TEHNI ČNO PORO ČILO: POKRITI VKOP SEVERNEGA … Črni Kal - Koper/3-6/T8 Načrt predora...portalna konstrukcija obremenjena asimetrično. Severni portal ima le eno kampado, katere

TEHNIČNO POROČILO: POKRITI VKOP SEVERNEGA PORTALA T8

SGaluf

Typewritten Text

PRILOGA P.5

1

3.5 TEHNIČNI OPIS IN IZRAČUN PORTALNE KONSTRUKCIJE

3.5.1 TEHNIČNO POROČILO

3.5.1.1 UVOD

Pokriti vkopa severnega portala predora T8 je po statični zasnovi armiranobetonska

konstrukcija. Statični izračun smo izvedli ločeno za vsako portalno konstrukcijo. Izračun

smo zasnovali po metodi končnih elementov z uporabo programa TOWER. Oblika nadkritja

je nesimetrična, saj teren rahlo pada v smeri servisnega rova. Določitev vplivov in izračun

armature v portalni konstrukciji je bil opravljen po pravilniku Eurocode 2. S programom

TOWER, ki računa po metodi končnih elementov, smo določili velikosti vplivov v

konstrukciji, armaturo v kritičnih prerezih pa smo preverili s programom TOWER in

programom DIAS.

3.5.1.2 STATIČNA ZASNOVA

Pokriti vkop je zasnovan kot armiranobetonska lupinasta konstrukcija. Debelina lupine-

plošče cevi znaša 60 cm, talna plošča pod voziščem, ki zapira lok, pa je debeline 115 cm.

Višine nasutja nad lupinasto ploščo se spreminja. Višina nad temenom portala je ocenjena

na 1m, na mestu začasnega portala pa 4,00m. Teren pada prečno na rov cca 10%, zato je

portalna konstrukcija obremenjena asimetrično. Severni portal ima le eno kampado, katere

dolžina je 14,00m.

Statični račun je izveden s programom TOWER, kot dvodimenzionalni model, kjer je AB

betonska konstrukcija modelirana kot linijska konstrukcija s pomočjo katere smo določili

prečno oziroma glavno armaturo. Konstrukcija je podprta z elastičnimi podporami, ki

modelirajo podlago zemljine. Izračun za severni portal smo izdelali ločeno, saj zaradi

padanja terena ni bilo mogoče privzeti rezultatov za južni portal. Za določitev vzdolžne ali

razdelilne armature smo uporabili rezultate iz primerljivih projektov. Pri izračunu je

upoštevano, da so konstrukcijski elementi na kampadah ločeni z dilatacijo in tako

konstrukcijsko neodvisni.

Kot obtežbo na predorsko cev pokritega vkopa smo upoštevali: lastno težo lupine,

horizontalne in vertikalne zemeljske pritiske na lupino, koristno obtežbo osi vlaka in obtežbo

polnilnega betona z voziščno konstrukcijo na temeljni plošči ter krčenje. Natančne vrednosti

za posamezne tipe obtežb so podane v nadaljevanju.

Predvideno je, da se zaledna voda vkopa odvaja preko drenažnih cevi ob temeljih, ki se

ustrezno povežejo na predorsko drenažo. V skladu s tem vpliv vode ni upoštevan pri

izračunu statične presoje.

2

Vhodni podatki za portalno konstrukcijo T8 –sever, ki so uporabljeni pri izračunu, so:

a) geometrija portalne konstrukcije,

b) nasip nad portali (končno stanje) oz. obtežba, ki izhaja iz zemeljskih pritiskov,

c) lastnosti uporabljenih materialov in

d) relevantne kombinacije obtežb.

3

3.5.1.3 POZICIJSKI NAČRTI

Prečni prerez:

4

3.5.1.4 VHODNI PODATKI

3.5.1.4.1 Material:

BETON C25/30

JEKLO Bst 500t

3.5.1.4.2 Obtežba:

Obtežba je določena po standardu EUROCODE

Obtežba in faktorji:

1. lastna teža + zasutje

• specifična teža betona: γ=25 kN/m3

• karakteristike zasipne zemljine: γ=20 kN/m3, c=0, ϕ=25°

• brizgan beton γ=22 kN/m3

2. Promet

• osna obtežba vlaka Q=200 kN / tir

3. Stalna obtežba nad temeljno ploščo:

• polnilni beton γ=25,0 kN/m3

3.5.1.4.3 Kombinacije obtežb:

1. Lastna+stalna:

Lastna teža: γG =1,35

2. Lastna+bočni :


Bočni pritiski: γQ1 =1,50

3. Lastna+bočni+vertikalni :



Vertikalni zasip: γQ1 =1,50

4. Lastna+bočni+vertikalni+promet:




Promet: γQ2 =1,50

5

5. Lastna+bočni+vertikalni+polnilni:




Polnilni beton: γQ1 =1,50

6. Lastna+bočni+vertikalni+polnilni+promet :




Promet: γQ2 =1,50

Polnilni beton: γQ1 =1,35

Velikosti zemeljski pritiskov smo določili s pomočjo višine nadkritja v relevantnih točkah

konstrukcije. Kombinacijo obtežb smo sestavljali tako, da smo z varnostnimi faktorji 1,5

opisali dinamične vplive pri vgradnji posameznih faz zasipov oziroma drugih obremenitev.

Statični model portalne konstrukcije je podprt z elastičnimi vzmetmi, ki predstavljajo

podajnost podlage. Pri tem smo za togost podlage privzeli vrednost modula reakcije tal

25000 kN/m3.

6

3.5.1.5 REZULTATI IZRAČUNA ZA PORTALNO KONSTRUKCIJO JUG

Rezultati izračuna prikazani v prilogah, kjer so najprej razvidni izvlečki iz programa Tower in

s tem notranje statične količine v posameznih delih konstrukcije, nato so dodani izvlečki

programa Dias, kjer smo za konstrukcijo izbrali ustrezno armaturo.

7

3.5.2 STATIČNI PRERAČUN

Vsebina

Tower - 3D Model Builder 6.0 Radimpex - www.radimpex.rsRegistered to IRGO Consulting

Osnovni podatki o modelu 2 Vhodni podatki

Vhodni podatki - Konstrukcija 2

Vhodni podatki - Obtežba 4 Rezultati

Statični preračun 7

Osnovni podatki o modelu, Vhodni podatki - Konstrukcija


Datoteka: model_2d_kampada_I_29.7.2010.twpDatum preračuna: 30.7.2010

Način preračuna: 2D model (Xp, Zp, Yr)

X Teorija I-ga reda Modalna analiza Stabilnost

Teorija II-ga reda Seizmični preračun Faze gradnje

Nelinearen preračun

Velikost modelaŠtevilo vozlišč: 125Število ploskovnih elementov: 0Število grednih elementov 125Število robnih elementov 234Število osnovnih obtežnih primerov: 5Število kombinacij obtežb: 6

Enote merDolžina: m [cm,mm]Sila: kNTemperatura: Celsius

Tabele materialovNo Naziv materiala E[kN/m2] μ γ[kN/m3] αt[1/C] Em[kN/m2] μm1 Beton MB 30 3.150e+7 0.20 25.00 1.000e-5 3.150e+7 0.20

Seti gred

Set: 1 Prerez: b/d=100/60, Fiktivna ekscentričnost

3

2

100

60

[cm]

T

Mat. A1 A2 A3 I1 I2 I31 - Beton MB 30 6.000e-1 5.000e-1 5.000e-1 4.508e-2 5.000e-2 1.800e-2


3

2

100

115

[cm]

T

Mat. A1 A2 A3 I1 I2 I31 - Beton MB 30 1.150e+0 9.583e-1 9.583e-1 1.833e-1 9.583e-2 1.267e-1

Seti linijskih podporSet K,R1 K,R2 K,R3 K,M1 Tla [m]1 1.000e+5 1.000e+5 1.000e+5 1.000


Vhodni podatki - Obtežba


Lista obtežnih primerovNo Naziv1 lastna + stalna (g)2 bočni3 vertikalni4 promet5 polnilni beton6 Komb.: 1.35xI7 Komb.: 1.35xI+1.5xII

No Naziv8 Komb.: 1.35xI+1.5xII+1.5xIII9 Komb.: 1.35xI+1.35xII+

+1.5xIII10 Komb.: 1.35xI+

+1.5xII+1.5xIII+1.5xV11 Komb.: 1.35xI+1.5xII+1.5xIII+

+1.5xIV+1.5xV


p=17.00~32.00

p=32.00~55.00

p=92

.00~

55.0

0

p=39.00~17.00

p=74

.00~

39.0

0

p=74.00~111.00

Obt. 2: bočni

p=41.00~111.00

p=111.00~129.00

p=146.00~41.00

p=17

3.00

~146

.00

Obt. 3: vertikalni


P=20

0.00

P=20

0.00

Obt. 4: promet

p=30.00

Obt. 5: polnilni beton

Statični preračun


780

.26

690

.47

236.44

303.27

242.48

324

.24

232.51

848.05

22.11

-84

9.5 5

-481.44

-271.58

-6.75

-388.34

-155.12

-355.58

-196.41

-67

.79

Obt. 12: [Ovo] 6-11

Vplivi v gredi: max M3= 848.05 / min M3= -849.55 kNm

833

.35

670

.86

293.90

144.37

0.3

2 2

.63

146.6

9

145.89

498.66

94.70

53.

31

-28

.02

-4.

93

-67

6.34

-0.

49

-289.47

-84.22

-87.4

1

-2.27

-153.89

-224.25

-169.14

-70

2.65

Obt. 12: [Ovo] 6-11

Vplivi v gredi: max T2= 833.35 / min T2= -702.65 kN


8.6

7

8.6

7

44.

00

-60

2.19

-28

.23

-1356.04

-1236.06

-651.84

-1429.90

-1620.05

-644.43

-0.

13

Obt. 12: [Ovo] 6-11

Vplivi v gredi: max N1= 44.00 / min N1= -1620.05 kN

413

.51

430

.67

-23

.22

Obt. 12: [Ovo] 6-11

Vplivi v lin. podpori: max r2= 430.67 / min r2= -23.22 kN/m

FGG IKPIR P R O G R A M D I A S - PSTRAN: 1

30.7.2010

C 25/30

σj 500 MPa µ = 0.49%

Arm. od roba 5.0 cm

1φ19

1φ19

1φ19

1φ19

8φ19

8φ19

100

115

z

y

Oznake diagramov Eurocode

Projektno stanje

Osnovno

Osnovno ali potres

Nezgodno

Projektno stanje

Osnovno

Nezgodno

Znak

Beton Jeklo

Materialni faktorji

0.85

1.00

1.00

1.50 1.15

1.30 1.00

α

-6000 -4000 -2000 2000 4000 6000

My[kNm]

-5000

5000

10000

15000

20000

25000N [kN]

Osnovno projektno stanje po EC (alfa = 0.85)

N My Mz Faktor Deformaciji

Vpliv [kN] [kNm] [kNm] obt komb o/oo o/oo

Stalna 602 781 1.00

Vsota 602 781 -0.43 1.02

Stalna 483 -850 1.00

Vsota 483 -850 -0.47 1.26


30.7.2010

C 25/30

σj 500 MPa µ = 1.11%

Arm. od roba 5.0 cm

1φ19

1φ22

1φ19

1φ22

8φ19

8φ22

100

60

z

y


Projektno stanje

Osnovno

Osnovno ali potres

Nezgodno

Projektno stanje

Osnovno

Nezgodno

Znak

Beton Jeklo

Materialni faktorji

0.85

1.00

1.00

1.50 1.15

1.30 1.00

α

-2000 -1500 -1000 -500 500 1000 1500 2000

My[kNm]

-4000

-2000

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000N [kN]




Stalna 466 849 1.00

Vsota 466 849 -1.42 2.39

Stalna 1594 -482 1.00

Vsota 1594 -482 -0.83 0.69


30.7.2010

C 25/30

σj 500 MPa µ = 0.95%

Arm. od roba 5.0 cm

1φ19

1φ19

1φ19

1φ19

8φ19

8φ19

100

60

z

y


Projektno stanje

Osnovno

Osnovno ali potres

Nezgodno

Projektno stanje

Osnovno

Nezgodno

Znak

Beton Jeklo

Materialni faktorji

0.85

1.00

1.00

1.50 1.15

1.30 1.00

α

-1500 -1000 -500 500 1000 1500

My[kNm]

-4000

-2000

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000N [kN]




Stalna 1430 236 1.00

Vsota 1430 236 -0.42 0.07

Stalna 200 -388 1.00

Vsota 200 -388 -0.65 1.43


30.7.2010

C 25/30

σj 500 MPa µ = 0.59%

Arm. od roba 5.0 cm

1φ14

1φ16

1φ14

1φ16

8φ14

8φ16

100

60

z

y


Projektno stanje

Osnovno

Osnovno ali potres

Nezgodno

Projektno stanje

Osnovno

Nezgodno

Znak

Beton Jeklo

Materialni faktorji

0.85

1.00

1.00

1.50 1.15

1.30 1.00

α

-1500 -1000 -500 500 1000 1500

My[kNm]

-2000

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000N [kN]




Stalna 366 324 1.00

Vsota 366 324 -0.67 1.40

Stalna 635 -196 1.00

Vsota 635 -196 -0.39 0.46

Vsebina


Osnovni podatki o modelu 2 Vhodni podatki

Vhodni podatki - Konstrukcija 2

Vhodni podatki - Obtežba 4 Rezultati

Statični preračun 7

Osnovni podatki o modelu, Vhodni podatki - Konstrukcija


Datoteka: model_2d_kampada_II_var 2_29.7.2010Datum preračuna: 30.7.2010

Način preračuna: 2D model (Xp, Zp, Yr)

X Teorija I-ga reda Modalna analiza Stabilnost

Teorija II-ga reda Seizmični preračun Faze gradnje

Nelinearen preračun

Velikost modelaŠtevilo vozlišč: 125Število ploskovnih elementov: 0Število grednih elementov 125Število robnih elementov 234Število osnovnih obtežnih primerov: 5Število kombinacij obtežb: 6

Enote merDolžina: m [cm,mm]Sila: kNTemperatura: Celsius

Tabele materialovNo Naziv materiala E[kN/m2] μ γ[kN/m3] αt[1/C] Em[kN/m2] μm1 Beton MB 30 3.150e+7 0.20 25.00 1.000e-5 3.150e+7 0.20

Seti gred


3

2

100

60

[cm]

T

Mat. A1 A2 A3 I1 I2 I31 - Beton MB 30 6.000e-1 5.000e-1 5.000e-1 4.508e-2 5.000e-2 1.800e-2


3

2

100

115

[cm]

T

Mat. A1 A2 A3 I1 I2 I31 - Beton MB 30 1.150e+0 9.583e-1 9.583e-1 1.833e-1 9.583e-2 1.267e-1

Seti linijskih podporSet K,R1 K,R2 K,R3 K,M1 Tla [m]1 1.000e+5 1.000e+5 1.000e+5 1.000


Vhodni podatki - Obtežba


Lista obtežnih primerovNo Naziv1 lastna + stalna (g)2 bočni3 vertikalni4 promet5 polnilni beton6 Komb.: 1.35xI7 Komb.: 1.35xI+1.5xII

No Naziv8 Komb.: 1.35xI+1.5xII+1.5xIII9 Komb.: 1.35xI+1.35xII+

+1.5xIII10 Komb.: 1.35xI+

+1.5xII+1.5xIII+1.5xV11 Komb.: 1.35xI+1.5xII+1.5xIII+

+1.5xIV+1.5xV


p=87.00~126.00

p=10

7.00

~68.

00

p=87

.00~

52.0

0 p=45.00~68.00

p=52.00~30.00 p=30.00~45.00

Obt. 2: bočni

p=20

4.00

~177

.00

p=177.00~72.00

p=142.00~160.00

p=72.00~142.00

Obt. 3: vertikalni


P=20

0.00

P=20

0.00

Obt. 4: promet

p=30.00

Obt. 5: polnilni beton

Statični preračun


906

.14

845

.39

321.54

451.49

327.78

428

.09

317.61

996.27

22.11

-10

80. 8

5

-609.03

-357.50

-46.17

-479.79

-283.50

-440.49

-246.66

-90

.13

Obt. 12: [Ovo] 6-11

Vplivi v gredi: max M3= 996.27 / min M3= -1080.85 kNm

100

4.47

18.

96

816

.61

387.78

186.02

0.3

2

191.5

9

177.70

591.73

129.75

70.

17

-4.

93

-84

7.46

-2.

80

-382.54

-118.77

-14.82

-126

.43

-2.27

-195.54

-318.13

-218.83

-84

8.40

Obt. 12: [Ovo] 6-11

Vplivi v gredi: max T2= 1004.47 / min T2= -848.40 kN


8.6

7

8.6

7

45.

57

-70

3.97

-27

.08

-1691.11

-1572.36

-850.38

-1766.28

-1955.12

-842.96

-0.

13

Obt. 12: [Ovo] 6-11

Vplivi v gredi: max N1= 45.57 / min N1= -1955.12 kN

502

.39

515

.98

-40

.09

Obt. 12: [Ovo] 6-11

Vplivi v lin. podpori: max r2= 515.98 / min r2= -40.09 kN/m


30.7.2010

C 25/30

σj 500 MPa µ = 0.49%

Arm. od roba 5.0 cm

1φ19

1φ19

1φ19

1φ19

8φ19

8φ19

100

115

z

y


Projektno stanje

Osnovno

Osnovno ali potres

Nezgodno

Projektno stanje

Osnovno

Nezgodno

Znak

Beton Jeklo

Materialni faktorji

0.85

1.00

1.00

1.50 1.15

1.30 1.00

α

-6000 -4000 -2000 2000 4000 6000

My[kNm]

-5000

5000

10000

15000

20000

25000N [kN]




Stalna 704 906 1.00

Vsota 704 906 -0.51 1.18

Stalna 547 -1081 1.00

Vsota 547 -1081 -0.61 1.66


30.7.2010

C 25/30

σj 500 MPa µ = 1.29%

Arm. od roba 5.0 cm

1φ19

1φ25

1φ19

1φ25

8φ19

8φ25

100

60

z

y


Projektno stanje

Osnovno

Osnovno ali potres

Nezgodno

Projektno stanje

Osnovno

Nezgodno

Znak

Beton Jeklo

Materialni faktorji

0.85

1.00

1.00

1.50 1.15

1.30 1.00

α

-2000 -1500 -1000 -500 500 1000 1500 2000

My[kNm]

-4000

-2000

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000N [kN]




Stalna 512 997 1.00

Vsota 512 997 -1.59 2.24

Stalna 1665 -609 1.00

Vsota 1665 -609 -1.01 1.10


30.7.2010

C 25/30

σj 500 MPa µ = 0.95%

Arm. od roba 5.0 cm

1φ19

1φ19

1φ19

1φ19

8φ19

8φ19

100

60

z

y


Projektno stanje

Osnovno

Osnovno ali potres

Nezgodno

Projektno stanje

Osnovno

Nezgodno

Znak

Beton Jeklo

Materialni faktorji

0.85

1.00

1.00

1.50 1.15

1.30 1.00

α

-1500 -1000 -500 500 1000 1500

My[kNm]

-4000

-2000

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000N [kN]




Stalna 1767 328 1.00

Vsota 1767 328 -0.59 0.17

Stalna 222 -480 1.00

Vsota 222 -480 -0.82 1.80


30.7.2010

C 25/30

σj 500 MPa µ = 0.59%

Arm. od roba 5.0 cm

1φ14

1φ16

1φ14

1φ16

8φ14

8φ16

100

60

z

y


Projektno stanje

Osnovno

Osnovno ali potres

Nezgodno

Projektno stanje

Osnovno

Nezgodno

Znak

Beton Jeklo

Materialni faktorji

0.85

1.00

1.00

1.50 1.15

1.30 1.00

α

-1500 -1000 -500 500 1000 1500

My[kNm]

-2000

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000N [kN]




Stalna 493 428 1.00

Vsota 493 428 -0.91 1.85

Stalna 831 -247 1.00

Vsota 831 -247 -0.50 0.55

Documents

TEHNI ČNO PORO ČILO: POKRITI VKOP SEVERNEGA … Črni Kal - Koper/3-6/T8 Načrt predora...portalna konstrukcija obremenjena asimetrično. Severni portal ima le eno kampado, katere