PILOTI (ŠIPOVI).pdf

7/23/2019 PILOTI (ŠIPOVI).pdf

http://slidepdf.com/reader/full/piloti-sipovipdf 1/79

PILOTI (ŠIPOVI)

2015





Uvod 1

◘ Piloti spadaju u složene geotehničke konstrukcije za koje često ne

postoji potpuno pouzdan postupak projektovanja i dimenzionisanja.

◘ Konzervativan pristup i vrlo pažljiv rad na projektovanju i izvođenju

pilota.◘ U nastavku se daju samo najvažniji i najčešdi elementi projektovanja

pilota.

◘ Vrlo dobar i detaljan pregled anašnjeg stava struke o pilotima može

se nadi u knjizi Fleminga i dr. (Fleming i dr. 2009).



Uvod 2•Drveni piloti su se koristili kao temelji koliba na vodi u naseobinama uz jezera ili

močvare čiji s ostaci stari i do 4 000 godina (Švicarska, Italija, Francuska, Škotska,

Irska, …). Iskopine pokazuju da su ti piloti ulazili u tlo i do 3 m i da su bili zašiljeni,znači da su zabijani.

•Herodot (4. v. p.n.e.) spominje tračko pleme (Trakija – istorijska pokrajina na

istočnom dijelu Balkanskog poluostrva koje je gradilo naseobine na pilotima u jezeru.

•Drvene zabijene pilote kao temelje ili kao obalne konstrukcije koristili su Feničani,Egipćani, Grci i Rimljani; poznato je da je Venecija, utočište obalnog stanovništva

pred najezdom varvara, izgraĎena na drvenim pilotima.

•Ovi su se piloti zabijali posebnom napravom s kojom se teški bat mase obično do

120 kg dizao i puštao više puta da udari u pilot.

•Gotovo nikakav napredak u izvoĎenju pilota nije zabilježen sve do 19. vijeka kad se

uvode prvo željezni pa kasnije armirano-betonski i uvrtani piloti i parna zabijala.Modernija dizelska zabijala uvedena su sredinom 20. vijeka.

•Pojavi bušenih pilota s armirano-betonskom ispunom u 20. vijeku prethodila je

izrada dubokih temelja metodom bunara, posebno u Indiji (Taj Mahal – 17. vijek,

temelji mostova u rijekama i sl. iz perioda Mogula počevši od 16. vijeka). Beton je

lijevan u bušotinu pomoću kontraktorske cijevi (engl.: tramie pipe).



Uvod 3•Kao i nekad, tako i danas pilote u pravilu izvode specijalizovani

izvoĎači. Kvaliteta pilota koju postižu zavisi o njihovoj opremi, a

posebno njihovom iskustvu.

•U savremenoj praksi izvoĎenja pilota, istražni radovi u tlu preduslov

su kako za projektovanje pilota tako i za izbor najpogodnije tehnologije

za njihovo izvoĎenje.

•Mehanička svojstva pilota, prvenstveno njihova nosivost, bitno zaviseo primijenjenoj tehnologiji pri izvoĎenja pilota.•Usprkos stalnom i sve bržem napretku graĎevinske industrijeopćenito, a geotehnike posebno, bez obzira koja se metoda i

tehnologija za izvoĎenje pilota koristi, rezultat mnogo zavisi o pojedincima čija vještina, iskustvo i pošteni rad konačno pretvarajuinženjersku zamisao u pouzdanu stvarnost. Tako je bilo oduvijek.(Fleming i dr. 2009)



Ispitivanje tla za pilote 1

Planiranje

•Osim što se dubine tiče, planiranje istražnih radova je slično kao za plitke temelje;•Prva faza je uvijek rad u prikupljanju postojedih podataka;

•Druga faza je pregled lokacije radi potvrde prikupljenih podataka kao i za skupljanje dodatnih

što je više moguće;

•Treća faza: terenski i laboratorijski istražni radovi; U daljnjem planiranju potrebno je uzeti uobzir zamišljene buduće temelje uključivo tolerancije graĎevine na slijeganja; kad to nije

poznato, istražni radovi moraju po sadržaju i obimu biti dovoljno obuhvatni da omoguće kasnijeodluke o vrsti i dimenzijama temelja. To se prvenstveno odnosi na dubinu do koje su detaljni

podaci o tlu nužni za racionalno projektovanje. Kod jednostavnih temelja u homogenom tlu

konačni je plan moguće izraditi prije početka ispitivanja; kod složenijih temelja u složenim prilikama u temeljnom tlu, planiranje mora biti fleksibilno na način da se plan može prilagoĎavati podacima koji pristižu tokom samog ispitivanja. U složenim slučajevima isplativije može bitiispitivanje ako se planira u dva koraka, preliminarni i glavni. Dobra saradnja izvoĎača ispitivanjai projektanta uvijek je nužna. Kod projekata s većim brojem pilota, ispitivanje pilota pod probnim

opteredenjem može biti od velike koristi za konačni izbor temelja. Velika pomoć i ušteda u praksidobiva se izvoĎenjem probnog opterećenja pilota manjeg promjera od promjera radnih pilota. Za

interpretaciju rezultata i njihovu ekstrapolaciju na radne pilote može poslužiti postupak Fleminga(Fleming 1992).



Ispitivanje tla za pilote 2•Drugi faktori koje treba uzetiu obzir: seizmički rizik,agresivna tla i voda (zagaĎenatla, nasipi, dozvoljeni nivo

buke, posebno kod zabijanih

pilota, osjetljivost susjednih

graĎevina (uključivo temelje i

ukopane vodove) na pomakeizazvane ugradnjom i

korištenjem pilota, raspoloživi prostor i pristupni putevi za

mašine za ugradnju pilota,

mogućnost dobave vode iuklanjane otpada od ugradnje

pilota (iskopano tlo, odvoženjeisplake koja se koristi pri

bušenju i slično).

Dubina

•Dubina zavisi o dužini pilota, širini grupe i načina

prenosa opterećenja (preporuka EN 1997: ispod dna pilota više od širine grupe pilota i više od 3 širine

stope pilota, a ne manje od 5 m).



Ispitivanje tla za pilote 3Uzorkovanje: vađenje uzoraka tla

•Optimalno tek kad se o sastavu tla već nešto zna – zahtijeva prilagodljiv način planiranja istražnih radova te optimizaciju izmeĎu cijene istražnih radova i cijeneeventualno konzervativnijeg projektovanja

Metode istraživanja za različite vrste tla

Kruta raspucala tla•Izbor pilota: bušeni piloti betoniran na licu mjesta ili zabijeni piloti koji malo

razmiču tlo.

•Glavni parametri tla: nedrenirana čvrstoća „neporemećenih uzoraka” – potrebanveći broj uzoraka jer zbog značajnog rasipanja rezultata; krutost tla moguće samo

vrlo grubo procijeniti;














Osnovni postupci izvođenja pilota 1

1.Uvod

Nekad je bilo moguće podijeliti pilote, obzirom na način izvoĎenja, na zabijane i bušene. Prvi su se izvodili zabijanjem prefabrikovanih pilota ili njihovih elemenata u tlo

posebnim strojevima sa maljem. Drugi su se izvodili bušenjem bušotine odgovarajućeg

promjera do tražene dubine te ugradnjom armature i smjese svježeg betona u

pripremljenu bušotinu. Ova je podjela primjerena u mnogim slučajevima, ali joj je

nedostatak (a) da izostavlja mnoge vrste pilota koji se danas koriste u praksi, i

(b) ne odražava način kako izvođenje pilota utiče na njegovu nosivost.

Druga, mnogo temeljitija, podjela pilota je po načinu kako njihova izrada utiče na

njihovu nosivost. Ta podjela pilote dijeli na „razmičuće” i na „nerazmičuće”. Prvi pri

ugradnji razmiču tlo i time povećavaju bočne pritiske tla na svoj plašt (a time prema

zakonu trenja i čvrstoću na kontaktu tla i plašta pilota). Tu spadaju zabijeni piloti sa

zatvorenim dnom (za razliku od cjevastih pilota s otvorenim dnom). Druga vrsta nerazmiče tlo ( bušeni piloti i zabijeni šuplji piloti tanke stijenke s otvorenim dnom). No,

niti ta podjela ne obuhvata mnoge vrste pilota koji se koriste u praksi.













Približne mase (u tonama) slobodno padajudih i dizelskih maljeva s

jednostrukim djelovanjem u odnosu na računsku nosivost pilota:







•Kod ozbiljnijih projekata koji uključuju zabijanje

pilota treba izabrati tehnologiju zabijanja na

osnovu inamičke analize zabijanja (PDA – Pile

Dynamics Analyser)




•Vibracijski maljeviSastoji se iz električki ili

hiraulički pokretanih dviju

suprotno rotirajudih

ekscentričnih masa čije se

kudište pričvrsti za pilot.

–snaga do 250 kW,

–frekvencija rotirajudih

masa: 20 do 40 Hz,

–amplituda vibracija:5 do 30 mm,

–dobro u krupnozrnim, a

teško u sitnozrnim tlima.




Bušeni piloti




Bušenje grabilicom uz istovremeno

napredovanje zaštitne kolone

cikličkom rotacijom („laviranjem”) i

hirauličkim utiskivanjem („Benoto”)

1.Napredovanje zaštitne

cijev (kolone) uz cikličku

rotaciju (laviranje – „lavirka”) i hidrauličko

utiskivanje;

2.Istovremeni iskop

grabilicom;

3.Spuštanje armaturnogkoša;

4.Ugradnja betona

kontraktor postupkom uz

istovremeno izvlačenje

kolone;5.Stvrdnjavanje betona te

obrada glave pilota (košmora imati ugraĎenevodilice koje osiguravaju

njegov središnji položaj u pilotu)



Osnovni postupci izvođenja pilota 11Bušenje pužnom bušilicom uz eventualno istovremeno

napredovanje zaštitne kolone cikličkom rotacijom

(„laviranjem”) i hirauličkim utiskivanjem 1.Napredovanje zaštitne cijevi

(kolone) uz cikličku rotaciju

(laviranje – „lavirka”) ihidrauličko utiskivanje;

Istovremeni iskop pomoću

pužnog svrdla i Kelly šipke;

2.Čišćenje dna bušotine pomoću

posebnog pribora;

3.Spuštanje armaturnog koša;

4.Ugradnja betona kontraktor

postupkom uz istovremenoizvlačenje kolone;

5.Stvrdnjavanje betona te obrada

glave pilota (koš mora imatiugraĎene vodilice koje

osiguravaju njegov središnji položaj u pilotu)



Osnovni postupci izvođenja pilota 12Bušenje beskonačnim pužem (CFA – Continuous Flight Auger – piloti)

1.Bušenje pomoću beskonačnog puža (zaštitna

kolona nije potrebna jer

stabilnost bušotine osigurava

puž);

2.Bušenje do tražene dubine;3.Utiskivanje betona kroz

središnju cijev puža uz

istovremeno izvlačenje puža;

4.Završeno betoniranje;

5.Ugradnja armaturnog košavibriranjem i/ili utiskivanjem u

svježi beton (koš mora imatiugraĎene vodilice kojeosiguravaju njegov središnji položaj u pilotu)






















Piloti – zidovi („dijafragme”) 1.Ugradnja obostranih uvodnih zidića

oko buduće dijafragme služe zavoĎenje grabilice te osiguravanja povišenog nivoa „isplake” koja svojim pritiskom osigurava stabilnost bududeg

usjeka („isplaka” - voda uz eventualni

dodatak bentonita i drugih dodataka);

2.Iskop grabilicom voĎenom uvodnimzidićima; zaštita usjeka od urušavanjauz pomoć „isplake”;3.Izvlačenje grabilice;

4.Ugradnja bočne oplate (obično

čelične cijevi) radi osiguranja spoja sa

budućim susjednim zidom; ugradnjaarmaturnog koša;

5.Betoniranje kontraktor postupkom

(C12/15 do C25/30); izvlačenje

čeličnih cijevi prije stvrdnjavanja

betona.






Prednosti i mane pojedinih vrsta pilota

1 - zabijani piloti

Prednosti•Jednostavna izrada;

•Brza ugradnja;

•Okolno tlo se zbija i time povećava nosivost;

•Opažano ponašanje pri

zabijanju može poslužiti za

procjenu nosivosti pilota;

•Iskopani materijal ne treba

deponovati;•Vizuelna kontrola kvalitete

tijela pilota jednostavna;

Mane•Veći promjeri pilota skupi;

•Bučan rad i vibracije pri zabijanju;• Nenadane prepreke (veće kamenje,

ostaci stare konstrukcije i sl.) otežavaju

ili onemogućavaju ugradnju;

•Dugački piloti skupi;

•Moguće oštećenje pilota pri

nepravilnom zabijanju (pre teški čekić,

prevelika energija zabijanja);•Nema uvida u sastav tla;•PrilagoĎavanje dužine prilikama u tluotežano;

P d i i j di ih il



Prednosti i mane pojedinih vrsta pilota

2 - bušeni pilotiPrednosti

•Ugradnja izaziva malo

poremećivanje tla;

•Precizan uvid u sastav tla moguć;

•Moguća ugradnja i pri

ograničenoj raspoloživoj visini prostora (podrumi i sl.);

•Jednostavno prilagoĎavanjedužine pilota prilikama u tlu;

•Moguće postizanja većih dubina;•Mogući veći promjeri bez

posebnih poteškoća;

•Prepreke u tlu se lako

savladavaju;

Mane

•Pri nepravilnom bušenju okolnotlo se može razrahliti i time

smanjiti nosivost pilota;

•Moguć hidraulički slom u dnu

bušotine (naročito izraženo kod pijesaka i prašinastih tla);

•Pri prebrzom izvlačenju zaštitne

kolone tijelo pilota se može

oštetiti ili povući za sobom

armaturni koš;•Iskopano tlo treba trajno

deponovati;

•Kontrola kvalitete izvedenog

pilota otežana;



Presjeci pilota 1„Hercules” spoj prefabrikovanih šestougaonih armirano-betonskih elemenata

zabijanih pilota

P j i il t 2



Presjeci pilota 2



Presjeci pilota 3



Presjeci pilota 4



Korozija 1

•Korozija čeličnih pilota

Zaštita: ili podebljanjem stijenke pilota za veličinu koja bi nestala korozijom u

vremenu projektovanog trajanja konstrukcije; ili premazima (nezgodno zbog

oštedenja premaza pri zabijanju i negativnog uticaja na nosivost pilota); ili posebnim

mjerama katodne zaštite (nametanjem istosmjernog električnog polja u tlu; složeno i

skupo).



Korozija 2

•Korozija betonskih pilota

–Napad sulfatima (kalcijev, magnezijev, natrijev): reakcijomPortland cementa i sulfata povedava se volumen pa dolazi

do prskanja betona (zaštita: premazi ili slično);

–Napad hloridima (često u morskom okruženju):

izaziva koroziju armature (zaštita: deblji zaštitni slojbetona oko armature; ili nehrđajuda armatura; ili

armatura zaštidena epoksi smolama);

–Napad kiselinama (voda s niskim Ph faktorom);prisutno u tresetima ili zagađenim tlima. (zaštita:

posebni premazi plašta pilota)

š d j il



Oštedenja pilota



Grupa pilota•Piloti se gotovo uvijek izvode u grupi te se povezuju naglavnom

konstrukcijom; najmanju grupu čine dva, a mogu sadržavati i više desetaka

pilota; interakcija tlo-piloti-naglavna konstrukcija-građevina složen jeproblem.•Prenosti grupe u onosu na pojeinačni pilot:

–prenose veda optereddenja;

–omoguduju preraspodjelu sila u slučaju da jedan ili više pilota imaju smanjenu

nosivost;

I i i j il 1



Ispitivanje pilota 1Ispitivanje nosivosti pilota pretežno se provodi radi utvrĎivanja osne nosivosti i slijeganja, a ponekad i za

odreĎivanje krutosti na bočno opterećenje. Provodi se kod graĎevinskih zahvata s većim brojem pilota kako

bi se potvrdile ili korigovale inače relativno nepouzdane metode predviĎanja nosivosti i krutosti pilota.

Ispitivanje pilota:•Probno statičko opteredenje (nosivost slijeganje); izvodi se hidrauličkom presom pogodnog kapaciteta

koja se odupire o posebno izraĎenu konstrukciju s velikim protu-tegom (obično neposredno) ili usidrenom

sistemom zatežućih pilota ili zatežućih sidara u okolno tlo; preciznim instrumentima se prati slijeganje glave

pilota, a prema potrebi mjere se i deformacije duž osi pilota (tek uz ova mjerenja moguće je iz deformacija,

uz poznavanje modula elastičnosti materijala pilota, izdvojiti nosivost na plaštu, a time, odbijanjem odukupne nosivosti, i nosivost na stopi; Opit se može voditi na različite načine nanošenjem sile uinkrementima uz povremena rasterećenja; može se mjeriti i puzanje uz držanje konstantnog opterećenja;

najbolje je voditi opit s inkrementalnim opterećenjem s time da se nakon svakog inkrementa održavakonstantna sila dok se slijeganje ne zaustavi (konsolidacija, puzanje); to je općenito vrlo skup opit zbog

velikih sila kojima treba opteretiti pilot.

•Osterbergova ćelija (nosivost stope, plašta, slijeganje); za mjerenje je potrebna posebna Osterbergova

tlačna hidraulička ćelija koja se ugraĎuje u donji dio pilota ili neposredno iznad njegove stope; moguće je

ugraditi i dvije ćelije na različitim mjestima po visini pilota; povećavanjem tlaka u ćeliji izaziva se uzdužnasila na stopu pilota kao i reaktivna sila na dio pilota iznad ćelije; mjeri se nezavisno razvoj pomaka pilota

ispod i iznad ćelije što omogućuje otpornosti po plaštu od otpornosti na stopi pilota; u dijelu pilota iznadćelije javljat će se trenje na plaštu suprotnom smjeru od trenja pri uobičajenom tlačnom opterećenju pilota;

pretpostavlja se da je ponašanje otpornosti na plaštu u zavisnosti o pomaku dijelova pilota nezavisno o

smjeru trenja; opit je znatno jeftiniji od probnog statičkog opterećenja; Osterbergova ćelija ostaje zarobljena

u pilotu pa se treba tretirati kao jednokratni trošak.

Ispitivanje pilota 2



Ispitivanje pilota 2•Ispitivanje dinamičkim udarom (nosivost, slijeganje); dinamičkim udarom izaziva seslijeganje pilota sa znatno manjim silama od jednakih statičkih; metoda je naročito pogodna kodzabijenih pilota jer se sila udara izaziva istim strojem kojim se pilot zabija; može se koristiti i zaispitivanje bušenih pilota, ali uz posebni ureĎaj koji izaziva udar (obično velika masa, težineoko 1/10 do 1/5 sile nosivosti pilota). Osim ureĎaja za izazivanje dinamičkog udara, potrebno je pilot blizu njegove glave opskrbiti mjerilima deformacije i ubrzanja; mjerenjem tih veličina uvremenu tokom i neposredno nakon udara mjeri se prolazak i povratak elastičnih talasa u pilotu

izazvanih udarom; posebnim računarskim programom, koji simulira dinamičko gibanje pilota teotpornosti na plaštu i stopi pilota, prilagoĎavaju se parametri modela tako dugo dok se

ponašanje modela ne uskladi s mjerenim signalima deformacija i ubrzanja (podudaranjesignala); tako prilagoĎen model služi za prognozu statičkog ponašanja pilota.•Ispitivanje integriteta (cjelovitost tijela pilota); ispitivanje se provodi udaranjem glave pilota

običnim čekićem te mjerenjem vremenskog razmaka izmeĎu prolaska odlaznog elastičnogtalasa i talasa koji je odbijen od oštećenja ili stope pilota (talas je preslabog intenziteta da bi se

mogla interpretirati nosivost pilota); iz poznatog modula elastičnosti tijela pilota, a time i brzine

gibanja elastičnog talasa), interpretira se dužina pilota; ako je tijelo pilota oštećeno, povratnitalas „odbijen” od oštećenja će se vratiti ranije nego da je odbijen od stope; iz toga se zaključujeda li je tijelo pilota korektno izvedeno (dali je integritet pilota osiguran); opit je nerazoran i vrlo

jeftin pa se obično, pogotovo kod bušenih pilota, ispituju svi izvedeni piloti.Osim navedenih, postoje i neki drugi, manje korišteni, opiti za ispitivanje pilota.



Proračun pojeinačnog pilota




za uzužno opteredenje 1

UvodInterakcija sistema pilot-tlo vrlo je složena i zavisi o mehaničkimsvojstvima tla, načinu ugradnje pilota, obliku i vrsti pilota te karakteruopterećenja. Sve te elemente u današnjoj praksi obično nije moguće

pouzdano analizirati savremenim metodama mehanike neprekidnihsredina uz korištenje rezultata ispitivanja tla u laboratoriju pa se danas u praksi koriste pojednostavljeni modeli i prateći proračuni uz primjenu„popravnih” koeficijenata kojima se pojednostavljeni modeli

prilagoĎavaju stvarnom ponašanju probno opterećenih pilota. Iz toga se

razloga ti pojednostavljeni modeli i „popravni” koeficijenti mogukoristiti samo za slučajeve za koje su „popravni” koeficijenti utvrĎeni.Za slučajeve kod kojih takvo usporedno iskustvo ne postoji, svojstva

kao što su nosivost i slijeganje pilota treba utvrditi na osnovu namjenski

izvedenih i ispitanih probnih pilota.













za uzužno opteredenje 4-1




















Zabijani prefabrikovani betonski piloti u krupnozrnim tlima

(DIN 1054:2005)

DIN 1054:2005 ne daje podatke o graničnim vrijednostima otpornosti na

vrhu i na plaštu pilota niti za zabijene betonske pilote u sitnozrnim tlima

niti za čelične pilote u krupnozrnim i sitnozrnim tlima.














Slijeganje uzužno opteredenog pilotaBrojna mjerenja probno opteredenih pilota ukazuju da se

puna vrijednost otpornosti na plaštu aktivira ved pri vrlo

malim slijeganjima pilota (0.5 % do 2 % promjera pilota),

dok je za puno aktiviranje nosivosti na stopi pilota potrebno

znatno vede slijeganje, negdje reda veličine 5 % do 10 %

njegova promjera pa i više. To se oražava i na obliku krive

slijeganja koja prikazuje odnos slijeganja i nametnutogvertikalnog opteredenja (ili otpornosti pilota).






Primjer krive slijeganja probno opteredivanog 20 m dugog pilotapromjera 0.8 m (Fleming i dr. 2009) i njena računska simulacija

uvažavajudi prenos opteredenja na otpornost na plaštu i otpornost na

stopi.






Oblik krive slijeganja dobrim će dijelom zavisiti o relativnom odnosuotpornosti po plaštu i otpornosti na stopi pilota. U debelom sloju približno homogene gline pilot svoju otpornost pretežno dobiva odotpornosti na plaštu, dok je otpornost pilota u relativno homogenomkrupnozrnom tlu skoro ravnopravno podijeljena izmeĎu nosivosti na

plaštu i nosivosti na stopi. U slučaju pilota koji stopom ulazi u krutu ičvrstu podlogu, njegova nosivost će se u najvećoj mjeri ostvariti

otpornošću na stopi. Fleming (1992), koristeći interpretaciju krive

slijeganja probno opterećenih pilota koju je predložio Chin (1970, 1972),

pretpostavlja da se jedinična otpornost po plaštu pilota ( s) kao i jedinična otpornost na stopi ( b) mogu, svaka za sebe, opisati kao

hiperbolne funkcije uzdužnog pomaka (slijeganja) pilota. PremaFlemingu, ukupna kriva slijeganja pilota je superpozicija uticaja

otpornosti po plaštu, po stopi i elastične uzdužne deformacije pilota odrom ena uzdužne sile duž n e ove dužine.





za uzužno opteredenje 20Praktičnog pouzdanog i opšte prihvaćenog postupka prognoze ukupne krive slijeganja

kao i krivulja odnosa slijeganja i aktiviranja otpornosti na plaštu odnosno na stopi pilota

iz osnovnih karakteristika tla kao što su krutost i čvrstoća danas još nema. Jedan od

razloga je teško obuhvatljiv uticaj poremećenja tla i promjene naprezanja u tlu

izazvanih postupkom ugradnje pilota u tlo. Iz tog se razloga za značajnije projekte u

pravilu traži izvoĎenje, mjerenje i interpretacija probno opterećenih pilota. To je,

pogotovo za pilote većeg kapaciteta nosivosti, vrlo skup i zahtjevan postupak. U tom pogledu, pogodna može biti metoda Fleminga (Fleming 1992) koja omogućuje, kroz

interpretaciju, ispitivanje jeftinijeg pilota manjeg promjera od izabranog (na primjer dva

puta manjeg promjera) te, uz pogodnu interpretaciju, ekstrapolaciju rezultata ispitivanja

na veći pilot.

Jedan približan i jednostavan postupak prognoze krive slijeganja za bušene pilote predlaže DIN 1054:2005, kako je prikazano na slijededoj slici.

Proračun pojeinačnog pilota za uzužno opteredenje 21



Slijeganje šipova



Slijeganje šipova

(t- z)- metoda

Slika 1: Metod (t-z) analize zavisnosti

(opterećenje-slijeganje) šipa

Cilj analize je a se efinišekriva(opteredenje-slijeganje).

Osnovni problem transfera

opteredenja preko šipa prikazan

je na slici.

Potrebno je definisati :1)Verikalno pomjeranje (s)

poprečnog presjeka pri bilo kojoj

dubini (z) usle opteredenja

nanesenog na vrhu;

2)Ogovarajude opteredenje šipa

(Q z) pri dubini(z), koje djeluje na

io šipa;

3)Vertikalno pomjeranje i

ogovarajudi napon baze(osnove)

šipa.

Slijeganje šipova



Slijeganje šipova

- Mobilizacija napona smicanja trenjem pri dubini (z) ispo površine

terena zavisi o vertikalnog pomjeranja poprečnog presjeka šipa pri

tom nivou.-Zavisnost može biti linearna ili nelinearna

-Smičudi napon τ po omotaču, povedava se o maksimalne vrijenosti

τf na ijelu šipa,kaa je vertikalno pomjeranje poprečnog presjeka

šipa pri tom nivou ogovarajude. -Zato je primarno a se konstruišu (τ-s) krive mijenjajudi ubinu (z)

-Slijeganje baze šipa počinje poslije potpune mobilizacije trenja na

omotaču

-Pomjeranje baze šipa (sb) može se pretpostaviti a je linearno sa

naponom na bazi šipa (qp)

-Kada je pomjeranje baze ogovarajude,napon na bazi šipa se

povedava o maksimalnog pritiska qb (granični pritisak na bazi)

-Da bi se riješio problem transfera opteredenja bitno je konstruisati

(qp-s) krive

Slijeganje šipova



p(τ-s) i (qp-s) krive Verbrugge(1981) preložio je elasto-plastični moel za krive (τ-s)

i (qp-s) na osnovu rezultata CPT opita. Nagib elastičnog ijelakrivih dat je sa:

=

,

.................................(1)

= ,

...............................(2)

Moul elastičnosti (Verbrugge) za nekohezivna tla može se

dobiti :

Za bušene šipove: Es=(36+2,2qc) [kg/cm2] .........................(3)

Za pobijane šipove: Es=3(36+2,2qc) [kg/cm2] ......................(4)

qc – otpor na bazi [kg/cm2] u CPT opitu.Preložena zavisnost za Es vrijedi za qc˃ 4*kg/cm2]

Maksimalne vrijjednosti (τ) i (τf ) za plastični io (τ-s) krivih dati su

u slijeedim tabelama za nekohezivna(tabela 1) i kohezina

tla(tabela 2)



Slijeganje

šipova

Slijeganje šipova



Slijeganje šipova

Maksimalne veličine o q (qb) mogu se dobiti jednom od poznatih

metoa kao što su: Iz zavisnosti:

- qb=q’0*Nq .......... za nekohezivna tla;

- qb=9Cu ............... za kohezivna tla

2. Iz rezultata CPT opita,3. Iz rezultata presiometarskih ispitivanja.

Metoda oređivanja krive “ opteredenje-slijeganje“

Približno kriva „opteredenje-slijeganje“ oređuje se korak po korak

na slijeedi način(slika 1):

Slijeganje šipova



Slijeganje šipova 1.Podijeli se šip u nekoliko segmenata (n)(za računarsku obrau mogude 10-tak,za ručnu obrau

i manje);

2.Pretpostavi se opteredenje na bazi q manje od maksimalnog qb;

3.Očitavaju se ogovarajuda pomjeranja (s) sa (q-s) krive;4.Pretpostavlja se a je opteredenje u segmentu šipa najbližem bazi(segment n) jednako

opteredenju na bazi;

5.Računa se komresibilnost(skradenje) segmenta n po opteredenjem:

Δsn=∗

∗

Gdje je: Q p=qp*Ab A-Površina poprečnog presjeka segmenta šipa;

Ep –Moul elastičnosti materijala šipa

6.Računa se slijeganje vrha segmenta (n) prema:

Sn=Sp+ΔSn

7.Koristedi (τ-s) krive očita se trenje τn na segmentu n, za pomjeranje sn

8.Računa se opteredenje u segmentu (n-1) prema:Q (n-1)= n∙Δzn∙∙n + Q p9.Provoditi korake (4 do 8), sve do segmenta na vrhu šipa. Opteredenje i slijeganje pri vrhu

šipa,“ obezbjeđuju“ jenu tačku na krivoj „opteredenje-slijeganje“ šipa;

10.Ponavlja se račun kroz korake (1 o 9), za ruge pretpostavljene veličine opteredenja na bazi

šipa, qp.

Slijeganje šipova



j g j pPrimjer:

Betonski šip presjeka 30x30cm,pobijen je u srenje zbijeni pijesak sa nivoom pozemne

voe pri površini terena. Dubina pobijanja šipa je 18 m. Statičkim penetracionim testom

obivene su prosječne veličine qc=50 kg/cm2. Konstruisati krive transfera opteredenja, azatim izračunati slijeganje. Moul elastičnosti materijala šipa je E=21*104 [kg/cm2 ].

Rešenje: Potrebno je prvo nacrtati(q-s) i (-s)

krive.

Krive se mogu konstrusati oređujudiodnos q/s i / (jenačine 1 i 2)

Slijeganje šipova



Slijeganje šipova



j g j p

Proračun slijeganja šipa:

Proračun se obavlja kroz slijeede korake: 1.Podijeli se šip užine o 18 m u tri jenaka ijela ,svaki užine

od 6 m,

2.Startuje se sa pretpostavljenim pritiskom na bazi šipa o

q=5 kg/cm2,

3.Sa krive (q-s), za q=5 kg/cm2, očita se s1=0,12 cm,

4.Pretpostavljeno opteredenje Q 1=Q p=5*900=4500 kg, aksijalno

djeluje na segment 1,

5.Sada je skradenje(kompresija) segmenta 1:

6.Slijeganje vrha segmenta (1) je:

Slijeganje šipova



j g j p

10. Slijeganje vrha segmenta (2) je:



Slijeganješipova

Ukupno slijeganje je: ST= 0,485 cm =5 mm.

Ukupno opteredenje šipa je: Q T=115 tona.

Ovo efiniše jednu tačku krive (opteredenje-slijeganje) šipa.

Ostale tačke krive se mogu dobiti na sličan način pretpostavljajudi

različite veličine pritiska na bazi šipa q u koraku (2)(postupak

iznad).

Documents

PILOTI (ŠIPOVI).pdf