Jordtryk på gravitationsstøttemure

Transkript

1 Jordtryk på gravitationsstøttemure Anette Krogsbøll, DTU Byg DGF-møde, Odense, 12. marts 2009

2 Oplæg til diskussion Definition gravitationsmur Krav til jordtryksberegning i henhold til Eurocode 7 Brudgrænsetilstanden Brudfigurer jordtryksteorier Anvendelsesgrænsetilstanden Mobiliseret jordtryk Jordparametre 2 DTU Byg, Danmarks Tekniske Universitet

3 Definition - gravitationsstøttemur Fra Eurocode 7, EN : DTU Byg, Danmarks Tekniske Universitet

4 Jordtryksberegning Under hensyn til: overfladebelastning på og hældning af jordoverfladen hældning af væggen i forhold til lodret grundvandsspejl og strømkræfter størrelse og retning af bevægelsen af væggen i forhold til jorden vandret og lodret ligevægt for hele støttekonstruktionen jordens forskydningsstyrke og rumvægt stivheden af væggen og det understøttende system væggens ruhed EN :2004, afsnit (3)P 4 DTU Byg, Danmarks Tekniske Universitet

5 Vægfriktion Mobiliseret vægfriktion og adhæsion bør betragtes som funktion af: jordens styrkeparametre friktionsegenskaberne af grænsefladen mellem væg og jord retning og størrelse af væggens bevægelse i forhold til jorden væggens evne til at understøtte de lodrette kræfter fra væggens friktion og adhæsion. EN :2004, afsnit (4) 5 DTU Byg, Danmarks Tekniske Universitet

6 Jordtryk ved bæreevnebrud og glidningsbrud (Fra EN :2004) 6 DTU Byg, Danmarks Tekniske Universitet

7 Bæreevnebrud Passivt jordtryk og bæreevnebrud udvikles i en kombineret brudfigur. En rotation af væggen om et punkt under den. På den sikre side at regne det hver for sig som: - bæreevnebrud med H og R - passivt jordtryk med E og F Passivsiden: - ru væg (evt. delvist ru) - zonebrud Aktivsiden: - ru væg (virtuelt skråt snit) - generelt zonebrud (skrå overflade, skrå væg) (Fra: Ovesen, et al: Lærebog i Geoteknik, 2007) 7 DTU Byg, Danmarks Tekniske Universitet

8 Glidningsbrud Ren translation (altså en anden bevægelse) Passivsiden: - BH Jordtryk svarende til ρ = - - ru væg (delvist udnyttet) Aktivsiden: - ru væg (virtuelt skråt snit) - zonebrud (generelt skrå overflade, skrå væg) (Fra EN :2004) 8 DTU Byg, Danmarks Tekniske Universitet

9 Zonebrud - Generelt tilfælde - skrå overflade, skrå væg Zonebrudsberegning med vilkårlig ruhed (Aktiv tilstand: δ, ϕ, a og c indsættes negativt) (Fra: Ovesen, et al: Lærebog i Geoteknik, 2007) 9 DTU Byg, Danmarks Tekniske Universitet

10 Zonebrud Generelt tilfælde Beregningerne svarer til anvisningerne i EN :2004, Anneks C.2. (Fra: Ovesen, et al: Lærebog i Geoteknik, 2007) 10 DTU Byg, Danmarks Tekniske Universitet

11 Zonebrud udrænet tilfælde p og c tilfældet behandles under ét: - Beregningerne svarer til anvisningerne i EN :2004, Anneks C DTU Byg, Danmarks Tekniske Universitet

12 Specielle tilfælde Lagdelinger og vandspejl Opdelt, så jordtrykskoefficienter i det enkelte lag bestemmes som om laget var i hele væghøjden. Coulombs jordtryk Generel strømning Coulombs jordtryk Fyld Irregulære bagsider (fx blok vægge) Coulombs jordtryk Mononobe-Okabe jordtryk Zonebrud på virtuel bagside andet? Intakt 12 DTU Byg, Danmarks Tekniske Universitet

13 Irregulære bagsider (Fra: Christensen & Steenfelt, 2009) 13 DTU Byg, Danmarks Tekniske Universitet

14 Mobilisering af passivt jordtryk (Fra EN :2004) 50% Ep for 1/10 deformation 14 DTU Byg, Danmarks Tekniske Universitet

15 Anvendelsesgrænsetilstanden Mobilisering af jordtryk Aktivt rotation Aktiv translation Passivt rotation Passivt - translation Løs jord (v/h) 0,4 0,5 % 0,2 % 7 25 % 5 10 % Fast (v/h) 0,1 0,2 % 0,05 0,1 % 5 10 % 3 6 % v h v h Ex: h a = 8m, h p = 1,2m v a = ca 10mm (fuldt udviklet aktivt brud) v/h p = 10/1200 = ca 0,8% v/v p = 0,8/5 = 16% (typisk 10-25%) E/E p = 0,5 á 0,7 (ved translation) Mindre ved rotation (Fra EN :2004) 15 DTU Byg, Danmarks Tekniske Universitet

16 Anvendelsesgrænsetilstanden Når deformationer er kritiske: Finite element simulering Overvejelser om mobiliseret jordtryk særligt ved løse aflejringer?? 16 DTU Byg, Danmarks Tekniske Universitet

17 Jordparametre Drænede eller udrænede effektive parametre? MACU Udrænede triaxiale trykforsøg giver foruden c u også effektive parametre c og ϕ (for konstant poretal). MACD Drænede trykforsøg giver effektive parametre c og ϕ MACU forsøg giver typisk større c men mindre ϕ end MACD forsøg. Udrænet forskydningsstyrke c u? Hvor stor skal den være, hvis der aflastes i forbindelse med udførelse? (Sammenholdt med insitumåling) 17 DTU Byg, Danmarks Tekniske Universitet

18 Referencer Christensen C.T., Steenfelt, J.S. (2009): Design of Blockwork Walls. Proceedings ICSMGE 2009, in press. EN :2004: Eurocode 7: Geotechnical Design Part 1, General Rules. Hansen, B. (2001): Advanced Theoretical Soil Mechanics. dgf-bulletin 20. Dansk Geoteknisk Forening. Ovesen, N.K., Fuglsang, L., Bagge, G. (2007): Lærebog i Geoteknik. Polyteknisk Forlag, DTU Byg, Danmarks Tekniske Universitet