POTPORNE KONSTRUKCIJE UGRA ĐENE U TLO To su konstrukcije zabijene u tlo ili u njemu izgra đene, a služe za osiguranje uspravnog iskopa u tlu, te osiguranje vododrživih presjeka. Koriste se kao dio stalnih gra gr ađevina ili za privremene gra đevine (osiguranje građ evnih jama). S obzirom na krutost dijele se na SAVITLJIVE (vitke) i KRUTE konstrukcije. Konstruktivno se dijele na: - slobodno stoje će (konzolne) - pridržane (zatega, sidra, razupore)
RAZUPORE
ZATEGA
SIDRA
Osnovni OBLICI PRIDRŽANJA UGRAĐENIH POTPORNIH KONSTRUKCIJA:
ZATEGA
KOSNIK
SIDRA
RAZUPORA
PRIMJERI POTPORNIH KONSTRUKCIJA UGRAĐENIH U TLO:
BERLINSKO ZI Đ E
a)
I - profili c) tlo
platice drvene platice dno iskopa
zasip pijeskom između platica i tla b)
I - profili
I- profil
tlo
armirano betonske platice
Detalji berlinskog zi đ a: tlocrt a) s drvenim platicama; b) s armirano betonskim platicama; c) popreč ni presjek
Berlinsko ziđ e
ŽMURJE
dvoredno zabijene daske
talpa složena od tri daske povezane čavlima
daska ojačana limom na glavi
daska ojačana limom na vrhu
Presjeci žmurja od drvenih dasaka (gore) i detalji ojačanja glave i vrha
a)
pero od tvrdog drva
c)
b)
Presjeci drvenih platica
Čelične platice
standardne
skošene
male
tip Höesch
teške
srednje
lake
tip Larsen
Zabijanje čeli čnog žmurja
DIJAFRAGME
otvori nakon vađ enja cijevi
o n a p o k s i
u p o k s i u
o n a p o k s i
o i d i v o t o g
u p o k s i u
o n a p o k s i
o n a p o k s i e n
o i d i v o t o g
Princip iskopa neparnog (lijevo) i parnog (desno) komada grabilicom
iskop
ugradnja armature
betoniranje kontraktor postupkom
Izvedba armirano-betonske dijafragme
gotovi komad
Stroj za iskop (kod izrade dijafragme)
Izgled iskopane dijafragme, izrađene za zaštitu građevne jame
SUSTAVI PILOTA (kao konstrukcija za pridržanje uspravnog iskopa) a) TLO
platice
d) TLO
ISKOP
ISKOP e)
b)
TLO
TLO ISKOP c) TLO ISKOP
f)
ISKOP TLO
ISKOP
Mogući raspored pilota pri njihovom korištenju kao zagatne stijenke
Otkopana konstrukcija za pridržanje vertikalnog iskopa izvedena metodom pilot do pilota s gredama i sidrima
DIMENZIONIRANJE POTPORNIH KONSTRUKCIJA UGRA ĐENIH U TLO
Primjeri graničnih stanja (uvjeti koje je potrebno provjeriti kod dimenzioniranja) Raspodjela pritiska ovisna o krutosti stijenke i i stišljivosti okolnog tla:
3
2
1
kruta zagatna stijenka
smjer pomaka dno iskopa
x K Pma
2 3
1
d O
Raspodjela pritisaka u području uklještenja u zavisnosti o pomaku za krutu zagatnu stijenku
A
svojstva tla ϕ>0 c=0
EA
H
eA
dno iskopa
h
a T D-z
EP1
x
d
D z
Ep2 B
ρ∗g∗ (K P-K A)∗ D
e’P(d+H)
Slobodno stojeća kruta zagatna stijenka u nekoherentnom materijalu (c=0 kPa), raspodjela aktivnog tlaka i pasivnog otpora
SLOBODNO STOJEČA (KONZOLNA) ZAGATNA STIJENA"BRZA" METODA SA RASPODJELOM PASIVNOG OTPORA PO PARABOLI 0
H (zadano) 2/3(H+ D)
s
D= ?
eA eP f
1 1 2 K A ⋅ γ ⋅ ( H + D) 2 ⋅ − D ⋅ f ⋅ − ⋅ s ⋅ D = 0 2 2 3 2P 4 ⇒ f = A − ⋅ s D 3 2 1 2 2 D ∑ M 0 = 0 ⇒ 3 (H + D) ⋅ PA − D ⋅ f ⋅ 2 ⋅ ⎛ ⎜⎝ 3 D + H ) ⎞⎟⎠ − 3 ⋅ s ⋅ D ⋅ ⎛ ⎜⎝ H + 2 ⎞⎟⎠ = 0 3P ⋅ H ⇒ s = A2 D ITERATIVNI POSTUPAK: pretpostaviti vrijednost D ⇒ izračunati f i s ⇒ provjeriti da li je po četni dio parabole takav da puna raspodjela pasivnog otpora predstavlja tangentu na po četak parabole
∑H = 0
⇒
"BRZA" METODA se koristi samo za preliminarne proračune ili privremene manje značajne građevine.
Metoda ekvivalentne grede (Blum, 1930.). Za rješenje je potrebno poznavati točku u kojoj je moment savijanja jednak 0. Ova vrijednost ovisi o kutu unutarnjeg trenja ϕ.
zatega
S najveći moment
RPV
H
d
S
ΣEA
por po r t o i ivn siv ni ot s a ip p a Σ EP pun riš teni
presjek građevine
is k o
ΣE
p u p n i r a i t k i s t a i k v n i P1
pritisci i sile
x R 1
d’ + momenti progib savijanja
R 1 R 2 statička shema za proračun
Usidrena zagatna stijenka, upeta na donjem kraju (s rješenjem metodom ekvivalentne grede)
45 40 ϕ 35 a j n e 30 r t g 25 e j n 20 r a t u 15 n u t 10 u k 5 0
x - približni položaj točke gdje je M=0
0
0,1
0,2
0,3
0,4
x/H
Dijagram ovisnosti položaja točke nultog momenta savijanja (M=0) i kuta trenja tla, ϕ, za zagatne stijenke sa zategom (Blum, 1931.)
Primjer proračuna zagatne stijenke pomo ću dijagrama
RAZUPRTI ISKOPI ("braced cuts") Redukcija veličine aktivnog tlaka kod razuprtih iskopa koji se promatraju kao niz prostih greda ili kao kontinuirani nosač preko oslonaca: 0,1 H e r o p u z a r
H
0,7 H
H
0,2 H
0,65 K ρgH
0,8 K ρgH cos δ
a) b) Raspodjela pritisaka na podgradu u pijescima (Dismuke, 1991.)
0,25 H H
0,5 H
0,25 H H 0,75 H
0,25 H 0,2 ρgH do 0,4 ρ gH
K A ρgH
a) za standardne proračune N≤4 b) za osjetljive gline N>4 Raspodjela pritisaka na podgrade u glini (Cernica, 1995., prema Terzaghi i Peck, 1967.)
Primjer montažnih elemenata za izradu razuprtog iskopa
