134

New ODABRANA POGLAVLJA BETONSKIH KONSTRUKCIJA - Master … · 2019. 3. 18. · presek gde je ekvivalentno uklje²tenje ²ipa u tlo. uT je problem da se proceni mesto ekvivelentnog

  • Upload
    others

  • View
    16

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    ODABRANA POGLAVLJA BETONSKIHKONSTRUKCIJA

    Master akademske studije, I semestar

    Prof dr Stanko Br£i¢email: [email protected]

    Departman za Tehni£ke nauke

    Drºavni Univerzitet u Novom Pazaru

    2015/16

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Sadrºaj

    1 Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaPrikazivanje ²ipova u ra£unskom modeluipovi kao grede na elasti£nom poluprostoruMatrica �eksibilnosti i matrica krutosti ²ipova

    2 Horizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enjeRe²enje primenom Laplasove transformacijeAlternativno numeri£ko re²enje

    3 Analiza grupe ²ipovaMatrica �eksibilnosti za grupu ²ipovaAnaliza grupe ²ipovaJedna£ine ravnoteºe

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Prikazivanje ²ipova u ra£unskom modeluipovi kao grede na elasti£nom poluprostoruMatrica �eksibilnosti i matrica krutosti ²ipova

    Sadrºaj

    1 Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaPrikazivanje ²ipova u ra£unskom modeluipovi kao grede na elasti£nom poluprostoruMatrica �eksibilnosti i matrica krutosti ²ipova

    2 Horizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enjeRe²enje primenom Laplasove transformacijeAlternativno numeri£ko re²enje

    3 Analiza grupe ²ipovaMatrica �eksibilnosti za grupu ²ipovaAnaliza grupe ²ipovaJedna£ine ravnoteºe

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Prikazivanje ²ipova u ra£unskom modeluipovi kao grede na elasti£nom poluprostoruMatrica �eksibilnosti i matrica krutosti ²ipova

    Prora£un fundiranja na ²ipovima

    Koncepti analize fundiranja na ²ipovima

    Kada su lokalni uslovi tla nepovoljni za plitko fundiranje,usvaja se duboko fundiranje

    Fundiranje na ²ipovima je "glavni" oblik dubokog fundiranja (usmislu rasprostranjenosti)

    Ima vi²e pristupa analizi fundiranja objekta na ²ipovimaPostoje dve osnovne grupe

    - fundiranje na ²ipovima u uºem smislu (samo ²ipovi prenoseoptere¢enje konstrucije na tlo)

    - hibridno fundiranje u prenosu optere¢enja ve¢i deo preuzimaju²ipovi, ali i temeljna plo£a koja povezuje ²ipove u£estvuje uprenosu optere¢enja na tlo

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Prikazivanje ²ipova u ra£unskom modeluipovi kao grede na elasti£nom poluprostoruMatrica �eksibilnosti i matrica krutosti ²ipova

    Prora£un fundiranja na ²ipovima

    Koncepti analize fundiranja na ²ipovima

    Fundiranje na ²ipovima u uºem smislu moºe da se analizira naslede¢e na£ine

    1 ipovi se posmatraju kao ta£kasti vertikalno nepomerljivioslonci. Dobijene reakcije takvih oslonaca pretstavljaju, zatim,normalne sile na vrhu svakog ²ipa sa kojima se vr²i proveranosivosti ²ipova.

    2 ipovi se posmatraju kao prosti ²tapovi koji su vezani zakonstrukciju i koji mogu da prenose optere¢enje sa konstrukcijena tlo samo kao normalne sile u ²ipovima. Na dnu, u bazi,²ipovi su zglobno vezani za nepokretnu podlogu. Za razliku odprethodnog pristupa, ovde se uzima u obzir i odgovaraju¢aaksijalna deformabilnost samih ²ipova.

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Prikazivanje ²ipova u ra£unskom modeluipovi kao grede na elasti£nom poluprostoruMatrica �eksibilnosti i matrica krutosti ²ipova

    Prora£un fundiranja na ²ipovima

    Koncepti analize fundiranja na ²ipovima

    Fundiranje na ²ipovima u uºem smislu moºe da se analizira naslede¢e na£ine (nastavak)

    3 Tre¢a mogu¢nost bi bila da se usvoji kruta, a ne zglobna vezaizmeu objekta i ²ipova, £ime se omogu¢ava preno²enje imomenata savijanja i transverzalnih sila na ²ipove. U bazamase ²ipovi opet tretiraju kao zglobno vezani za nepokretnupodlogu. Imaju¢i u vidu uobi£ajenu stvarnu vezu objekta i²ipova, npr. zbog prisustva naglavnih greda, pro²irenja utemeljnim plo£ama, kao i ankerovanja armature ²ipova utemeljnu konstrukciju, kruta veza ²ipova i objekta je realnijaaproksimacija nego zglobna veza.

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Prikazivanje ²ipova u ra£unskom modeluipovi kao grede na elasti£nom poluprostoruMatrica �eksibilnosti i matrica krutosti ²ipova

    Prora£un fundiranja na ²ipovima

    Koncepti analize fundiranja na ²ipovima

    Fundiranje na ²ipovima u uºem smislu moºe da se analizira naslede¢e na£ine (nastavak)

    4 Bolja varijanta od prethodne je kada se usvoji ekvivalentnaduºina ²ipova, koja je manja od stvarne duºine, pri £emu se nakraju te ekvivalentne duºine usvaja uklje²tenje. Taekvivalentna duºina odgovara, pribliºno, preseku ²ipa gde sejavlja najve¢i momenat savijanja i moºe da se zato shvati kaopresek gde je ekvivalentno uklje²tenje ²ipa u tlo. Tu je problemda se proceni mesto ekvivelentnog uklje²tenja ²ipa, koje, zavisiod osobina tla u kome se ²ip nalazi. Obi£no je ta ekvivalentnaduºina ²ipa jednaka 2-3 do 10-12 ds, gde je ds pre£nik ²ipa, pri£emu je za lo²ije tlo ta ekvivalentna duºina ²ipa ve¢a.

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Prikazivanje ²ipova u ra£unskom modeluipovi kao grede na elasti£nom poluprostoruMatrica �eksibilnosti i matrica krutosti ²ipova

    Prora£un fundiranja na ²ipovima

    Koncepti analize fundiranja na ²ipovima

    Fundiranje na ²ipovima u uºem smislu moºe da se analizira naslede¢e na£ine (nastavak)

    5 U navedenim pristupima, sem u poslednjem (sa ekvivalentnomduºinom ²ipa), ne uzima se u obzir i odgovaraju¢a interakcijaizmeu ²ipova i tla. Naime, uticaj tla oko ²ipova moºe da seuzme u obzir u vidu odgovaraju¢ih elasti£nih opruga, koje sukontinualno ili diskretno rasporeene po duºini ²ipova. Utakvom slu£aju potrebna jo² i odgovaraju¢a diskretizacija duºsvakog ²ipa, kao i odgovaraju¢e elasti£ne opruge u dvahorizontalna pravca u svakoj £vornoj ta£ki duº ²ipova

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Prikazivanje ²ipova u ra£unskom modeluipovi kao grede na elasti£nom poluprostoruMatrica �eksibilnosti i matrica krutosti ²ipova

    Ra£unski model temelja silosa - program "`Lira"'

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Prikazivanje ²ipova u ra£unskom modeluipovi kao grede na elasti£nom poluprostoruMatrica �eksibilnosti i matrica krutosti ²ipova

    Prora£un fundiranja na ²ipovima

    Koncepti analize fundiranja na ²ipovima

    Fundiranje na ²ipovima u uºem smislu moºe da se analizira naslede¢e na£ine (nastavak)

    6 Najbolji pristup analizi fundiranja na ²ipovima u uºem smislu jekada se ²ipovi tretiraju kao ta£kasti elasti£ni oslonci koji suvezani za konstrukciju. Zna£i, svaki ²ip se u ra£unski modelunosi kao odgovaraju¢i sistem od po pet elasti£nih opruga kojesu koncentrisane na mestima svakog ²ipa. Pri tome tri linearneopruge odgovaraju vertikalnom pravcu kao i dvemaortogonalnim horizontalnim pravcima, dok se dve rotacioneopruge odnose na rotacije oko dve ortogonalne horizontalneose.

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Prikazivanje ²ipova u ra£unskom modeluipovi kao grede na elasti£nom poluprostoruMatrica �eksibilnosti i matrica krutosti ²ipova

    Prora£un fundiranja na ²ipovima

    Koncepti analize fundiranja na ²ipovima

    Pet elasti£nih opruga na mestu svakog ²ipa pretstavljajuelemente matrice krutosti na vrhu svakog ²ipa (na spoju ²ipa itemeljne plo£e koja povezuje sve ²ipove)

    Prema tome, ²ipovi se prikazuju kao elasti£ni oslonci sa po petstepeni slobode (samo je torzija ²ipa isklju£ena)

    Re²avanjem jedna£ina ravnoteºe sila koje deluju nakonstrukciju dobijaju se sile u elasti£nim oprugama, odnosnodobijaju se sile veze izmeu temeljne plo£e i ²ipova

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Prikazivanje ²ipova u ra£unskom modeluipovi kao grede na elasti£nom poluprostoruMatrica �eksibilnosti i matrica krutosti ²ipova

    Prora£un fundiranja na ²ipovima

    Koncepti analize fundiranja na ²ipovima

    Sa dobijenim silama veze, koje pretstavljaju sile na vrhu svakogizdvojenog ²ipa, moºe da se vr²i posebna analiza uticaja duºsvakog ²ipa (ili samo najoptere¢enijih)

    U analizi izdvojenih ²ipova, ²ipovi se posmatraju kao ²tapovina Vinklerovoj podlozi, koja je u slu£aju ²ipova horizontalna(bo£no tlo oko ²ipova)

    Potrebno je da se odredi horizontalna krutost tla koja se ura£unski model unosi preko horizontalnih opruga u obahorizontalna pravca, po visini ²ipa

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Prikazivanje ²ipova u ra£unskom modeluipovi kao grede na elasti£nom poluprostoruMatrica �eksibilnosti i matrica krutosti ²ipova

    Prora£un fundiranja na ²ipovima

    Koncepti analize fundiranja na ²ipovima

    Mogu¢e je da se kao gornja granica umesto elasti£ne veze sapet stepeni slobode, usvoji kruta veza sa pet stepeni slobodena mestu svakog ²ipa

    ipovi u ovakvom modelu prenose, osim normalne sile, jo² idve transverzalne sile i momente savijanja oko dve ortogonalnehorizontalne ose

    Model sa krutim osloncima je samo indikacija, dok model saelasti£nim osloncima predstavlja realniju aproksimaciju, jer seodreivanjem odgovaraju¢ih krutosti elasti£nih opruga boljeprikazuje interakcija sa tlom

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Prikazivanje ²ipova u ra£unskom modeluipovi kao grede na elasti£nom poluprostoruMatrica �eksibilnosti i matrica krutosti ²ipova

    Prora£un fundiranja na ²ipovima

    Koncepti analize fundiranja na ²ipovima

    Zna£i, rezultati dobijeni modelima sa elasti£nim ta£kastimosloncima na mestima ²ipova predstavljaju realniju slikustvarnog pona²anja objekta fundiranog na ²ipovimaAnaliza se sastoji iz dve povezane celine:

    - prve, u kojoj se odreuju sile veze izmeu objekta i ²ipova(sile u ekvivalentnim elasti£nim oprugama),

    - a zatim iz druge celine u kojoj se analiziraju uticaji u ²ipovima,posmatrani kao nosa£i na elasti£noj podlozi, usledkoncentrisanih sila i momenata na vrhu (sile veze izmeuobjekta i ²ipova)

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Prikazivanje ²ipova u ra£unskom modeluipovi kao grede na elasti£nom poluprostoruMatrica �eksibilnosti i matrica krutosti ²ipova

    Sadrºaj

    1 Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaPrikazivanje ²ipova u ra£unskom modeluipovi kao grede na elasti£nom poluprostoruMatrica �eksibilnosti i matrica krutosti ²ipova

    2 Horizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enjeRe²enje primenom Laplasove transformacijeAlternativno numeri£ko re²enje

    3 Analiza grupe ²ipovaMatrica �eksibilnosti za grupu ²ipovaAnaliza grupe ²ipovaJedna£ine ravnoteºe

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Prikazivanje ²ipova u ra£unskom modeluipovi kao grede na elasti£nom poluprostoruMatrica �eksibilnosti i matrica krutosti ²ipova

    Analiza pojedina£nog ²ipa

    Lokalne karakteristike tla

    U svakom projektu objekta ina£e, a posebno kada se usvajafundiranje na ²ipovima, mora da postoji geotehni£ki elaborat

    U takvom elaboratu prikazujeu se relevantne geomehani£kekarakteristike i struktura tlaU zavisnosti od veli£ine objekta u osnovi, vr²e se odgovaraju¢aispitivanja tla na bazi

    - podataka iz jedne ili vi²e bu²otina- postoje¢ih podataka prethodnih ispitivanja u ²to bliºoj okolinipredmetne lokacije

    Na bazi prikaza slojeva tla iz geotehni£kog elaborata,projektant usvaja geomehani£ki model tla

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Prikazivanje ²ipova u ra£unskom modeluipovi kao grede na elasti£nom poluprostoruMatrica �eksibilnosti i matrica krutosti ²ipova

    Prikaz slojeva tla u geotehni£kom elaboratu

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Prikazivanje ²ipova u ra£unskom modeluipovi kao grede na elasti£nom poluprostoruMatrica �eksibilnosti i matrica krutosti ²ipova

    Usvojeni geomehani£ki model tla

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Prikazivanje ²ipova u ra£unskom modeluipovi kao grede na elasti£nom poluprostoruMatrica �eksibilnosti i matrica krutosti ²ipova

    Analiza pojedina£nog ²ipa

    Lokalne karakteristike tla

    Osrednjeni, odn. ekvivalentni modul elasti£nosti tla Es, zaslojevito tlo, gde su debljine slojeva ozna£ene sa hi, a modulielasti£nosti sa Ei, moºe da se odredi prema izrazu:

    Es =

    ∑Ei · hi∑hi

    (1)

    Za podatke prema usvojenom modelu tla dobija se:

    Es = 5.15 MPa

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Prikazivanje ²ipova u ra£unskom modeluipovi kao grede na elasti£nom poluprostoruMatrica �eksibilnosti i matrica krutosti ²ipova

    Analiza pojedina£nog ²ipa

    Lokalne karakteristike tla

    Koe�cijent horizontalne krutosti tla Ks, izraºen u kN/m3, moºeda se odredi prema slede¢oj relaciji (Vesi¢eva formula):

    Ks =0.65

    d· 12√EsE· d

    4

    I· Es

    (1− ν2s )(2)

    gde su:d . . . pre£nik ²ipaE,I . . . modul elasti£nosti i momenat inercije ²ipaEs, νs . . . ekvivalentni modul elasti£nosti tla i Poasonovkoe�cijent tla

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Prikazivanje ²ipova u ra£unskom modeluipovi kao grede na elasti£nom poluprostoruMatrica �eksibilnosti i matrica krutosti ²ipova

    Analiza pojedina£nog ²ipa

    Vertikalna krutost ²ipova

    Npr., za bu²ene betonske ²ipovi pre£nika Φ880 mm, od betonaMB 30, odn. E = 30 GPa, dobija se slede¢a vrednost zakoe�cijent Ks (za usvojeno νs = 0.30):

    Ks = 2 609.193kN

    m3

    Sleganje ²ipa (premp Pulosu) dato je u obliku

    ρ =P I

    Es d(3)

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Prikazivanje ²ipova u ra£unskom modeluipovi kao grede na elasti£nom poluprostoruMatrica �eksibilnosti i matrica krutosti ²ipova

    Analiza pojedina£nog ²ipa

    Vertikalna krutost ²ipova

    Vertikalna krutost ²ipa je normalna sila koja izaziva jedini£nosleganje

    Prema tome, za ρ = 1, sila P je vertikalna krutost ²ipa kv:

    ρ = 1 ⇒ kv =Es d

    I(4)

    Sa I ozna£en je uticajni faktor za sleganje glave ²ipa

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Prikazivanje ²ipova u ra£unskom modeluipovi kao grede na elasti£nom poluprostoruMatrica �eksibilnosti i matrica krutosti ²ipova

    Analiza pojedina£nog ²ipa

    Vertikalna krutost ²ipova

    Za lebde¢e ²ipove uticajni faktor za sleganje dat je sa

    I = I0RK RhRν

    Za stoje¢e ²ipove uticajni faktor za sleganje dat je sa

    I = I0RK RbRν

    (razlikuju se u faktorima Rh i Rb)

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Prikazivanje ²ipova u ra£unskom modeluipovi kao grede na elasti£nom poluprostoruMatrica �eksibilnosti i matrica krutosti ²ipova

    Analiza pojedina£nog ²ipa

    Vertikalna krutost ²ipova

    Kada se uzmu u obzir numeri£ki podaci o ²ipovima i o tlu,dobijaja se da je uticajni faktor za sleganje jednak I = 0.0175,tako da se dobija odgovaraju¢a vertikalna krutost:

    kv =Es · dI

    =5150× 0.88

    0.0175= 258 971.42

    kN

    m

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Prikazivanje ²ipova u ra£unskom modeluipovi kao grede na elasti£nom poluprostoruMatrica �eksibilnosti i matrica krutosti ²ipova

    Sadrºaj

    1 Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaPrikazivanje ²ipova u ra£unskom modeluipovi kao grede na elasti£nom poluprostoruMatrica �eksibilnosti i matrica krutosti ²ipova

    2 Horizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enjeRe²enje primenom Laplasove transformacijeAlternativno numeri£ko re²enje

    3 Analiza grupe ²ipovaMatrica �eksibilnosti za grupu ²ipovaAnaliza grupe ²ipovaJedna£ine ravnoteºe

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Prikazivanje ²ipova u ra£unskom modeluipovi kao grede na elasti£nom poluprostoruMatrica �eksibilnosti i matrica krutosti ²ipova

    Analiza pojedina£nog ²ipa

    Horizontalna krutost ²ipova

    Matrica �eksibilnosti odn. kao inverzna, matrica krutosti ²ipaza slu£aj deformacije ²ipa u jednoj ravni, ima red jednak 3, aza slu£aj prostornog pona²anja, red je 5

    U slu£aju deformacije u ravni, na vrhu ²ipa deluju vertikalanasila V0, horizontalna sila H0 i momenat savijanja oko upravnehorizontalne ose M0Odgovaraju¢a pomeranja vrha ²ipa su, redom: vertikalno v,horizontalno u i obrtanje ϕ

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Prikazivanje ²ipova u ra£unskom modeluipovi kao grede na elasti£nom poluprostoruMatrica �eksibilnosti i matrica krutosti ²ipova

    Analiza pojedina£nog ²ipa

    Horizontalna krutost ²ipova

    Matrica �eksibilnosti povezuje vektore sila i pomeranja na vrhu²ipa:

    uvϕ

    = F11 0 F130 F22 0F31 0 F33

    ·

    H0V0M0

    (5)pri £emu je F13 = F31Koe�cijent �eksibilnosti F22 predstavlja sleganje ρ, datoizrazom (3) za jedini£nu vrednost vertikalne sile P = 1,odnosno, jednak je recipro£noj vrednosti vertikalne krutosti kv

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Prikazivanje ²ipova u ra£unskom modeluipovi kao grede na elasti£nom poluprostoruMatrica �eksibilnosti i matrica krutosti ²ipova

    Analiza pojedina£nog ²ipa

    Horizontalna krutost ²ipova

    Ostali koe�cijenti matrice �eksibilnosti, date sa (5), dobijaju sena osnovu re²enja diferencijalne jedna£ine savijanja ²ipa naelasti£noj podlozi, u skladu sa hipotezom Vinklera

    Diferencijalna jedna£ina savijanja ²tapa (konstantnog preseka)na Vinklerovoj podlozi glasi:

    EI · d4v

    dz4= −Ks · d · v (6)

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Prikazivanje ²ipova u ra£unskom modeluipovi kao grede na elasti£nom poluprostoruMatrica �eksibilnosti i matrica krutosti ²ipova

    Analiza pojedina£nog ²ipa

    Horizontalna krutost ²ipova

    U jedn. (6) uvedene su oznake:- v . . . horizontalno pomeranje ose ²ipa- EI . . . �eksiona krutost ²ipa- Ks . . . horizontalna reakcija tla ("`koe�cijent posteljice"', ali uhorizontalnom pravcu), koja je odreena sa relacijom Vesi¢a

    Ks =0.65

    d· 12√EsE· d

    4

    I· Es

    (1− ν2s )

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Prikazivanje ²ipova u ra£unskom modeluipovi kao grede na elasti£nom poluprostoruMatrica �eksibilnosti i matrica krutosti ²ipova

    Analiza pojedina£nog ²ipa

    Horizontalna krutost ²ipova

    Ako se osa z meri od vrha ²ipa na dole i ako je duºina ²ipaobeleºena sa L, onda su grani£ni uslovi, koji odgovaraju dif.jed. (6) i razmatranom problemu, dati sa:{

    z = 0 : M(0) = M0 H(0) = H0

    z = L→∞ : M(L) = 0 T (L) = 0(7)

    Drugim re£ima, momenat savijanja i transverzalna sila na vrhu²ipa jednaki su spolja²njim uticajima M0 i H0, dok su nadonjem kraju ²ipa momenat savijanja i transverzalna silajednaki nuli

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Prikazivanje ²ipova u ra£unskom modeluipovi kao grede na elasti£nom poluprostoruMatrica �eksibilnosti i matrica krutosti ²ipova

    Analiza pojedina£nog ²ipa

    Horizontalna krutost ²ipova

    Ako se uvede oznaka:

    λ =4

    √Ks · d4EI

    (8)

    i ako se posmatra da na vrhu ²ipa deluje samo horizontalna silaH0, onda je re²enje diferencijalne jedna£ine savijanja dato sa:

    v(z) =2H0λ

    Ksd· e−λz · cosλz (9)

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Prikazivanje ²ipova u ra£unskom modeluipovi kao grede na elasti£nom poluprostoruMatrica �eksibilnosti i matrica krutosti ²ipova

    Analiza pojedina£nog ²ipa

    Horizontalna krutost ²ipova

    Obrtanja, momenti savijanja i transverzalne sile dobijaju sediferenciranjem kao:

    ϕ(z) =2H0λ

    2

    Ksd· e−λz · (cosλz + sinλz) (10)

    M(z) =H0λ· e−λz · sinλz (11)

    T (z) = H0 · e−λz · (cosλz − sinλz) (12)

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Prikazivanje ²ipova u ra£unskom modeluipovi kao grede na elasti£nom poluprostoruMatrica �eksibilnosti i matrica krutosti ²ipova

    Analiza pojedina£nog ²ipa

    Horizontalna krutost ²ipova

    Ako se posmatra da na vrhu ²ipa deluje samo momenatsavijanja M0, onda je re²enje diferencijalne jedna£ine savijanjadato sa:

    v(z) =2M0λ

    2

    Ksd· e−λz · (cosλz − sinλz) (13)

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Prikazivanje ²ipova u ra£unskom modeluipovi kao grede na elasti£nom poluprostoruMatrica �eksibilnosti i matrica krutosti ²ipova

    Analiza pojedina£nog ²ipa

    Horizontalna krutost ²ipova

    Obrtanja, momenti savijanja i transverzalne sile dobijaju sediferenciranjem kao:

    ϕ(z) =4M0λ

    3

    Ksd· e−λz · cosλz (14)

    M(z) = M0 · e−λz · (cosλz + sinλz) (15)T (z) = −2M0λ · e−λz · sinλz (16)

    Elementi matrice �eksibilnosti predstavljaju odgovaraju¢apomeranja usled jedini£nih sila

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Prikazivanje ²ipova u ra£unskom modeluipovi kao grede na elasti£nom poluprostoruMatrica �eksibilnosti i matrica krutosti ²ipova

    Analiza pojedina£nog ²ipa

    Horizontalna krutost ²ipova

    Prema tome, za uslove H0 = 1 i z = 0 dobijaju se elementiF11 i F31, a za uslove M0 = 1 i z = 0 elementi F31 i F33:

    Za H0 = 1 i z = 0:

    v(0) =2λ

    Ksd= F11 ϕ(0) =

    2λ2

    Ksd= F31 (17)

    Za M0 = 1 i z = 0:

    v(0) =2λ2

    Ksd= F13 = F31 ϕ(0) =

    4λ3

    Ksd= F33 (18)

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Prikazivanje ²ipova u ra£unskom modeluipovi kao grede na elasti£nom poluprostoruMatrica �eksibilnosti i matrica krutosti ²ipova

    Analiza pojedina£nog ²ipa

    Horizontalna krutost ²ipova

    Imaju¢i u vidu numeri£ke podatke, dobija se za parametar λ,dat sa (8), vrednost λ = 0.159684 m−1

    Sa ovim se dobijaju elementi matrice �eksibilnosti:

    F11 = 1.3905× 10−4 F13 = F31 = 2.2204× 10−5

    F33 = 7.0912× 10−6

    dok je element �eksibilnosti F22 jednak

    F22 =1

    kv= 3.86143× 10−6

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Prikazivanje ²ipova u ra£unskom modeluipovi kao grede na elasti£nom poluprostoruMatrica �eksibilnosti i matrica krutosti ²ipova

    Analiza pojedina£nog ²ipa

    Horizontalna krutost ²ipova

    Zna£i, za deformaciju ²ipa u ravni, matrica �eksibilnosti jejednaka:

    F =

    13.905 0 2.22040 0.386143 02.2204 0 0.70912

    × 10−5Inverzijom matrice �eksibilnosti se dobija matrica krutosti kao:

    K =

    14383.4 0 −45037.30 258971.42 0−45037.3 0 282041.0

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Re²enje primenom Laplasove transformacijeAlternativno numeri£ko re²enje

    Sadrºaj

    1 Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaPrikazivanje ²ipova u ra£unskom modeluipovi kao grede na elasti£nom poluprostoruMatrica �eksibilnosti i matrica krutosti ²ipova

    2 Horizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enjeRe²enje primenom Laplasove transformacijeAlternativno numeri£ko re²enje

    3 Analiza grupe ²ipovaMatrica �eksibilnosti za grupu ²ipovaAnaliza grupe ²ipovaJedna£ine ravnoteºe

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Re²enje primenom Laplasove transformacijeAlternativno numeri£ko re²enje

    Horizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Horizontalna krutost ²ipova

    Alternativno, re²enje diferencijalne jedna£ine ²tapa naelasti£noj (Vinklerovoj) podlozi, dato sa (6):

    EI · d4v

    dz4+Ks · d · v = 0 (19)

    moºe da se dobije, primenom Laplasove transformacije, uslede¢em obliku:

    v(z) = v0·S(λz)+v′0·1

    2λT (λz)+v′′0 ·

    1

    2λ2U(λz)+v′′′0 ·

    1

    4λ3V (λz)

    (20)

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Re²enje primenom Laplasove transformacijeAlternativno numeri£ko re²enje

    Horizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Horizontalna krutost ²ipova

    U re²enju (20) sa v0, v′0, v′′0 , v

    ′′′0 su ozna£ene vrednosti ugiba,

    prvog, drugog i tre¢eg izvoda ugiba na vrhu ²ipa (za z = 0),dok su S, T, U, V funkcije date sa:

    S(λz) = cosh(λz) · cos(λz)T (λz) = cosh(λz) · sin(λz) + sinh(λz) · cos(λz)U(λz) = sinh(λz) · sin(λz) (21)V (λz) = cosh(λz) · sin(λz)− sinh(λz) · cos(λz)

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Re²enje primenom Laplasove transformacijeAlternativno numeri£ko re²enje

    Horizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Horizontalna krutost ²ipova

    Sa λ je ozna£en parametar dat sa (8):

    λ =4

    √Ks · d4EI

    Izvodi funkcija S, T, U, V mogu da se dobiju u obliku

    S′(λz) = −λ · V (λz)T ′(λz) = 2λ · S(λz)U ′(λz) = λ · T (λz) (22)V ′(λz) = 2λ · U(λz)

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Re²enje primenom Laplasove transformacijeAlternativno numeri£ko re²enje

    Horizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Horizontalna krutost ²ipova

    Imaju¢i u vidu da su momenat savijanja i transverzalna siladati sa:

    M(z) = −EI · v′′(z) T (z) = −EI · v′′′(z) (23)

    re²enje dato sa (20) moºe da se prikaºe i u obliku:

    v(z) = v0 · S(λz) + ϕ0 ·1

    2λT (λz)

    −M0 ·1

    2λ2EIU(λz)− T0 ·

    1

    4λ3EIV (λz)

    (24)

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Re²enje primenom Laplasove transformacijeAlternativno numeri£ko re²enje

    Horizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Horizontalna krutost ²ipova

    U re²enju (24) uvedena je oznaka ϕ0 = v′0, dok su sa M0 i T0ozna£ene vrednosti momenta savijanja i transverzalne sile navrhu ²ipa (za z = 0)

    Re²enje prikazano u obliku (24) pogodno je za primenumetode po£etnih parametara, ²to posebno odgovara u slu£ajuslojevitog tla

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Re²enje primenom Laplasove transformacijeAlternativno numeri£ko re²enje

    Horizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Horizontalna krutost ²ipova

    Ako se izraz (24) diferencira po z dobija se izraz za obrtanje uobliku:

    ϕ(z) = −v0 · λV (λz) + ϕ′0S(λz)

    −M0 ·1

    2λEIT (λz)− T0 ·

    1

    2λ2EIU(λz)

    (25)

    Momenat savijanja i transverzalna sila dati su sa (23):

    M(z) = −EI · v′′(z) T (z) = −EI · v′′′(z)

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Re²enje primenom Laplasove transformacijeAlternativno numeri£ko re²enje

    Horizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Horizontalna krutost ²ipova

    Prema tome, diferenciranjem i prema relacijama (23), dobijajuse izrazi za momenat savijanja i za transverzalnu silu:

    M(z) = v0 · 2λ2EI · U(λz) + ϕ0 · λEI · V (λz)

    +M0S(λz) + T0 ·1

    2λT (λz)

    T (z) = v0 · 2λ3EI · T (λz) + ϕ0 · 2λ2EI · U(λz)−M0 · λV (λz) + T0 · S(λz)

    (26)

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Re²enje primenom Laplasove transformacijeAlternativno numeri£ko re²enje

    Horizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Horizontalna krutost ²ipova

    Relacije (24), (25) i (26) mogu da se prikaºu u matri£nomobliku:

    v(z)ϕ(z)M(z)T (z)

    = [Aij(λz)] ·

    v0ϕ0M0T0

    (27)gde je [Aij(λz)] odgovaraju¢a (prenosna) matrica, dok suv0, ϕ0,M0, i T0 vrednosti horizontalnog pomeranja, obrtanja,momenta savijanja i transverzalne sile na glavi ²ipa (za z = 0)

    Relacija (27) moºe da se prikaºe skra¢eno:

    q(z) = A(λz) q0 (28)

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Re²enje primenom Laplasove transformacijeAlternativno numeri£ko re²enje

    Horizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Vektori q(z) i q0 su, o£igledno, dati sa

    q(z) =

    v(z)ϕ(z)M(z)T (z)

    q0 =

    v0ϕ0M0T0

    (29)dok je matrica A = [Aij ] data u obliku

    S(λz) 12λT (λz) −1

    2λ2EIU(λz) − 1

    4λ3EIV (λz)

    −λV (λz) S(λz) − 12λEIT (λz) −1

    2λ2·EI · U(λz)2λ2EI · U(λz) λEI · V (λz) S(λz) 12λT (λz)2λ3EI · T (λz) 2λ2EI · U(λz) −λV (λz) S(λz)

    (30)

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Re²enje primenom Laplasove transformacijeAlternativno numeri£ko re²enje

    Horizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Horizontalna krutost ²ipova

    Relacija (27) je osnov za odreivanje sistema prenosnihmatrica za slu£aj slojevitog tla

    Naravno, relacija (27) moºe da se koristi i u slu£aju jednogsloja, koji je dovoljno homogene strukture

    Takoe, ako je tlo sastavljeno iz vi²e slojeva, ali je izvr²enoosrednjavanje horizontalne krutosti, odn. odreivanjeekvivalentne horizontalne krutosti, relacija (27) moºe takoeda se koristi

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Re²enje primenom Laplasove transformacijeAlternativno numeri£ko re²enje

    Horizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Metoda prenosnih matrica

    Posmatra se tlo koje se sastoji iz n slojeva sa odgovaraju¢imrazli£itim karakteristikama hi, Esi, γi, ϕi, νi, itd

    Za svaki sloj i odrede se odgovaraju¢e matrice AiRelacija (28) moºe da se napi²e za svaki sloj:

    qi = Ai qi−1 (i = 1, 2, . . . , n) (31)

    gde su qi−1 i qi vektori (29) na po£etku i na kraju svakogsloja i, dok je Ai matrica (30) za posmatrani sloj i

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Re²enje primenom Laplasove transformacijeAlternativno numeri£ko re²enje

    Horizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Metoda prenosnih matrica

    Relacije (31) pi²u se, redom, za sve slojeve

    q1 = A1 q0

    q2 = A2 q1 = A2 ·A1 q0q3 = A3 q2 = A3 ·A2 ·A1 q0...

    qn = An qn−1 = A∗ q0

    (32)

    gde je A∗ prenosna matrica data sa

    A∗ = An ·An−1 · · ·A2 ·A1 (33)

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Re²enje primenom Laplasove transformacijeAlternativno numeri£ko re²enje

    Horizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Metoda prenosnih matrica

    Dakle, preko ukupne prenosne matrice A∗ uspostavlja se vezaizmeu pomeranja, obrtanja, momenta savijanja itransverzalne sila na kraju poslednjeg sloja, odnosno u bazi²ipa, sa tim veli£inama na po£etku ²ipa:

    qn = A∗ q0 (34)

    gde je A∗ prenosna matrica data proizvodom matrica za svakisloj, prema izrazu (33)

    Naravno, ako je tlo celom duºinom ²ipa homogeno, ili ako jeusvojen jedan ekvivalentan homogen sloj, matrica A∗ je jednamatrica

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Re²enje primenom Laplasove transformacijeAlternativno numeri£ko re²enje

    Horizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Metoda prenosnih matrica

    Relacija (34) moºe da se koristi, na primer, za alternativnoodreivanje koe�cijenata matrice �eksibilnosti, koji su dati sa(17) i (18)

    Naime, grani£ni uslovi na vrhu ²ipa, za z = 0, dati su saM(0) = M0, T (0) = T0, tako da su dve integracionekonstante, odn. dva po£etna parametra time odreeni

    Iz grani£nih uslova na donjem kraju ²ipa: M(L) = 0 iT (L) = 0 odreuju preostala dva po£etna parametra v0 i ϕ0

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Re²enje primenom Laplasove transformacijeAlternativno numeri£ko re²enje

    Horizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Metoda prenosnih matrica

    Iz grani£nih uslova na donjem kraju ²ipa dobija se sistemjedna£ina po parametrima v0 i ϕ0:[

    2λ2EI · U(λL) λEI · V (λL)2λ3EI · T (λL) 2λ2EI · U(λL)

    ]·{v0ϕ0

    }=

    {A0B0

    }(35)

    Vektor slobodnog £lana, za slu£aj jedini£nog momenta na vrhuM0 = 1.0, pri £emu je T0 = 0, dat je sa:{

    A0B0

    }=

    {−S(λL)λV (λL)

    }(36)

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Re²enje primenom Laplasove transformacijeAlternativno numeri£ko re²enje

    Horizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Metoda prenosnih matrica

    Za slu£aj jedini£ne horizontalne sile na vrhu T0 = 1.0, pri £emuje M0 = 0, vektor slobodnog £lana dat je sa:{

    A0B0

    }=

    {− 12λT (λL)−S(λL)

    }(37)

    Re²enje grani£nih uslova (35), za slobodni £lan dat sa (36)daje koe�cijente �eksibilnosti: v0 = −F31 i ϕ0 = F33Re²enjem jedna£ina (35) za slobodan £lan dat sa (37) dobijajuse koe�cijenti �eksibilnosti: v0 = −F11 i ϕ0 = F13Ako se unesu posmatrane cifre za ekvivalentnu horizontalnukrutost tla Ks, kao i podatke za ²ip Φ880, dobija se

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Re²enje primenom Laplasove transformacijeAlternativno numeri£ko re²enje

    Koe�cijenti matrice �esibilnosti (bez vertikalne)

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Re²enje primenom Laplasove transformacijeAlternativno numeri£ko re²enje

    Horizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Metoda prenosnih matrica

    Razlika izmeu dobijenih vrednosti za koe�cijente �eksibilnostiprema (35), kao i prema relacijama (17) i (18) je zanemarljiva

    Jedna£ine (35) predstavljaju re²enje diferencijalne jedna£inegrede na elasti£noj podlozi, date sa (6), za ²ip kona£ne duºine

    Relacije date sa (17) i (18) odnose se na re²enje istediferencijalne jedna£ine, ali za ²tap beskona£ne duºine

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Re²enje primenom Laplasove transformacijeAlternativno numeri£ko re²enje

    Sadrºaj

    1 Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaPrikazivanje ²ipova u ra£unskom modeluipovi kao grede na elasti£nom poluprostoruMatrica �eksibilnosti i matrica krutosti ²ipova

    2 Horizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enjeRe²enje primenom Laplasove transformacijeAlternativno numeri£ko re²enje

    3 Analiza grupe ²ipovaMatrica �eksibilnosti za grupu ²ipovaAnaliza grupe ²ipovaJedna£ine ravnoteºe

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Re²enje primenom Laplasove transformacijeAlternativno numeri£ko re²enje

    Horizontalna krutost ²ipova - numeri£ko re²enje

    Alternativno numeri£ko re²enje

    Kao numeri£ka alternativa u odreivanju matrice �eksibilnosti,odnosno krutosti ²ipova, moºe da se formira ra£unski modelizolovanog ²ipa, gde je horizontalna krutost tla prikazana prekoekvivalentnih prostih ²tapova

    Ako se usvoje horizontalni prosti ²tapovi po visini ²ipa nameusobnim, dovoljno malim, razmacima ∆z, onda jeekvivalentna koncentrisana horizontalna krutost na mestimazamenjuju¢ih prostih ²tapova data sa:

    Ki = Ks · d ·∆z (38)

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Re²enje primenom Laplasove transformacijeAlternativno numeri£ko re²enje

    Horizontalna krutost ²ipova - numeri£ko re²enje

    Alternativno numeri£ko re²enje

    Imaju¢i u vidu da je aksijalna krutost prostog ²tapa, modulaelasti£nosti E, povr²ine popre£nog preseka A i duºine ` datasa:

    K =EA

    `(39)

    onda treba da bude zadovoljena relacija:

    Ki = Ks ·D ·∆z =EAi`

    (40)

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Re²enje primenom Laplasove transformacijeAlternativno numeri£ko re²enje

    Horizontalna krutost ²ipova - numeri£ko re²enje

    Alternativno numeri£ko re²enje

    Uobi£ajeno je da se usvoji neka pogodna duºina zamenjuju¢ihprostih ²tapova `

    Pogodno je da se usvoji da je ` = 1.0 m

    Takoe je pogodno da se usvoji neka pogodna vrednost zamodul elasti£nosti E

    Iz relacije (40) dobije se onda odgovaraju¢a povr²inapopre£nog preseka prostog ²tapa:

    Ai =Ki · lE

    =Ks ·D ·∆z · L

    E(41)

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Re²enje primenom Laplasove transformacijeAlternativno numeri£ko re²enje

    Horizontalna krutost ²ipova - numeri£ko re²enje

    Alternativno numeri£ko re²enje

    Formiran je odgovaraju¢i ra£unski model ²ipa, sa zamenjuju¢improstim ²tapovima umesto tla, koji je optere¢en sa jedini£nimmomentom savijanja M0 = 100 kNm i sa jedini£nomhorizontalnom silom na vrhu ²ipa T0 = 100 kN

    Za odreivanje koe�cijenata �eksibilnosti koriste se samohorizontalna pomeranja i obrtanja na vrhu ²ipa dobijena zajedini£ne vrednosti momenta i transverzalne sile na vrhu ²ipa

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Re²enje primenom Laplasove transformacijeAlternativno numeri£ko re²enje

    Ra£unski model ²ipa u odreivanju �eksibilnosti

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Re²enje primenom Laplasove transformacijeAlternativno numeri£ko re²enje

    Horizontalna pomeranja i obrtanja za H = 100

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Re²enje primenom Laplasove transformacijeAlternativno numeri£ko re²enje

    Horizontalna pomeranja i obrtanja za M = 100

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Re²enje primenom Laplasove transformacijeAlternativno numeri£ko re²enje

    Horizontalna krutost ²ipova - numeri£ko re²enje

    Alternativno numeri£ko re²enje

    Koe�cijenti �eksibilnosti usled jedini£ne sile H = 100 kN:- horizontalno pomeranje vrha ²ipa . . . . . . . . . . . Xd = 13.89 mm- obrtanje vrha ²ipa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zr = 2.17 rad/1000- koe�cijenti F11 i F13

    F11 =13.89× 10−3

    100= 1.389× 10−4

    F13 =2.17× 10−3

    100= 2.17× 10−5

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Re²enje primenom Laplasove transformacijeAlternativno numeri£ko re²enje

    Horizontalna krutost ²ipova - numeri£ko re²enje

    Alternativno numeri£ko re²enje

    Koe�cijenti �eksibilnosti usled jedini£nog momenta M = 100kNm:

    - horizontalno pomeranje vrha ²ipa . . . . . . . . . . . . Xd = 2.17 mm- obrtanje vrha ²ipa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zr = 0.69 rad/1000- koe�cijenti F33 i F31

    F33 =0.69× 10−3

    100= 6.9× 10−6

    F31 =2.17× 10−3

    100= 2.17× 10−5

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Re²enje primenom Laplasove transformacijeAlternativno numeri£ko re²enje

    Horizontalna krutost ²ipova - numeri£ko re²enje

    Alternativno numeri£ko re²enje

    Vidi se da se dobijaju prihvatljivo iste vrednosti za koefcijente�eksibilnosti vrha ²ipa koji su dobijeni na razne alternativnena£ine:

    Re²avanjem diferencijalne jedna£ine grede na elasti£nojpodlozi, za ²tap beskona£ne duºine (prema relacijama (17) i(18):

    F11 = 1.3905× 10−4

    F13 = F31 = 2.2204× 10−5

    F33 = 7.0912× 10−6

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Re²enje primenom Laplasove transformacijeAlternativno numeri£ko re²enje

    Horizontalna krutost ²ipova - numeri£ko re²enje

    Alternativno numeri£ko re²enje

    Re²avanjem diferencijalne jedna£ine grede na elasti£nojpodlozi, za ²tap kona£ne duºine (prema (35) - (37)):

    F11 = 1.3942× 10−4

    F13 = F31 = 2.2206× 10−5

    F33 = 7.1177× 10−6

    Numeri£kim izra£unavanjem pomeranja i obrtanja vrha ²ipa naelasti£noj podlozi za jedini£ne uticaje (program Tower):

    F11 = 1.389× 10−4

    F13 = F31 = 2.17× 10−5

    F33 = 6.9× 10−6

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Matrica �eksibilnosti za grupu ²ipovaAnaliza grupe ²ipovaJedna£ine ravnoteºe

    Sadrºaj

    1 Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaPrikazivanje ²ipova u ra£unskom modeluipovi kao grede na elasti£nom poluprostoruMatrica �eksibilnosti i matrica krutosti ²ipova

    2 Horizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enjeRe²enje primenom Laplasove transformacijeAlternativno numeri£ko re²enje

    3 Analiza grupe ²ipovaMatrica �eksibilnosti za grupu ²ipovaAnaliza grupe ²ipovaJedna£ine ravnoteºe

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Matrica �eksibilnosti za grupu ²ipovaAnaliza grupe ²ipovaJedna£ine ravnoteºe

    Matrica �eksibilnosti za grupu ²ipova

    Grupa ²ipova

    ipovi nikad nisu izolovani elementi, ve¢ su uvek u grupi

    Posmatra se grupa ²ipova £ije su glave proizvoljno rasporeeneu jednoj horizontalnoj ravni (u kojoj se nalazi temeljna plo£akoja povezuje ²ipove)

    Na temeljnu plo£u se prenosi proizvoljno optere¢enje zarazli£ite slu£ajeve optere¢enja kojima je izloºena konstrukcijaKao sile veze izmeu ²ipova i temeljne plo£e, na glavu svakog²ipa prenosi se sistem generalisanih sila koji £ine

    - vertikalna normalna sila- dve horizontalne transverzalne sile- dva momenta savijanja oko dve horizontalne ose

    Jedino se zanemaruje momenat torzije ²ipa

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Matrica �eksibilnosti za grupu ²ipovaAnaliza grupe ²ipovaJedna£ine ravnoteºe

    Matrica �eksibilnosti za grupu ²ipova

    Grupa ²ipova

    Prema tome, matrica �eksibilnosti vrha ²ipa, ili matricakrutosti, u prostornom slu£aju je reda pet

    Uz logi£nu predpostavku da su karakteristike tla iste u obahorizontalna pravca, onda su i odgovaraju¢i elementi matricaisti

    Za sile u jednoj vertikalnoj ravni, mtrica �eksibilnosti, reda 3,data je kao:

    uvϕ

    = F11 0 F130 F22 0F31 0 F33

    ·

    H0V0M0

    pri £emu je F13 = F31

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Matrica �eksibilnosti za grupu ²ipovaAnaliza grupe ²ipovaJedna£ine ravnoteºe

    Matrica �eksibilnosti za grupu ²ipova

    Grupa ²ipova - matrica �eksibilnosti

    Uz oznake elemenata matrice �eksibilnosti kao za slu£ajoptere¢enja u jednoj vertikalnoj ravni, u prostornom slu£ajumatrica �eksibilnosti data je sa

    [F ] =

    F11 0 0 0 F130 F22 0 0 00 0 F11 F13 00 0 F13 F33 0F13 0 0 0 F33

    (42)

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Matrica �eksibilnosti za grupu ²ipovaAnaliza grupe ²ipovaJedna£ine ravnoteºe

    Matrica �eksibilnosti za grupu ²ipova

    Grupa ²ipova - matrica krutosti

    Koe�cijenti Fij u matrici �eksibilnosti (42) dati su sa izrazima(17) i (18) koji su prikazani za slu£aj optere¢enja ²ipa u jednojravni, dok je koe�cijent F22 dat sa izrazom (3) za s = 1, odn.sa recipro£nom vredno²¢u izraza (4) za kvMatrica krutosti je inverzna u odnosu na matricu �eksibilnostii iste je strukture kao i matrica �eksibilnosti, zna£i, data je uobliku:

    [K] =

    K11 0 0 0 K13

    0 K22 0 0 00 0 K11 K13 00 0 K13 K33 0K13 0 0 0 K33

    (43)Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Matrica �eksibilnosti za grupu ²ipovaAnaliza grupe ²ipovaJedna£ine ravnoteºe

    Sadrºaj

    1 Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaPrikazivanje ²ipova u ra£unskom modeluipovi kao grede na elasti£nom poluprostoruMatrica �eksibilnosti i matrica krutosti ²ipova

    2 Horizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enjeRe²enje primenom Laplasove transformacijeAlternativno numeri£ko re²enje

    3 Analiza grupe ²ipovaMatrica �eksibilnosti za grupu ²ipovaAnaliza grupe ²ipovaJedna£ine ravnoteºe

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Matrica �eksibilnosti za grupu ²ipovaAnaliza grupe ²ipovaJedna£ine ravnoteºe

    Matrica �eksibilnosti za grupu ²ipova

    Grupa ²ipova

    Usvaja se inercijalni (globalni) koordinatni sistem dekartovihosa Axyz:

    - osa y je vertikalna osa sa smerom na dole- ose x i z su dve meusobno ortogonalne horizontalne ose- ta£ka A je pol (referentna ta£ka) temelja

    U odnosu na ovaj nepokretan koordinatni sistem poloºaj glavesvakog ²ipa Pk ima koordinate Pk(xk, 0, zk)

    Na£elno, mogu¢e je da ²ipovi ne budu svi u jednojhorizontalnoj ravni (y = 0), tako da moºe da budePk(xk, yk, zk), gde je yk 6= 0

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Matrica �eksibilnosti za grupu ²ipovaAnaliza grupe ²ipovaJedna£ine ravnoteºe

    Matrica �eksibilnosti za grupu ²ipova

    Grupa ²ipova

    Za svaki ²ip se usvaja lokalni koordinatni sitem Pkxkykzk kojije paralelan sa globalnim sistemom OxyzGeneralisana pomeranja glave svakog ²ipa su

    - u, v, w . . . pomeranja glave ²ipa u pravcima lokalnih osaPkxkykzk

    - ϕx, ϕz . . . obrtanja glave ²ipa oko lokalnih horizontalnih osa²ipa xk i zk

    Prema tome, veza ²ipa sa temeljnom plo£om prikazuje se sapet stepeni slobode

    Jedini stepen slobode koji se zanemaruje je rotacija glave ²ipaoko vertikalne ose (torzija ²ipa)

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Matrica �eksibilnosti za grupu ²ipovaAnaliza grupe ²ipovaJedna£ine ravnoteºe

    Matrica �eksibilnosti za grupu ²ipova

    Grupa ²ipova

    Generalisane sile koje deluju u glavi svakog ²ipa su- Tx, Ny, Tz . . . transverzalne (horizontalne) sile u pravcimalokalnih osa xk i zk, kao i normalna (vertikalna) sila u pravcuose yk

    - Mx,Mz . . . momenti savijanja ²ipa oko lokalnih horizontalnihosa xk i zk

    Dakle, generalisana £vorna pomeranja i generalisane £vorne sileu glavi svakog ²ipa broj k date su sa

    qk =

    uvwϕxϕy

    k

    Sk =

    TxNyTzMxMy

    k

    (44)

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Matrica �eksibilnosti za grupu ²ipovaAnaliza grupe ²ipovaJedna£ine ravnoteºe

    Matrica �eksibilnosti za grupu ²ipova

    Grupa ²ipova

    Temeljna konstrukcija se tretira kao kruta celina sa pet stepenislobode kretanja, dok su ²ipovi spolja²nje veze kojeograni£avaju mogu¢nost kretanja temeljne konstrukcije

    Generalisane koordinate krutog temelja (pomeranja pola u tripravca i obrtanja oko dve horizontalne ose) ozna£ene su,redom sa u0, v0, w0, ϕx0, ϕz0Ove generalisane koordinate mere se u odnosu na ravnoteºnukon�guraciju temeljne konstrukcije, odnosno u odnosu na"`nenapregnuto stanje opruga"' koje predstavljaju spolja²njeveze za temeljnu konstrukciju

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Matrica �eksibilnosti za grupu ²ipovaAnaliza grupe ²ipovaJedna£ine ravnoteºe

    Globalna i lokalna pomeranja

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Matrica �eksibilnosti za grupu ²ipovaAnaliza grupe ²ipovaJedna£ine ravnoteºe

    Matrica �eksibilnosti za grupu ²ipova

    Grupa ²ipova

    Posmatra se proizvoljna ta£ka temeljne plo£e Pk, u kojoj senalazi jedan od ²ipova, i neka je poloºaj te ta£ke u odnosu napol A odreen sa vektorom poloºaja:

    ~dk =−→AP k = {xk, yk, zk}

    Imaju¢i u vidu da se sistem posmatra kao kruto telo, dobija seslede¢a veza izmeu lokalnih i globalnih pomeranja:

    ukvkwkϕxkϕzk

    =

    1 0 0 0 −yk0 1 0 −zk xk0 0 1 yk 00 0 0 1 00 0 0 0 1

    ·

    u0v0w0ϕx0ϕz0

    (45)Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Matrica �eksibilnosti za grupu ²ipovaAnaliza grupe ²ipovaJedna£ine ravnoteºe

    Matrica �eksibilnosti za grupu ²ipova

    Grupa ²ipova

    Relacija (45) moºe da se prikaºe skra¢eno u obliku:

    qk = Tk · q0 (46)

    gde su- qk . . . vektor lokalnih pomeranja proizvoljne ta£ke (glave ²ipa)Pk

    - q0 . . . vektor globalnih pomeranja temeljne konstrukcije- Tk . . . odgovaraju¢a matrica transformacije data sa (45)

    Relacija (46) prikazuje generalisana pomeranja glave ²ipa brojk, koji je kruto vezan sa krutom temeljnom plo£om, prekogeneralisanh pomeranja referentne ta£ke A temeljne plo£e

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Matrica �eksibilnosti za grupu ²ipovaAnaliza grupe ²ipovaJedna£ine ravnoteºe

    Sadrºaj

    1 Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaPrikazivanje ²ipova u ra£unskom modeluipovi kao grede na elasti£nom poluprostoruMatrica �eksibilnosti i matrica krutosti ²ipova

    2 Horizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enjeRe²enje primenom Laplasove transformacijeAlternativno numeri£ko re²enje

    3 Analiza grupe ²ipovaMatrica �eksibilnosti za grupu ²ipovaAnaliza grupe ²ipovaJedna£ine ravnoteºe

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Matrica �eksibilnosti za grupu ²ipovaAnaliza grupe ²ipovaJedna£ine ravnoteºe

    Jedna£ine ravnoteºe

    Grupa ²ipova

    Ako se sile veze u ta£ki Pk (u glavi ²ipa) ozna£e sa vektoromSk, pri £emu su sile pozitivne u pozitivnim smerovima lokalnihosa, isto kao i lokalna pomeranja, onda su relacije kojepovezuju lokalne sile u ta£ki Pk i lokalna pomeranja date sa:

    qk = Fk · Sk ⇔ Sk = Kk · qk (47)

    gde su- Kk . . . lokalna matrica krutosti, data sa (43)- Fk . . . lokalna matrica �eksibilnosti, data sa (42)

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Matrica �eksibilnosti za grupu ²ipovaAnaliza grupe ²ipovaJedna£ine ravnoteºe

    Jedna£ine ravnoteºe

    Grupa ²ipova

    Imaju¢i u vidu matricu transformacije Tk, ako se lokalne sileveze u ta£ki Pk redukuju na pol A, onda se dobija relacija:

    S0k = TTk · Sk (48)

    gde je sa T ozna£ena transponovana matrica

    Referentna ta£ka A temeljne plo£e se, po pravilu, usvaja ucentru mase

    Ako je u pitanju temeljna konstrukcija ¢elije silosa, onda jecentar mase na osi simetrije

    Na konstrukciju deluju spolja²nje sile za koje se pretpostavljada su prihvatljivo simetri£no rasporeene u odnosu na osu y uteºi²tu temelja

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Matrica �eksibilnosti za grupu ²ipovaAnaliza grupe ²ipovaJedna£ine ravnoteºe

    Jedna£ine ravnoteºe

    Grupa ²ipova

    Spolja²nje sile mogu da se redukuju na pol A, koji je usvojen uteºi²tu, odn. u centru mase temeljne konstrukcije

    Time se dobija vektor spolja²njih sila Q0:

    Q0 =

    FxFyFzMxMz

    (49)

    Za svaki nezavistan slu£aj optere¢enja konstrukcije moºe da seodredi vektor Q0

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Matrica �eksibilnosti za grupu ²ipovaAnaliza grupe ²ipovaJedna£ine ravnoteºe

    Jedna£ine ravnoteºe

    Grupa ²ipova

    U ta£ki Pk nalazi se jedan od n ²ipova koji ograni£avajumogu¢nost kretanja temeljne konstrukcije

    Ako se temeljna konstrukcija usled spolja²njih sila pomeri,onda su globalne generalisane koordinate temelja date sa q0Odgovaraju¢a pomeranja ta£aka Pk, gde su locirani ²ipovi,odn. spolja²nje veze za temelj, data su sa qk, u skladu sa (46)

    U ta£kama Pk javljaju se restitucione sile

    Sk = Kk · qk (50)

    koje teºe da vrate sistem u nenapregnuto stanje

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Matrica �eksibilnosti za grupu ²ipovaAnaliza grupe ²ipovaJedna£ine ravnoteºe

    Jedna£ine ravnoteºe

    Grupa ²ipova

    Ako se sve restitucione sile redukuju na pol A, u skladu sarelacijama (48), uslovi ravnoteºe aktivnih i reaktivnih sila glase:

    Q0 −n∑k=1

    S0k = 0 (51)

    Zamenom relacija (48), (47) i (46) u uslove ravnoteºe (51),dobija se

    K · q0 = Q0 (52)

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Matrica �eksibilnosti za grupu ²ipovaAnaliza grupe ²ipovaJedna£ine ravnoteºe

    Jedna£ine ravnoteºe

    Grupa ²ipova

    U jedna£ini (52) sa K ozna£ena je globalna matrica krutostisistema data sa:

    K =

    n∑k=1

    T Tk ·Kk · Tk (53)

    U relaciji (53) Kk su matrice krutosti ²ipova, date sa (43),dok su Tk matrice transformacija prikazane sa (45) kojima seuzima u obzir poloºaj svakog ²ipa

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Matrica �eksibilnosti za grupu ²ipovaAnaliza grupe ²ipovaJedna£ine ravnoteºe

    Re²enje jedna£ina ravnoteºe

    Grupa ²ipova

    Re²avanjem jedna£ina ravnoteºe (52), za date spolja²nje sile,dobijaju se odgovaraju¢a globalna pomeranja sistema kaoceline:

    q0 = K−1 ·Q0 (54)

    Prema relacijama (46) dobijaju se lokalna pomeranja na spojutemeljne konstrukcije i ²ipova, odn. pomeranja u glavama²ipova

    Sa tim lokalnim pomeranjima odreuju se, prema relacijama(47), lokalne sile veze izmeu ²ipova i temeljne konstrukcije

    Zna£i, dobija se:

    Sk = Kk · qk = Kk · Tk · q0 (55)

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Matrica �eksibilnosti za grupu ²ipovaAnaliza grupe ²ipovaJedna£ine ravnoteºe

    Uticaji u ²ipovima

    Grupa ²ipova

    Kada su, za posmatrane spolja²nje sile koje deluju na sistem,odreene sile veze izmeu temeljne konstrukcije i ²ipova,prema relacijama (55), mogu da se zatim analiziraju ²ipovisvaki za sebe i da se odreuju uticaji duº ose svakog ²ipaprema prikazanom re²enju diferencijalne jedna£ine (6)

    Za uticaj samo transverzalne (horizontalne) sile na vrhu ²ipa,ugibi (horizontalna pomeranja) ²ipa dati su sa (9):

    v(z) =2H0λ

    Ksd· e−λz · cosλz

    gde je

    λ =4

    √Ks · d4EI

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Matrica �eksibilnosti za grupu ²ipovaAnaliza grupe ²ipovaJedna£ine ravnoteºe

    Uticaji u ²ipovima

    Grupa ²ipova

    Obrtanja, momenti savijanja i transverzalne sile, za uticajhorizontalne sile na vrhu ²ipa, dobijaju se diferenciranjem kao:

    ϕ(z) =2H0λ

    2

    Ksd· e−λz · (cosλz + sinλz)

    M(z) =H0λ· e−λz · sinλz

    T (z) = H0 · e−λz · (cosλz − sinλz)

    Sila H0 je horizontalna sila Tx ili Tz

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Matrica �eksibilnosti za grupu ²ipovaAnaliza grupe ²ipovaJedna£ine ravnoteºe

    Uticaji u ²ipovima

    Grupa ²ipova

    Ako se posmatra da na vrhu ²ipa deluje samo momenatsavijanja M0, onda je re²enje diferencijalne jedna£ine savijanjadato sa:

    v(z) =2M0λ

    2

    Ksd· e−λz · (cosλz − sinλz)

    Koncentrisani momenat savijanja na vrhu ²ipa M0 je, redom,momenat Mx, odn. Mz

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Matrica �eksibilnosti za grupu ²ipovaAnaliza grupe ²ipovaJedna£ine ravnoteºe

    Uticaji u ²ipovima

    Grupa ²ipova

    Obrtanja, momenti savijanja i transverzalne sile dobijaju sediferenciranjem kao:

    ϕ(z) =4M0λ

    3

    Ksd· e−λz · cosλz

    M(z) = M0 · e−λz · (cosλz + sinλz)T (z) = −2M0λ · e−λz · sinλz

    Ukoliko je ²ip kruºnog popre£nog preseka (simetri£an), onda jemogu¢e da se prema dobijenim silama veze na glavi ²ipa odrederezultuju¢a transverzalna sila i rezultuju¢i momenat savijanja:

    H0 =√T 2x + T

    2z M0 =

    √M2x +M

    2z

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Matrica �eksibilnosti za grupu ²ipovaAnaliza grupe ²ipovaJedna£ine ravnoteºe

    Raspodela momenata savijanja duº ²ipa

    0 5 10 15 20Length along pile L [m]

    0

    500

    1000

    1500

    2000

    Mom

    ents

    M[k

    Nm

    ]

    Bending Moments M (layered soil)M for M-maxM for M-min

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Matrica �eksibilnosti za grupu ²ipovaAnaliza grupe ²ipovaJedna£ine ravnoteºe

    Raspodela transverzalnih sila duº ²ipa

    0 5 10 15 20Length along pile L [m]

    -200

    -100

    0

    100

    200

    300

    400

    500

    Shea

    rfo

    rces

    T[k

    N]

    Shear Forces T (layered soil)T for M-maxT for M-min

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Matrica �eksibilnosti za grupu ²ipovaAnaliza grupe ²ipovaJedna£ine ravnoteºe

    Raspodela momenata savijanja duº ²ipa

    0 5 10 15 20Length along pile L [m]

    0

    500

    1000

    1500

    Mom

    ents

    M[k

    Nm

    ]

    Bending Moments MProgram Silo-AnalysisProgram Winkler

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Matrica �eksibilnosti za grupu ²ipovaAnaliza grupe ²ipovaJedna£ine ravnoteºe

    Raspodela transverzalnih sila duº ²ipa

    0 5 10 15 20Length along pile L [m]

    -200

    -100

    0

    100

    200

    300

    400

    500

    Mom

    ents

    M[k

    Nm

    ]

    Shear forces TProgram Silo-AnalysisProgram Winkler

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Matrica �eksibilnosti za grupu ²ipovaAnaliza grupe ²ipovaJedna£ine ravnoteºe

    Uporedna raspodela momenata savijanja duº ²ipa

    0 5 10 15 20Length along pile L [m]

    0

    500

    1000

    1500

    2000

    Mom

    ents

    M[k

    Nm

    ]

    Bending Moments MM for M-max, equivalent soilM for M-min, equivalent soilM for M-max, layered soilM for M-min, layered soil

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Matrica �eksibilnosti za grupu ²ipovaAnaliza grupe ²ipovaJedna£ine ravnoteºe

    Uporedna raspodela transverzalnih sila duº ²ipa

    0 5 10 15 20Length along pile L [m]

    -200

    -100

    0

    100

    200

    300

    400

    500

    Shea

    rfo

    rces

    T[k

    N]

    Shear Forces TT for M-max, equivalent soilT for M-min, equivalent soilT for M-max, layered soilT for M-min, layered soil

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Matrica �eksibilnosti za grupu ²ipovaAnaliza grupe ²ipovaJedna£ine ravnoteºe

    Popre£ni presek i armiranje ²ipa

    SIP Φ 880 mm – Armiranje sa 16 R Φ 25

    Piles in Novorosiisk

    S.Brcic 2006/1/2

    All dimensions in millimetresClear cover to transverse reinforcement = 40 mm

    Inertia (mm4) x 106

    Area (mm2) x 103

    yt (mm)

    yb (mm)

    St (mm3) x 103

    Sb (mm3) x 103

    601.3

    28772.1

    440

    440

    65391.1

    65391.1

    666.2

    33366.1

    440

    440

    75832.0

    75832.0

    Gross Conc. Trans (n=9.12)

    Geometric Properties

    Crack Spacing

    Loading (N,M,V + dN,dM,dV)

    2 x dist + 0.1 db /ρ

    2000 , 100.0 , 0.0 + 20.0 , 1.0 , 0.0

    880

    16 - 25M

    10M @ 250 mm

    Concrete

    εc' = 1.86 mm/m

    fc' = 20.5 MPa

    a = 19 mmft = 1.51 MPa (auto)

    Rebar

    εs = 100.0 mm/m

    fu = 600 MPa

    Trans, fy= 240Long, fy= 400

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Matrica �eksibilnosti za grupu ²ipovaAnaliza grupe ²ipovaJedna£ine ravnoteºe

    Uticaji u ²ipu i dijagram interakcije

    Internal Forces

    440

    mm

    C: 6998 kN

    201 mm

    T: 1144 kN 293 mm

    Control : M-N

    -1741.0 1740.9

    4362.4

    -15271.5

    Piles in Novorosiisk

    S.Brcic 2006/1/2

    All dimensions in millimetresClear cover to transverse reinforcement = 40 mm

    Inertia (mm4) x 106

    Area (mm2) x 103

    yt (mm)

    yb (mm)

    St (mm3) x 103

    Sb (mm3) x 103

    601.3

    28772.1

    440

    440

    65391.1

    65391.1

    666.2

    33366.1

    440

    440

    75832.0

    75832.0

    Gross Conc. Trans (n=9.12)

    Geometric Properties

    Crack Spacing

    Loading (N,M,V + dN,dM,dV)

    2 x dist + 0.1 db /ρ

    2000 , 100.0 , 0.0 + 20.0 , 1.0 , 0.0

    880

    16 - 25M

    10M @ 250 mm

    Concrete

    εc' = 1.86 mm/m

    fc' = 20.5 MPa

    a = 19 mmft = 1.51 MPa (auto)

    Rebar

    εs = 100.0 mm/m

    fu = 600 MPa

    Trans, fy= 240Long, fy= 400

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Matrica �eksibilnosti za grupu ²ipovaAnaliza grupe ²ipovaJedna£ine ravnoteºe

    Dijagram M-N interakcije ²ipa

    Axi

    al F

    orce

    (kN

    )

    Moment (kNm)

    M-N Interaction

    -3000.0

    -6000.0

    -9000.0

    -12000.0

    -15000.0-15000.0

    -12000.0

    -9000.0

    -6000.0

    -3000.0

    0.0

    3000.0

    -300.0-600.0-900.0-1500.0 0.0 300.0 600.0 900.0 1200.0 1500.0

    Legend Cracking Crush on bottom Crush on Top

    N+MM: 1741 kNm

    N: -5854 kN

    Cross Section

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Matrica �eksibilnosti za grupu ²ipovaAnaliza grupe ²ipovaJedna£ine ravnoteºe

    Baterija silosa fundiranih na ²ipovima

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Matrica �eksibilnosti za grupu ²ipovaAnaliza grupe ²ipovaJedna£ine ravnoteºe

    Baterija silosa fundiranih na ²ipovima

    9016

    41860

    33250

    3546

    17504

    C

    B

    A

    Itemref

    Designed by

    Edition Sheet

    ScaleDate Filename Approved by - dateChecked by

    Title/Name, designation, material, dimension etc QuantityArticle No./Reference

    RevNo Revision noteDate Signature Checked

    43 2 156 78 91011 121314 15161011 121314 15163 456 7 12

    L

    J

    K

    I

    M

    N

    O

    P

    G

    F

    E

    D

    C

    B

    AHO

    N

    M

    L

    K

    J

    PI

    H

    G

    F

    E

    D

    B

    A

    C

    East Point Holdings LtdSystems 30 & 40 - level 0.00

    N-02-001

    ZC JT XXX - 00/00/00 XXX 26.04.2005 1:200

    0 1/1

    BE 3.6

    BE 3.5

    BE 3.4

    BE 3.7

    68.8°

    68.8°

    68.8°

    SB 4.10SB 4.9

    SB 4.8

    SB 4.5

    SB 4.6SB 4.7

    SB 4.4

    SB 4.3

    SB 4.2

    SB 4.1

    CC 4.7

    CC 4.8

    BC 4.1

    BC 4.3

    BC 4.2

    BC 4.1

    1982

    1962

    1377

    3923

    3923

    3923

    3923

    599

    895

    5500

    7500

    1686

    5500

    7500

    ∅28500

    ∅33070

    ∅2850

    0

    4500

    4500

    6618

    27160

    13800

    3000

    3000

    3000

    ∅26900

    ∅27900

    ∅31470

    ∅32470

    ∅26900

    ∅279

    00

    7500

    7500

    3000030000

    34600 34600

    3000030000 30000

    3900

    031

    000

    siberi za praznjenje

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Matrica �eksibilnosti za grupu ²ipovaAnaliza grupe ²ipovaJedna£ine ravnoteºe

    elije silosa Φ32m i Φ27.4m, visine ≈ 30m

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Matrica �eksibilnosti za grupu ²ipovaAnaliza grupe ²ipovaJedna£ine ravnoteºe

    Baterija silosa za ºito fundiranih na ²ipovima

    Uporedne analize fundiranja na ²ipovima

    Baterija silosa za ºito ima 10 ¢elija: 3 pre£nika Φ32m i 7pre£nika Φ27.4m

    Umesto na jedinstvenoj temeljnoj plo£i za celu bateriju, svaka¢elija ima svoj nezavistan temelj na bu²enim ²ipovima Φ880mm (duºine oko 20-22m)

    Napravljeni su ra£unski modeli za svaku od dve vrste ¢elija,primenom programa TowerU zavisnosti on na£ina prikazivanja ²ipova, formirana su dvara£unska modela za svaku od dve ¢elije (S32 i S27):

    - Model S32-Rigid- Model S32-Flexi

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Matrica �eksibilnosti za grupu ²ipovaAnaliza grupe ²ipovaJedna£ine ravnoteºe

    Baterija silosa za ºito fundiranih na ²ipovima

    Uporedne analize fundiranja na ²ipovima

    Jedina razlika izmeu dve grupe ra£nskih modela ¢elija silosaje u tretiranju ²ipova

    U modelu S32-Rigid ²ipovi se posmatraju kao kruti ta£kastioslonci

    U modelu S32-Flexi ²ipovi su prikazani kao elasti£ni ta£kastioslonci prikazani preko pet ekvivalentnih elasti£nih opruga

    Za usvojen geomehani£ki model tla na lokaciji silosa i ²ipova,odreene su matrice �eksibilnosti i matrice krutosti (reda pet)u glavi ²ipa (na spoju ²ipova i temeljne plo£e)

    Usvojeno je da su karakteristike tla iste na celoj lokaciji silosa,tako da svi ²ipovi imaju istu matricu kutosti

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Matrica �eksibilnosti za grupu ²ipovaAnaliza grupe ²ipovaJedna£ine ravnoteºe

    Baterija silosa za ºito fundiranih na ²ipovima

    Uporedne analize fundiranja na ²ipovima

    Uporedno sa analizom primenom programa Tower, napravljenje i ra£unarski program, nazvan Silo-Analysis, za analizu grupe²ipova koji su meusobno povezani krutom temeljnom plo£om

    Osnovna pretpostavka je da je temeljna plo£a koja povezuje²ipove kruta plo£a koja raspolaºe sa pet stepeni slobode

    Spolja²nje optere¢enje, uklju£uju¢i i sopstvenu teºinukonstrukcije i ºita u ¢elijama, unosi se kao glavni vektor sila iglavni vektor momenata koji se dobijaju redukcijom nausvojeni pol (na centar mase temeljne plo£e)

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Matrica �eksibilnosti za grupu ²ipovaAnaliza grupe ²ipovaJedna£ine ravnoteºe

    Baterija silosa za ºito fundiranih na ²ipovima

    Uporedne analize fundiranja na ²ipovima

    ipovi su prikazani kao ta£kaste spolja²nje veze kojeograni£avaju mogu¢nost kretanja temeljne plo£e

    Svaka veza na mestu pojedinih ²ipova prikazana je kaoodgovaraju¢a matrica krutosti reda pet

    Ulazni podaci za program Silo-Analysis odreeni su tako daodgovaraju kon�guraciji reprezentativnih ¢elija silosa pre£nika32m i 27.4m

    Kod oba modela, primenom programa Tower i programaSilo-Analysis, isklju£eno jo² i eventualno dopunsko preno²enjeoptere¢enja na tlo preko neposrednog kontakta donje plo£e,£ime se implicitno uvodi i izvestan koe�cijent sigurnosti

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Matrica �eksibilnosti za grupu ²ipovaAnaliza grupe ²ipovaJedna£ine ravnoteºe

    Program za analizu grupe ²ipova

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Matrica �eksibilnosti za grupu ²ipovaAnaliza grupe ²ipovaJedna£ine ravnoteºe

    Program za analizu grupe ²ipova

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Matrica �eksibilnosti za grupu ²ipovaAnaliza grupe ²ipovaJedna£ine ravnoteºe

    Program za analizu grupe ²ipova

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Matrica �eksibilnosti za grupu ²ipovaAnaliza grupe ²ipovaJedna£ine ravnoteºe

    Program za analizu grupe ²ipova

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Matrica �eksibilnosti za grupu ²ipovaAnaliza grupe ²ipovaJedna£ine ravnoteºe

    Program za analizu grupe ²ipova

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Matrica �eksibilnosti za grupu ²ipovaAnaliza grupe ²ipovaJedna£ine ravnoteºe

    Program za analizu grupe ²ipova

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Matrica �eksibilnosti za grupu ²ipovaAnaliza grupe ²ipovaJedna£ine ravnoteºe

    Program za analizu grupe ²ipova

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Matrica �eksibilnosti za grupu ²ipovaAnaliza grupe ²ipovaJedna£ine ravnoteºe

    Program za analizu grupe ²ipova

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Matrica �eksibilnosti za grupu ²ipovaAnaliza grupe ²ipovaJedna£ine ravnoteºe

    Program za analizu grupe ²ipova

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Matrica �eksibilnosti za grupu ²ipovaAnaliza grupe ²ipovaJedna£ine ravnoteºe

    Program za analizu grupe ²ipova

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Matrica �eksibilnosti za grupu ²ipovaAnaliza grupe ²ipovaJedna£ine ravnoteºe

    Ra£unski model jedne ¢elije silosa (Tower)

    1/9/2006Grain Terminal in Novorosysk Port

    SILO D = 32 m - Flexible Pile Support Model

    Prof. dr Stanko Brcic

    Input data - Structure

    Isometric (Front)Tower - 3D Model Builder 5.4 Registered to Prof dr Stanko Brcic Radimpex - www.radimpex.co.yu

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Matrica �eksibilnosti za grupu ²ipovaAnaliza grupe ²ipovaJedna£ine ravnoteºe

    Vertikalne sile veze izmeu ²ipova i plo£e

    Tower - 3D Model Builder 5.5 Registered to Prof dr Stanko Brcic Radimpex - www.radimpex.co.yu

    Prof. dr Stanko Brcic Grain Terminal in Novorosysk Port

    SILO D = 32 m - Flexible Pile Support Model

    2/17/2006

    R3 = 3929.04R3 = 3914.80

    R3 = 4225.46

    R3 = 4313.38 R3 = 4313.37

    R3 = 4220.85

    R3 = 3947.47

    R3 = 4567.42

    R3 = 4519.28R3 = 4518.81

    R3 = 4568.04

    R3 = 3947.92

    R3 = 4397.41

    R3 = 4675.18

    R3 = 4561.39 R3 = 4561.59

    R3 = 4674.82

    R3 = 4397.23

    R3 = 3658.77R3 = 4394.63

    R3 = 4670.59

    R3 = 4443.98R3 = 4443.74

    R3 = 4670.78

    R3 = 4394.70R3 = 3659.48

    R3 = 4357.82

    R3 = 4525.56

    R3 = 4108.58 R3 = 4108.50

    R3 = 4525.49

    R3 = 4358.11

    R3 = 3780.46

    R3 = 4035.69

    R3 = 3561.01R3 = 3560.67

    R3 = 4035.51

    R3 = 3780.45

    R3 = 2387.40 R3 = 2393.52

    R3 = 3058.05

    R3 = 2980.68

    R3 = 2939.84

    R3 = 2848.37 R3 = 2848.63

    R3 = 2939.69

    R3 = 2980.58

    R3 = 3057.87

    R3 = 31

    R3 = 32

    R3 = 3307.94

    R3 = 3367.77

    R3 = 3436.49

    R3 = 3467.01R3 = 3471.65

    R3 = 3436.76

    R3 = 3367.92

    R3 = 3308.14

    R3 = 3217.69

    R3 = 3131.52

    Load 7: Grav itational load G + P

    Support Reactions Lev el: Lower Plate -0.850 [0.00]

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Matrica �eksibilnosti za grupu ²ipovaAnaliza grupe ²ipovaJedna£ine ravnoteºe

    Horizontalne sile veze izmeu ²ipova i plo£e

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Matrica �eksibilnosti za grupu ²ipovaAnaliza grupe ²ipovaJedna£ine ravnoteºe

    Uporedni prikaz vertikalnih sila u ²ipovima

    Stanko Br£i¢ Odabrana poglavlja betonskih konstrukcija

  • Koncepti analize fundiranja na ²ipovimaHorizontalna krutost ²ipova - alternativno re²enje

    Analiza grupe ²ipova

    Matrica �eksibilnosti za grupu ²ipovaAnaliza grupe ²ipovaJedna£ine ravnoteºe

    Fundiranje na ²ipovima baterije silosa

    Analiza dobijenih rezultata: gravitaciono optere¢enje

    Ako se pogledaju dobijene cifre, moºe da se konstatuje da jemodel sa beskona£no krutim ta£kastim osloncima nedovoljnorealan, ²to se vidi u izraºenijoj neravnomernosti sila u ²ipovima

    Sile u ²ipovima koje su dobijene programom Tower u modelusa elasti£nim osloncima i sa programom Silo-Analysis suprihvatljivo sli£nih meusobnih vrednosti i pri tome su ²ipovimeusobno ravnomernije angaºovaniInterval najmanjih i najve¢ih dobijenih vertikalnih sila jeslede�