Eurokod 7 u geotehničkom inženjerstvu RH

EUROKOD 7 U GEOTEHNIČKOM INŽENJERSTVU RH

Mr.sc. Željko Lebo, dipl.ing.građ. TEHNIČKO VELEUČILIŠTE U ZAGREBU

Program stručnog usavršavanja ovlaštenih arhitekata i inženjera u graditeljstvu Zagreb, TVZ, 14. -15. studeni 2014.

1

SADRŽAJ • • • • • • • • • • • • • •

Stvaranje Eurokodova Sustav i misija Eurokoda Sustav i misija Eurokoda 7 Eurokod 7 – osnovni pojmovi Eurokod 7 – projektiranje po graničnim stanjima Eurokod 7 – bitni zahtjevi za građevinu Eurokod 7 – pristupi provjere Eurokod 7 – geotehničke kategorije Eurokod 7 – granična stanja Eurokod 7 – proračunski pristupi Eurokod 7 – tablice parcijalnih koeficijenata Eurokod 7 – numerički primjer Zaključak Reference

2 Mr.sc. Željko Lebo, dipl.ing.građ., Program stručnog usavršavanja ovlaštenih arhitekata i inženjera u graditeljstvu , TVZ, Zagreb 14.-15.11.2014.

STVARANJE EUROKODOVA •

• • • •

U prosincu 1988 godine Komisija EU donijela je zajedničku direktivu 89/106/EEC (Construction Products Directive) kojim su postavljeni osnovni zahtjevi za konstrukciju Osnovni zahtjevi su: Mehanička otpornost i stabilnost Sigurnost u slučaju požara Zadovoljenje higijenskih i zdravstvenih uvjeta te zaštita okoliša Sigurnost u korištenju Komisija je dala nalog europskom komitetu za standardizaciju (CEN-Committe Europeen de Normalisation) da pripremi seriju europskih normi (EN) kojima će se odrediti unificirane metode za postizanje osnovnih uvjeta. CEN je osnovao Tehnički komitet 270 (TC 270) Europskog odbora za normizaciju (CEN) čije su članice zemlje EU i CEFTA, a od 01.07.2013. i Hrvatska.


SUSTAV EUROKODA 7

•

• • •

Objavljivanjem Tehničkog propisa za betonske konstrukcije u čl. 35. (NN 139/09), Eurokod 7 se uvodi u primjenu normativa u RH, a stupa na snagu od 01.01.2011. godine kao prednorma (verzija EC7 iz 2004.). HRN ENV 1997-1:2001 Eurokod 7: Geotehničko projektiranje – 1. dio: Opća pravila (ENV 1997-1:1994) HRN ENV 1997-2:2001 Eurokod 7: Geotehničko projektiranje – 2. dio: Projektiranje uporabom laboratorijskih ispitivanja (ENV 1997-2:1999) HRN ENV 1997-3:2001 Eurokod 7: Geotehničko projektiranje – 3. dio: Projektiranje uporabom terenskih ispitivanja (ENV 1997-3:1999)

• • •

HRN – hrvatska norma ENV – europske prednorme objavljene u razdoblju 1994.-1999. EN – europske norme 2007.-2009.

• •

Od 2004. godine Eurokod 7 se javlja u dva dijela: EN 1997-1 Geotehničko projektiranje –Dio 1: Opća pravila, EN 1997-2 Geotehničko projektiranje –Dio 2: Istraživanje i ispitivanje temeljnog tla 4

Mr.sc. Željko Lebo, dipl.ing.građ., Program stručnog usavršavanja ovlaštenih arhitekata i inženjera u graditeljstvu , TVZ, Zagreb 14.-15.11.2014.

SUSTAV EUROKODA 7

•

Sukladno Teničkom propisu, odnosno Izmjenama i dopunama tehničkog propisa za betonske konstrukcije (NN 136/12), zaključuje se:

•

Obzirom da je skup nizova normi HRN EN 1990., HRN EN 1991, HRN EN 1992, HRN EN 1997 i HRN EN 1998 dostupan zajedno s nacionalnim dodacima za primjenu od 30. travnja 2013. godine, projekti betonskih konstrukcija mogu se izrađivati u skladu s tim nizovima normi nakon toga datuma, moraju se projektirati u skladu s tim nizovima normi nakon 30. lipnja 2013. godine.

•

Glavni projekti izrađeni u skladu s hrvatskim prednormama na način određen Tehničkim propisom za betonske konstrukcije valjani su dokument za uprave i druge postupke odobravanja početka građenja te početak građenja do 31. prosinca 2013. godine.

•

Ovim zaključkom prestaje se upotrebljavati Pravilnik o tehničkim normativima za temeljenje građevinskih objekata (Sl. list 15/1990)


SUSTAV EUROKODOVA • • • • • • • • • •

EN 1990 Eurokod 0: Osnove projektiranja konstrukcija EN 1991 Eurokod 1: Djelovanja na konstrukciju EN 1992 Eurokod 2: Projektiranje betonskih konstrukcija EN 1993 Eurokod 3: Projektiranje čeličnih konstrukcija EN 1994 Eurokod 4: Projektiranje kompozitnih čeličnih i betonskih konstrukcija EN 1995 Eurokod 5: Projektiranje drvenih konstrukcija EN 1996 Eurokod 6: Projektiranje zidanih konstrukcija EN 1997 Eurokod 7: Geotehničko projektiranje EN 1998 Eurokod 8: Projektiranje konstrukcija otpornih na potres EN 1999 Eurokod 9: Projektiranje aluminijskih konstrukcija

-

Eurokodovi ne obuhvaćaju (za sada): klizišta, nasute brane, tunele djelovanje morskih valova konstrukcije od stakla, plastike, novih materijala posebne vrste građevina: nuklearne elektrane, platforme u moru 6


SUSTAV EUROKODOVA Eurokodovi 2, 3, 4, 5, 6 i 9 su takozvani materijalni eurokodovi relevantni za dijelove konstrukcija iz pojedinih građevinskih materijala, dok su EN 1990, Eurokod 1, 7 i 8 zajednički za sve konstrukcije. Tako svaki od „materijalnih“ eurokodova čini cjelinu tek uz zajedničke eurokodove i bez njih se ne može koristiti.


STRUKTURA EUROKODOVA I VEZA IZMEĐU NJIH EN 1990

Mehanička otpornost i stabilnost, uporabivost i trajnost

EN 1991

Djelovanje na konstrukcije

EN 1992

EN 1993

EN 1994

EN 1995

EN 1996

EN 1999

EN 1997

EN 1998

Projektiranje i razrada, materijalni (u funkciji materijala)

Projektiranje u geotehničkom inženjerstvu i seizmika

EN 1997-1 Geotehničko projektiranje - Dio 1: Opća pravila EN 1997 EN 1997-2 Geotehničko projektiranje - Dio 2: Terenski i laboratorijski istražni radovi Tijekom 90’ tih tiskane su pred-norme (ENV) U rujnu 2005. godine kompletirane su norme (EN) 8 Mr.sc. Željko Lebo, dipl.ing.građ., Program stručnog usavršavanja ovlaštenih arhitekata i inženjera u graditeljstvu , TVZ, Zagreb 14.-15.11.2014.

MISIJA EUROKODOVA Eurokodovi su pisani u obliku pobrojenih članaka. Unutar sustava tih normi članak ima ili status principa za koje nema alternative ili status preporuke koja zadovoljava principe, ali su dozvoljene alternative. Ako se primjenjuje predložena preporuka, ne treba dokazivati da ona zadovoljava principe, dok za primjenu neke alternative treba dokazivati da ona zadovoljava principe. Takvim formatom eurokodovi dobivaju na fleksibilnosti i, što je još važnije, omogućuju primjenu novo razvijenih i dokazanih postupaka. Time je sustav eurokodova osigurao prilagođavanje stalno napredujućem znanju u struci 9 Mr.sc. Željko Lebo, dipl.ing.građ., Program stručnog usavršavanja ovlaštenih arhitekata i inženjera u graditeljstvu , TVZ, Zagreb 14.-15.11.2014.

SUSTAV EUROKODA 7 Eurokod 7, službenog naziva HRN EN 1997-1:2008, HRN EN 1997-2:2008 sastoji se iz dva dijela: HRN EN 1997-1 Geotehničko projektiranje –Dio 1: Opća pravila, HRN EN 1997-2 Geotehničko projektiranje –Dio 2: Istraživanje i ispitivanje temeljnog tla Kao i drugi eurokodovi, EC7 se oslanja na niz pratećih normi. To su norme za izvođenje posebnih geotehničkih radova, na primjer: EN 1536:1999 Bušeni piloti, EN 1537:1999 Sidra u tlu, EN 12063:1999 Stijene od talpi, EN 12699:2000 Razmičući piloti (zabijeni i utisnuti) EN 14199 Mikropiloti, EN-ISO 13793:2001 Toplinsko ponašanje zgrada Toplinsko projektiranje temelja radi izbjegavanja izdizanja od smrzavanja. Još nekoliko normi za posebne geotehničke radove je pri donošenju. Standardizacija laboratorijskih i terenskih pokusa na tlu i stijenama u nadležnosti je CEN - ovog tehničkog komiteta TC 341 i u završnoj je fazi. 10 Mr.sc. Željko Lebo, dipl.ing.građ., Program stručnog usavršavanja ovlaštenih arhitekata i inženjera u graditeljstvu , TVZ, Zagreb 14.-15.11.2014.

EUROKOD 7 HRN EN 1997-1:2008 Geotehničko projektiranje –Dio 1: Opća pravila Obuhvaća: - Planiranje terenskih i laboratorijskih geotehničkih istražnih radova - Geotehničko projektiranje različitih geotehničkih konstrukcija: • Osnove geotehničkog projektiranja • Geotehnički podaci • Nadzor, opažanje i održavanje • Nasipavanje, odvodnja, poboljšanje tla i armiranje • Plitki temelji • Temelji na pilotima • Sidra • Potporne konstrukcije • Hidraulički slom • Opća stabilnost • Nasipi • Dodaci (parcijalni i korelacijski faktori, pozadina proračunskih pristupa 1, 2 i 3, granične vrijednosti pritiska tla na vertikalne zidove, analitička metoda proračuna nosivosti tla, primjer proračuna slijeganja, nosivost plitkih temelja na stijeni, granične vrijednosti deformacija konstrukcija i temelja, podsjetnik za provođenje nadzora i opažanja ponašanja) 11 Mr.sc. Željko Lebo, dipl.ing.građ., Program stručnog usavršavanja ovlaštenih arhitekata i inženjera u graditeljstvu , TVZ, Zagreb 14.-15.11.2014.

EUROKOD 7 HRN EN 1997-2:2008 Geotehničko projektiranje –Dio 2: Istraživanje i ispitivanje temeljnog tla Obuhvaća: – Planiranje istraživanja tla – Uzorkovanje tla i stijena te mjerenja podzemne vode – Terensko ispitivanje tla i stijena – Laboratorijsko ispitivanje tla i stijena – Izvještaj o istraživanju terena – Dodaci (popis rezultata geotehničkih standardnih ispitivanja, planiranje, primjer dugotrajnog ispitivanja tlaka podzemne vode, CPT i CPTU ispitivanje, presiometarsko ispitivanje, SPT, G itd )


EUROKOD 7 EC7 – 1. Dio – Anexi (dodaci) A B C D E F G H J

Parcijalni i korelacijski faktori za granična stanja Dodatne informacije za projektne pristupe 1, 2 i 3, Primjeri određivanja graničnih pritisaka na vertikalne stijene, Analitički postupak proračuna nosivosti tla, Poluempirijski postupak proračuna nosivosti tla, Primjer proračuna slijeganja, Procjena nosivosti stijene, Granične vrijednosti deformacija konstrukcija i pomicanja temelja, Popis provjere za nadzor nad izvođenjem i monitoring ponašanja konstrukcije,

EC7 – 2. Dio – Anexi (dodaci) A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X

Popis ishoda pokusa prema geotehničkim propisima Program geotehničkih ispitivanja Primjer određivanja razine podzemne vode temeljem modela i dugotrajnih mjerenja Statički penetrometar bez i s mjerenjem pornog tlaka Pokus presiometrom (PMT) Standardni penetracijski pokus (SPT) Dinamički penetracijski pokus (DP) Ispitivanje teškom sondom (WST) Ispitivanje krilnom sondom (FVT) Ispitivanje plosnatim dilatometrom (DMT) Ispitivanje probnom pločom (PLT) Podroban opis pripreme primjeraka tla za ispitivanje Podroban opis pokusa za razredbu, prepoznavanje i opis tla Podroban opis pokusa za ispitivanje kemijskih svojstava tla Podroban opis pokusa za ispitivanje parametara (indeksa) čvrstoće tla Podroban opis pokusa za ispitivanje čvrstoće tla Podroban opis pokusa za ispitivanje stišljivosti tla Podroban opis pokusa za ispitivanje zbijenosti tla Podroban opis pokusa za ispitivanje vodopropusnosti tla Pripreme za ispitivanje primjeraka stijene Razredbeni pokusi stjenskog gradiva Ispitivanje bujanja stijene Ispitivanje čvrstoće stijene Bibliografija


EUROKOD 7

Izgled zaglavlja hrvatske norme HRN EN 1997-1 (hrvatskog EC7-1)

Izgled zaglavlja hrvatske norme HRN EN 1997-1:2012/NA (nacionalnog dodatka) 14 Mr.sc. Željko Lebo, dipl.ing.građ., Program stručnog usavršavanja ovlaštenih arhitekata i inženjera u graditeljstvu , TVZ, Zagreb 14.-15.11.2014.

MISIJA EUROKODA 7 Eurokod 7 je namijenjen: - za konstrukcije u građevinarstvu - rješavanju problema interakcije temeljnih i potpornih konstrukcija s tlom, odnosno stijenom - definiranju načina proračuna geotehničkog djelovanja na konstrukcije - proračunavanju otpora tla na vanjska djelovanja od konstrukcije - davanju pravila pri projektiranju za korištenje u standardnoj inženjerskoj praksi, u svijetlu problematike geotehničkog inženjerstva 15 Mr.sc. Željko Lebo, dipl.ing.građ., Program stručnog usavršavanja ovlaštenih arhitekata i inženjera u graditeljstvu , TVZ, Zagreb 14.-15.11.2014.

EUROKOD 7 – OSNOVNI POJMOVI Uvode se (novi) osnovni pojmovi: •Geometrijski podaci (a): svi geometrijski podaci koji opisuju konstrukciju uključivo i tlo (debljine slojeva, razina podzemne vode...itd.) •Djelovanja (F, ∆, G): opterećenje silom, temperaturom ili pomakom na konstrukciju (stalna G, promjenjiva Q, sila u sidru P, potresna AE , G ) •Učinak djelovanja (E): sila, moment, naprezanje ili tlak; ili pomak, rotacija ili deformacija u nekom presjeku, dijelu ili čitavoj konstrukciji koji nastaju zbirom svih djelovanja na konstrukciju u nekom trenutku njenog izvođenja ili korištenja •Otpornost (R): najmanja sila, moment, naprezanje ili tlak koji izazivaju slom (ili prestanak nosivosti ili velike-neprihvatljive deformacije) u nekom presjeku, dijelu ili čitavoj konstrukciji u nekom trenutku njene izgradnje ili korištenja; slom u bilo kom dijelu ili čitavoj konstrukciji je neprihvatljivo ponašanje konstrukcije 16 Mr.sc. Željko Lebo, dipl.ing.građ., Program stručnog usavršavanja ovlaštenih arhitekata i inženjera u graditeljstvu , TVZ, Zagreb 14.-15.11.2014.

EUROKOD 7 - 1. DIO – OSNOVNI POJMOVI •Najveći dopušteni učinak djelovanja - pomaci ili deformacije (Cd): najveći pomak, kut zaokreta ili deformacija koju konstrukcija smije doživjeti tijekom izgradnje ili korištenja, a da se ne ugrozi njena uporabivost •Granično stanje: stanje konstrukcije ili njenog dijela na granici između prihvatljivog i neprihvatljivog ponašanja pod učinkom djelovanja u odnosu na otpornost (rušenje ili neprihvatljivo oštećenje) R (granično stanje nosivosti) ili dozvoljeni učinak djelovanja C kod kojeg konstrukcija još može služiti svojoj svrsi (granično stanje uporabivosti) •Proračunska situacija: mogući trenutak tijekom izvođenja ili korištenja konstrukcije zajedno s mehanizmom koji dovodi do prekoračenja jednog graničnog stanja (uključuje trenutačnu geometriju konstrukcije, djelovanja, proračunski model tla s pripadnim parametrima materijala – uključivo tlo i stijenu, stanje u podzemnoj vodi zajedno s mehanizmom dosezanja graničnog stanja). 17 Mr.sc. Željko Lebo, dipl.ing.građ., Program stručnog usavršavanja ovlaštenih arhitekata i inženjera u graditeljstvu , TVZ, Zagreb 14.-15.11.2014.

EUROKOD 7 - 1. DIO – OSNOVNI POJMOVI •Proračunski model tla: proračunska metoda i potrebni podaci (geometrijski i materijalni) o tlu koji će se koristiti u provjeri da li je u jednoj od kritičnih proračunskih situacija došlo do prekoračenja graničnog stanja (stvarno mehaničko ponašanje tla idealizirano u matematičko-mehanički oblik) •Karakteristična vrijednost (indeks k): ona statistički definirana ili utvrđena veličina djelovanja, učinka djelovanja, parametra materijala, otpornosti ili geometrijskog podatka za koju je vjerojatnost da će biti prekoračena u nepovoljnom smislu manja od 5 % - što se statistički naziva 5 postotnim fraktilom odnosi se i na parametre tla ili stijene koje zbog ograničenog broja ispitivanja nije priklano statistički obrađivati – u tom slučaju izboru karakteristične vrijednosti parametra tla ili stijene Eurokod 7 posvećuje posebnu pažnju, te umjesto statističke obrade upućuje na opreznu procjenu karakteristične vrijednosti parametra. 18 Mr.sc. Željko Lebo, dipl.ing.građ., Program stručnog usavršavanja ovlaštenih arhitekata i inženjera u graditeljstvu , TVZ, Zagreb 14.-15.11.2014.

EUROKOD 7 - 1. DIO – OSNOVNI POJMOVI •Parametri materijala konstrukcije uključivo tlo i stijenu (X): parametri koji su potrebni za dokaz mehaničke otpornosti i stabilnosti konstrukcije ili njenog dijela putem proračuna (krutost, čvrstoća, gustoća, vodopropusnost, G) •Proračunska vrijednost (indeks d): vrijednost djelovanja, učinka djelovanja, otpornosti ili geometrijskog podatka izvedena iz karakterističnih vrijednosti tih parametara uz uključenje dopuštenog stupnja rizika od prekoračenja pojedinog granično stanje (dopuštena vjerojatnost da se prekorači odgovarajuće granično stanje); za granično stanje nosivosti Eurokod bira vjerojatnost manju ili jednaku 10-4 (0.0001), dok za granično stanje uporabivosti ta je vjerojatnost manja ili jednaka 1.


EUROKOD 7 - 1. DIO – OSNOVNI POJMOVI •Parcijalni koeficijent (γ): koeficijenti ili grupa koeficijenata kojima se množe karakteristične vrijednosti djelovanja (F) ili karakteristične vrijednosti učinka djelovanja (E), te dijele karakteristične vrijednosti otpornosti (R) ili karakteristične vrijednosti parametara tla (M) da bi se odredile proračunske vrijednosti djelovanja, učinka djelovanja ili otpornosti. Ti su koeficijenti određeni tako da uvažavaju vjerojatnosti rizika od prekoračenja odgovarajućeg graničnog stanja. Na primjer; parcijalni koeficijent za stalno opterećenje za sva granična stanja nosivosti iznosi 1.35 i množi se s karakterističnom vrijednošću tog opterećenja da bi se dobila njegova proračunska vrijednost (jer je procijenjeno da je vjerojatnost da stalno opterećenje bude premašeno 35 % oko 10-4); za prolazno opterećenje, koje je teže držati pod kontrolom od stalnog pa je i rizik od prekoračenja veći, parcijalni koeficijent je veći i obično iznosi 1.5; za granično stanje uporabivosti ti su koeficijenti u najvećem broju slučajeva jednaki 1. 20 Mr.sc. Željko Lebo, dipl.ing.građ., Program stručnog usavršavanja ovlaštenih arhitekata i inženjera u graditeljstvu , TVZ, Zagreb 14.-15.11.2014.

EUROKOD 7 - 1. DIO – OSNOVNI POJMOVI Djelovanja kao pojmovi: - trajna (oznaka G) kao što je vlastita težina, pritisak vode, pritisak tla... - prolazna djelovanja (oznaka Q) kao što su prometna opterećenja, opterećenja vjetrom, opterećenja od temperature, i slično; - djelovanja prednapinjanja (oznaka P) kao što je sila u sidru,... - slučajna djelovanja (oznaka A) kao što je eksplozija, pad kamenja, udar broda u stup mosta, i slično; - djelovanja od potresa (oznaka AE). Pojedina se djelovanja mogu javiti u kombinacijama s drugim djelovanjima (prvenstveno Q djelovanja) pa se u tom slučaju množe kombinacijskim faktorima ψ. Umnožak karakteristične vrijednosti djelovanja s kombinacijskim faktorom daje reprezentativnu vrijednost djelovanja Frep= ψ x Fk 21 Mr.sc. Željko Lebo, dipl.ing.građ., Program stručnog usavršavanja ovlaštenih arhitekata i inženjera u graditeljstvu , TVZ, Zagreb 14.-15.11.2014.

EUROKOD 7 - 1. DIO – OSNOVNI POJMOVI •Reprezentativna vrijednost (Frep) i kombinacijski koeficijenti (ψi): karakteristična vrijednost zamjenjujućeg djelovanja koja objedinjuje neku moguću kombinaciju karakterističnih prolaznih djelovanja; dobiva se kao težinski zbroj karakterističnih vrijednosti pojedinih djelovanja uz primjenu kombinacijskih koeficijent (ψi) – težinskih faktora (na primjer najveće prometno opterećenje i najveći vjetar na mostu – vrlo je malo vjerojatno da će se najveće vrijednosti tih opterećenja javiti istovremeno pa će reprezentativna vrijednost prolaznog djelovanja biti puna vrijednost prometnog djelovanja i samo dio opterećenja vjetra ili obratno; za neke česte slučajeve Eurokod 7 predlaže odgovarajuće kombinacijske faktore); Primjer za granično stanje nosivosti: rep=11+22; d=(G)+(Qrep) (na pr.: 1=1.00,2=0.50,G=1.35,Q=1.50) Primjer za granično stanje uporabivosti: rep=11+22; d=(G)+(Qrep) (na pr.: 1=1.00,2=0.50,G=1.00,Q=1.00)


EUROKOD 7 – 1. DIO – BITNI ZAHTJEVI ZA GRAĐEVINU Eurokodovi traže da svaka građevina tijekom njene izgradnje kao i tijekom njenog korištenja zadovolji bitne zahtjeve. Ti zahtjevi su: 1. nosivost, 2. uporabivost, 3. otpornost na požar, 4. robustnost, 5. trajnost 6. pouzdanost. Nosivost je sposobnost konstrukcije da izdrži sva predvidiva mehanička opterećenja bez da doživi oštećenja koja izazivaju njezino rušenje ili gubitak integriteta, odnosno nosivost je svojstvo mehaničke otpornosti i stabilnosti konstrukcije u odnosu na predvidiva mehanička opterećenja. Uporabivost predstavlja zahtjev da konstrukcija za „normalna“ opterećenja zadrži svoju bitnu funkciju kojoj je namijenjena, to jest da ostane uporabiva. 23 Mr.sc. Željko Lebo, dipl.ing.građ., Program stručnog usavršavanja ovlaštenih arhitekata i inženjera u graditeljstvu , TVZ, Zagreb 14.-15.11.2014.

EUROKOD 7 – 1. DIO – BITNI ZAHTJEVI ZA GRAĐEVINU Otpornost na požar je sposobnost konstrukcije da zadrži nosivost za predvidivo djelovanje požara. Ona zahtjeva posebne mjere projektiranja za mnoge konstrukcije, ali kako je to za geotehničke konstrukcije manje značajan zahtjev, pa se neće posebno obrađivati. Robustnost je zahtjev da oštećenje jednog manjeg dijela konstrukcije ne ugrozi nosivost većeg dijela konstrukcije, ili, da šteta na konstrukciji ne bude neproporcionalno veća od uzroka koji je izazvao štetu. Trajnost je zahtjev da konstrukcija zadovolji ostale bitne zahtjeve za vrijeme njenog zahtijevanog vijeka trajanja. Pouzdanost je zahtjev da planirana svojstva konstrukcije tijekom njene izgradnje i korištenja budu i ostvarena. 24 Mr.sc. Željko Lebo, dipl.ing.građ., Program stručnog usavršavanja ovlaštenih arhitekata i inženjera u graditeljstvu , TVZ, Zagreb 14.-15.11.2014.

PRISTUPI PROVJERE BITNIH ZAHTJEVA ZA GRAĐEVINU Četri su pristupa provjere bitnih zahtjeva za građevinu, a to su: 1. PRORAČUNOM; koristeći proračunske postupke određivanja učinka djelovanja (E) i otpornosti (R) konstrukcija ili njenih dijelova temeljem analitičkih, polu-empirijskih i numeričkih modela; to je pretežit postupak provjere bitnih zahtjeva za većinu geotehničkih konstrukcija (obično za geotehničke kategorije 2 i 3); glavnina sadržaja Eurokoda 7 odnosi se na ovaj način provjere bitnih zahtjeva 2. PROPISANIM MJERAMA ; koje se sastoje od uobičajenih i općenito konzervativnih, na nacionalnoj razini utvrđenih, pravila i postupaka projektiranja bez eksplicitne provjere bitnih zahtjeva na konstrukciju; ove mjere uključuju i kontrolu materijala, postupaka građenja, zaštite i postupaka održavanja; ove se mjere koriste za vrlo jednostavne slučajeve, ili slučajeve vrlo malog rizika kod kojih postoji usporedivo iskustvo i za koje se složeni proračuni ne isplate ili čak koji puta nisu raspoloživi. 25 Mr.sc. Željko Lebo, dipl.ing.građ., Program stručnog usavršavanja ovlaštenih arhitekata i inženjera u graditeljstvu , TVZ, Zagreb 14.-15.11.2014.

PRISTUPI PROVJERE BITNIH ZAHTJEVA ZA GRAĐEVINU 3. EKSPERIMENTALNIM MODELIMA; koji uključuju fizičke modele kao što su probna opterećenja na dijelovima konstrukcije ili na modelima u realnom ili umanjenom mjerilu; to su postupci koji se najčešće koriste pri projektiranju geotehničkih sidara i pilota, a rjeđe kod drugih geotehničkih konstrukcija ili njihovih dijelova; na ovim se modelima eksperimentalnom metodom neposredno utvrđuje najčešće karakteristična otpornost (Rk) konstrukcije ili njenog dijela; 4. METODOM OPAŽANJA; kojom se projekt tijekom građenja neprekidno preispituje temeljem sustavnog opažanja; ovom metodom se proračunske pretpostavke, kao što su geotehnički i proračunski model, neprestano kalibriraju prema rezultatima opažanja i mjerenja tijekom izgradnje te se temeljem toga, ako okolnosti dozvoljavaju, mijenjaju pojedine dimenzije konstrukcije i građevinskog zahvata općenito ili se mijenjaju detalji izvedbe (po složenosti postupka ova metoda obično geotehnički zahvat svrstava u geotehničku kategoriju 3)


GEOTEHNIČKE KATEGORIJE (razredi) Za minimalne zahtjeve, glede opsega i kvalitete geotehničkih istražnih radova, treba odrediti “težinu i kompleksnost” geotehničkog projekta. U tu svrhu Eurokod 7 uvodi klasifikaciju od tri geotehničke kategorije (ili razreda) prema složenosti i rizičnosti geotehničke konstrukcije ili zahvata kako bi se racionalizirao opseg istražnih radova i složenost postupka dokazivanja stabilnosti i uporabivosti za građevine bitno različitih stupnjeva složenosti i različitih stupnjeva izloženosti riziku


DIJAGRAM TOKA ZA ODREĐIVANJE GEOTEHNIČKE KATEGORIJE Je li konstrukcija mala i relativno jednostavna?

NE

DA

KATEGORIJA 1

DA

NE DA

NE NE Je li opterećenje izrazito veliko?

DA

DA

Postoje li neuobičajeni rizici?

Jesu li uvjeti u tlu ekstremno teški?

DA

Je li rizik zanemariv s obzirom na globalnu stabilnost ili pomake tla?

DA

NE

Jesu li uvjeti u tlu, poznati na osnovu iskustva na lokaciji, dovoljni za provedbu rutinskih NE postupaka projektiranja i izvedbe?

Ako je potrebno provesti iskope ispod razine podzemne vode, govori li iskustvo na lokaciji da je to moguće rutinski?

Je li konstrukcija jako velika i neuobičajena?

DA

NE Je li objekt u visoko seizmičnom području?

DA

NE NE Je li objekt u području s mogućom pojavom nestabilnosti ili permanentnih pomaka tla?

DA

NE KATEGORIJA 2 Npr. plitko temeljenje, temeljni roštilji, piloti, potporni zidovi, iskopi, temelji mostova, geotehnička sidra, tuneli u čvrstim stijenama.

KATEGORIJA 3


GEOTEHNIČKE KATEGORIJE (razredi)

GEOTEHNIČKA KATEGORIJA 1 Obuhvaća male i jednostavne konstrukcije kao što su: • lagani objekti sa centričnom silom po stupu manjom od 250 kN ili ispod zida manjom od 100 kN • potporni ili razuporni zidovi niži od 2m, • nasipi niži od 3m ispod prometnih površina, odnosno 1m ispod temelja, • jednokatne ili dvokatne stambene zgrade na plitkim temeljima ili pilotima, • mali iskopi za drenaže i sl.


GEOTEHNIČKE KATEGORIJE (razredi) GEOTEHNIČKA KATEGORIJA 2 Obuhvaća konstrukcije gdje s kvantitativnim geotehničkim podacima i analizama, radi zadovoljenja osnovnih zahtjeva, a moguće je primjeniti uobičajene postupke projektiranja i izvođenja, a to su: • pojedinačni plitki temelji-smaci, • roštilji, • piloti, • potporni zidovi, • iskopi, • upornjaci i stupovi mostova, • nasipi i zemljani radovi, • geotehnička sidra i sl. 30 Mr.sc. Željko Lebo, dipl.ing.građ., Program stručnog usavršavanja ovlaštenih arhitekata i inženjera u graditeljstvu , TVZ, Zagreb 14.-15.11.2014.

GEOTEHNIČKE KATEGORIJE (razredi) GEOTEHNIČKA KATEGORIJA 3 Svi slučajevi koji ne ulaze u prve dvije kategorije. Zahtjeva uključivanje kvalificiranog inženjera, s odgovarajućim iskustvom u rješavanju različitih problema u geotehničkom inženjerstvu. Propis ne daje detaljne zahtjeve na projektantske postupke za tu kategoriju, osim što se podrazumjeva da zahtjevi za drugu kategoriju čine donju granicu, a tu spadaju: • zgrade s izuzetnim opterećenjem, višekatni podrumi, • brane, veliki mostovi i tuneli u lošem tlu, te s prisutnošću vode, • temelji strojeva s velikim dinamičkim opterećenjem, • priobalne konstrukcije, • nuklearne centrale, • industrijski objekti, koji rabe opasne kemikalije, • zgrade jače osjetljive na seizmička opterećenja, • iskopi u složenim uvjetima (većinom u urbanim cjelinama), • konstrukcije na kolapsibilnom ili ekspanzivnom tlu 31 Mr.sc. Željko Lebo, dipl.ing.građ., Program stručnog usavršavanja ovlaštenih arhitekata i inženjera u graditeljstvu , TVZ, Zagreb 14.-15.11.2014.

GEOTEHNIČKE KATEGORIJE (razredi)


GRANIČNA STANJA Pod graničnim stanjima podrazumijevaju se granični slučajevi između prihvatljivog i neprihvatljivog ponašanja konstrukcije. Projektom treba dokazati da će konstrukcija zadovoljiti sve bitne zahtjeve u slučaju dosezanja bilo kojeg od mogućih graničnih stanja. Po karakteru šteta koje mogu nastati prelaskom u neprihvatljivo ponašanje konstrukcije, Eurokod 7 razlikuje dvije vrste graničnih stanja: - granična stanja nosivosti - granična stanja uporabivosti. Provjera dosezanja graničnih stanja konstrukcije ili njenog dijela počinje izborom odgovarajućih projektnih situacija. Projektne situacije razvrstavaju se obzirom na njihov karakter na trajne, prolazne, slučajne (obično štetne), i potresne. 33 Mr.sc. Željko Lebo, dipl.ing.građ., Program stručnog usavršavanja ovlaštenih arhitekata i inženjera u graditeljstvu , TVZ, Zagreb 14.-15.11.2014.

MODELIRANJE KONSTRUKCIJE Provjera zadovoljenja bitnih zahtjeva konstrukcije ili njenih dijelova provodi se modeliranjem konstrukcije (modelima). Modeliranje u većini slučajeva se obavlja analitičkim ili numeričkim proračunom uz primjenu zakona mehanike, ali može biti i fizičkim modeliranjem, rjeđe na modelima u umanjenom mjerilu, a češće probnim opterećenjem dijelova konstrukcije. Cilj modeliranja je provjera učinka opterećenja ili drugih vrsta djelovanja te određivanja otpornosti konstrukcije ili njenih dijelova na učinke opterećenja. Proračunski modeli će rijetko biti potpuno vjerna slika stvarnog ponašanja konstrukcije. No, uvijek je dobro držati se modela koji su se pokazali uspješnim u praksi. 34 Mr.sc. Željko Lebo, dipl.ing.građ., Program stručnog usavršavanja ovlaštenih arhitekata i inženjera u graditeljstvu , TVZ, Zagreb 14.-15.11.2014.

GRANIČNA STANJA NOSIVOSTI, (ultimate limit state – ULS) Eurokod 7 (EN 1997-1:2004) uvodi pet graničnih stanja nosivosti STR, GEO, EQU, UPL, HYD Potrebno je dokazati da slijedeća granična stanja nisu dosegnuta: STR: (structural - kostrukcijski ), slom ili velika deformacija betonske, metalne, drvene ili zidane konstrukcije ili njenog elementa, uključivo temelje, pilote, sidra i potporne zidove, u kojima čvrstoća konstruktivnog materijala bitno pridonosi otpornosti (na primjer slom pri jakom savijanju armirano-betonske dijafragme, izvijanje pilota u jako mekom tlu, klizanje blokova obalnog zida na vodoravnim reškama među blokovima, popuštanje čelične šipke geotehničkog sidra pod vlačnim opterećenjem, propadanje podložne ploče sidra kroz sloj prskanog betona zaštitne potporne konstrukcije, slom pilota od vodoravnog opterećenja) 35 Mr.sc. Željko Lebo, dipl.ing.građ., Program stručnog usavršavanja ovlaštenih arhitekata i inženjera u graditeljstvu , TVZ, Zagreb 14.-15.11.2014.

GRANIČNA STANJA NOSIVOSTI, (ultimate limit state – ULS) GEO: (geotechnical - geotehnički ), slom ili velika deformacija tla pri kojoj čvrstoća tla ili stijene bitno pridonosi otpornosti gubitka ravnoteže konstrukcije ili temeljnog tla, (na primjer slom tla ispod temelja, slom tla oko vodoravno opterećenog pilota, veliko slijeganje pilota, naginjanje potpornog zida, čupanje sidra iz tla, slom i propadanje tla iznad tunelskog iskopa, klizanje i odron tla, značajno popuštanje oslonca luka mosta, izdizanje i slom dna građevne jame u mekom tlu) EQU: (equilibrium - ravnoteža ), gubitak ravnoteže konstrukcije ili tla razmatranog kao kruto tijelo, u slučajevima kada čvrstoće materijala konstrukcije i temeljnog tla nisubitne za otpornost, odnosno u kojem čvrstoća konstruktivnog materijala ili tla značajno ne doprinosi otpornosti (na primjer prevrtanje gravitacijskog betonskog zida na podlozi od čvrste stijene).


PRIMJERI GRANIČNNIH STANJA NOSIVOSTI ZA STR / GEO


GRANIČNA STANJA NOSIVOSTI, (ultimate limit state – ULS) UPL: (uplift - uzgon), gubitak ravnoteže konstrukcije ili tla uslijed uzgona vode ili drugih vertikalnih sila (na primjer izdizanje lagane podzemne konstrukcije pod pritiskom uzgona podzemne vode, izdizanje i probijanje slabo propusnog sloja tla na dnu građevne jame od uzgona podzemne vode u nižem vodonosnom sloju, čupanje temelja dalekovodnog stupa); HYD: (hydraulic - hidrotehnički), hidrauličko izdizanje (hidraulički slom), interna erozija tla uzrokovana hidrauličkim gradijentima (na primjer hidraulički slom u pjeskovitom dnu građevne jame uslijed vertikalnog strujanja vode prema dnu jame, interna erozija pjeskovitog tla od strujanja vode u nasipu i stvaranje erozijskih kanala). U EN 1990 još se definira i granično stanje vezano za zamor materijala (FAT), ali toga nema u Eurokodu 7.


PRIMJERI GRANIČNNIH STANJA NOSIVOSTI ZA EQU, UPL i HYD


ILUSTRACIJA GRANIČNNIH STANJA NOSIVOSTI (STR-GEO-EQU)

STR uključuju geot. djelovanja

Pristupi


OSNOVNE VARIJABLE U MODELIRANJU I PROVJERE Osnovne varijable u analizi zadovoljenja bitnih zahtjeva na konstrukciju su: -djelovanja, F, (opterećenja, zadani pomaci, temperatura...) -parametri materijala, X, -geometrijski podaci, a. -Osnovne veličine tih varijabli nazivaju se karakterističnim (Fk, Xk i ak) , , gdje indeks k označava da je veličina karakteristična. Opći izraz za provjeru otpornosti za granično stanje nosivosti, prema grupama parcijalnih koeficijenata, glasi:

γE , γR su parcijalni faktor za učinak djelovanja, odnosno za otpornost. Postupkom se provjerava da proračunski učinak djelovanja Ed (na pr. opterećenje temelja na tlo) ne ugrožavaju proračunsku otpornost konstrukcije ili njenih dijelova Rd (na pr. nosivost tla). 41 Mr.sc. Željko Lebo, dipl.ing.građ., Program stručnog usavršavanja ovlaštenih arhitekata i inženjera u graditeljstvu , TVZ, Zagreb 14.-15.11.2014.

EUROKOD 7 – 1. DIO – PROJEKTIRANJE PO GRANIČNIM STANJIMA •Projektiranje u odnosu na granična stanja – Izbor kritičnih proračunskih situacija (uvijek graničnih stanja nosivosti, a obično i graničnih stanja uporabivosti – ponekad je provjera graničnih stanja nosivosti za neku geotehničku konstrukciju dovoljan dokaz da će pomaci temelja biti mali, a njihova točna veličina nebitna pa se provjera graničnih stanja uporabivosti niti ne provode) – Provjerava se da ni u jednoj od kritičnih proračunskih situacija nije prekoračeno njeno granično stanje – za granično stanje nosivosti:

d ≤ d

– za granično stanje uporabivosti:

d ≤ d

Ed – proračunski učinak djelovanja Rd - proračunska otpornost Cd - najveći dopušteni učinak djelovanja za uporabivost - pomaci ili deformacije 42 Mr.sc. Željko Lebo, dipl.ing.građ., Program stručnog usavršavanja ovlaštenih arhitekata i inženjera u graditeljstvu , TVZ, Zagreb 14.-15.11.2014.

EUROKOD 7 – 1. DIO – PROJEKTIRANJE PO GRANIČNIM STANJIMA •Primjena parcijalnih koeficijenata: proračunske vrijednosti djelovanja, proračunske vrijednosti parametara materijala (uključivo tla) te proračunske vrijednosti otpornosti izračunavaju se iz karakterističnih vrijednosti uz primjenu parcijalnih koeficijenata; ponekad, ako proračunski modeli nisu dovoljno sigurni, proračunska otpornost se dodatno umanjuje dijeljenjem s koeficijentom modela •Uvažavanje stupnja rizika (geotehničke kategorije ili razredi) – Obzirom na stupanj rizika i moguće štete u slučaju havarija, uvode se tri geotehničke kategorije (razredi) građevina ili njenih dijelova: 1. kategorija - najjednostavnija 2. kategorija - uobičajena (njome se bavi Eurokod) 3. kategorija - jako rizična za zahtjevne konstrukcije – O kategoriji će ovisiti opseg i sadržaj istražnih radova, složenost proračunskih modela, veličine parcijalnih koeficijenata, razrada projekta...


EUROKOD 7 - PROVJER STABILNOSTI GRANIČNIH STANJA

Provjera stabilnosti za pet graničnih stanja primjenom parcijalnih koeficijenata


EUROKOD 7 - PROVJER STABILNOSTI GRANIČNIH STANJA


EUROKOD 7 – 1. DIO – PRORAČUNSKI PRISTUPI ZA STR I GEO Prednorma Eurokoda 7 je predviđala tri kombinacije parcijalnih koeficijenata, s kojima se trebala provjeriti otpornost konstrukcije za svako granično stanje nosivosti. U raspravama su se izdvojila tri pristupa za granična stanja STR i GEO, ali nije uspostavljen konsenzus kojeg prihvati. Rješenje je nađeno da se u normu uključe sva tri pristupa s time da se prepusti pojedinim zemljama da izaberu za sebe najpovoljnije rješenje i to objave u nacionalnom dodatku normi. Navedena tri pristupa odnose se na granično stanje STR i GEO, dok je za ostala granična stanja zadržan jedinstveni pristup. Tri se pristupa uglavnom razlikuju po fazi proračuna u kojoj će se primijeniti parcijalni faktori: Parcijalni koeficijenti podijeljeni su za svaki proračunski pristup: u grupu A za djelovanja, grupu M za svojstva materijala i grupu R za otpornosti. Kombiniraju se razne varijacije A + M + R. 46 Mr.sc. Željko Lebo, dipl.ing.građ., Program stručnog usavršavanja ovlaštenih arhitekata i inženjera u graditeljstvu , TVZ, Zagreb 14.-15.11.2014.

EUROKOD 7 – 1. DIO – PRORAČUNSKI PRISTUPI PP za GEO

Proračunski

Mjesto primjene parcijalnih

pristup (PP)

koeficijenata

1

Broj kombinacija proračuna

Na izvoru: primjena na

2, (dvije kombinacije parcijalnih koeficijenata na

djelovanja i na parametre tla

djelovanja i otpornost; u jednoj kombinaciji

(osim za pilote i sidra)

parcijalni koeficijenti za djelovanja su jednaki 1, a u drugoj tu vrijednost imaju parcijalni koeficijenti za parmaetre tla)

2

Na mjestu učinka djelovanja:

1, primjenjuje se u Hrvatskoj samo kao alternativa

primjena na djelovanja ili

za PP3 za nosivost pilota i za nosivost sidara

učinke djelovanja i otpornost

3

Na izvoru: primjena na

1, primjenjuje se u Hrvatskoj za sve geotehničke

djelovanja i na parametre tla

proračunske situacije GEO


EUROKOD 7 – 1. DIO – PRORAČUNSKI PRISTUPI ZA STR I GEO Parcijalni koeficijenati za granična stanja STR i GEO za Nosivost tla ispod plitkih temelja Projektni pristup 1

A1 + M1 + R1

2

A2 + M2 + R1 A1 + M1 + R2

3 Djelovanje (γγF) TRAJNO Nepovoljno Povoljno POVREMENO Nepovoljno Povoljno

Kombinacije

Parametri tla (γγM)

Simbol

M1

M2

Kut unutarnjeg trenja

γϕ′

1,00

1,25

Efektivna kohezija

γc'

1,00

1,25

Nedrenirana čvrstoća

γcu

1,00

1,40

Jednoosna čvrstoća

γqu

1,00

1,40

Jedinična težina tla

γγ

1,00

1,00

A1 ili A2 + M2 + R3 Simbol

A1

A2

γG γG

1,35

1,00

1,00

1,00

γQ γQ

1,50 0

1,30 0

Otpor (γγR)

Simbol

R1

R2

R3

Nosivost

γRv

1,00

1,40

1,00

Klizanje

γRh

1,00

1,10

1,00


EUROKOD 7 – 1. DIO – PRORAČUNSKI PRISTUPI ZA STR I GEO Hrvatska je generalno prihvatila za sve geotehničke građevine: PP3 - proračunski pristup 3: (A1d ili A2e) + M2 + R3 d - za sile od konstrukcije e - za geotehničke sile

S time da se samo za nosivost pilota i nosivost sidara ravnopravno koristi i PP2 - proračunski pristup 2: A1 + M1 + R2


EUROKOD 7 – PARCIJALNI KOEFICIJENTI ZA GRANIČNA STANJA

•

Granično stanje uporabivosti: • Svi parcijalni keficijenti su jednaki 1,0

•

Granična stanja nosivosti: Veličina parcijalnih koeficijenata ovisi o raznim okolnostima • o karakteru karakteristične vrijednosti: djelovanja, materijalni parametri, otpornosti ili uvažavanje nesigurnih proračunskih modela • o vrsti proračunske situacije • o trajnosti proračunske situacije • o učestalosti djelovanja: trajno, promjenjivo, udesno, potresno • o povoljnosti djelovanja: povoljno ili nepovoljno • o procjeni projektanta o uključenim rizicima


EUROKOD 7 – HRN EN 1997-1:2012/NA:2012 – Dodatak A Parcijalni koeficijenti i koeficijenti korelacije za granična stanja nosivosti

Generalno: Djelovanja ili učinci djelovanja se množe sa parcijalnim koeficijentima (A) Parametri tla se dijele sa parcijalnim koeficijentima (M) Otpornost se dijeli sa parcijalnim koeficijentima (R)


















NUMERIČKI PRIMJER: NOSIVOST CENTRIČNO OPTEREĆENOG TEMELJA S OBZIROM NA SLOM TLA POD TEMELJEM – NEDRENIRANO STANJE (trajno opt.)

Pk = 270 kN

Qk = 70 kN

h2 = 0.5 m

kN/m3

γk = 18 cu,k = 30 kPa φu,k = 0

(povremeno opt.)

γ’k = 25 kN/m3

h1 = 0.5 m

B×B

EUROCODE 7

PRAVILNIK 1990

R/A' = (π π +2)×cu×sc×bc×ic + q

sc = 1 + 0.2×(B'/L') bc = 1 - 2×α α/5.14 = 1, za α=0 ic = 1 , za centrično opterećenje q = γk×(h1 + h2)

qa = (π π +2)×cu×sc×dc×ic + q

sc = 1 + 0.2×(B'/L') dc = 1 + 0.35× ×(h1 + h2)/B’ ic = 1 , za centrično opterećenje q = γk×(h1 + h2) 60


NUMERIČKI PRIMJER: Projektni pristup 1 Kombinacija 1 A1 + M1 + R1 Provjera Ed ≤ Rd za odabrane dimenzije temelja 2.0×2.0 m Gt,k = 2.02×(0.5×18 + 0.5×25) = 86 kN Ed = γG×(Pk + Gt,k) + γQ×Qk Ed = 1.35×(270 + 86) + 1.5×70 = 586 kN cu,d = cu / γcu cu,d = 30 / 1.0 = 30 kN/m2 sc = 1.2 za odnos stranica B’/L’ = 1 bc = 1, horizontalna baza temelja ic = 1, centrično opterećenje qd = (γ/ γγ ) ×(h1 + h2) = (18/ 1.0 ) ×(0.5 + 0.5) = 18 kN/m2 Rk /A’ = 5.14×30×1.2×1×1 + 18 = 203 kN/m2 Rd = Rk / γR,v = 203×2.0×2.0/1.0 = 812 kN Uvjet Ed ≤ Rd je zadovoljen jer vrijedi 586 kN < 812 kN Mr.sc. Željko Lebo, dipl.ing.građ., Program stručnog usavršavanja ovlaštenih arhitekata i inženjera u graditeljstvu , TVZ, Zagreb 14.-15.11.2014.

61

NUMERIČKI PRIMJER: Projektni pristup 1 Kombinacija 2 A2 + M2 + R1 Provjera Ed ≤ Rd za odabrane dimenzije temelja 2.0×2.0 m Gt,k = 2.02×(0.5×18 + 0.5×25) = 86 kN Ed = γG×(Pk + Gt,k) + γQ×Qk Ed = 1.0×(270 + 86) + 1.3×70 = 447 kN cu,d = cu / γcu cu,d = 30 / 1.4 = 21.4 kN/m2 sc = 1.2 za odnos stranica B’/L’ = 1 bc = 1, horizontalna baza temelja ic = 1, centrično opterećenje qd = (γ/ γγ ) ×(h1 + h2) = (18/ 1.0 ) ×(0.5 + 0.5) = 18 kN/m2 Rk /A’ = 5.14×21.4×1.2×1×1 + 18 = 150 kN/m2 Rd = Rk / γR,v = 150×2.0×2.0/1.0 = 600 kN Uvjet Ed ≤ Rd je zadovoljen jer vrijedi 447 kN < 600 kN Mr.sc. Željko Lebo, dipl.ing.građ., Program stručnog usavršavanja ovlaštenih arhitekata i inženjera u graditeljstvu , TVZ, Zagreb 14.-15.11.2014.

62

NUMERIČKI PRIMJER: Projektni pristup 2 A1 + M1 + R2 Provjera Ed ≤ Rd za odabrane dimenzije temelja 2.0×2.0 m Gt,k = 2.02×(0.5×18 + 0.5×25) = 86 kN Ed = γG×(Pk + Gt,k) + γQ×Qk Ed = 1.35×(270 + 86) + 1.5×70 = 585 kN cu,d = cu / γcu cu,d = 30 / 1.0 = 30 kN/m2 sc = 1.2 za odnos stranica B’/L’ = 1 bc = 1, horizontalna baza temelja ic = 1, centrično opterećenje qd = (γ/ γγ ) ×(h1 + h2) = (18/ 1.0 ) ×(0.5 + 0.5) = 18 kN/m2 Rk /A’ = 5.14×30×1.2×1×1 + 18 = 203 kN/m2 Rd = Rk / γR,v = 203×2.0×2.0/1.4 = 580 kN Uvjet Ed ≤ Rd nije zadovoljen jer je 585 kN > 580 kN Mr.sc. Željko Lebo, dipl.ing.građ., Program stručnog usavršavanja ovlaštenih arhitekata i inženjera u graditeljstvu , TVZ, Zagreb 14.-15.11.2014.

63

NUMERIČKI PRIMJER: Projektni pristup 3 A1 + M2 + R3 Provjera Ed ≤ Rd za odabrane dimenzije temelja 2.0×2.0 m Gt,k = 2.02×(0.5×18 + 0.5×25) = 86 kN Ed = γG×(Pk + Gt,k) + γQ×Qk Ed = 1.35×(270 + 86) + 1.5×70 = 585 kN cu,d = cu / γcu cu,d = 30 / 1.4 = 21.4 kN/m2 sc = 1.2 za odnos stranica B’/L’ = 1 bc = 1, horizontalna baza temelja ic = 1, centrično opterećenje qd = (γ/ γγ ) ×(h1 + h2) = (18/ 1.0 ) ×(0.5 + 0.5) = 18 kN/m2 Rk /A’ = 5.14×21.4×1.2×1×1 + 18 = 150 kN/m2 Rd = Rk / γR,v = 150×2.0×2.0/1.0 = 600 kN Uvjet Ed ≤ Rd je zadovoljen jer vrijedi 585 kN < 600 kN Mr.sc. Željko Lebo, dipl.ing.građ., Program stručnog usavršavanja ovlaštenih arhitekata i inženjera u graditeljstvu , TVZ, Zagreb 14.-15.11.2014.

64

NUMERIČKI PRIMJER:

PRAVILNIK 1990.

qa = (π π +2)×cu×sc×dc×ic + q

sc = 1 + 0.2×(B'/L') dc = 1 + 0.35× ×(h1 + h2)/B’ ic = 1 , za centrično opterećenje q = γk×(h1 + h2)

Provjera Ed ≤ Rd za odabrane dimenzije temelja 2.0×2.0 m

cum = cu/FSc = 30/2.0 = 15 kN/m2 qa = 5.14×15×1.2×(1+0.35/2.0) ×1 + 18 = 127 kN/m2 Rd = 127×2.0×2.0 = 508 kN Ed = Gt,k + Pk + Qk = 86 + 270 + 70 = 426 kN Uvjet Ed ≤ Rd je zadovoljen jer vrijedi 426 kN < 508 kN


ZAKLJUČAK •

Karakteristično je da je po prvi puta postignuto da se koristi jedinstven pristup projektiranju za sve građevinske konstrukcije, pa tako i za geotehničko projektiranje.. Ovakava pristup trebao bi značajno projektiranje doprinjeti, boljoj sur sura adnji projektanat različitih specijalnosti.. specijalnosti

•

Jednoobraznost i harmonizacija projektiranja među različitim građevisnkim strukama uvela je u geotehničku normu niz novina čiju će primjenu u praksi trebati potvrditi potvrditi..

•

Postavlja se zahtjev prema stručnjacima da moraju dobro poznavati i pratiti novija istraživanja u struci struci.. Bez toga norma će se teško koristi koristi..

•

Da bi se norma Eurokod 7 što bezbolnije uvela u praksu RH, RH, potrebno ju je implementirati u sve obrazovno edukativne ustanove (veleučilišta fakultete, strukovna društva i sl. sl.) 66


Reference: BSI 2004. BS EN 1997-1:2004; Eurocode 7: Geotechnical design – Part 1: General rules. British standard. Eurokod 7: Geotehničko projektiranje – 1. dio: Opća pravila (EN 1997-1:2004+AC:2009) (iz 2012) Eurokod 7: Geotehničko projektiranje – 1. dio: Opća pravila – Nacionalni dodatak (iz 2012) Fardis, M. N., Carvalho, E., Alnashai, A., Faccioli, E., Pinto, P., Plumier, A. 2005. Designers' Guide to EN 1998-1 and EN 1998-5, Eurocode 8: Design Provisions for Earthquake resistant Structures. Thomas Telford, London. Frank, R. Bauduin, C., Driscoll, R., Kavvadas, M., Krebs Ovesen, N., Orr, T., Schuppener, B. 2004. Designers' Guide to EN 1997-1, Eurocode 7: Geotechnical design – General rules. Thomas Telford, London. Lebo, Ž. 2007. Regulativa u geotehničkom inženjerstvu, Program stručnog usavršavanja ovlaštenih arhitekata i inženjera u graditeljstvu, Tehničko veleučilište u Zagrebu, Zagreb Orr, T. L. L., Farrell, E. R. 1999. Geotechnical Design to Eurocode 7. Springer, London. Orr, T. L. L. 2005. Review of Workshop on the Evaluation of Eurocode 7. Proceedings of International Workshop on Evaluation of Eurocode 7. Dublin March-April 2005. Department of Civil, Structural and Environmental Engineering, Trinity College Dublin. Szavits-Nossan, A. Eurokod 7 – norma geotehničkog projektiranja Szavits-Nossan, A. 2006. Observations on the Observational Method. U: Logar, J., Gaberc, A., Majes, B. (urednici): Active Geotechnical Design in Infrastructure Development - Proceedings XIII Danube-European Conference on Geotechnical Engineering, Ljubljana. Slovensko geotehniško društvo, Ljubljana, Vol. 1: Special and keynote lectures, 171-178.


HVALA NA PAŽNJI !


Eurokod 7 u geotehničkom inženjerstvu RH

Recommend Documents