Zakládání staveb, tahák

Kategorie >>Věda a technika>> Zakládání staveb, tahák


1)Zakládání staveb: základ -; zákl.kce – plošné (patky, pasy, rošty, desky; skříně, krabice), hlubi. (piloty-mikro, maloprům, velkoprům; kesony); hl. založení – závisí na typu zákl. půdy, klimatických podmínkách (promrzání apod.), dklim=0,8-1,2m,dint =0,4m, dFmin=1,4m (jemnozrnné zeminy náchylné na smršťování, sesychání); zatížení základů – přenos zat. stálého, užitného z horní stavby do základů, ze základů do zákl. spáry; geotech.kategorie – rozdělení stav. kcí a zákl. poměrů do 3 kategorií:1.GK - jedoduché stav.kce+jednoduché zákl.poměry, 2.GK - jednoduché stav.kce + složité zákl.poměry, složité stav.kce + jednoduché zákl.poměry, 3.GK – složité stav.kce + složité zákl.poměry


2)Stavební jámy: typy – svahované, pažené (vetknuté, rozepřené, kotvené), těsněné, jímky; v praxi se často používají kombinované SJ; návrh SJnutno znát typ objektu (kční systém), druh a velikost zat., geol. podloží, HPV, okolní zástavbu, infrastrukturu, podzemní strukturu (viz obr.); postup – volby typu SJ (mělká x hluboká), pro svahované jámy zajištění boků: volba sklonu, zdravé skalní 5:1, zvětralé 3:1, hrubozrnné (štěrky) 1:0,751,75, písek+voda 1:2,53,5, jemnozrnné 1:1,2, zajištění stability dna, aby nedošlo ke zdvihu dna (přitížení, odlehčení), k prolomení dna, k mech. sufozi (vyplav. Jemných zrníček vlivem proudící HPV,zvětšení mezerovitosti,možnost většího sedání),ke ztekucení dna (pohyb velmi jemných částeček účinkem náhlého proud. vody), k vytlačení dna, ochrana dna před klimatickými efekty (promrzání,srážk.voda,slunce) OBR.


3)Odvodňování SJ: odvodňování hydrogeol. a inženýrskogeol. průzkum, propustnost vrstev (boky, dno), zdroje napájení (podzemní voda, průsak,...), směr a proudění, výška hladiny, kolísání, odtok z území; odvodnění – povrchové vody, podzemní vody, neodvodňujeme; metodypovrchové: odv. Probíhá souč s hl. jámy, pro menší rozsah odv. Ploch, v zem. S větší propustností,v nejnižší části jámy voda jímána, pak odčerpána, odvodňovací příkop, vyspádování dna, štěrkový drén; spády 0,5 – 1,5%; rychlý pokles HPV vyvolává sednutí zeminy či jiné deformace hlubinné: nejprve odvodním, pak provádím výkop (čerpací vrty, čerpací jehly, elektroosmóza; čerpací vrty: odvodnění vně jámy, před otevřením SJ, po dnem min 1m HPV, hloubka vrtu min 3×snížení hladiny,vzd.studní 25-30xprůměr 1 studně,když snížíme HPV v okolí SJ,nedochází k proudění vody boky SJ; čerpací jehly: ocelová bezešvá trubka, l=68m, 4060mm, částečné odtěžení, odvodnění, dotěžení, pro snížení HPV o 3(5)m, max. vzdálenost jehel 1,8m, min 0,3m, 2kční typy – jednoduchá nebo dvojitá jehla, OBR.


4)Plošné základy: zákl. patky, pasy, rošty, desky, (skříně, krabice – spec. prvky); mat: B, ŽB, kámen, cihla; zpracování: monolit, prefa; patky: sloupový systém, pozor na vyložení (vznik trhlin při příliš velkém vyložení),jedno-,vícestupňové; pasy: stěnový systém, sloupový <=> patky příliš velké a není splněna vzd. mezi patkami, málo únosná půda pro patky), různé tvary, l>>b, jedno-,vícestupňové,i vylehčené; rošty: protnutí zákl. pasů, sl. systém na méně únosné zem.; vzdorování seismickému zatížení, vysoké ztužení zákl. zeminy; pravoúhlé, s náběhy, jedno-,vícestupňové ; desky: univerzální zákl. kce, snese téměř vše, pokud je na to nadimenzována, pro nepravidelné systémy, kombinované syst., špatné zákl. poměry, zakládání pod HPV, tlusté ( t>40mm, zahrnout smyk), tenké (t<40mm, nezahrnuji smyk, výztuž však po obou površích),umožňuje překlenout nehomog. zeminu OBR.


5)Stanovení únosnosti plošného základu- sigma=F/Aef=( Fhor.stavby+Fspod.stavby)/b*l


1.MS spolehlivosti -sigma ds(kontakt.napětí)≤Rd (únosnost zakladové půdy)-spolehlivost ve svislém směru;;Spolehlivost ve vodor.směru Hde≤Rdh (Rdh=Vde*tg fíd+ cd*Aef+ Sph Rdh=tření+soudržnost+vodor.slož.pasiv.zem.tlaku(nepoužívá se)


Vde-přítlač.složka,tg fíd-souč.tření,cd-soudrž.,Aef-ef.plocha=(b-2ex)*(l-2ey) viz.obrazek


Rde= ½*gama2*bef*Nb*sb*db*ib+ d*gama1*Nd*sd*dd*id+ cd*Nc*sc*dc*ic


d=vliv rozměru základu(vždy)+ vliv hloubky založení(jen pokud zakládám do nějaké hloubky)+ vliv soudržnosti(pouze u soudrž.zemin), b-vyjadřuje odpor zeminy podél smyk. plochy


Gama2-obj.tíha zem.,b-min.ef.rozměr,Nb-souč.únosnosti,cd-50%rezerva v soudrž.,sb-tvar.souč.,db-hloubk.souč,ib-souč. šikmosti,gama1-tíha zem.nadZS,


6)Sedaní ploš.základu= svislá def.ZS, 2.MS-mez.stav použitelnosti S< Slim.


Ovliv.faktory-rozsah a skladba zákl.půdy-HPV,propust.,skála,vert a horizont.rozsah ,vlast.zakl.půdy(lab.,zpětná analyza) ,napjatost-původní sigma ol-zemina má strukturní pev.-musí byt překonána před def.+od přitížení sigma vl,čas-kdy nás zajímá def.


S=Si+Sc+Ss=počateč.sedání+primár.konsolidace(přetváření podloží) +sekund. konsol (dotvarování, dosednutí);sed=sed.celkové


Si-během výstavby,Sc sigma=sigma ef +u(porový tlak-s časem klesá,Ss-drcení jednotl.zrníček


S=sigma ol*b(nejmenší rozměr zatěž.plochy)*f(tvar.souč)/Edef sigma ol(přitíž. Na povrchu)=sigma ds-gamad; Sumační metoda-rozdělím dle vrstev-jiné obj.hmotnosti,def.zona-je od d-hloubky založení až po protnutí sigmy z a strukturní pevnosti s.p.=sigma or*m(oprav.souč.)


Tuhost.kriterium k=Ez/Edef*(t/l),Ez-modul pr.zakladu,tlouška,l-půdorys rozměr ve směru počítaní


k>1= tuhý základ, k<1= poddajný ,stlač.i-té vrstvy Si=(sigma zi-sigma ori*mi)/Eoedi* hi


Sedání- konečné(primar.konsolidace=100%),částečné(p.kons. <100%) ,dílčí(<100%zatížení) ,celkové(=100%zatíž.),rovnoměrné,nerovnoměr.-relativ.sed.-rel.průhyb pootočení


 


7)Hlubinné základy-piloty-hlava,dřík,pata. přenos zatíž.-na patě,třením na plášti nebo kombin.


Dělení pilot:1.dle technologie-zhotov ne místě(vrtané,předráž.,injektor.,..),prefa(beraběné,vibrač vháněné,šroubované,zatlačov.,vyplachované),2.dle materialu-dřevo,beton,železobet.,pb,ocel


3.dle tvaru dříku-s konst,proměnným dříkem 4.dle průřezu tvaru r,i,.. dle velikosti-mikropil(100-200mm),maloprůměrové(200-600mm),velko(>600mm) 5.dle polohy dříku-svislé,šikmé 6.dle přenosu zatíž.-opřené,třecí(plovoucí),vetknuté 7.dle namáhání-tlačené,ohýbané,taž. 8.dle počtu-osamělé-mezi >6d,skupinové-svazek-min 2,5d,max 9pilot,řada,pole,základové studně-nad 2,5 v průměru(přibližně), není třeba mechanizace, jsou spouštěny, zemina se odtěžuje, studně klesají vlastní tíhou, kesony-=studně se stropní přepážkou, až do 35 m, pro zakládání pod vodou,lamely podz. stěn-podobná technologie jako u podz. stěn


8)Technologie pilot:DŘEVĚNÉ PILOTY-z dubu.darahé,jehličnany,ošetřené,pozor na kolísání spod,vody.


Beraněním+neodváží zeminu,zvyš.únos.zem.—přívezení beranění


Hmot.beranu-1-2nasobek piloty,špička-ocel.kužel,hlava-ocel.pasek


ŽELEZOBET.-D=200-250mm,max450,h do 60m,-vib.+zatlačov.,zatlačováním pomocí lisu, piloty na místě-monolit-VRTANÉ(95%pod ochranou výpažnice-trubka,když se tam nechá,pakvýpažnicová pilota,betonáž oddělená-dam vyztuž,pak sterkopisek a pak proinjektuju,vzestupná-dam armokoš,pak trubkou odspoda betonuju a pomalu vytahuju)


DRAPÁKOVÉ-drapák na laně-hloubka dle lana, naž4,5m,pažíme bentonitovou směsí,pak armokoše,bet.trubku,beton vytlačuje bentonit


Tech.vrtaných pilot CFA-n400-1200mm,hl.15-20m,bez výpažnice,vrták na duté trubce,která zaroven betonuje


Pilotové stěny-bez mezer,s mezerami s přirozenou zem.klenbou,pro sypké zem-s mezerami+torkret nebo za piloty desky, převrtané piloty,mikropiloty s ochran.stěnou-není klenbový účinek zeminy


Mikropiloty-rekonstrukce,výztuž-tuhé jadro-n70-130mm-tenkosten.trubka,pilotan100-200mm,jílocem.suspenze-zatvrdne,do trubky injektáž.směs-trubka je perforovaná,kořenová pilota-ve spod.části ve¨štší injekt.tlak.únosnost 1piloty až 1000kN


Franki piloty=předrážené,bez vrtné soupravy,zemina se zatlačuje,potřeba výpažnice,vybetonuju metr.špunt,ten zarážím,zalézá vypažnice,zarážím,vysouvám výpažnici,betonuju,vložim výztuž,atd.


9.)Stanovení svislé výpočtové únosnosti piloty: únosnost-vnitřní(týká se mat.) a vnější (únosnost zákl půdy v okolí piloty);svislá únosnost Uv = Uvb (pata) + Uvf (plášť);experimentální-stanovená lab.zk,z tabulkových hodnot svislé i vodorovné únosnosti,stat. Řešením z výp. Pevnostních parametrů zemin a hornin,výp. Z hlediska porušení dříku-když opřeme pilotu o skálu,výpočtem z hlediska mezní def. Zákl., Únosnost piloty – schopnost základové půdy bezpečně přenést zatížení, kt se do ní prostřednictvím té piloty dostane, statické řešení tabulkové – a) přímo podle d a D čtu Uv, b) tabulka jednotková – kombinace tabulky a výpočtu, únosnost Rd stanovím jakoby na jednotk. základ, Uvb = g1*g3*Ab*Rd, g1…součinitel technologie, g3…statický součinitel, Uvf = Σg2*g4*ui*hi*fsi, (ui (obvod piloty)*hi (příslušná výška v té vrstvě) = plocha, fsi = tření)fsi=σx*tgφd+cd(max τ,kt.je schopné přenést rozhraní pilota-zemina), zatěžovací zkouškou – nejpřesnější způsob stanovení únosnosti piloty, zkoušení piloty až do jejího kolapsu, nebo kolik mě zajímá, obr. – celá kce = zatěžovací most, aby se to celé nenadzvedlo, musí být zařízení ukotveno – kotevní piloty pro zatěžovací most – potřeba dost daleko od zkoušené piloty, aby ji to neovlivňovalo, v průběhu zkoušky zapisuju sílu a deformaci (zatěžovací křivka – obr.), Vde < Uv, Uv = Udef/gr, gr – součinitel spolehlivosti = 1,2 – 1,5, výpočtem – I. MS (únosnosti) – vycházíme z návrhových hodnot, zajímá ná, kdy dojde k vytvoření smykových ploch v zemině, Uvd = Ubd (ún. na patě) + Ubf (ún. na plášti), Ubd = K*Ab*Rbd, K – opravný součinitel (redukuje rozsah smykové plochy – záleží na délce pilot), Rbd – únosnost základové spáry, Ubf – únosnost na plášti, Ubf = Σπ*d*hi*fsi, obr., II. MS (přetvoření) – skutečné sednutí musí být menší než limitní, zajímá nás svislý pokles hlavy piloty, slim – v tabulce, sskut = Is*Q/d*Es, Q – zatížení piloty, d – průměr piloty, Es – kumulativní modul deformace, Is – součinitel stlačitelnosti, co se může stát, když mi sedne hlava piloty – stlačí se vlastní pilota, prokluz na plášti, stlačení plochy pod pilotou, OBR


10)Pažící konstrukce:dle mat: 1) dřevo (u mělkých malých jam) – příložné, zátažné, hnané, 2) ocel + dřevo – záporové pažení, 3) ocel – štětovnicové stěny, 4) beton, žb – pilotové stěny, podzemní stěny, 5) injektáží stěny;;Příložné pažení – odtěžíme část jámy, vytvoříme stěnu a zajistíme, používáme tam, kde není HPV, tzn. nad vodou, v zeminách pevné konzistence, v soudržných zeminách, mělké jámy do 5 m, svislé-soudrž.z(pevné až tuhé konzistence),jámy do 5m, vodorovné – u více sypkých zemin,Zátažné pažení – pro velmi sypké zeminy, výkop otvírám po 30 cm, pažnice posunujeme postupně a zapažujeme, do 2 – 2,5 m, Hnané pažení –provádí se zároveň s hloubením,na povrchu se vytvoří rošt vymezující půdorysné rozměry jámy, OBR


11)Záporové pažení- použití až do 20m,i ve stísněných podm., zápora – osazuje se před otevřením SJ, je z I profilů (240 – 400 mm), dvojice ][, ocelové profily oo, vetknutí pod dno stavební jámy alespoň 1,5 m, osazování – beranidla, vibrátor, vrtání (500 – 800 mm n), pažnice – prkno, vodorovné pažení, posuzuje se na ohyb M = 1/10*f*lH*lv2 (vertikální rozpětí), OBR


12)Štětové stěny-z lamel (štětovnice), druhy štětovnic – larsen, obr., až do hloubky 20 m,ocelové – vydrží v zemi 80 let, na styku se slanou vodou 40let, použití – ochranné stěny (přebírá zemní tlak), těsnící stěny (HPV), rozebírání – velmi náročné – vytahuje se obráceným beranem, pomocí vibrátorů, autojeřábů, pokud se štětovnice rozebírají nebo kotví – neopírá se přímo o štětovnici, ale dá se tam roznášecí prvek, OBR


13)Podzemní stěny-po obvodě celé st. jámy,jáma se vytěží po provedení podz.st. mat:jíl,jílobeton,ŽB,beton,samotvrdnoucí suspenze,tl.0,4-1,5m,hl.-až do 70 m(u nás do 35m),jako pažení i těsnění, velmi dobře těsní jílocementové st.-jíl z bentonitu částečně pronikne do zeminy => zpevní jí ;monolitické:zhotoví se vodící zídka-chrání hrany před zasypáním, hloubí se ob lamelu,do 1. lamely se dá výpažnice,vybetonuje se,výpažnice se vyndá,jde se na 3.lamelu,pak se monolitní-vyplní se mezery,prefa:lamela se vyhloubí,vyplní jílem+vodou+cementem+chem.činidly (=samotvrdnoucí suspenze),vloží se prefabrikát, pilotové stěny-bez mezer,s mezerami(nejčastější),s torkretem,s pažnicemi,převrtané,mikropiloty(vyvrtá se otvor,vyplní cement.zálivkou,vloží se tuhé jádro-např.ocel.trubka), piloty-vyvrtá se otvor,vyztuží armokošem, zabetonuje, OBR


14)Statický výpočet pažících a těsnících prvků-,A=bod možného pootočení-k němu sestavujeme momentovou podmínku,předpoklad:φ=c=0,bez vlivu HPV: ΣHA=0, Sa*ra=Sp*rp, 1/2*γ*Ka*(H+h)²*1/3*(H+h)=1/2*γ*Kp*h²*1/3h, (H+h)³/h³=Kp/Ka, (Ka=tg²(45-φ/2), Kp=tg²(45+φ/2)), Max vychází v blízkosti pod dnem st. jámy, délka stěny l=1,15*h (pokud pata volná,nezainjektovaná), s vlivem HPV: Sa*ra-Sp*rp+Sw1*rw1+Sw2*rw2=0, Sw1=γw*h*d, Sw2=1/2*γw*hp22, rozepření: momentová podm. k bodu rozepření,Sa*ra=Sp*rp(=>hl.vetknutí),Sr+Sa-Sp=0(=>Sr=síla v rozpěře),kotvení: provede se rýha,vloží se táhlo,zasype se,3 návrhové situace:1.)únosnost táhla-Sk(=síla,kt.má kotva přenést)<St=Aa*Rdt(výpočtová únosnost piloty v tahu),2.)kotvení v kořeni-Sk<Sb=π*da(průměr ocel.prvku)*lka*Rbt(návrh.soudržnost mezi ocelí a betonem),3.)kotvení v zemině-Sk<Sbz=π*dk*lk*τbz(jednotková soudržnost) τbz=((γz*hk*cosα)*tg+c)*0,5 c se často zanedbává;;; Skmax/Sk>1,5, OBR


15.Rozpěrné a kotevní systémy-stabilitu jámy zajišťujeme vetknutím, rozpěrami, kotvením, roznášecími prstenci(piloty průměru 1,2-1,4m,rozepření ve 3 úrovních),kot.syst.-trvalé/dočasné; z kotevních prvků(táhlo+kotevní deska)/injektované kotvy, 3 návrhové situace-viz výše, opěrné zdi-gravitační, úhlové(k udržení stability pomáhá i tíha zeminy);;návrhové situace:1.)únosnost v základové spáře-na kci nahlížíme jako na plošný základ,zatížení vl. tíhou+AZT,σde<Rd, R*cosα/(bef*1)<Rd, bef=b-2*e;2.)pootočení v zákl.spáře-tgδ=12*M/(π*b²*Edef)<tgδmez(=mezní úhel),M=R*r,σ<σmez (=max úhel,o kt. se to může natočit),3.)překlopení-γn(=souč.spolehlivosti na překlopení)=G*rg/(Sa*ra)>1,5, 4.)posunutí-H=R*sinα, γn=(N*tg+c*bef*1)/H>2, c=soudržnost v zákl. spáře, pasivní tlak zanedbáváme, nejsme schopni ho zaručit po celou dobu životnosti, 5.)celková stabilita-vytvoření smyk. plochy bez ohledu na def. Stěny, utržení celého masivu včetně stěny, řešíme metodou stability svahu;;gabionová stěna-adaptace na neprav povrch,místní mat., povrch kameny „lepší na pohled“, vysoký odpor x tahu a tlaku, propustnost, ekologický mat., bez mokrého procesu, zatravnění n. jiný povrch OBR


16.Zlepšování vl. zákl. půd-zvýšení smyk. pevn.(c,φ=nejslabší stránka zeminy)-odvodňování,snížení pórovitosti, injektace (z nesoudr.zeminy udělám soudržnou), snížení stlačitelnosti(E)-snížení pórovitosti,snížení propustnosi(k)-dostane se tam míň vody;;zlepšování-mechanicky (zhutňování, vyztužování),odvodňování (studně,jehly,povrchové čerpání,vysušování-vypalování, elektroosmóza,zmrazování), změná struktury zeminy(záměna jinou zeminou,příměsi-pevné,kapalné),zhutňování-nejstarší zp.-přísypem, válce:statické/dynamické, samohybné/tahané, hladké/ježkové/pneumatikové (pomocí tlaku můžeme regulovat dosedací plochu), dynamicky:výbuchem(milisekundové nálože,nebezpečí pro velké plochy),zatěžovací dynamická deska (praští na zeminu z 10 m, hutní až do 60 cm), žába (na malé plochy), vibrační sondy (něco jako ponorný vibrátor do betonu),vyztužování-armované zeminy, 1.) buď PVC pásy (dobrá schopnost přenášet tah,zvyšují smyk. pevnost) nebo geotextilie (gumová, textilní, ocelová vlákna)-fce:separační, filtrační, ochranná; 2.) hřebílkovaná zemina-do zeminy se zatlačuje výztuž,vysušování=vypalování-do šachty zdroj tepla, zmrazování-drahé, odnímání tepla,až se voda zmrazí,zemina smíchaná s ledem, chlazení.stlačeným vzduchem, chladící směsi, kapalným dusíkem,stabilizace-hodně využívají silničáři, pomocí jiné zeminy, pomocí cementu nebo vápna (odejmu zeminu,promíchám s cementem, rozprostřu,pokropím), pomocí živic (zrna zeminy obalena asfaltem),injektáž-pomocí kapalných látek,bez změny struktury (suše do dutin zeminy vpravena kapalina,kt.zatuhne;vhodná pro všechny typy zemin;“klakáž“=do jílu,kt. se náhle roztrhne a mezera se náhle vyplní) nebo změna struktury (např. rozřeže se jíl, spáry se injektují;vysoký tlak-40-60MPa), injekt. Směs- suspenze(nestabilní=cement+voda nebo stabilní= jíl+ cement+ voda) nebo chem.směsi (vodní sklo), příprava inj. Směsi závisí na pórovitosti a propustnosti prostř., na HPV, inj.-sestupná(udělám vrt průměru 10-15 cm, hl. 30-50 cm, dám inj. Trubku,rvu to tam,kus toho udělám, pak se provrtám dál-teď už procházím inj. územím atd.)/vzestupná(nejpoužívanější),systém Soletanche: vyhloubení vrtu pod ochranou bentonitu+cementu (díky němu to po provedení injektáže zatvrdne), do vrtu manžetová trubka (ocel. Tenkostěnná perforovaná-díry zakryty gum. Manžetami)


 


copyright http://c14.unas.cz (maja1 - maja2 - holciny)



Souvisejicí články
Moment setrvačnosti obdélníku v 2Dreakce na pomalý počítaní ve školách




Vloženo: 28.02.2011 15:39
Přečteno:6952
Autor: David Mizera

Hlasů: 3 Hodnocení(jako ve škole): 1.33
 

Komentáře (0)

   -     Nový Komentář