Horisontalbelastet pæl
Anvendelsesområde Programmet beregner bæreevnen for enkeltpæle i lagdelt jord. Både vertikal og horisontal belastning af pælen er tilladt. Desuden kan en eventuel overbygnings stivhed på pælen simuleres med fjedre. Forekommer vertikallaster beregner programmet automatisk pælesnitkræfterne iht. 2. ordenens teori. Forudsætninger Tillægsmoment, pga. initialudbøjning, tager programmet hensyn til på følgende måde M 05. Fv δ 0 = Fv 1 F k F v Vertikalkraft på pælen. Enhed: kn. δ 0 Initialudbøjning (pilehøjde). F k = 2 k dp EI k Ballasttal. Enhet: MN/m3. d p Pælens diameter. Enhet: m. EI Pælens bøjningsstivhed. Vælger man et konstant ballasttal langs med pælen, skal alle ballasttal være > 0. Vælger man et lineart tiltagende ballasttal, kan øgningen af ballasttallet udgå fra 0. Ballasttallet er vigtigt for beregningen af pælen. Man kan vælge mellem (1) lagvis konstant ballasttal og (2) lineart tiltagende ballasttal. Det mest almindelige er som regel et lineart tiltagende ballasttal fra overkant terræn til et dybde af ca. 6 * pælens bredde. Derefter vælges konstante værdier på ballasttallene. 1
Det passive jordtrykket foran pælen beregnes iht. figur. ϕ tan( 45 + ) 2 45 + ϕ 2 ϑp G e p / 2 b / 2 b Beregning Pælen beregnes med Reduktionsmetoden af Kersten og antages elastisk indspændt i jorden (jordlagene). Den elastiske indspænding simuleres med horisontale fjedre (ballasttal). En horisontallast på pælehovedet medfører således en horisontal forskydning af pælen, som er direkte proportional mod fjederens stivhed. Deformation * fjederkonstant medfører et horisontalt jordtryk. Dette må imidlertid ikke overstige jordens bæreevne dvs. det passive jordtrykket på den aktuelle niveau. Denne kontrol udføres automatisk af programmet. Overstiger det beregnede jordtryk langs med pælen, det mulige passive jordtryk, mindsker programmet fjederkonstanten (ballasttallet) på den aktuelle niveau indtil (ber_sigma_j/muligt_sigma_j ) < 1.0. Er afstanden mellem pælene så kort, at det foreligger risiko for overlejring af det rumlige passive jordtryk på pælene, kontrollerer programmet automatisk størrelsen af jordtrykket mod en gennemgående væg og vælger det mindste af disse. 2
Hovedmenu Fra hovedmenuen nås alle programmets inddata-, beregnings- og udskriftrutiner. Arkiv og værktøjsliste Arkiv Klikker man på Arkiv åbnes nedenstående rullegardinsmenu. Disse underrutiner beskrives i de efterfølgende afsnit: Ny Man åbner et nyt projekt ved at klikke på Ny, vælge mappe og indtaste et projektnavn. Åbne Man åbner et eksisterende projekt ved at klikke på Åbne og vælge den mappe, hvor det søgte projektet ligger. Sagsinformation Ved at klikke på Sagsinformation åbnes et vindue, hvor man beskriver det aktuelle projekt. Denne information kan printes ud i forbindelse med resultatudskrifterne. 3
Gemme Man gemmer et eksisterende projekt ved at klikke på Gemme og vælge den mappe, hvor det aktuelle projektet skal gemmes. Husk at gemme løbendel eftersom programmet ikke automatisk gemmer inddata. Gemme som Man gemmer et eksisterende projekt under et andet navn ved at klikke på Gemme som, vælge mappen, hvor det aktuelle projektet skal gemmes og indtaste et nyt navn. Skriverindstilling I denne rutine ændres valget af printer. Udskrift Klikker man på Udskrift, åbnes et vindue, hvor man markerer hvilke resultatgrupper, som skal udskrives. Seneste projekt Klikker man på denne rubrik, vises de 4 seneste beregninger. Afslutte Klikker man på Afslutte, lukkes programmet. Er inddata ændret spørger programmet om man vil gemme inden programmet lukkes. Værktøjsliste 1 2 3 4 5 6 7 1. Ved at klikke på ikon Nr. 1 åbnes en ny sag 2. Ved at klikke på ikon Nr. 2 hentes en eksisterende sag. 3. Ved at klikke på ikon Nr. 3 gemmes den aktuelle sag. 4. Ved at klikke på ikon Nr. 4 åbnes et vindue, hvor man markerer hvad som skal sendes til printer. 5. Håndbog. 6. I 6 og 7 vises x- respektive y-koordinaterne for musepilen. 4
Systemdata og Laster Partialkoefficienter Inddatarutinen tilbyder defaultværdier for normal funderingsklasse. Skal en anden funderingsklasse gælde for den aktuelle beregning, skal man ændre partialkoefficienterne. Pælekonstanter Pælens E-modul benyttes ved deformationsberegningen og divideres med (materialekoefficienten * funderingsklasse). Initialudbøjning: indtastes en initialudbøjning beregner programmet tillægsmomentet på grund af denne. Afstand til nærmeste pæl: Centrumafstand for pæle, hvis der indgår flere i gruppen, behøves for at kontrollere jordtrykfordelingen. For hver pæl beregnes et rummeligt passivt jordtryk og udbredelsen af dette. Programmet kontrollerer om overlapning forekommer ved at beregne det mindste jordtryk af følgende: rumligt jordtryk eller jordtryk mod en gennemgående væg. Skridtlængde snitkræfter. Vælg ca. 0.25 m. Laster på pælehovedet Pælen kan belastes med en vertikal last, en horisontal last og et moment, som alle virker på pælehovedet. Angriber den horisontale last ikke i pælehovedet, må lasten flyttes til pælehovedet og kompenseres med et moment. Angriber vertikallasten ikke centralt på pælen, må lasten flyttes til centrum og kompenseres med et moment. Eventuelle indspændinger af pælehovedet kan simuleres med en horisontalfjeder og en momentfjeder. 5
Jordparametre/jordlag I denne rutine beskrives jordlagene og tilhørende parametre. Generelt beskrives et jordlag ved at indtaste niveauet (koten) for OK jordlag og parametrene for jorden derunder, som således gælder til næste laggrænse. Overkant første laggrænse kan starte på vilkårligt niveau. Det anbefales at overføre tegningens niveauer til programmet for at undgå konverteringsfejl. Bemærk, da det er kun muligt at indtaste en værdi for jordens rumvægt, er det altså nødvendig, at indføre en teoretisk laggrænse ved GVS og derefter indtaste effektiv egenvægt for resterende jordlag. Ved pæle med pælehovedet over terrænniveauen indtastes et fiktivt jordlag, hvor alle parametre med undtagelse af kote og pælens bredde og højde sættes = 0.0. Nr. : Løbende laggrænsenummer. Man kan maks. Indtaste 20 laggrænser. Kote: Aktuel niveau. Det anbefales at vælge tegningens niveauer. Gam_j: Jordens egenvægt i laget under linien. Under GVS indtastes effektiv rumvægt. Frik.: Jordens indre friktion (karakteristisk værdi). Delta: Vægfriktionsvinkelen mellem pæl og jord. Normalt -2*friktion/3. (indtastes altid negativ). Cu/Cv. : Drænet/udrænet forskydningsstyrke. b_ok : Jordens ballasttal overkant laggrænse. b_uk: Jordens ballasttal underkant laggrænse. Ballasttallet er vigtigt for beregningen af pælen. Man kan vælge mellem (1) lagvis konstant ballasttal og (2) lineart tiltagende ballasttal. Det mest almindelige er som regel et lineart tiltagende ballasttal fra overkant terræn til et dybde af ca. 6 * pælens bredde. Derefter vælges konstante værdier på ballasttallene Sigma: Maksimalt acceptabelt kontakttryk. Programmet kontrollerer automatisk at det beregnede kontakttryk ikke overskrider maksimalt muligt passivt jordtryk. Da der af forskellige grunde kan findes anledning at begrænse dette kontakttryk gør man dette med Sigma. Ønsker man ikke at begrænse kontakttrykket yderligere, indtastes sigma = et stort tal (større end det passive jordtrykket). Overskrides den indtastede værdi mindskes ballasttallet indtil kravet er opfyldt. Bredde: Pælens bredde eller diameter Højde: Pælens højde 6
Pælekapacitet Beregningsresultaterne vises i tabelform. Snit er afstanden fra OK pæl til aktuelt snit. w er den elastiske udbøjning w' er rotationen i radianer*10-3. Derefter følger moment og forskydningskraft. De to sidste kolonner indeholder det beregnede horisontale jordtryk og det mulige horisontale rumlige passive jordtryk. Overskrider det beregnede jordtryk under beregningsgangen det mulige, mindsker programmet automatisk det indtastede ballasttal indtil det beregnede jordtryk <= muligt passivt jordtryk. Står pælene tæt, kontrollerer programmet, om det er risiko for overlapning af jordtryk fra nabopæle. Ved overlapning kontrollerer programmet, at det rumlige jordtryk med overlapning ikke overskrider jordtrykket for en gennemgående væg. Ved at klikke på en af de hvide pile ovenfor grafikbilledet, vises resultatet grafisk og man kan bladre mellem de forskellige resultatkurver.. 7
Udskriftsvalg Ved at klikke på printerikonen i værktøjslisten, åbnes nedenstående vindue, hvor man markerer hvilke dele af udskriften, som skal sendes til printeren. 8