustukset (2) TENTTITETÄVIEN RATKAISUT. ja 2. tehtävä Ks. luennot ja kirjallisuus. allivastaukset nähtävissä assistentin vastaanotolla.

3 Rak-.207 SIAT JA PERUSTUKSET (4 op) TENTTI RATKAISUT 3. Tehtävä ikä on pienin tarvittava perustamissyvyys D oheiselle neliömäiselle pilariperustukselle, kun kantavuustarkastelu tehdään Eurokoodin (EC 997-) mukaan. P g on pysyvä kuorma, P q hyötykuorma, w tuulikuorma. Käytä kuormille osavarmuuskertoimia γ g =,5, γ q =,5, γ w = 0,9 ja maapohjan kantokyvylle osavarmuuskerrointa γr =,55. (Pilarin omaa painoa ei tarvitse laskelmissa ottaa huomioon). Alkuarvot: N := 000 kn γ s := 2 kn γ c := 2 kn ϕ := 29 deg m 3 m 3 P g = 0,92 N w = 46 kn 6,0 m γ c?2 kn/m 3 2,6 m 0,3 m P q = 280 kn D γ s =?2 kn/m 3 φ s = 29 o ϕ s P g P q := 29 deg := 0.92 N w := 46 kn h w := 6m := 280kN e q := 0.3 m B := 2.6m := 2.6m γ g :=.5 γ q :=.5 γ w := 0.9 γ r :=.55 D := 0.38 m (arvataan aluksi! ) Suunnittelukuorman aiheuttama pohjapaine: Käytetään suunnittelukuormien resultanttien laskemisessa annettuja osavarnuuskertoimia G γ := B 2 γ s D Peruslaatan ja maan paino d := γ w w d = 4.4 kn d := γ g P g + G γ + γ q P q γ q P q = 420 kn = kn (aan oman painon varmuukerroin γ s = ) := γ q P q e q + γ w w h w + D d = kn m Epäkeskeisyys ja tehokas pohjapinta-ala: e N d B := e N = m B := 2 e N B = 2.09 m Tässä B = B' (EC:n 2 tehokas leveys Suunnittelukuorman aiheuttama pohjapaine tehokkaalle leveydelle jaettuna: q d := q d = kn B aapohjan kantavuus Eurokoodi 997- mukaan, ks. kaavakokoelma: R A q N q = q N q b q s q i q + 2 γ 2 B N γ b γ s γ i γ Koheesio c' = 0 q = q' (EC) := γ s D tehokas pohjapaine 2 ϕ := tan45 deg + e π tan( ϕ) N q = Kantavuuskertoimet 2 N γ := 2 N q tan ϕ N γ = 7.2 b q := b γ := Pohjap.. kaltevuuskulma α= 0

4 B s q := + sin ϕ s q = muotokertoimet s γ 0.3 B := s γ = B 2 + m B := m B = m B = m' (EC) kuorma vaikuttaa B + B:n suunnassa d i q := i γ := i q = i γ = Kaltevuuskertoimet m B d m B + ==> q md := q N q b q s q i q + 2 γ s B N γ b γ s γ i γ q md = kn q md = R'/A' (EC), maapohjan kantavuus Kantavuuden tarkistus: q d = 28.8 kn < q md γ r = kn OK Kantavuuden kannalta tälle kuormitustapauksaelle riittää perustamissyvyys D = 0,38 m Kommentteja: - Olisi tarkistettava muut mahdolliset kuormituskombinaatiot. - Voisi harkita peruslaatan sivumitan (B = 2,6 m) pienentämistä. - maanvaraisen perustuksen perustamissyvyyden tulisi yleensä olla vähintään 0,5 m.. 4. Tehtävä Kiertokeskiöön redusoidut voimaresultantit ovat V = 6 N, = 0,24 N ja = 0,36 Nm. Vinopaalujen kaltevuus on :4 Onko paalutus hyväksyttävissä, kun suurin sallittu puristusvoima yhdelle paalulle Psall = 0,63 N ja millekään paalulle ei sallita vetorasituksia? Paalut voidaan otaksua tasajäykiksi. V := 6N := 0.24N := 0.36N m 4 p x := p z := 7 7 vinopaalujen suuntakosinit V 2,4,4 m e := 2.4m paaluvälii := 5 := 3 Kiertokeskiö: 2e e := z p = 0.48 m z p z v pystypaalujen lkm vinopaalujen lkm pystypaalujen pp-aks keskilinjalta vasemmalle 2e := z v =.6 m vinopaalujen pp-aks keskilinjalta oikealle kpl h kk := 4 z p + z v h kk = 8.32 m kiertokeskiön korkeusasema paaluanturan alapinnasta Paalurivien momenttivarret:: r := ( e z p ) r =.92 m r 4 := e + z p r 4 = 2.88 m r 2 r 3 := z p r 2 = 0.48 m r 5 := p x e z v r 5 = m := r 3 =.552 m p x z v

5 Paaluvoimat: N I = V cot( α) NII = sin α N I := V 4 N I = 5.04 N := = 0.99 N p z := 2r + 2r 2 + r 3 + r 4 + 2r 5 = 9.74 N N I := + r N = N N 4 N I := + r 4 N 4 = N ax. paaluvoima (puristusta) > Psall N 3 := + r 3 N 3 = N in paaluvoima >0 N 5 := + r 5 N 5 = N Paalutus ei täytä vaatimuksia, koska P sall ylittyy! Kommentit: - Pystysuoria paalujen lukumäärää olisi lisättävä - Vinopaalujen lkm riittää, paalujen sijoittelu siten että vetoa ei tule. 5. Tehtävä Esitä sopiva perustamistapa 20 m pitkälle teollisuushallin pilareille. allin poikkileikkaus on esitetty alla olevassa kuvassa (pilariväli on n. 0 m). allin molemmissa osissa liikutellaan järeitä koneenosia pilareihin tukeutuvien siltanosturiradan avulla. Rakennuspaikan alla on pohjatutkimusten mukaan löyhä savikerros ja kiinteän kalliopinnan syvyys vaihtelee poikkileikkauksessa jyrkästi. Kalliopinnan päällä on ohut hiekkakerros. Perustele ratkaisusi. Perustamisvaihtoehtoja: Yleensä pyrkimys samanlaiseen perustamistapaan kaikilla pilarilinjoilla. Keskimmäinen ja oikenpuoleinen tukilinjan: pilarit erillisille paalutetuille anturalaatoille. Paalut viedään kallioon asti. Vasemmanpuoleinen pilarilinja: Tutkittava vaihtoehtoja: perustaminen kalliolle (esim. pilari-, uppokaivo-...) tai maanvarainen laattaperustus.. vaihtoehto (kuva): - Tukipaalut kalliokärjillä varustettuna, koska liukumisvaara olemassa. - Vinopaaluja vaakakuormien takia. 2. Vaihtoehto: - Suurpaalut (kaivinpaalut) oikeanpuoleiselle (ja keskimmäiselle) linjalle. ahdollisesti vinopaaluja. - alli jäykistettävä vaakakuormille 3. Vaihtoehto: -...

Samankaltaiset tiedostot

TKK/ Sillanrakennustekniikka Rak SILLAT JA PERUSTUKSET (4op) TENTTI Tenttipaperiin: Sukunimi, etunimet, op.

TKK/ Sillanrakennustekniikka Rak-.07 SIAT JA PERUSTUKSET (4op) TENTTI 9.5.008 Tenttipaperiin: Sukunii, etuniet, op. kirjan nro, vsk. Selosta itä tarkoitetaan seuraavilla siltatereillä tai niityksillä: