EurocodeEurocode 77((ΕΝ 1997 1997--1)1) : Geotechnical...

Τεχνικό Επιμελητήριο Ελλάδος (ΤΕΕ)Τεχνικό Επιμελητήριο Ελλάδος (ΤΕΕ)

Εκπαιδευτικό υλικό για τον Σχεδιασμό Κατασκευών με τους Εκπαιδευτικό υλικό για τον Σχεδιασμό Κατασκευών με τους ΕυρωκώδικεςΕυρωκώδικες : Εφαρμογές και Εθνικά Προσαρτήματα: Εφαρμογές και Εθνικά Προσαρτήματα

Εφαρμογές του Ευρωκώδικα 7 (Εφαρμογές του Ευρωκώδικα 7 (EN 1997EN 1997--1)1)σε θέματα σχεδιασμού Γεωτεχνικών Έργωνσε θέματα σχεδιασμού Γεωτεχνικών Έργωνμ χ μ χ ργμ χ μ χ ργ

EurocodeEurocode 77 (ΕΝ 1997(ΕΝ 1997--1)1) : Geotechnical Design : Geotechnical Design –– Part 1 : General RulesPart 1 : General Rules

Μ. Καββαδάς, Αναπλ. Καθηγητής ΕΜΠΜ. Καββαδάς, Αναπλ. Καθηγητής ΕΜΠ

Εφαρμογές του Ευρωκώδικα 7 (Εφαρμογές του Ευρωκώδικα 7 (EN 1997EN 1997--1)1)θέ δ ύ Γ ώ Έθέ δ ύ Γ ώ Έσε θέματα σχεδιασμού Γεωτεχνικών Έργωνσε θέματα σχεδιασμού Γεωτεχνικών Έργων

ΣΚΟΠΟΣΣΚΟΠΟΣΣΚΟΠΟΣΣΚΟΠΟΣ

• Τί αλλάζει (και τί δεν αλλάζει) με την εισαγωγή του ΕΝ 1997-1Γ ί ήθ λλ έ έ έ έ• Γιατί απαιτήθηκαν οι αλλαγές – ποιές οι συνέπειές τους

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ

• Αρχές του ΕΝ 1997-1• Εφαρμογή του ΕΝ 1997-1 στην Ελλάδα• Παραδείγματα :• Παραδείγματα :

• Επιφανειακές θεμελιώσεις• Βαθιές θεμελιώσειςαθ ές θεμε ώσε ς• Αντιστηρίξεις βαθιών εκσκαφών

Εφαρμογές του Εφαρμογές του ΕυρωκώδικαΕυρωκώδικα 7 (7 (EN 1997EN 1997--1)1)σε θέματα σχεδιασμού Γεωτεχνικών Έργωνσε θέματα σχεδιασμού Γεωτεχνικών Έργωνσε θέματα σχεδιασμού Γεωτεχνικών Έργωνσε θέματα σχεδιασμού Γεωτεχνικών Έργων

1. Αρχές του ΕΝ 1997-1

Δομικοί Ευρωκώδικες (Structural Eurocodes)EN 1990 – Eurocode 0 : Basis of structural designEN 1991 – Eurocode 1 : Actions on structuresEN 1992 – Eurocode 2 : Design of concrete structuresEN 1992 – Eurocode 2 : Design of concrete structuresEN 1993 – Eurocode 3 : Design of steel structures EN 1994 – Eurocode 4 : Design of composite steel and concrete structuresEN 1995 – Eurocode 5 : Design of timber structuresEN 1996 – Eurocode 6 : Design of masonry structuresEN 1997 – Eurocode 7 : Geotechnical designEN 1997 Eurocode 7 : Geotechnical designEN 1998 – Eurocode 8 : Design of structures for earthquake resistanceEN 1999 – Eurocode 9 : Design of aluminium structures

Μέρη του Ευρωκώδικα 7 (EC-7)EN 1997 – Ευρωκώδικας 7 : Γεωτεχνικός Σχεδιασμός

Μέρος 1 (ΕΝ 1997-1) : Γενικοί ΚανόνεςΜέρος 2 (ΕΝ 1997-2) : Γεωτεχνικές έρευνες και δοκιμές

Στάδια θέσπισης των Ευρωκωδίκων :1. Pre-standard (ENV) – 2. Pre-EuroNorm (prEN) – 3. EuroNorm (EN)

Εκδόσεις του Ευρωκώδικα 7Εκδόσεις του Ευρωκώδικα 7 (EC(EC--7)7)Μέρος 1 (ΕΝ 1997 1) : Γενικοί ΚανόνεςΜέρος 1 (ΕΝ 1997-1) : Γενικοί Κανόνες

• 1994 : Προ-πρότυπο (Pre-standard) - ENV 1997-1• 2002 : Προ-κανονισμός - prEN 1997-1ρ μ ς p• 24/11/2004 : Ψήφιση από CEN και δημοσίευση του επίσημου κειμένου –Κανονισμός ΕΝ 1997-1

• 2005 2006 : Διετής Περίοδος Εθνικής Βαθμονόμησης• 2005 – 2006 : Διετής Περίοδος Εθνικής ΒαθμονόμησηςΔοκιμαστική εφαρμογή για Μετάφραση, Βαθμονόμηση Εθνικών Συντελεστών και Συγγραφή Εθνικών Προσαρτημάτων

• 2007 – 2009 : Τριετής Περίοδος ΣυνύπαρξηςΕναλλακτική εφαρμογή (επιλογή) με Εθνικούς Κανονισμούς (ΕΚ)

• 31/3/2010 : Υποχρεωτική εφαρμογή του EC 7 1 & απόσυρση ΕΚ• 31/3/2010 : Υποχρεωτική εφαρμογή του EC 7-1 & απόσυρση ΕΚ

Μέρος 2 (ΕΝ 1997-2) : Γεωτεχνικές έρευνες και δοκιμές• 1999 : Προ-πρότυπο (Pre-standard) - ENV 1997-2• 1999 : Προ-πρότυπο (Pre-standard) - ENV 1997-2• Νοέμβριος 2004 : Προ-κανονισμός - prEN 1997-2• 12 Ιουνίου 2006 (ψήφιση από CEN) : Κανονισμός EN 1997-2

Προσαρμογή της Ελλάδας στον Ευρωκώδικα EC 7-1

2005 – 2006 : Διετής Περίοδος Εθνικής Βαθμονόμησης• Μετάφραση στα Ελληνικά (Ιανουάριος 2006 – μέσω ΟΑΣΠ)• Δοκιμαστική Εφαρμογή

Προαιρετική χρήση για βαθμονόμηση των μεθόδων και συντελεστών• Συγγραφή Εθνικού Προσαρτήματος (National Annex) που περιλαμβάνει :• Συγγραφή Εθνικού Προσαρτήματος (National Annex) που περιλαμβάνει :

1.Επιλογή του Εθνικού Τρόπου Ανάλυσης (Design Approach)2.Επιλογή του επιθυμητού βαθμού ασφάλειας των έργων (τιμές των επιμέρους συντελεστών και λοιπών συντελεστών εθνικής επιλογής)

3.Κατάλογος των συμβατών κειμένων υποστήριξης (που δεν μπορούν να αντίκεινται στον EC 7-1), π.χ. αποδεκτές μέθοδοι υπολογισμού.), χ ς μ γ μ

2007 – 2009 : Τριετής Περίοδος Συνύπαρξης• Εναλλακτική εφαρμογή του EC 7 1 με τους Εθνικούς Κανονισμούς (ΕΚ)• Εναλλακτική εφαρμογή του EC 7-1 με τους Εθνικούς Κανονισμούς (ΕΚ)

Δυνατότητα επιλογής χρήσης μεταξύ EC 7-1 και ΕΚ (όπου αντίκεινται)

31 Μαρτίου 2010 :Υποχρεωτική εφαρμογή του EC 7-1 και απόσυρση των αντικρουόμενων ΕΚ

ΤΙ ΔΕΝ ΑΛΛΑΞΕ ΜΕ ΤΟΝ EC 7-1 :• Οι μέθοδοι ανάλυσης (αφού αποτελούν αντικείμενο εθνικής επιλογής)μ ης ( φ μ ής γής)

π.χ. μέθοδος Bishop για ανάλυση ευστάθειας πρανών, μέθοδοι ανάλυσης της φέρουσας ικανότητας θεμελίων, μέθοδοι ανάλυσης βαθιών εκσκαφών μέθοδοι ανάλυσης υπογείων έργων κλπβαθιών εκσκαφών, μέθοδοι ανάλυσης υπογείων έργων, κλπ

ΓΙΑΤΙ ΑΠΑΙΤΗΘΗΚΑΝ ΟΙ ΑΛΛΑΓΕΣ :1. Ενιαίος τρόπος σχεδιασμού δομικών-γεωτεχνικών έργων2. Ενιαίος τρόπος σχεδιασμού των έργων στην Ευρωπαϊκή Ένωση3. Επαγγελματική «κάλυψη» των Μηχανικών (σχεδιασμός κατά τον EC 7-1)4. Πιό ορθολογική αντιμετώπιση θεμάτων ασφαλείας, π.χ.

• γιατί στα πέδιλα FS=3 ενώ στα φράγματα FS=1 5 ;• γιατί στα πέδιλα FS=3, ενώ στα φράγματα FS=1.5 ;• γιατί ενιαίος FS, ενώ οι αβεβαιότητες των (c,φ) διαφέρουν ;

ΠΟΙΕΣ ΟΙ ΣΥΝΕΠΕΙΕΣ ΤΩΝ ΑΛΛΑΓΩΝ :1. Ανάγκη επιμόρφωσης στις νέες έννοιες και τρόπους ανάλυσης2. Αύξηση του αριθμού των απαιτούμενων ελέγχων (ULS, SLS)3. Κάποια τροποποίηση των αποτελεσμάτων

Τί άλλαξε με την εισαγωγή του Ευρωκώδικα 7Τί άλλαξε με την εισαγωγή του Ευρωκώδικα 7ΜΕΘΟΔΟΙ ΑΝΑΛΥΣΗΣ ΠΡΙΝ ΤΗΝ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΤΟΥ EC-7ΜΕΘΟΔΟΙ ΑΝΑΛΥΣΗΣ ΠΡΙΝ ΤΗΝ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΤΟΥ EC 7

1. Συνήθως γίνεται μόνον έλεγχος έναντι αστοχίας με χρήση ενός συνολικού συντελεστή ασφαλείας (FS) :ή φ ς ( )

π.χ. στα πέδιλα : P/A = σ < σεπ , όπου σεπ = σu / FSΣυνήθως δεν γίνεται έλεγχος αποδεκτών παραμορφώσεων, αλλά

δ ώ ό ώ έ ξ έεπιδιώκεται ο περιορισμός των παραμορφώσεων μέσω αυξημένου συντελεστή ασφαλείας : π.χ. FS=3 σε πέδιλα (ενώ FS=1.5 σε φράγματα), FS=2 στην παθητική ώθηση βαθιών εκσκαφών

2. Οι δράσεις (F ) και οι εδαφικές παράμετροι ( X )υπεισέρχονται στους υπολογισμούς με κάποιες «συντηρητικές» εκτιμήσεις «της επιλογής του μελετητή», συνήθως χωρίς επαρκή τεκμηρίωση, π.χ. γωνία τριβής (φ) και συνοχή του εδάφους (c)

Θέματα :1. Κριτήριο επιλογής των τιμών του συντελεστή ασφαλείας (FS)

ό ύαπό τους κανονισμούς2. Κριτήριο επιλογής των τιμών των εδαφικών παραμέτρων

Παράδειγμα εφαρμογής της παλαιάς μεθόδουΕπιφανειακή θεμελίωση σε αποσαθρωμένο Αθηναϊκό σχιστόλιθο

B=2.5m, d=1.5m , γ=20 kN/m3 , c=10 kPa , φ=25οP

( )ϕ=γ fNNN qc ,, Nc = 21 , Nq = 11 , Nγ = 9.5

σu= 10*21 + 0.5*20*2.5*9.5 + 20*1.5*11= 210 + 237.5 + 330 = 777.5 kPa

σεπ = σu / FS

σ = 777 5 / 3 =σεπ = 777.5 / 3 == 259 kPa = 2.6 kg/cm2

Παρατήρηση : Η τιμή αυτή συνήθως αποβλέπει και στον περιορισμό της υποχώρησης του πεδίλου σε αποδεκτά όρια (ποιά ??)

Τί άλλαξε με την εισαγωγή του Ευρωκώδικα 7Τί άλλαξε με την εισαγωγή του Ευρωκώδικα 7

1 Απαιτούνται πλέον δύο έλεγχοι (χωριστά) :1. Απαιτούνται πλέον δύο έλεγχοι (χωριστά) :• Σε οριακή κατάσταση αστοχίας (ULS)

«Δράσεις» μικρότερες από τις «αντοχές» ( Εd < Rd )

Ε

ρ ς μ ρ ρ ς ς χ ς ( d d )• Σε οριακή κατάσταση λειτουργίας (SLS)Υπολογισμός των παραμορφώσεων υπό τα φορτία λειτουργίας

( δ δ )Παραμορφώσεις μικρότερες από τις αποδεκτές τιμές ( δ < δmax )

2. Στους ελέγχους υπεισέρχονται οι «χαρακτηριστικές τιμές» δράσεων (Fk ) και εδαφικών παραμέτρων ( Xk ) που προσδιορίζονται με αντικειμενικότερο τρόποΟι χαρακτηριστικές τιμές αποτελούν «συντηρητικές εκτιμήσεις» που συνήθως δεν διαφέρουν από τις «εύλογες» εκτιμήσεις που γινόταν μέχρι σήμεραήμ ρ

3. Ο έλεγχος έναντι αστοχίας (ULS) γίνεται μέσω των "επιμέρους συντελεστών" δράσεων εδαφικών ιδιοτήτων και αντιστάσεων (γσυντελεστών δράσεων, εδαφικών ιδιοτήτων και αντιστάσεων (γF , γM , γR ) αντί του συνολικού "συντελεστή ασφαλείας" (FS )

Τί άλλαξε με την εισαγωγή του Ευρωκώδικα 7Τί άλλαξε με την εισαγωγή του Ευρωκώδικα 74. Εισαγωγή νέων εννοιών :4. Εισαγωγή νέων εννοιών :

• Δράσεις (F) : μόνιμες, πρόσκαιρες, τυχηματικές, σεισμικές• Εντάσεις (E) : αποτέλεσμα των δράσεων (π.χ. καμπτική ροπή, τέμνουσα)

• Εδαφικές παράμετροι (X) : π.χ. γωνία τριβής, συνοχή• Αντιστάσεις (R) : π χ φέρουσα ικανότητα πεδίλου / πασσάλουΑντιστάσεις (R) : π.χ. φέρουσα ικανότητα πεδίλου / πασσάλου• Χαρακτηριστικές τιμές : δράσεων (Fk) και εδαφικών παραμέτρων (Xk)• Χαρακτηριστικές τιμές : εντάσεων (Εk) και αντιστάσεων (Rk) : ρ ηρ ς μ ς ( k) ( k)υπολογίζονται μέσω των χαρακτηριστικών τιμών των Fk και Xk

• Επιμέρους συντελεστές (δράσεων γF, εντάσεων γE, εδαφικών έ ά )παραμέτρων γM, αντιστάσεων γR)

• Τιμές σχεδιασμού (δράσεων Fd, εντάσεων Εd, εδαφικών παραμέτρων Xd, αντιστάσεων Rd)d)

E E E E (F X )

όπου : Fd = Fk γF και Xd = Xk / γM Ε

Ed = Ek γE Ed = E (Fd , Xd)

Rd = Rk / γR Rd = R (Fd , Xd) αλλά : ή :

Τί άλλαξε με την εισαγωγή του Ευρωκώδικα 7Τί άλλαξε με την εισαγωγή του Ευρωκώδικα 75. Τρείς εναλλακτικοί Τρόποι Ανάλυσης (Design Approaches) της ρ ς ρ ης ( g pp ) ης

οριακής κατάστασης αστοχίας : DA-1, DA-2, DA-3λόγω των διαφορετικών ορισμών των Ed και Rd Ε

π.χ. Έλεγχος έναντι ολίσθησης : dd ER ≥⎞⎛⎞⎛ XX1

DA-1 : ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛≥⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

M

kkF

M

kkF

R

XFEXFRγ

γγ

γγ

,,1(τύπος Ι )

Συνδ. 1 : γF = 1.35 ή 1.50 , γM = 1.00 , γR = 1.0

Συνδ. 2 : γF = 1.00 ή 1.30 , γM = 1.25 ή 1.40 , γR = 1.0 , πάσσαλοι γR =1.3

DA-2 : ( ) ( )kkEkkR

XFEXFR ,,1 γγ

≥γR = 1 10 ή 1 40 γE = 1 35 ή 1 50

(τύπος ΙΙ )

γR 1.10 ή 1.40 γE 1.35 ή 1.50

DA-3 : ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛≥⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ kkF

kkF

XFEXFR γγ ,,1 γR = 1.0εφελ πάσσαλοι: γR =1 1

γF = 1.35 ή 1.50 (δομ) γF = 1.0 ή 1.3 (γεωτ), γM = 1.25 ή 1.40

⎟⎠

⎜⎝

⎟⎠

⎜⎝ M

kFM

kFR γγγ εφελ. πάσσαλοι: γR 1.1

Τί άλλαξε με την εισαγωγή του Ευρωκώδικα 7Τί άλλαξε με την εισαγωγή του Ευρωκώδικα 7Έλεγχος μέσω των "επιμέρους συντελεστών" (γΕ , γR )

EΈλεγχος μέσω των επιμέρους συντελεστών (γΕ , γR )αντί του συνολικού "συντελεστή ασφαλείας" (FS )

( )Έως τώρα :

( )( ) ( ) ( ) ( )XFEFSXFRFS

XFEXFR ,,

,,

⋅≥⇒≥

F=δράση, Χ=εδαφ. ιδιότητα, R=αντοχή , E=εντατικό μέγεθος (π.χ. τάση)

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛≥⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ kkF

kkF

XFEXFRγ

γγ

γγ

,,1( Ι )

Κατά EC-7: dd ER ≥⎟⎠

⎜⎝

⎟⎠

⎜⎝ MMR γγγ

( ) ( )XFEXFR1 γ≥ ( ΙΙ )

( ) )()(

( ) ( )kkEkkR

XFEXFR ,, γγ

≥ ( ΙΙ )

δηλαδή : ( ) ),(),( kkREkk XFEXFR γγ≥

Δράσεις (Actions)• Επιβαλλόμενα φορτία (Ρ) γνωστού μεγέθουςβ μ φ ρ ( ) γ μ γ ς• Επιβαλλόμενες παραμορφώσεις γνωστού μεγέθους (π.χ. διαφορικές υποχωρήσεις στηρίξεων, θερμοκρασιακές μεταβολές)

• Γεωτεχνικές δράσεις (G) : δράσεις από το έδαφος – το μέγεθός τους εξαρτάται από τις εδαφικές ιδιότητες (π.χ. ωθήσεις γαιών σε τοίχους, αρνητικές τριβές πασσάλων)

GG

),( kkk XFGG =

GG),(

M

kkFd

XFGGγ

γ= ( Ι )

ή : ),( kkFd XFGG γ=GPE +=

( ΙΙ )

Τύποι δράσεων :• Μόνιμες (βάρος, ώθηση γαιών, αρνητική τριβή πασσάλων)• Πρόσκαιρες (π.χ. κινητά φορτία)Πρόσκαιρες (π.χ. κινητά φορτία)• Τυχηματικές (π.χ. πρόσκρουση)• Σεισμικές (υπάγονται στις τυχηματικές κατά τον ΕΑΚ)

Οριακές καταστάσεις• Καταστάσεις πέραν των οποίων η κατασκευή δεν ικανοποιεί τις• Καταστάσεις πέραν των οποίων η κατασκευή δεν ικανοποιεί τις απαιτήσεις των προδιαγραφών

• Απαιτείται έλεγχος μή-υπέρβασης των καταστάσεων αυτώνγχ ς μή ρβ ης

• Κατά τον EC-7.1 απαιτείται έλεγχος δύο οριακών καταστάσεων :1. Οριακές καταστάσεις λειτουργίας (SLS)2. Οριακές καταστάσεις αστοχίας (ULS)

1. Οριακές καταστάσεις λειτουργίας (SLS) : δ < δmax• Έλεγχος υπέρβασης λειτουργικών απαιτήσεων παραμόρφωσης, εισροής γχ ς ρβ ης ργ ή ρ μ ρφ ης, ρ ήςυδάτων, αισθητικής (άνοιγμα ρωγμών, κλπ)

• Η ανάλυση γίνεται με τα πραγματικά φορτία και εδαφικές ιδιότητες(χαρακτηριστικές τιμές) οπότε υπολογίζονται οι αναμενόμενες(χαρακτηριστικές τιμές), οπότε υπολογίζονται οι αναμενόμενες (χαρακτηριστικές) παραμορφώσεις, και συγκρίνονται με τις μέγιστες αποδεκτές

• Μπορεί να χρησιμοποιηθεί οποιαδήποτε μέθοδος υπολογισμού των παραμορφώσεων (π.χ. πεπερασμένα στοιχεία, αναλυτικές λύσεις κλπ).

Οριακές καταστάσεις

2. Οριακές καταστάσεις αστοχίας (ULS) : Rd > Ed2. Οριακές καταστάσεις αστοχίας (ULS) : Rd EdSTR - Υπέρβαση της αντοχής δομικών στοιχείων (πχ τοίχοι αντιστηρίξεως)GEO - Υπέρβαση της αντοχής του εδάφους (πρανή, Φ.Ι. θεμελιώσεων)EQU - Απώλεια στατικής ισορροπίας (π.χ. ανατροπή)UPL - Απώλεια ισορροπίας λόγω άνωσηςHYD Α ί δά λό δ λ ή λί ( δ άβ )HYD – Αστοχία του εδάφους λόγω υδραυλικής κλίσης (π.χ. διάβρωση)

HYD

GEOSTRGEOGEO

UPL

STR GEOάνωση

Χαρακτηριστικές τιμέςδράσεων και εδαφικών παραμέτρωνρ φ ρ μ ρ

Σκοπός : Πλέον αντικειμενικός προσδιορισμός σε σύγκριση με την κλασσική μέθοδο επιλογής παραμέτρων ( ... εκτίμηση του μηχανικού )

Χαρακτηριστική τιμή μιας παραμέτρου :Συντηρητική εκτίμηση της τιμής της παραμέτρου που επηρεάζει τη

ά έσυμπεριφορά του έργου• Εάν χρησιμοποιείται στατιστική μέθοδος, θα λαμβάνεταιη τιμή με πιθανότητα υπέρβασης 5% επί το δυσμενέστερονη τιμή με πιθανότητα υπέρβασης 5% επί το δυσμενέστερον

• Αλλως, θα λαμβάνεται τιμή με αξιοπιστία της τάξεως του 95%

( )us cDLR απ=Τα cu αιχμής-τριβής διαφέρουν λόγω διαφοράς μεγέθους του δ ύ ό άζ

( )cDR 92π

=

εδαφικού όγκου που επηρεάζει την αντοχή αιχμής-τριβής:

( )ub cR 94

=cu (αιχμής) < cu (τριβής)

Χαρακτηριστικές τιμέςδράσεων και εδαφικών παραμέτρων

Παράδειγμα: μετρηθείσες τιμές της αντοχής (qu) σε ομοιογενές έδαφος138, 140, 170, 171, 179, 179, 182, 232, 258, 272 (σε kPa)

Μέση τιμή: 191 kPaΤυπική απόκλιση: 47 kPa

167114 144

q αιχμής = 144 kPa q τριβής = 167 kPaΤι θα διαλέγατε ως χαρακτηριστική τιμή :

1 Για την αντοχή τριβής του πασσάλου

qu-αιχμής = 144 kPa qu-τριβής = 167 kPa

16750.0 =⋅−= sXX k1. Για την αντοχή τριβής του πασσάλου2. Για την αντοχή αιχμής του πασσάλου3. Για «τοπική» εκτίμηση

14400.1 =⋅−= sXX k

11464.1 =⋅−= sXX k

ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΕΚΤΙΜΗΣΗΣ ΤΗΣ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΗΣ ΤΙΜΗΣ

1. Για πολύ μικρό όγκο εδάφους (5% fractile):

sXX = 6451 ⎟⎞

⎜⎛= ∑ XX 1 ( ) ⎟⎞⎜

⎛ −= ∑ XXs 21sXX k ⋅−= 645.1 ⎟⎠

⎜⎝

= ∑i

iXn

X ( ) ⎟⎠

⎜⎝

−−

= ∑i

i XXn

s1

kPaX k 11447645.1191 =∗−= kPaX k 11447645.1191

2. Για αρκετά μεγάλο όγκο εδάφους (5% - Student ): n fnρ μ γ γ φ ς ( )

sfXX nk ⋅−=

fn

3 1.685 0.95

10 0.5810 0.5812 0.5020 0.39

kPaX k 1644758.0191 =∗−=

3. Για ενδιάμεσο όγκο εδάφους: kPaXkPa k 164114 <<

π.χ. qu-αιχμής = 140 kPa qu-τριβής = 164 kPa

ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΕΣ ΤΙΜΕΣΔΡΑΣΕΩΝ ΚΑΙ ΕΔΑΦΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ

Παράδειγμα επιλογής χαρακτηριστικής τιμής της αστράγγιστης διατμητικήςαστράγγιστης διατμητικής αντοχής (στην περίπτωση που μεταβάλλεται με το βάθ ) βά 5%βάθος) με βάση το 5% της κατανομής Student

Κατά προσέγγιση εκτίμηση της χαρακτηριστικής τιμής για μεγάλους όγκους εδάφους :

sXX k ⋅−= 50.0

Μέση τιμή μείον ½ τυπικήΜέση τιμή μείον ½ τυπική απόκλιση

Επιμέρους συντελεστές δράσεων (γF), εντάσεων (γΕ),εδαφικών παραμέτρων (γΜ), και αντιστάσεων (γR)

Χρησιμεύουν στον υπολογισμό των «τιμών σχεδιασμού – d » από τις «χαρακτηριστικές τιμές – k »

Μέθ δ λ ύΔράσεις : Fd = Fk γF

Εδαφικές παράμετροι : X X / γ

Μέθοδοι υπολογισμού :

Εδαφικές παράμετροι : Xd = Xk / γM

DA-1, DA-3 DA-2

Εντάσεις : Ed = E (Fd , Xd) ή Ed = Ek γE

Αντιστάσεις : Rd = R (Fd , Xd) ή Rd = Rk / γR

• Για ανάλυση μόνιμων (persistent) και πρόσκαιρων (transient) φορτικών

Τιμές των επιμέρους συντελεστών :

• Για ανάλυση μόνιμων (persistent) και πρόσκαιρων (transient) φορτικών καταστάσεων, οι τιμές των επιμέρους συντελεστών δίνονται στο Παράρτημα Α του EC-7.1

• Για ανάλυση τυχηματικών (accidental) φορτικών καταστάσεων : γi = 1.0 (όλα)

• Για ανάλυση σεισμικών (seismic) φορτικών καταστάσεων : (βλέπε κατωτέρω)

Επιμέρους συντελεστές δράσεων (γF και γΕ)

Επιμέρους συντελεστές για συνήθεις οριακές καταστάσεις αστοχίας

Επιμέρους συντελεστές δράσεων (γF και γΕ)

Ε έ λ έ ά ( ) έδ λΕπιμέρους συντελεστές αντιστάσεων (γR) για πέδιλα

Σεισμικές φορτίσεις (Συστάσεις του Ευρωκώδικα 8 – Μέρος 5)Τιμές των επιμέρους συντελεστών

Επιμέρους συντελεστές δράσεων και εντάσεων : γF = γΕ = 1.0

Επιμέρους συντελεστές εδαφικών παραμέτρων (γΜ) και αντιστάσεων (γR) :Σύσταση EC-8 5 : Iσες με τις τιμές για μόνιμες και πρόσκαιρες φορτίσεις (EC-7 1)Σύσταση EC-8.5 : Iσες με τις τιμές για μόνιμες και πρόσκαιρες φορτίσεις (EC-7.1)

Αποτελούν αντικείμενο Εθνικής Επιλογής

FSERERER γγγγγγ ≥⇒≥⇒≥⇒≥

Παρατήρηση : Επειδή οι τιμές των γΜ και γR για μόνιμες και πρόσκαιρες φορτίσειςείναι ίσες με : γ = 1 25 ή 1 40 και γ = 1 0 ή 1 4 ο ισοδύναμος συντελεστής

REREkkkERkdd FSERERER γγγγγγ ≥⇒≥⇒≥⇒≥

είναι ίσες με : γΜ = 1.25 ή 1.40 και γR = 1.0 ή 1.4, ο ισοδύναμος συντελεστής ασφαλείας των γεωτεχνικών έργων υπό σεισμικές δράσεις είναι > 1.

Παράδειγμα : Ευστάθεια πρανών και ορυγμάτων : FS = 1.25 (drained) ÷ 1.40 (undr)Φέρουσα ικανότητα επιφανειακών θεμελιώσεων (DA-2) : FS = 1.40Φέρουσα ικανότητα πασσάλων (DA-2) : FS = 1.10 x 1.30 = 1.43

Οι τιμές αυτές είναι ασύμβατες με τον Ελληνικό Αντισεισμικό Κανονισμό (ΕΑΚ) που

Συνεπώς προτείνεται η Εθνική Επιλογή να είναι :

Οι τιμές αυτές είναι ασύμβατες με τον Ελληνικό Αντισεισμικό Κανονισμό (ΕΑΚ) που απαιτεί FS=1 υπό σεισμικές δράσεις.

Συνεπώς, προτείνεται η Εθνική Επιλογή να είναι :• Επιμέρους συντελεστές δράσεων : γF = γΕ = 1.0• Επιμέρους συντελεστές εδαφικών παραμέτρων και αντιστάσεων : γΜ = γR = 1.0

Περιεχόμενα του Ευρωκώδικα 7.1 ( EN 1997-1 )

1 Γ ά1. Γενικά2. Αρχές του γεωτεχνικού σχεδιασμού3 Γεωτεχνικά δεδομένα3. Γεωτεχνικά δεδομένα4. Επίβλεψη κατασκευής, παρακολούθηση και συντήρηση

5 Επιχώσεις αποστραγγίσεις και βελτιώσεις εδαφών5. Επιχώσεις, αποστραγγίσεις και βελτιώσεις εδαφών6. Επιφανειακές θεμελιώσεις7. Θεμελιώσεις με πασσάλους8. Αγκυρώσεις9. Έργα αντιστηρίξεως10 Υδ λ ή ί10. Υδραυλική αστοχία11. Γενική ευστάθεια12 Επιχώματα και πρανή12. Επιχώματα και πρανή

Παρατήρηση : Ο EC-7.1 περιέχει μόνον Γενικές Αρχές (General Rules),δηλαδή περιλαμβάνει τους τρόπους εφαρμογής (Design Approaches) τηςδηλαδή περιλαμβάνει τους τρόπους εφαρμογής (Design Approaches) της μεθόδου των επιμέρους συντελεστών ασφαλείας στην ανάλυση των οριακών καταστάσεων αστοχίας (ULS) των γεωτεχνικών έργων.

ΠΕΔΙΟ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ ΤΟΥ EC-7 : Γεωτεχνικές Κατηγορίες ΈργωνOι γεωτεχνικές κατασκευές μπορούν να διακριθούν σε τρείς κατηγορίες :Oι γεωτεχνικές κατασκευές μπορούν να διακριθούν σε τρείς κατηγορίες :

Κατηγορία 1 :• Απλές κατασκευές (π χ κτίρια με 1 2 ορόφους)• Απλές κατασκευές (π.χ. κτίρια με 1-2 ορόφους)• Μικρά έργα αντιστηρίξεως (π.χ. ύψους έως 3μ)• Μικρά ορύγματα (π.χ. για τοποθέτηση σωληνώσεων)Γ έ έ ύ θ ύ έ έθ δΓια τις κατασκευές αυτές μπορούν να εφαρμοσθούν εμπειρικές μέθοδοισχεδιασμού, πρακτικώς χωρίς έρευνες και υπολογισμούς.

Κ ί 2Κατηγορία 2 :• Τα περισσότερα συνήθη γεωτεχνικά έργα

Οι απαιτήσεις του EC-7 αφορούν κυρίως αυτά τα έργα (ως προς τουςσυντελεστές ασφαλείας και τους τρόπους ανάλυσης).

Κατηγορία 3 :Π λύ άλ ήθ έ• Πολύ μεγάλες και ασυνήθεις κατασκευές

• Εργα με πολύ δυσμενείς γεωτεχνικές συνθήκες• Εργα με ασυνήθη επικινδυνότητα ή σπουδαιότητα• Εργα με υψηλή σεισμική επικινδυνότηταΟι απαιτήσεις των έργων αυτών υπερβαίνουν τις απαιτήσεις του EC-7.

Εφαρμογές του Ευρωκώδικα 7 (Εφαρμογές του Ευρωκώδικα 7 (EN 1997EN 1997--1)1)σε θέματα σχεδιασμού Γεωτεχνικών Έργωνσε θέματα σχεδιασμού Γεωτεχνικών Έργωνσε θέματα σχεδιασμού Γεωτεχνικών Έργωνσε θέματα σχεδιασμού Γεωτεχνικών Έργων

2. Εφαρμογή του ΕΝ 1997-1 στην Ελλάδα

Επιλογή Τρόπου Ανάλυσης της οριακής κατάστασης αστοχίας στην ΕΕ

Design Not decidedDesign Approach of EC 7-1

Κατάσταση τον Ιανουάριο 2007

Design example

Not decided yet all DAs DA 1 DA 2 DA 2* DA 3

Shallow B UK F SK G, A, ES, PL CH NL DKShallow foundation

N, P, CZ, M, S LT EST

IRL B, UK, IT

F, SK, SLO, GR CH, NL, DK

SF, L

Pil IRL B, UK, F, SK, CH, SF, G, A, ES, N t li blS, LT, EST, LV, CY, IS, H, BG, RO

Piles IRL , ,IT

, , , , , , ,NL, SLO, PL, DK, GR, L Not applicable

Retaining structures IRL B, UK,

ITF, SK, CH, SF, G, A, ES,

SLO, PL, GR, L NL, DK

Slopes IRL B, UK, IT ES NL,F,SK,CH,SF,G,A,

PL, DK, SLO, GR, L

Sum : 13 1 3 1 - 13 2 - 12Sum : 13 1 3 1 - 13 2 - 12

Εφαρμογή του EC-7.1 στην Ελλάδα (Εθνικό Προσάρτημα)

1 Επιλογή των μεθόδων υπολογισμού1. Επιλογή των μεθόδων υπολογισμού

2. Επιλογή των επιμέρους συντελεστών

3 Επιλογή του «Τρόπου Ανάλυσης» (Design Approach) μεταξύ των DA-1 2 33. Επιλογή του «Τρόπου Ανάλυσης» (Design Approach) μεταξύ των DA 1, 2 , 3

1 Επιλογή των μεθόδων υπολογισμού :1. Επιλογή των μεθόδων υπολογισμού :

Οποιαδήποτε διεθνώς αποδεκτή μέθοδος (π.χ. ευστάθεια πρανών κατά Bishop)

2. Επιλογή των επιμέρους συντελεστών :

• Για τις μόνιμες και πρόσκαιρες καταστάσεις σχεδιασμού (δηλαδή για συνήθειςΓια τις μόνιμες και πρόσκαιρες καταστάσεις σχεδιασμού (δηλαδή για συνήθεις Φορτικές Καταστάσεις) γίνονται δεκτοί οι επιμέρους συντελεστές που προτείνει ο ΕΝ 1997-1 (Παράρτημα Α).

Για σεισμικές καταστάσεις σχεδιασμού :• Για σεισμικές καταστάσεις σχεδιασμού : • Επιμέρους συντελεστές δράσεων : γF = γΕ = 1.0• Επιμέρους συντελεστές εδαφικών παραμέτρων και αντιστάσεων : γΜ = γR = 1.0μ ρ ς ς φ ρ μ ρ γΜ γR


2 Επιλογή των επιμέρους συντελεστών :2. Επιλογή των επιμέρους συντελεστών :

Τιμές του συντελεστή προσομοίωσης (γm) :

1 Α άλ ξ ή έ ό άλ έ ώ1. Ανάλυση αξονικής φέρουσας ικανότητας πασσάλων μέσω των χαρακτηριστικών τιμών των μοναδιαίων αντιστάσεων (fsu,k και qpu,k) : γm = 1.3

11kbub

mkbu qAR ,,

1γ

=∑ Δ= zfDR ksum

ksu ,,1 πγ

,

Τούτο ισοδυναμεί με ενιαίο συντελεστή ασφαλείας : FS = 2 (στατική) FS = 1 3 (σεισμική)

2. Ανάλυση της ολικής ευστάθειας πρανών και εκσκαφών :

Τούτο ισοδυναμεί με ενιαίο συντελεστή ασφαλείας : FS = 2 (στατική), FS = 1.3 (σεισμική)

• Υπό δυσμενείς υδραυλικές συνθήκες : γm = 1.1

• Υπό πολύ δυσμενείς υδραυλικές συνθήκες : γm = 1.0

,

mM

kd

ccγγ′

=′ kmM

d φγγ

φ ′=′ tan1tanmM

kudu

cc

γγ;

; =mM γγ mM γγ

Τούτο ισοδυναμεί με ενιαίο συντελεστή ασφαλείας : FS = 1.4 (στατική), FS = 1.0 (σεισμική)


3 Ε λ ή Τ ό Α άλ (D i A h) ξύ DA 1 2 33. Επιλογή του «Τρόπου Ανάλυσης» (Design Approach) μεταξύ των DA-1, 2 , 3

⎟⎞

⎜⎛

⎟⎞

⎜⎛ XX

3.1 Τρόπος Ανάλυσης 3 (DA-3) : ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛≥⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

M

kkF

M

kkF

XFEXFRγ

γγ

γ ,,

1 35 ή 1 50 (δ ) 1 0 ή 1 3 ( ) 1 25 ή 1 40

δηλαδή επιβολή των επιμέρους συντελεστών στις δράσεις και τις εδαφικές ιδιότητες (c φ) σε αναλύσεις «ολικής ευστάθειας» (Κεφ 12) δηλαδή :


• Ολική ευστάθεια γεωτεχνικών έργων χωρίς δομικά στοιχεία αντιστήριξης (επιχώματα φυσικά πρανή ορύγματα με ελεύθερα πρανή φράγματα)

ιδιότητες (c, φ), σε αναλύσεις «ολικής ευστάθειας» (Κεφ. 12), δηλαδή :

(επιχώματα, φυσικά πρανή, ορύγματα με ελεύθερα πρανή, φράγματα)

• Ολική ευστάθεια γεωτεχνικών έργων με δομικά στοιχεία αντιστήριξης (οπλισμένα επιχώματα, ορύγματα με ηλώσεις αγκυρώσεις ή πασσάλους)Παρατήρηση : Οι σταθεροποιητικές δράσεις των δομικών στοιχείων αντιστήριξης θα θεωρούνται ως ευνοϊκές δράσεις (με επιμέρους συντελεστή γF=1) και όχι ως αντιστάσεις (π.χ. δυνάμεις αγκύρωσης).

Εφαρμογή του EC-7.1 στην Ελλάδα (Εθνικό Προσάρτημα)Παράδειγμα : Ολική ευστάθεια έργου αντιστηρίξεως με κατακόρυφο πρανές και δ ά ί ί ( ά λ ώ )δομικά στοιχεία ενίσχυσης (πάσσαλοι και αγκυρώσεις)

Τρόπος ανάλυσης DA-3 :⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ ′=′ k

dϕϕ tanarctan

• Επιβολή των επιμέρους συντελεστών (>1) στις εδαφικές παραμέτρους (c,

) δ ή ί

⎟⎠

⎜⎝ Mγ

M

kd

ccγ′

=′ γM = 1.25φ) και τα δυσμενή φορτία (π.χ. q).

• Επιβολή μοναδιαίων

qk = 8.5 kPaqd = 1.5 x 8.5 = 13 kPaβ ή μ

επιμέρους συντελεστών (γF=1) στις ευνοϊκές δράσεις των δομικών ςστοιχείων αντιστηρίξεως(πάσσαλος και αγκύρωση)

• Υπολογισμός του• Υπολογισμός του συντελεστή ασφαλείας με κύκλους ολισθήσεως

Για αποδεκτή ευστάθεια, αρκεί ο συντελεστής ασφαλείας να είναι ≥ 1.0


( ) ( )13.2 Τρόπος Ανάλυσης 2* (DA-2*) : ( ) ( )kkEkk

R

XFEXFR ,,1 γγ

≥

γ = 1 10 ή 1 40 γ = 1 35 ή 1 50γR = 1.10 ή 1.40 γE = 1.35 ή 1.50

δηλαδή επιβολή των επιμέρους συντελεστών στις εντάσεις και τις αντιστάσεις.

Εφαρμογή σε όλες τις περιπτώσεις ανάλυσης πλήν ολικής ευστάθειας δηλαδή :

• Έλεγχος γεωτεχνικών (GEO) και δομικών (STR) οριακών καταστάσεων αστοχίας επιφανειακών θεμελιώσεων, βαθιών θεμελιώσεων, αγκυρώσεων και έργων

Εφαρμογή σε όλες τις περιπτώσεις ανάλυσης πλήν ολικής ευστάθειας, δηλαδή :

φ μ , β μ , γ ρ ργαντιστηρίξεως

• Έλεγχος δομικών (STR) οριακών καταστάσεων αστοχίας πρανών ή εκσκαφών ενισχυμένων με δομικά στοιχεία (δηλαδή υπολογισμός της φέρουσας ικανότηταςενισχυμένων με δομικά στοιχεία (δηλαδή υπολογισμός της φέρουσας ικανότητας των πασσάλων, αγκυρώσεων, κλπ)

• Έλεγχος γεωτεχνικών (GEO) και δομικών (STR) οριακών καταστάσεων αστοχίας (πλήν ολικής ευστάθειας) με χρήση αριθμητικών μεθόδων (π.χ αναλύσεις με πεπερασμένα στοιχεία). Στην περίπτωση αυτή υπάγεται η ανάλυση υπογείων έργων και βαθιών εκσκαφών με πεπερασμένα στοιχεία (ή άλλα μοντέλα).

• Έλεγχος έναντι υδραυλικής αστοχίας λόγω άνωσης (UPL) ή υδραυλικής κλίσης (HYD).


Ανάλυση γεωτεχνικών έργων υπό σεισμικές δράσεις :

• Κατά τον Ευρωκώδικα ΕΝ 1998-5 και τις εξής παρατηρήσεις :

(1) Οι επιμέρους συντελεστές σεισμικών δράσεων και αποτελεσμάτων των σεισμικών δράσεων θα λαμβάνονται ίσοι με τη μονάδα (γF = γΕ = 1).

(2) Θα εφαρμόζεται ο Τρόπος Ανάλυσης 2 και ειδικότερα η παραλλαγή DA-2* σε όλες τις περιπτώσεις ανάλυσης, δηλαδή ακόμη και σε προβλήματα ολικής ευστάθειας όπου η ανάλυση υπό μόνιμες και πρόσκαιρες δράσεις γίνεται με τον Τρόπο Ανάλυσης 3 (DA-3).

(3) Θα χρησιμοποιείται τιμή του συντελεστή προσομοίωσης (γm) ίση με αυτή που εφαρμόζεται στις αναλύσεις υπό μόνιμες και πρόσκαιρες δράσεις. Αφοράεφαρμόζεται στις αναλύσεις υπό μόνιμες και πρόσκαιρες δράσεις. Αφορά στην ανάλυση πασσάλων και στην ολική ευστάθεια.

(4) Οι τιμές των επιμέρους συντελεστών των εδαφικών παραμέτρων (γΜ) και ά ( ) θ ίζ Εθ ό Π ά Ε ώδ 8αντιστάσεων (γR) καθορίζονται στο Εθνικό Προσάρτημα του Ευρωκώδικα 8 –

Μέρος 5 (ΕΝ 1998-5). Μέχρι τη θέσπισή του, θα χρησιμοποιούνται μοναδιαίες τιμές των (γΜ) και (γR), δηλαδή : γΜ = γR = 1.


3. Εφαρμογές :3.1 Επιφανειακές θεμελιώσεις

ΕΦΑΡΜΟΓΗ 1 : Έλεγχος επάρκειας επιφανειακών θεμελιώσεων(Οριακή κατάσταση ULS – Αστοχία τύπου GEO)

Απαιτούμενοι έλεγχοι (γενικώς Ed ≤ Rd ) :

(Οριακή κατάσταση ULS Αστοχία τύπου GEO)

1. Ελεγχος φέρουσας ικανότητας :

( ς d d )

dvd RV ,≤

2. Ελεγχος ολίσθησης : dpdhd RRH +≤

Τ έ δ ύ (d i l ) ί (δ ά )

dpdhd ,,

HV Τιμές σχεδιασμού (design values) των φορτίων (δράσεων) εκ της ανωδομής

Τιμές σχεδιασμού της αντοχής του εδάφους (φέρουσα ικανότητα) –

=dd HV ,

=RR Τιμές σχεδιασμού της αντοχής του εδάφους (φέρουσα ικανότητα) κατακόρυφη και οριζόντια συνιστώσα

Τιμή σχεδιασμού της ώθησης του εδάφους στην παρειά του θεμελίου

=dhdv RR ,, ,

R Τιμή σχεδιασμού της ώθησης του εδάφους στην παρειά του θεμελίου (όποτε υπάρχει)=dpR ,

ΕΦΑΡΜΟΓΗ 1 : Έλεγχος επάρκειας επιφανειακών θεμελιώσεων

Τιμές των επιμέρους συντελεστών (Α) : γF= γE (Μ) : γΜ (R) : γR

ΤρόποςΤιμές των επιμέρους συντελεστών

Τρόπος Ανάλυσης Συνδυασμός (από τους πίνακες που ακολουθούν και

περιλαμβάνουν τα Αi, Mi, Ri)Συνδ 1 (Α1) + (Μ1) + (R1)DA-1Συνδ. 1Συνδ. 2

(Α1) + (Μ1) + (R1)(Α2) + (Μ2) + (R1) , πάσσαλοι : (Α2) + (Μ1) + (R4)

DA-2 , 2* (Α1) + (Μ1) + (R2), ( ) ( ) ( )

DA-3 [(Α1)++ ή (Α2)** ] + (Μ2) + (R3)

+ Για τον υπολογισμό των δράσεων μπορεί να εφαρμοσθούν και οι τύποι ΙI++ Για δράσεις από την ανωδομή (δομοστατικές δράσεις)** Για γεωτεχνικές δράσεις (από το έδαφος, π.χ. ωθήσεις γαιών)Για γεωτεχνικές δράσεις (από το έδαφος, π.χ. ωθήσεις γαιών)

Παρατηρήσεις :1. Η επιλογή ενός εκ των τριών Τρόπων Ανάλυσης γίνεται σε εθνικό επίπεδο. Στην γή ς ρ ρ ης γ η

Ελλάδα εφαρμόζεται ο DA-2* για τις επιφανειακές θεμελιώσεις.2. Στον Τρόπο Ανάλυσης 1, εφαρμόζεται ο δυσμενέστερος των Συνδυασμών 1 & 2

Μέθοδος των επιμέρους συντελεστών (partial factors) κατά τον

Ε έ

factors) – κατά τον Ευρωκώδικα 7

Επιμέρους συντελεστές

δράσεων (γF και γΕ)

Επιμέρους συντελεστέςσυντελεστές

εδαφικού υλικού (γΜ)

Μέθοδος των επιμέρους συντελεστών (partial factors) – κατά τον Ευρωκώδικα 7

Επιμέρους συντελεστές αντιστάσεων (γR) για επιφανειακές θεμελιώσειςΈλεγχος έναντι φέρουσας ικανότητας και ολίσθησης

Ισοδύναμος ολικός συντελεστής ασφαλείας :

Σε ολίσθηση : FS = γF γR = 1.40 x 1.1 = 1.54 ≈ 1.50η η γF γR

Εναντι φέρουσας ικανότητας : FS = γF γR = 1.40 x 1.40 = 1.96 ≈ 2.0


Παράδειγμα εφαρμογής :

Προσδιορισμός του μέγιστου δυνατού φορτίου λωριδωτού πεδίλου που έχει τα εξής χαρακτηριστικά :εξής χαρακτηριστικά :

• Πλάτος Β=2.5m, Βάθος D=1.5m, επιφόρτιση q=0 (δυσμενής παραδοχή)• Φορτίο κατακόρυφο : θ = 0, μηδενική εκκεντρότητα (e=0), οριζόντια βάση (α=0).• Εδαφος με χαρακτηριστικές ιδιότητες : γk = 20 kN/m3, ck = 10 kPa, φk=25o

• Ξηρό έδαφος (υδροφόρος ορίζοντας σε μεγάλο βάθος)

φγ ,, c

Παράδειγμα εφαρμογής :1. Επίλυση με τη μέθοδο του συνολικού συντελεστή ασφαλείας (με FS=3)

Μέθοδος υπολογισμού του pu κατά τον Ευρωκώδικα 7 / DIN 4017 :

γγγ NBNDNcp qcu 21

++=

φγ c

γq 2

Αρα :

p = 10 x 20 72 + 20 x 1 5 x 10 66 + 0 5 x 20 x 2 5 x 9 01 = 752 2 kPa

φγ ,, c

pu = 10 x 20.72 + 20 x 1.5 x 10.66 + 0.5 x 20 x 2.5 x 9.01 = 752.2 kPa

Φέρουσα ικανότητα πεδίλου :

P B 752 2 2 5 1880 5 kN/ P 1880 5 kN/Pu = pu B = 752.2 x 2.5 = 1880.5 kN/m ⇒ Pu = 1880.5 kN/m

Μέγιστο επιτρεπόμενο φορτίο πεδίλου (FS=3) :

V P / FS 1880 5 / 3 V 627 kN/Vmax = Pu / FS = 1880.5 / 3 ⇒ Vmax = 627 kN/m

Παράδειγμα εφαρμογής (συνέχεια)Επίλυση με τη μέθοδο των επιμέρους συντελεστών (Ευρωκώδικας 7)

2. Τρόπος Ανάλυσης 2 και 2* :A1 ⇒ γF = 1.35 (μόνιμη - δυσμενής δράση στο πέδιλο)

Μ1 ⇒ γΜ = 1.00 (για το φ και c)

R2 ⇒ γR = 1.40 1

Υπολογισμός φέρουσας ικανότητας pu από :

Συνεπώς υπολογισμός της φέρουσας ικανότητας για φ =φ =25ο c =c =10 kPa

,12u k c qp c N D N B Nγγ γ= + +

Συνεπώς, υπολογισμός της φέρουσας ικανότητας για φd=φk=25ο, cd=ck=10 kPa

Οπότε (ως ανωτέρω) :

pu,d = pu,k / γR = 752.2 / 1.40 = 537.3 kPa

pu,k = 10 x 20.72 + 20 x 1.5 x 10.66 + 0.5 x 20 x 2.5 x 9.01 = 752.2 kPa

u,d u,k R

Αρα : Rv,d = pu,d B = 537.3 x 2.5 = 1343.2 kN/m ⇒ Rv,d = 1343 kN/m

Παράδειγμα εφαρμογής (συνέχεια)


Παράδειγμα εφαρμογής (συνέχεια)Σύγκριση των τριών Τρόπων Ανάλυσης του Ευρωκώδικα 7 (EC-7) και της μεθόδου του συνολικού συντελεστή ασφαλείας :

Τιμή σχεδιασμού της Χαρακτηριστική τιμή (Vk)

dvd RV ,≤Fdk VV γ/=

Τρόπος ΑνάλυσηςΤιμή σχεδιασμού της οριακής αντίστασης

(Rv,d)

Χαρακτηριστική τιμή (Vk)του φορτίου του πεδίλου

Vk ≈ Rv,d / 1.40 *Τρό ος Α άλ σης 1 1084 kN/m 774 kN/mΤρόπος Ανάλυσης 1 1084 kN/m 774 kN/m

Τρόπος Ανάλυσης 2 , 2* 1343 kN/m 959 kN/mΤρόπος Ανάλυσης 3 1084 kN/m 774 kN/m

Μέθοδος συνολικού συντ. ασφαλείας (FS=3) - 1881 / 3 = 627 kN/m **

* θεωρώντας ένα «μέσο» επιμέρους συντελεστή δράσεων ανωδομής : γ =1 40 θεωρώντας ένα «μέσο» επιμέρους συντελεστή δράσεων ανωδομής : γF=1.40** θεωρώντας το «επιτρεπόμενο φορτίο» ως χαρακτηριστική τιμή του φορτίου

Συμπέρασμα : Ο Τρόπος Ανάλυσης 2 δίνει την λιγότερο συντηρητική τιμήμ ρ μ ρ ς ης η γ ρ ηρη ή μήΟλοι οι Τρόποι του EC-7 δίνουν μεγαλύτερα φορτία από την μέθοδο FS.

Προσοχή : ΑΠΑΙΤΕΙΤΑΙ ΚΑΙ ΕΛΕΓΧΟΣ ΑΠΟΔΕΚΤΩΝ ΚΑΘΙΖΗΣΕΩΝ


3. Εφαρμογές :3.2 Βαθιές θεμελιώσεις

ΕΦΑΡΜΟΓΗ 2 : Έλεγχος επάρκειας θεμελιώσεων με πασσάλους

dud RE ,≤Ελεγχος έναντι υπέρβασης της αξονικής φέρουσας ικανότητας :

Τ ή δ ύ (d i l )=E Τιμή σχεδιασμού (design value) των θλιπτικών ή εφελκυστικών δράσεων του πασσάλου. Μπορεί να είναι φορτία εκ της ανωδομής (V) ή/και

=dEVV είναι φορτία εκ της ανωδομής (V) ή/και

γεωτεχνικές δράσεις (G), π.χ. αρνητική τριβή. G

Τιμή σχεδιασμού της οριακής αντίστασης του εδάφους (φέρουσα

=duR , RsRs αντίστασης του εδάφους (φέρουσα

ικανότητα) σε θλίψη ή εφελκυσμό.Συνήθως είναι η πλευρική τριβή (Rs) και η αντίσταση αιχμής (Rb) (μόνον στη

s

Rη η χμής ( b) (μ ηθλίψη).

Σε θλίψη :Σε εφελκυσμό :

Rb

Σε θλίψη :Σε εφελκυσμό :

sdd RV ≤ bdsddd RRGV +≤+

Ανάλυση της επάρκειας θεμελιώσεων με πασσάλους κατά τον Ευρωκώδικα 7Ανάλυση της επάρκειας έναντι αξονικών δράσεων

∑∑1. Υπολογισμός των τιμών σχεδιασμού των δράσεων :

∑∑ += kkEd GVE ψψγ V

όπου : ( )kkk cGG φtan,=

R

G

Vk = χαρακτηριστική τιμή των φορτίων εκ της ανωδομής

ψ = συντελεστής συνδυασμού δράσεων (≤1)

Rs

Rψ συντελεστής συνδυασμού δράσεων (≤1)

γF = επιμέρους συντελεστής δράσεων

c φ = χαρακτηριστικές τιμές των εδαφικών παραμέτρων αντοχής

Rb

ck , φk = χαρακτηριστικές τιμές των εδαφικών παραμέτρων αντοχής

Gk = χαρακτηριστική τιμή της γεωτεχνικής δράσης επί του πασσάλου (π.χ. αρνητική τριβή)

γΕ = επιμέρους συντελεστής συνιστάμενης δράσης (συνήθως = γF)

ρ βή)


2. Υπολογισμός της χαρακτηριστικής τιμής της αντίστασης ( Ru,k ) :

Ο Ευρωκώδικας 7 εισάγει μια νέα λογική στον υπολογισμό της χαρακτηριστικής τιμής της αντίστασης πασσάλων, μέσω των συντελεστών συσχέτισης (ξ) οι οποίοι εξαρτώνται από τον αριθμό (n) των διαθέσιμων στατικών ή δυναμικών φορτίσεων πασσάλων ή τον αριθμό (n) των διαθέσιμων γεωτεχνικών προφίλ (π.χ γεωτρήσεων ή

ό ώ )επιτόπου δοκιμών).

Διατίθενται τέσσερις μέθοδοι υπολογισμού του Ru,k :

1. Μέσω ενός αριθμού (n) γεωτεχνικών προφίλ (π.χ. γεωτρήσεων ή επιτόπου δοκιμών) από τις οποίες εκτιμώνται η πλευρική τριβή και η αντίσταση αιχμής

2 Μέσω ενός αριθμού (n) στατικών δοκιμαστικών φορτίσεων πασσάλων2. Μέσω ενός αριθμού (n) στατικών δοκιμαστικών φορτίσεων πασσάλων

3. Μέσω ενός αριθμού (n) δυναμικών δοκιμαστικών φορτίσεων πασσάλων

4 Μέσω των χαρακτηριστικών τιμών των εδαφικών παραμέτρων από τις οποίες4. Μέσω των χαρακτηριστικών τιμών των εδαφικών παραμέτρων από τις οποίες εκτιμώνται η πλευρική τριβή και η αντίσταση αιχμής

ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗ : Η τελευταία μέθοδος (4) δεν χρησιμοποιεί τους συντελεστές συσχέτισης (ξ)ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗ : Η τελευταία μέθοδος (4) δεν χρησιμοποιεί τους συντελεστές συσχέτισης (ξ).Αντ’ αυτών, χρησιμοποιείται ένας συντελεστής προσομοίωσης (γm) ώστε η μέθοδος (4) να είναι συμβατή με τις προηγούμενες τρείς.


Μέθοδος 1 : υπολογισμού της χαρακτηριστικής τιμής της αντίστασης ( Ru,k )

Αναλύονται (n) γεωτεχνικά προφίλ* (π.χ. γεωτρήσεις ή επιτόπου δοκιμές). Από καθένα ( ) ( ς ς)εκτιμάται ένα προφίλ “αντιπροσωπευτικών τιμών” των γεωτεχνικών παραμέτρων (π.χ. cu ή qc ) μέσω των οποίων υπολογίζεται ένα προφίλ των οριακών τιμών πλευρικής τριβής (fsu) και αντοχής αιχμής (qbu). Από τις τιμές αυτές υπολογίζεται η οριακή αντίσταση του πασσάλου Ru. Ετσι προκύπτουν (n) τιμές του Ru .

* προφίλ = κατανομή με το βάθος ∑ Δ= zfDR susu π

Προφίλ i (i = 1,2, …n) : ⇒ (fsu , qbu ) ⇒ bubbu qAR =∑ fsusu

busuu RRR +=

Υπολογισμός του μέσου όρου (Ru,mean) και της ελάχιστης τιμής (Ru,min) της αντίστασης (μεταξύ των ανωτέρω τιμών) :

n1∑=

=n

iumeanu R

nR

1,

1 uu RR minmin, =



⎭⎬⎫

⎩⎨⎧

= min,,, ,min

ξξumeanu

kuRR

RΧαρακτηριστική τιμή της αντίστασης :⎭⎩ 43

, ξξ

όπου, ξ3 και ξ4 είναι συντελεστές συσχετίσεως που εξαρτώνται από τον αριθμό”n” των εδαφικών προφίλ που αναλύονται :


Εναλλακτικός (ισοδύναμος) τρόπος : ∑ Δ= zfDR susu π


Προφίλ i (i = 1,2, …n) : ⇒ ( fsu , qbu ) ⇒

bubbu qAR =

∑ fsusu

Υπολογισμός του μέσου όρου και της ελάχιστης τιμής της αντίστασης (μεταξύ των ανωτέρω τιμών) :

∑n1 ∑=

=i

sumeansu Rn

R1

,1 susu RR minmin, =

n1∑=

=i

bumeanbu Rn

R1

,1 bubu RR minmin, =

Χ ή ή ί λ ή βή ή

⎭⎬⎫

⎩⎨⎧

= min,,, ,min

ξξsumeansu

ksuRR

R

Χαρακτηριστική τιμή της αντίστασης πλευρικής τριβής και αιχμής :

⎭⎬⎫

⎩⎨⎧

= min,,, ,min

ξξbumeanbu

kbuRR

R⎭⎩ 43 ξξ ⎭⎩ 43 ξξ

kbuksuku RRR ,,, +=οπότε :

Μέσω αποτελεσμάτων στατικών δοκιμαστικών φορτίσεων σε πασσάλους. Εάν


διατίθενται «n» δοκιμαστικές φορτίσεις με μετρηθείσα οριακή αντίσταση εκάστης Ru :

Υπολογισμός του μέσου όρου (Ru,mean) και της ελάχιστης τιμής (Ru,min) της αντίστασης (μεταξύ των ανωτέρω τιμών) :αντίστασης (μεταξύ των ανωτέρω τιμών) :

∑=n

umeanu RR ,1 uu RR minmin, =∑

=in 1, ,

⎭⎬⎫

⎩⎨⎧

= min,, ,minξξumeanu

kuRR

RΧαρακτηριστική τιμή της αντίστασης :⎭⎬

⎩⎨

21, ,

ξξkuς ς

όπου, ξ1 και ξ2 είναι συντελεστές συσχετίσεως που εξαρτώνται από τον αριθμό”n” των στατικών δοκιμαστικών φορτίσεων :n των στατικών δοκιμαστικών φορτίσεων :

Σ ί άδΣε περίπτωση ομάδας θλιβόμενων πασσάλων με άκαμπτο κεφαλόδεσμο, οι συντελεστές «ξ» μπορούν να ς ξ μ ρμειωθούν κατά 10% (αλλά ξ ≥ 1)


Η μέθοδος εφαρμόζεται όταν διατίθενται αποτελέσματα δυναμικών δοκιμών σε


μ ς φ ρμ ζ μ μ μεμπηγνυόμενους πασσάλους (π.χ. από κυματική ανάλυση – wave equation – ή δυναμικούς τύπους – Hiley formula).

Εάν διατίθενται «n» δοκιμές με μετρηθείσα οριακή αντίσταση εκάστης R τότε :Εάν διατίθενται «n» δοκιμές με μετρηθείσα οριακή αντίσταση εκάστης Ru, τότε :

Υπολογισμός του μέσου όρου (Ru,mean) και της ελάχιστης τιμής (Ru,min) της ί ( ξύ έ ώ )αντίστασης (μεταξύ των ανωτέρω τιμών) :

∑=n

iumeanu R

nR

1,

1 uu RR minmin, ==in 1

⎭⎬⎫

⎩⎨⎧

= min,,, ,min

ξξumeanu

kuRR

RΧαρακτηριστική τιμή της αντίστασης :⎭⎩ 65 ξξ

όπου, ξ5 και ξ6 είναι συντελεστές συσχετίσεως που εξαρτώνται από τον αριθμό”n” των δυναμικών δοκιμών :n των δυναμικών δοκιμών :


ξ5 , ξ6 : συντελεστές συσχετίσεως - εξαρτώνται από τον αριθμό ”n” των δυναμικών δοκιμών



Πρόκειται για την κλασσική μέθοδο : Με βάση τα αποτελέσματα επιτόπου δοκιμών (π χ SPT CPT PMT) ή/και εργαστηριακών δοκιμών (π χ UU CU DS) προκύπτει ένα


(π.χ. SPT, CPT, PMT) ή/και εργαστηριακών δοκιμών (π.χ. UU, CU, DS) προκύπτει ένα αντιπροσωπευτικό γεωτεχνικό προφίλ των χαρακτηριστικών τιμών των εδαφικών παραμέτρων (π.χ cu , qc , N) από τις οποίες υπολογίζεται ένα προφίλ χαρακτηριστικών τιμών πλευρικής τριβής ( f ) και αντοχής αιχμής ( q ) Από τις τιμές αυτέςτιμών πλευρικής τριβής ( fsu,k ) και αντοχής αιχμής ( qbu,k ). Από τις τιμές αυτές υπολογίζεται η χαρακτηριστική τιμή της οριακής αντίστασης του πασσάλου :

kbuksuku RRR ,,, +=ό

∑ Δ= zfDR ksuksu ,, π Οριακή αντίσταση πλευρικής τριβής

όπου :

kbubkbu qAR ,, =

∑Οριακή αντίσταση αιχμής,,


Οι Μέθοδοι 1 2 3 υπολογισμού των χαρακτηριστικών τιμών των αντιστάσεων (R k


Οι Μέθοδοι 1, 2, 3 υπολογισμού των χαρακτηριστικών τιμών των αντιστάσεων (Rsu,kκαι Rbu,k) χρησιμοποιούν συντελεστές συσχέτισης (ξ) οι οποίοι εξαρτώνται από το πλήθος των διαθέσιμων στοιχείων (αριθμός επιτόπου δοκιμών, γεωτρήσεων κλπ).

Α θέ Μέθ δ 4 λ ίζ R R έ ώΑντιθέτως, η Μέθοδος 4 υπολογίζει τα Rsu,k και Rpu,k μέσω των χαρακτηριστικών τιμών των μοναδιαίων αντιστάσεων (fsu,k και qpu,k) χωρίς τη χρήση συντελεστών συσχέτισης (ξ).

Για τον λόγο αυτό, οι τιμές των Rsu,k και Rpu,k που υπολογίζονται με τη Μέθοδο 4 είναι συνήθως μεγαλύτερες κατά 30% (περίπου) των αντίστοιχων τιμών που υπολογίζονται με τις Μεθόδους 1, 2, και 3. Συνεπώς, οι τιμές των Rsu,k και Rpu,k που , p ,υπολογίζονται με τη Μέθοδο 4 θα πρέπει να διαιρούνται με ένα συντελεστή προσομοίωσης (model factor) γm = 1.30, δηλαδή :

AR 1∑ ΔfDR 1

Με τον τρόπο αυτό ο βαθμός ασφάλειας πασσάλων που σχεδιάζονται με τη Μέθοδο

kbubm

kbu qAR ,, γ=∑ Δ= zfDR ksu

mksu ,,

1 πγ

Με τον τρόπο αυτό, ο βαθμός ασφάλειας πασσάλων που σχεδιάζονται με τη Μέθοδο 4 (του Ευρωκώδικα 7) είναι ανάλογος του βαθμού ασφάλειας της κλασσικής μεθόδου (συντελεστής ασφαλείας περίπου FS=2).


3. Υπολογισμός της τιμής σχεδιασμού της οριακής αντίστασης (Ru,d) :

Τύπος Τύπος υπολογισμού Εφαρμογή σε Μέθοδος ς γ μ Μέθοδο

(Τ1) 1, 4, 2, 3kudu RR ,,1γ

=

(Τ2) 1, 4

Rγ

[ ]kbuksudu RRR ,,,1

+=γ

(Τ3) 4

Rγ

( ) ( )[ ] [ ]dbudsudbudsudu RRXRXRR ,,,11

+=+=γγ

(Τ4) 1, 4

RR γγ

kbukbudu RRR ,,,11γγ

+=

(Τ5) 4

bRsR γγ

( ) ( ) dbudsudbudsudu RRXRXRR ,,,1111γγγγ

+=+=bRsRbRsR γγγγ

Σε εφελκυόμενους πασσάλους λαμβάνεται υπόψη ΜΟΝΟΝ η πλευρική τριβή


Xd = τιμές σχεδιασμού των εδαφικών παραμέτρων :

3. Υπολογισμός της τιμής σχεδιασμού της οριακής αντίστασης (Ru,d) :

XX 1=Xd τιμές σχεδιασμού των εδαφικών παραμέτρων :

ck , φk = χαρακτηριστκές τιμές των εδαφικών παραμέτρων αντοχής

kM

d XXγ

=

k φk

γΜ = επιμέρους συντελεστής αντοχής υλικών

Rsu , Rbu = οριακή αντίσταση πλευρικής τριβής και αντίσταση αιχμήςsu , bu ρ ή η ρ ής ρ βής η χμής

Rsu,k , Rbu,k = χαρακτηριστική τιμή της οριακής αντίστασης πλευρικής τριβής και αντίστασης αιχμής

Rsu,d , Rbu,d = τιμή σχεδιασμού της οριακής αντίστασης πλευρικής τριβής και αντίστασης αιχμής

γR = επιμέρους συντελεστής επί της συνολικής αντιστάσεως

γsR = επιμέρους συντελεστής επί της αντιστάσεως πλευρικής τριβής

γbR = επιμέρους συντελεστής επί της αντιστάσεως αιχμής


Τιμές των επιμέρους συντελεστών Α: γF = γΕ Μ: γΜ R: γR , γsR , γbR

Τιμές των επιμέρους συντελεστών

Τρόπος Ανάλυσης

(DA)

(από τους πίνακες που ακολουθούν και περιλαμβάνουν τα Αi, Mi, Ri)

Δράσεις εκ της ανωδομής

Γεωτεχνικές δράσεις

Αντιστάσεις(DA) ανωδομής

( γF = γΕ )

δράσεις

γΜ και ( γF = γΕ )γΜ και ( γR , γsR , γbR )

και τύπος υπολογισμού (T)

1 Σ δ 1 (Α1) (Μ1) + (Α1) (Μ1) + (R1) (Τ1 Τ2 ή T4)1 – Συνδ. 11 – Συνδ. 2

(Α1)(Α2)

(Μ1) + (Α1)(Μ2) + (Α2)

(Μ1) + (R1) , (Τ1,Τ2 ή T4)(Μ1) + (R4) , (Τ1,Τ2 ή T4)

2 και 2* (Α1) (M1) + (A1) (Μ1) + (R2) , (Τ1,Τ2 ή T4)α ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) , ( , ή )

3 (Α1) (M2) + (A2) (Μ2) + (R3) , (Τ3 ή T5)

Παρατηρήσεις :Παρατηρήσεις :1. Η επιλογή ενός εκ των τριών Τρόπων Ανάλυσης γίνεται σε Εθνικό επίπεδο. Στην

Ελλάδα εφαρμόζεται ο Τρόπος Ανάλυσης DA-2* για θεμελιώσεις με πασσάλους.2 Ο υπολογισμός των δράσεων γίνεται με τις Μεθόδους Δ1 ή Δ2 (εναλλακτικά)2. Ο υπολογισμός των δράσεων γίνεται με τις Μεθόδους Δ1 ή Δ2 (εναλλακτικά)3. Στον DA-1, εφαρμόζεται ο δυσμενέστερος εκ των Συνδυασμών 1 & 24. Στον DA-3 εφαρμόζεται μόνον η Μέθοδος 4 στον υπολογισμό της αντίστασης (R)

Ανάλυση της επάρκειας θεμελιώσεων με

πασσάλους κατά τον

Ε έ

πασσάλους κατά τον Ευρωκώδικα 7


δράσεων (γF και γΕ)

Για μόνιμες και πρόσκαιρες φορτίσειςπρόσκαιρες φορτίσεις




Επιμέρους συντελεστές αντιστάσεων (γR) για εμπηγνυόμενους πασσάλους

bRγΑντίσταση αιχμής

sRγ

Rγγ

Αντίσταση πλευρικής τριβής (θλίψη)

Συνολική αντίσταση

Αντίσταση πλευρικής τριβής (εφελκυσμός) sRγΑντίσταση πλευρικής τριβής (εφελκυσμός)

Για μόνιμες και πρόσκαιρες φορτίσειςΓια μόνιμες και πρόσκαιρες φορτίσεις


Επιμέρους συντελεστές αντιστάσεων (γR) για έγχυτους πασσάλους

bRγΑντίσταση αιχμής

sRγ

RγΑντίσταση πλευρικής τριβής (θλίψη)


Α ί λ ή βή ( λ ό ) sRγΑντίσταση πλευρικής τριβής (εφελκυσμός)

Για μόνιμες και πρόσκαιρες φορτίσειςΓια μόνιμες και πρόσκαιρες φορτίσεις


Επιμέρους συντελεστές αντιστάσεων (γR) για πασσάλους ελικοειδούς διάτρησης (Continuous Flight Auger – CFA)

sRγbRγΑντίσταση αιχμής

Αντίσταση πλευρικής τριβής (θλίψη)

Rγ

sRγ


Αντίσταση πλευρικής τριβής (εφελκυσμός)

Για μόνιμες και πρόσκαιρες φορτίσεις


Παράδειγμα εφαρμογής : Έγχυτος πάσσαλος. Διάμετρος D=0.8m, μήκος L=15m.

Θα υπολογισθεί η χαρακτηριστική τιμή του μέγιστου επιτρεπόμενου αξονικού θλιπτικού φορτίου (Vk) του πασσάλου. Θεωρείται ότι το φορτίο του πασσάλου είναι κατά 80% μόνιμο (permanent) και κατά 20% πρόσκαιρο (t i t)(transient).

Στρώση Ι : Στιφρή άργιλος, γ = 18 kN/m3

Αστράγγιστη διατμητική αντοχή : cu = 125 kPaΑστράγγιστη διατμητική αντοχή : cu 125 kPa

Στρώση ΙΙ : Πυκνή άμμος, γ = 20 kN/m3 με SPT N = 45

Κατά τον Ευρωκώδικα 7, μπορεί να χρησιμοποιηθεί οποιαδήποτε μέθοδος υπολογισμού των f και q Επιλέγεται η μέθοδος του DIN 4014υπολογισμού των fsu και qpu. Επιλέγεται η μέθοδος του DIN 4014.

Επιπλέον, θα χρησιμοποιηθεί η Μέθοδος 4 για τον υπολογισμό των χαρακτηριστικών τιμών των αντιστάσεων με συντελεστή προσομοίωσης :χ ρ ηρ μ μ ή ρ μ ης

γm= 1.30



Από τους πίνακες του DIN 4014 :Από τους πίνακες του DIN 4014 :Στρώση Ι :

fsu = 45 kPaΣτρώση ΙΙ : qc = 0.5 N = 0.5 x 45 = 22.5 MPa.

Αρα : fsu = 120 kPa και qbu = 3.75 MPa

Ε δή ί Μέθ δ 4 λ όΕπειδή χρησιμοποιείται η Μέθοδος 4 για τον υπολογισμό των χαρακτηριστικών τιμών των αντιστάσεων, θα εφαρμοσθεί συντελεστής προσομοίωσης γm=1.30. Συνεπώς :Στρώση Ι :

fsu,k = fsu / γm = 45 / 1.30 = 34.6 kPa

Στρώση ΙΙ :Στρώση ΙΙ :fsu,k = fsu / γm = 120 / 1.30 = 92.3 kPaqbu,k = qbu / γm = 3.75 / 1.30 = 2.88 MPa



1 Ανάλυση με την μέθοδο του συνολικού συντελεστή ασφαλείας (FS=2) :1. Ανάλυση με την μέθοδο του συνολικού συντελεστή ασφαλείας (FS=2) :

∑ Δ= zfDQ susu πΟριακή αντίσταση πλευρικής τριβής :

qAQ =Οριακή αντίσταση αιχμής :

Qsu = 3.14 x 0.80 x (45 x 12 + 120 x 3) = 1356.5 + 904.3 = 2261 kN

bubbu qAQ =Οριακή αντίσταση αιχμής :

Ab = 3.14 x 0.82 / 4 = 0.5024 m2 Qbu = 0.5024 x 3750 = 1884 kN

Οριακή αντίσταση πασσάλου : Qu = Qsu + Qbu = 2261 + 1884 = 4145 kN

Συνολικός συντελεστής ασφαλείας έναντι φέρουσας ικανότητας : FS=2

Φορτίο λειτουργίας πασσάλου : Qall / FS = 4145 / 2 = 2072 kN


Παράδειγμα εφαρμογής :Τρόπος Ανάλυσης 2 και 2* :

Υπολογισμός της τιμής σχεδιασμού της δράσης :

( ) ( ) kkkkQkGd VVVQPF 38.12.050.18.035.1 =×+×=+= γγΥπολογισμός της χαρακτηριστικής τιμής της αντίστασης :

∑ Δ= zfDR ksuksu ,, πΟριακή αντίσταση πλευρικής τριβής :

kbubkbu qAR =

∑ ,,

Οριακή αντίσταση αιχμής :

Rsu,k = 3.14 x 0.80 x (34.6 x 12 + 92.3 x 3) = 1043.5 + 695.6 = 1739 kN

kbubkbu q ,,

Ab = 3.14 x 0.82 / 4 = 0.5024 m2

Υπολογισμός της τιμής σχεδιασμού της αντίστασης (Συντελεστές R2 Τύπος Τ4):

Rbu,k = 0.5024 x 2880 = 1449 kN

14491.1

117391.1

111,,, +=+= kbu

bRksu

sRdu RRR

γγ

Υπολογισμός της τιμής σχεδιασμού της αντίστασης (Συντελεστές R2, Τύπος Τ4):

kNR du 2898, =⇒bRsR γγ

Ελεγχος επάρκειας : dud RF ,≤ ⇒ 1.38 Vk ≤ 2898 ⇒ Vk ≤ 2100 kN



Σύγκριση των αποτελεσμάτων των τριών Τρόπων Ανάλυσης :

Τρόπος Ανάλυσης Χαρακτηριστική τιμή του φορτίου κεφαλής του πασσάλου Vk (kN)

EC-7 : Τρόπος 1 (DA-1)EC-7 : Τρόπος 2, 2* (DA-2, 2*)

EC 7 : Τρόπος 3 (DA 3)

210021001780EC-7 : Τρόπος 3 (DA-3) 1780

Μέθοδος συνολικού συντελεστή ασφαλείας (FS=2) 2072ασφαλείας (FS=2)


3. Εφαρμογές :3.3 Αντιστηρίξεις βαθιών εκσκαφών

Διαδικασία αντιστήριξης βαθιάς εκσκαφήςμε εύκαμπτα πετάσματα και προεντεταμένες αγκυρώσεις

Τύποι πιθανής αστοχίας της αντιστήριξης βαθιάς εκσκαφής

1. Αστοχία στο έδαφος (GEO)

2. Αστοχία δομικών στοιχείων (STR)

XXX

Κλασσικές μέθοδοι ανάλυσης

1. Ιδεατή φόρτιση από ωθήσεις γαιών

2. Σύνηθες αναλυτικό προσομοίωμα2. Σύνηθες αναλυτικό προσομοίωμα

3. Αναδιανομή ωθήσεων λόγω ευκαμψίας του πετάσματος

Συμβατικά διαγράμματα ωθήσεωνμβ γρ μμ ήγια υπολογισμό φορτίου πολλαπλών αγκυρώσεων

Αμμοι Μαλακές έως μέσες άργιλοι Στιφρές άργιλοιΑμμοι Μαλακές έως μέσες άργιλοι Στιφρές άργιλοι

(Διαγράμματα κατά Terzaghi-Peck)

Τελική στάθμη εκσκαφής (Η = 27m)

Διάτρηση αγκυρώσεων

Κατασκευή προεντεταμένων αγκυρώσεων

Εναλλακτικοί Τρόποι Ανάλυσης (Design Approaches) της οριακής κατάστασης αστοχίας : DA-1, DA-2, DA-3 λόγω των διαφορετικών ορισμών

E Rτων Ed και Rd :

dd ER ≥E

DA 1 : ⎟⎟⎞

⎜⎜⎛

≥⎟⎟⎞

⎜⎜⎛ kk XFEXFR γγ1

RE

DA-1 : ⎟⎟⎠

⎜⎜⎝

≥⎟⎟⎠

⎜⎜⎝ M

kFM

kFR

FEFRγ

γγ

γγ

,,

Συνδ. 1 : γF = 1.35 ή 1.50 , γM = 1.00 , γR = 1.0

(τύπος Ι )

Συνδ. 2 : γF = 1.00 ή 1.30 , γM = 1.25 ή 1.40 , γR = 1.0

1DA-2 : ( ) ( )kkEkkR

XFEXFR ,,1 γγ

≥

γR = 1.10 ή 1.40 γE = 1.35 ή 1.50

(τύπος ΙΙ και ΙΙ*)

γR ή γE ή

DA-3 : ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛≥⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ kkF

kkF

XFEXFR γγ ,,1(τύπος Ι )


⎟⎠

⎜⎝

⎟⎠

⎜⎝ M

kFM

kFR γγγ

γR = 1.0

Τιμές των επιμέρους συντελεστών (Α) : γF= γE (Μ) : γΜ (R) : γR

ΕΦΑΡΜΟΓΗ : Εύκαμπτα πετάσματα αντιστήριξης εκσκαφώνΤιμές των επιμέρους συντελεστών (Α) : γF γE (Μ) : γΜ (R) : γR

Τρόπος Συνδυ- Τύποι Τιμές των επιμέρους συντελεστών(από τους πίνακες που ακολουθούν καιΑνάλυσης ασμός υπολογισμού (από τους πίνακες που ακολουθούν και

περιλαμβάνουν τα Αi, Mi, Ri)

DA-1Συνδ. 1

Τύποι Ι (Α1) + (Μ1) + (R1)DA 1Συνδ. 2

Τύποι Ι(Α2) + (Μ2) + (R1) , αγκύρια : (Α2) + (Μ1) + (R4)

DA-2 , 2* Τύποι ΙI , II* (Α1) + (Μ1) + (R2)

DA-3 Τύποι Ι * [(Α1)** ή (Α2)*** ] + (Μ2) + (R3)

* Για τον υπολογισμό των δράσεων μπορεί να εφαρμοσθούν και οι τύποι ΙIΓια τον υπολογισμό των δράσεων μπορεί να εφαρμοσθούν και οι τύποι ΙI** Για δράσεις από την ανωδομή (δομοστατικές δράσεις)*** Για γεωτεχνικές δράσεις (από το έδαφος, π.χ. ωθήσεις γαιών)

Παρατηρήσεις :1. Η επιλογή ενός εκ των Τρόπων Ανάλυσης γίνεται σε εθνικό επίπεδο. Για τις βαθιές γή ς ρ ης γ ς β ς

εκσκαφές, στην Ελλάδα εφαρμόζεται ο DA-2*, ενώ για την ολική ευστάθεια ο DA-3.2. Στον Τρόπο Ανάλυσης 1, εφαρμόζεται ο δυσμενέστερος των Συνδυασμών 1 & 2

Εφαρμογή του EC 7-1 στην Ελλάδα για βαθιές εκσκαφές

1 Ε λ ή έ λ ώ ά ά EC 7 1 (A A)1. Επιλογή των επιμέρους συντελεστών : κατά τις συστάσεις του EC-7.1 (Annex A)

2. Επιλογή των μεθόδων υπολογισμού : οποιαδήποτε διεθνώς αποδεκτή μέθοδος

3 Επιλογή του «Τρόπου Ανάλυσης» (Design Approach) μεταξύ των DA 1 2 33. Επιλογή του «Τρόπου Ανάλυσης» (Design Approach) μεταξύ των DA-1, 2 , 3

3.1 Τρόπος Ανάλυσης 3 (DA-3) : ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛≥⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ kkF

kkF

XFEXFR γγ ,,ρ ς ης ( ) ⎟⎠

⎜⎝

⎟⎠

⎜⎝ M

kFM

kF γγ

γγ ,,


δηλαδή επιβολή των επιμέρους συντελεστών στις δράσεις και τις εδαφικές ιδιότητες (c, φ), σε αναλύσεις «ολικής ευστάθειας», δηλαδή :

• Ολική ευστάθεια γεωτεχνικών έργων χωρίς δομικά στοιχεία αντιστήριξης (επιχώματα, φυσικά πρανή, ορύγματα με ελεύθερα πρανή, φράγματα)

Ολ ή άθ ώ έ δ ά ί ή ξ ( λ έ• Ολική ευστάθεια γεωτεχνικών έργων με δομικά στοιχεία αντιστήριξης (οπλισμένα επιχώματα, ορύγματα με ηλώσεις αγκυρώσεις ή πασσάλους)Παρατήρηση : Οι σταθεροποιητικές δράσεις των δομικών στοιχείων αντιστήριξης θα θεωρούνται ως ευνοϊκές δράσεις (με επιμέρους συντελεστή γF=1) και όχι ως αντιστάσεις (π.χ. δυνάμεις αγκύρωσης).

Επιμέρους συντελεστές έργων αντιστηρίξεωςΟριακές καταστάσεις STR & GEO – Ανάλυση ολικής ευστάθειας

Τρόπος Ανάλυσης 3 (DA-3) : ⎟⎟⎞

⎜⎜⎛

≥⎟⎟⎞

⎜⎜⎛ k

kFk

kFXFEXFR γγ ,,1

Τρόπος Ανάλυσης 3 (DA 3) :


⎟⎟⎠

⎜⎜⎝

≥⎟⎟⎠

⎜⎜⎝ M

kFM

kFR

FEFRγ

γγ

γγ

,,

Επιμέρους συντελεστές αντιστάσεων (γ )

γF ή ( μ) γF ή (γ ), γM ή

Επιμέρους συντελεστές αντιστάσεων (γR)για ολική ευστάθεια πρανών και ορυγμάτων

DA-2 DA-3DA-1

Παράδειγμα : Ολική ευστάθεια έργου αντιστηρίξεως με κατακόρυφο πρανές και δομικά στοιχεία ενίσχυσης (πάσσαλοι και αγκυρώσεις)

Τρόπος ανάλυσης DA-3 :⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ ′=′ k

dϕϕ tanarctan

• Επιβολή των επιμέρους συντελεστών (>1) στις εδαφικές παραμέτρους (c,

) δ ή ί

⎟⎠

⎜⎝ Mγ

M

kd

ccγ′

=′ γM = 1.25φ) και τα δυσμενή φορτία (π.χ. q).

• Επιβολή μοναδιαίων

qk = 8.5 kPaqd = 1.5 x 8.5 = 13 kPaβ ή μ

επιμέρους συντελεστών (γF=1) στις ευνοϊκές δράσεις των δομικών ςστοιχείων αντιστηρίξεως(πάσσαλος και αγκύρωση)

• Υπολογισμός του• Υπολογισμός του συντελεστή ασφαλείας με κύκλους ολισθήσεως

Για αποδεκτή ευστάθεια, αρκεί ο συντελεστής ασφαλείας να είναι ≥ 1.0

Εφαρμογή του EC-7.1 στην Ελλάδα για βαθιές εκσκαφές

( ) ( )13.2 Τρόπος Ανάλυσης 2* (DA-2*) : ( ) ( )kkEkk

R

XFEXFR ,,1 γγ

≥

γ = 1 10 ή 1 40 γ = 1 35 ή 1 50γR = 1.10 ή 1.40 γE = 1.35 ή 1.50

δηλαδή επιβολή των επιμέρους συντελεστών στις εντάσεις και τις αντιστάσεις.

Εφαρμογή σε όλες τις περιπτώσεις ανάλυσης πλήν ολικής ευστάθειας δηλαδή :

• Έλεγχος γεωτεχνικών (GEO) και δομικών (STR) οριακών καταστάσεων αστοχίας επιφανειακών θεμελιώσεων, βαθιών θεμελιώσεων, αγκυρώσεων και έργων

Εφαρμογή σε όλες τις περιπτώσεις ανάλυσης πλήν ολικής ευστάθειας, δηλαδή :

φ μ , β μ , γ ρ ργαντιστηρίξεως

• Έλεγχος δομικών (STR) οριακών καταστάσεων αστοχίας πρανών ή εκσκαφών ενισχυμένων με δομικά στοιχεία (δηλαδή υπολογισμός της φέρουσας ικανότηταςενισχυμένων με δομικά στοιχεία (δηλαδή υπολογισμός της φέρουσας ικανότητας των πασσάλων, αγκυρώσεων, κλπ)

• Έλεγχος γεωτεχνικών (GEO) και δομικών (STR) οριακών καταστάσεων αστοχίας (πλήν ολικής ευστάθειας) με χρήση αριθμητικών μεθόδων (π.χ αναλύσεις με πεπερασμένα στοιχεία).

• Έλεγχος έναντι υδραυλικής αστοχίας λόγω άνωσης (UPL) ή υδραυλικής κλίσηςΈλεγχος έναντι υδραυλικής αστοχίας λόγω άνωσης (UPL) ή υδραυλικής κλίσης (HYD).

Επιμέρους συντελεστές έργων αντιστηρίξεως

έ άΟριακές καταστάσεις STR & GEO


δράσεων (γF και γΕ)ρ (γF γΕ)

DA-2 DA-3



DA-2 DA-3

Επιμέρους συντελεστές έργων αντιστηρίξεωςΟριακές καταστάσεις STR & GEO

Επιμέρους συντελεστές αντιστάσεων (γR) για έργα αντιστηρίξεωςΕπιμέρους συντελεστές αντιστάσεων (γR) για έργα αντιστηρίξεως

Τοίχοι βαρύτητας

Παθητική αντίσταση DA-2 DA-3DA-1

Παρατήρηση : Ισοδύναμος συντελεστής ασφαλείας για το βάθος έμπηξης (DA-2) :ρ ήρη η μ ς ής φ ς γ β ς μ ηξης ( )FS = γF γR = (≈ 1.4 ) x 1.4 = 1.96 ≈ 2

Παράδειγμα εφαρμογής ελέγχου σε οριακή κατάσταση αστοχίας (ULS)Εύκαμπτος τοίχος αντιστηρίξεως με μία άγκυρωση

(Αμμοχάλικο)

(Στιφρή άργιλος)

Απαιτούμενοι έλεγχοι οριακών καταστάσεων αστοχίας (ULS) :Απαιτούμενοι έλεγχοι οριακών καταστάσεων αστοχίας (ULS) :• Προσδιορισμός βάθους έμπηξης (GEO) : με DA-2• Στατική επάρκεια του τοίχου (STR) : με DA-2• Σχεδιασμός αγκύρωσης (STR + GEO) : με DA-2• Σχεδιασμός αγκύρωσης (STR + GEO) : με DA-2• Υδραυλική αστοχία πυθμένα εκσκαφής (HYD) : με DA-2• Γενική ευστάθεια συστήματος τοίχου – εδάφους (GEO) : με DA-3


Υδραυλική αστοχία πυθμένα εκσκαφής (HYD)

(Αμμοχάλικο)

Η

(Στιφρή άργιλος)d

Έλεγχος ευστάθειας : (Δύναμη διήθησης)d < (Ενεργό βάρος)d

( ) ( )′ ( )( ) ( )HHi stbGwdstG γγγγ ′< ;;

1.35 0.90

( )32<⇒ i

Ισοδύναμος συντελεστής ασφαλείας : FS = 1.35 / 0.9 = 1.50

i = ΔΗ / L = 4.40 / (2d +1.40) < 0.67 ⇒ d > 2.60 mΕλάχιστο βάθος έμπηξης :


1 Π δ ό βάθ έ ξ1. Προσδιορισμός βάθους έμπηξης (GEO) και έλεγχος στατικής επάρκειας του τοίχου (STR) :E

Τρόπος Ανάλυσης : DA-2

dd ER ≥

( ) ( )1 ( ) ( )kkEkkR

XFEXFR ,,1 γγ

≥R

E E


(1) Ισορροπία ροπών ως προς τη στάθμη της αγκύρωσης :

...)(1)(0.1)()( ,,,, =⇒′≥++′⇒≥ dPMFMPMPMRE kphkhkwkahEdd γγ

(2) Ισορροπία οριζόντιων δυνάμεων ⇒ ...10.1 ,,,,, =⇒′=−+′ khkphR

khkwkahE FPFPPγ

γ

Rγ

Fh,k = χαρακτηριστική τιμή της δύναμης αγκύρωσης

Rγ

p’ah = p’ah,g + p’ah,q

Fh,kPw,k

P’

μης γ ρ ης

ahvahgah KcKp ′−′=′ 2, σP’ah,k

d p’ah,q = Kah q

KcKp ′+′=′ 2σP’ h k phvphph KcKp += 2σP ph,k


(1) Ισορροπία ροπών ως προς τη στάθμη της αγκύρωσης :

...)(1)(0.1)()( ,,,, =⇒′≥++′⇒≥ dPMFMPMPMRE kphkhkwkahEdd γγ

(2) Ισορροπία οριζόντιων δυνάμεων ⇒ ...10.1 ,,,,, =⇒′=−+′ khkphR

khkwkahE FPFPPγ

γ

Rγ

RγγΕ = 1.35 (μόνιμα φορτία)

= 1.50 (κινητά φορτία)

Fh,kPw,k

P’

γR = 1.4 (DA-2, 2*)1.0 (DA-1, DA-3)

d = 6 62 m (DA 1 Συνδ 2)P’ah,kd = 6.62 m (DA-1, Συνδ 2)

7.89 m (DA-2, 2*)6.62 m (DA-3)

d

P’ h k

8.27 (Ισοδ. FS = 2)

Fh,k = 172 kN/m (DA-1, Συνδ. 2)228 5 kN/m (DA-2 2*)P ph,k 228.5 kN/m (DA-2, 2 )172 kN/m (DA-3)173.4 kN/m (Ισοδ. FS = 2)

Παράδειγμα υπολογισμού αγκύρωσης – Τρόπος υπολογισμού DA-2

FR ≥Fd = τιμή σχεδιασμού της δύναμης αγκύρωσης. Υπολογίζεται είτε απευθείας από

dda FR ≥,Έλεγχος αγκύρωσης έναντι εξόλκευσης :

d μή χ μ ης μης γ ρ ης γ ζ ςτην ανάλυση του τοίχου αντιστήριξης είτε μέσω της χαρακτηριστικής της τιμής ( Fk ) : Fd = γF Fk όπου γF = 1.35

Ra,d = τιμή σχεδιασμού της αντίστασης εξόλκευσης της αγκύρωσης. Υπολογίζεται μέσω της χαρακτηριστικής της τιμής : Ra,d = Ra,k / γR

Τρόπος ανάλυσης DA-2 : γR = 1.10

Ra,k = χαρακτηριστική τιμή της αντίστασης εξόλκευσης της αγκύρωσης. Υπολογίζεται μέσω δοκιμών ή με υπολογισμούς (βλέπε κατωτέρω)

Παράδειγμα υπολογισμού αγκύρωσης – Τρόπος υπολογισμού DA-2

Υπολογισμός της χαρακτηριστικής τιμής της αντίστασης εξόλκευσης Ra kΥπολογισμός της χαρακτηριστικής τιμής της αντίστασης εξόλκευσης Ra,k

1. Με υπολογισμούς : kysksufka fAfLDR ,,, ,min π=D = διάμετρος οπής ενεμάτωσης αγκυρίου

Lf = μήκος πάκτωσης

f ή ή ή λ ή βή έ δάfsu,k = χαρακτηριστική τιμή οριακής πλευρικής τριβής ενέματος-εδάφους

Αs = εμβαδόν χαλύβδινου τένοντα

f = χαρακτηριστική τιμή ορίου διαρροής χάλυβα τένοντα

2. Από τα αποτελέσματα δοκιμαστικών εξολκεύσεων : Ra,1 , Ra,2 , … Ra,n

fy,k = χαρακτηριστική τιμή ορίου διαρροής χάλυβα τένοντα

( ) ∑=

=n

iiameanma R

nR

1,,

1 ( ) [ ]naaama RRRR ,2,1,min, ,....,min=

( ) ( )⎬⎫

⎨⎧

= min,,min mameanma RRR

n = 1 2 ≥ 3

ξ = 1 20 1 15 1 10

⎭⎬

⎩⎨=

21, ,min

aakaR

ξξξα1 = 1.20 1.15 1.10

ξα2 = 1.20 1.10 1.10

Α ή Γ ώ Ε ώΑ ή Γ ώ Ε ώΑπαιτήσεις Γεωτεχνικών ΕρευνώνΑπαιτήσεις Γεωτεχνικών Ερευνώνστα Οικοδομικά Έργαστα Οικοδομικά Έργαμ ργμ ργ

Κατά τον Ελληνικό Αντισεισμικό Κανονισμό ΕΑΚ 2000(ΦΕΚ 2184Β, 20-12-1999) και τις εξής τροποποιήσεις του :

ΦΕΚ 781Β 18/6/2003ΦΕΚ 781Β, 18/6/2003ΦΕΚ 1154Β, 12/8/2003

Ελληνικός Αντισεισμικός Κανονισμός (ΦΕΚ 2184Β, 20-12-1999) – Παράρτημα Ζ

Από την ανωτέρω αναφορά προέκυψε (κατ’ επέκταση) ότι :Από την ανωτέρω αναφορά προέκυψε (κατ επέκταση) ότι :Απαιτείται ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΗ ΕΡΕΥΝΑ για την εκτίμηση της φέρουσας ικανότητας του εδάφους υπό σεισμική φόρτιση σε :• Συνήθη κτίρια (σπουδαιότητας Σ2) με όγκο > 4000 m3

• Όλα τα κτίρια υψηλής σπουδαιότητας (Σ3 και Σ4)

Η απαίτηση αυτή τροποποιήθηκε από 1-1-2004 λόγω τροποποίησης του ΕΑΚ

Τ (έτη)

300

475

725

1000

Ο συντελεστής σπουδαιότητας προσαυξάνει (πολλαπλασιαστικά) την σεισμική επιτάχυνση, π.χ. για κτίρια Σ4 και Ζώνη ΙΙ : Α = 1.30 α = 1.30 x 0.24g = 0.31g.

Η μέση περίοδος επαναφοράς (Τ) σεισμικού γεγονότος συνδέεται με τον συντελεστή σπουδαιότητας (γΙ) με την προσεγγιστική σχέση : ( )3475 IT γ=

ΤΡΟΠΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΙ ΣΥΜΠΛΗΡΩΣΗ ΤΗΣ ΑΠΟΦΑΣΗΣ ΈΓΚΡΙΣΗΣ ΤΟΥ «ΕΛΛΗΝΙΚΟΥ ΑΝΤΙΣΕΙΣΜΙΚΟΥ ΚΑΝΟΝΙΣΜΟΥ ΕΑΚ-2000»

(Φ Ε Κ Β΄ 781/18 6 2003 Απόφαση 2 Αριθ Δ17α/67/1/ΦΝ275)(Φ.Ε.Κ. Β 781/18-6-2003, Απόφαση 2 - Αριθ. Δ17α/67/1/ΦΝ275)

2η Τροποποίηση Στη παράγραφο Ζ.6 του παραρτήματος Ζ αντικαθίσταται το [1] από το ακόλουθο:

[1] Σε κτίρια σπουδαιότητας Σ1 επί εδάφους κατηγορίας Α, Β ή Γ καθώς και σε κτίρια σπουδαιότητας Σ2 ή και μονόροφα σπουδαιότητας Σ3 επί εδάφους κατηγορίας Α ή Β έ ί έ ό δά βάή Β, επιτρέπεται η εκτίμηση της φέρουσας ικανότητας του εδάφους με βάση υπάρχουσα εμπειρία από παρακείμενες κατασκευές, θεμελιωμένες σε όμοιους εδαφικούς σχηματισμούς. Οι κατασκευές αυτές πρέπει να μην έχουν εμφανίσει ξ όλ ή έ δ ίξ λή άαξιόλογες υποχωρήσεις και να έχουν επιδείξει καλή συμπεριφορά σε προγενέστερες σημαντικές σεισμικές δράσεις.

Από την ανωτέρω αναφορά προκύπτει (κατ’ επέκταση) ότι :Από την ανωτέρω αναφορά προκύπτει (κατ επέκταση) ότι :Απαιτείται ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΗ ΕΡΕΥΝΑ για την εκτίμηση της φέρουσας ικανότητας του εδάφους για :• Κτίρια σπουδαιότητας Σ1 επί εδάφους Δ ή Χ• Κτίρια σπουδαιότητας Σ2 επί εδάφους Γ, Δ ή ΧΚ ί δ ό Σ3 ( ό ό )• Κτίρια σπουδαιότητας Σ3 (εκτός μονορόφων) επί εδάφους Γ, Δ ή Χ

• Κτίρια σπουδαιότητας Σ4

Κατηγορίες εδάφουςκατά τον ΕΑΚ 2000

Ταχύτητα διατμητικώνκυμάτων Vs (m/s)

A

Κατ’ εκτίμηση :Κατηγορία Α : Vs > 800 m/sec A

B

Κατηγορία Α : Vs 800 m/secΚατηγορία Β : Vs = 250 – 800 m/secΚατηγορία Γ : Vs = 150 – 250 m/sec

Β-Γ

Κατηγορία Δ , Χ : Vs < 150 m/sec

Κατηγορίες εδάφους κατά τον ΕΝ 1998-Μέρος 1 Γ

Κατηγορίες εδάφους κατά τον ΕΑΚ 2000

Γ

Δ

Κατηγορίες εδάφους κατά τον ΕΝ 1998-Μέρος 1 Χ


(Φ Ε Κ Β΄ 781/18 6 2003 Απόφαση 2 Αριθ Δ17α/67/1/ΦΝ275)

3η ΣυμπλήρωσηΣ ά Σ 5 2 3 1 λί λ ί 5 ίθ [2]

(Φ.Ε.Κ. Β 781/18-6-2003, Απόφαση 2 - Αριθ. Δ17α/67/1/ΦΝ275)

Στη παράγραφο Σ.5.2.3.1. των σχολίων του κεφαλαίου 5 προστίθεται στο [2] το ακόλουθο:Η έκταση της απαιτούμενης εδαφοτεχνικής έρευνας-μελέτης εξαρτάται από την Κατηγορία Εδάφους, τη Σεισμικότητα και τη Σπουδαιότητα του δομήματος, και θα πρέπει να τεκμηριώνει όλα τα απαιτούμενα από τις παρούσες διατάξεις του Αντισεισμικού Κανονισμού στοιχεία.

Α. Στις περιπτώσεις που αναφέρονται στην παρ. Ζ.6. [1], ισχύουν οι ελάχιστες απαιτήσεις της Ζ.6.

3η Συμπλήρωση (συνέχεια)Β. Στις ακόλουθες περιπτώσεις δομημάτων με επιφάνεια κάτοψης θεμελίωσεως,

ξ ή ώ λύ 500 2 θ ό έ ό λύανεξαρτήτως αρμών το πολύ 500m2, και με αριθμό υπέργειων ορόφων το πολύ πέντε :

- για δομήματα Σπουδαιότητας Σ1, επί εδάφους κατηγορίας Δ ή Χ,δ ή Σ δ ό Σ2 ί δά ί Γ ή Δ έ- για δομήματα Σπουδαιότητας Σ2, επί εδάφους κατηγορίας Γ ή Δ σε περιοχές

Σεισμικότητας Ι ή ΙΙ ή επί εδάφους κατηγορίας Γ σε περιοχές Σεισμικότητας ΙΙΙ ή IV- για δομήματα Σπουδαιότητας Σ3, Σ4 σε περιοχές Σεισμικότητας Ι ή ΙΙ επί εδάφους

κατηγορίας Α Β ή Γ καικατηγορίας Α, Β ή Γ, και- για δομήματα Σπουδαιότητας Σ3, Σ4 σε περιοχές Σεισμικότητας ΙΙΙ ή IV επί

εδάφους κατηγορίας Α, απαιτούνται:απαιτούνται:

Εδαφοτεχνική έρευνα-μελέτη με προτάσεις θεμελίωσης που θα βασίζονται σε μία τουλάχιστον δειγματοληπτική γεώτρηση με επί τόπου και εργαστηριακές μετρήσεις και δοκιμές ή σε πενετρομετρήσεις.μετρήσεις και δοκιμές ή σε πενετρομετρήσεις.

Δηλαδή για συνήθη κτίρια (σπουδαιότητας Σ2) :

• Δεν απαιτείται γεωτεχνική έρευνα επί εδάφους Α ή Β.

• Απαιτείται γεωτεχνική έρευνα με μία τουλάχιστον γεώτρηση ή πενετρομέτρηση για κτίρια κατόψεως θεμελίωσης έως 500m2 και το πολύ 5 ορόφους επί εδάφους Γ (σεκτίρια κατόψεως θεμελίωσης έως 500m2 και το πολύ 5 ορόφους επί εδάφους Γ (σε όλες τις Ζώνες) ή επί εδάφους Δ (σε Ζώνες Ι ή ΙΙ).

3η Συμπλήρωση (συνέχεια)Γ. Σε όλες τις υπόλοιπες περιπτώσεις, πέραν αυτών που καλύπτονται από τα

ανωτέρω Α και Β απαιτούνται:ανωτέρω Α και Β, απαιτούνται: Εδαφοτεχνική μελέτη-έρευνα με προτάσεις θεμελίωσης που θα βασίζονται σε ικανό αριθμό δειγματοληπτικών γεωτρήσεων, με επί τόπου και εργαστηριακές μετρήσεις και δοκιμές ή/και πενετρομετρήσεις ή/και γεωφυσικές διασκοπίσεις.Οι ανωτέρω περιπτώσεις αφορούν μόνο την ικανοποίηση των απαιτήσεων του Αντισεισμικού Κανονισμού για την φέρουσα ικανότητα του εδάφους υπό σεισμικές μ μ γ η φ ρ η φ ς μ ςδράσεις και δεν περιλαμβάνουν απαιτήσεις για στατικά φορτία.

Δηλαδή :

Γεωτεχνική έρευνα με ικανό αριθμό (>1) γεωτρήσεων, πενετρομετρήσεων ή/και γεωφυσικών διασκοπήσεων απαιτείται για συνήθη κτίρια (Σ2) :

• Σε εδάφη κατηγορίας Χ, ανεξαρτήτως σεισμικής ΖώνηςΣε εδάφη κατηγορίας Χ, ανεξαρτήτως σεισμικής Ζώνης

• Με κάτοψη θεμελίωσης έως 500m2 και το πολύ 5 ορόφους επί εδάφους Δ (σε Ζώνες ΙΙΙ ή ΙV)

• Με κάτοψη θεμελίωσης άνω των 500m2 ή με περισσότερους από 5 ορόφους, σε εδάφη Γ ή Δ ανεξαρτήτως σεισμικής Ζώνης

ΠΡΟΣΟΧΗ : τα ανωτέρω αφορούν απαιτήσεις για την αντισεισμική μελέτη ΔΕΝΠΡΟΣΟΧΗ : τα ανωτέρω αφορούν απαιτήσεις για την αντισεισμική μελέτη. ΔΕΝ αναφέρονται απαιτήσεις γεωτεχνικών ερευνών για τη στατική μελέτη της θεμελίωσης των κτιρίων.


(Φ Ε Κ Β΄ 781/18 6 2003 Απόφαση 2 Αριθ Δ17α/67/1/ΦΝ275)(Φ.Ε.Κ. Β 781/18-6-2003, Απόφαση 2 - Αριθ. Δ17α/67/1/ΦΝ275)

Συμπεράσματα για τις απαιτούμενες γεωτεχνικές έρευνες σε συνήθη κτίρια (Κατηγορία σπουδαιότητας Σ2) :(Κατηγορία σπουδαιότητας Σ2) :

Κτίρια επιφάνειας κατόψεως θεμελίωσης έως 500m2 και έως 5

Κτίρια επιφάνειας κατόψεως θεμελίωσης άνω των 500m2 ή άνω

Κατηγορία Εδάφους

θεμελίωσης έως 500m2 και έως 5 ορόφους

θεμελίωσης άνω των 500m2 ή άνω των 5 ορόφων

Ζώνη Ι , ΙΙ Ζώνη ΙΙΙ , IV Ζώνη Ι , ΙΙ Ζώνη ΙΙΙ , IVΖώνη Ι , ΙΙ Ζώνη ΙΙΙ , IV Ζώνη Ι , ΙΙ Ζώνη ΙΙΙ , IV

Α, Β Δεν απαιτείται γεωτεχνική έρευνα

Γ Τουλάχιστον μία γεώτρηση

Ικανός αριθμός γεωτρήσεων ή και πενετρομετρήσεωνΔ

Ικανός αριθμός γεωτρήσεων ή και πενετρομετρήσεων

ΧΧ

Τροποποίηση διατάξεων του «Ελληνικού Αντισεισμικού Κανονισμού ΕΑΚ-2000» λόγω αναθεώρησης του Χάρτη Σεισμικής Επικινδυνότητας (Φ.Ε.Κ. Β΄ 1154/12-8-2003, Απόφαση Αριθ Δ17α/115/9/ΦΝ275)Απόφαση Αριθ. Δ17α/115/9/ΦΝ275)

Ζώνη Ι ⇒ καταργήθηκε, Ζώνη ΙΙ ⇒ Ι, Ζώνη ΙΙΙ ⇒ ΙΙ, Ζώνη ΙV ⇒ ΙΙΙ

Συμπεράσματα για τις απαιτούμενες γεωτεχνικές έρευνες σε συνήθη κτίρια Κατηγορίας σπουδαιότητας Σ2 :

Κ ί ά ό Κ ί ά ό



ορόφους


των 5 ορόφωνΕδάφους

Ζώνη Ι Ζώνη ΙΙ , IΙΙ Ζώνη Ι Ζώνη ΙΙ , IΙΙ

Α Β Δ ί ή έΑ, Β Δεν απαιτείται γεωτεχνική έρευνα

Γ Τουλάχιστον μία γεώτρησηχ μ γ ρη η

Ικανός αριθμός γεωτρήσεων ή και πενετρομετρήσεωνΔ

Ικανός αριθμός γεωτρήσεων ή καιΙκανός αριθμός γεωτρήσεων ή και πενετρομετρήσεων

Χ



Συμπεράσματα για τις απαιτούμενες γεωτεχνικές έρευνες σε κτίρια Κατηγορίας Σπουδαιότητας Σ1 :


Κτίρια επιφάνειας κατόψεως θεμελίωσης έως 500m2 και έως

5 ορόφους


των 5 ορόφωνρ φ ς ρ φ

Α, Β, Γ Δεν απαιτείται γεωτεχνική έρευναγ χ ή ρ

Δ, Χ Τουλάχιστον μία γεώτρηση Ικανός αριθμός γεωτρήσεων ή και πενετρομετρήσεων



Συμπεράσματα για τις απαιτούμενες γεωτεχνικές έρευνες σε κτίρια Κατηγορίας Σπουδαιότητας Σ3, Σ4 :



ορόφους

Κτίρια επιφάνειας κατόψεως θεμελίωσης άνω των 500m2

ή άνω των 5 ορόφωνΕδάφους ρ φ ς ή ρ φ

Ζώνη Ι Ζώνη ΙΙ , IΙΙ Ζώνη Ι Ζώνη ΙΙ , IΙΙ

ΑΑΤουλάχιστον μία γεώτρηση

Ικανός αριθμός γεωτρήσεων ή και πενετρομετρήσεων Ικανός αριθμός γεωτρήσεων

Βρ μ ρή Ικανός αριθμός γεωτρήσεων

ή και πενετρομετρήσεωνΓ

Δ Ικανός αριθμός γεωτρήσεων ή καιΙκανός αριθμός γεωτρήσεων ή και πενετρομετρήσεωνΧ

A book on EN1997-1 containing about 30 solved problems

http://www.thomastelford.com/

EurocodeEurocode 77((ΕΝ 1997 1997--1)1) : Geotechnical...

Documents

Transcript of EurocodeEurocode 77((ΕΝ 1997 1997--1)1) : Geotechnical...