Grundläggning - Eurocode Software AB

Transcription

Grundläggning - Eurocode Software AB
Eurokod grundläggning
Eurocode Software AB
Eurokod 7













Kapitel 1
Kapitel 2
Kapitel 3
Kapitel 4
Kapitel 5
Kapitel 6
Kapitel 7
Kapitel 8
Kapitel 9
Kapitel 10
Kapitel 11
Kapitel 12
Bilagor A-J
Allmänt
Grunder för geotekniskdimensionering
Geotekniska data
Kontroll av utförande, uppföljning och underhåll
Fyllning, avvattning, jordförstärkning och jordarmering
Plattgrundläggning
Pålgrundläggning
Förankringar
Stödkonstruktioner
Hydrauliskt brott
Totalstabilitet
Bankar
1 Allmänt
1.1 Omfattning
 1.2 Normativa hänvisningar
 1.3 Förutsättningar
 1.4 Skillnad mellan principer och
tillämpningsregler
 1.5 Definitioner
 1.6 Symboler

1.5.2 Definition

Konstruktions last
 Last
som överförs direkt från konstruktionsdel
till geokonstruktion

Geoteknisk last
 last
överförd till bärverk via jord, fyllning, fritt
vatten eller grundvatten
2 Grunder för geoteknisk dimensionering








2.1 Dimensioneringskrav
2.2 Dimensioneringsfall
2.3 Beständighet
2.4 Geoteknisk dimensionering genom
beräkning
2.5 Dimensionering genom hävdvunna åtgärder
2.6 Provbelastning och modellförsök
2.7 Observationsmetod
2.8 Geoteknisk dimensioneringsrapport
2.1 Val av GK
2.1 Dimensioneringskrav
2.1 Exempel på GK1

Sättningar


Laster


Grundkonstruktion till byggnad med normala krav på
begränsning av sättningars storlek och jämnhet.
Den dimensionerande lasten i brottgränstillstånd uppgår till högst
250 kN från enstaka pelare och högst 100 kN/m från vägg eller
flera närliggande pelare. Lastresultantens lutning i förhållande till
lodlinjen överstiger ej 5°.
Fyllning

Fyllningslagret under grundkonstruktionen har högst 1 meters
tjocklek och består av packad självdränerande friktionsjord.
2.1 Exempel på GK1

Pålar


Stödkonstruktioner


Stödkonstruktioner, inklusive källarväggar, för vilka skillnaden mellan
motfyllningshöjderna på konstruktionens båda sidor är högst 2 meter,
och återfyllningen inte packas med tyngre redskap än vibratorplatta, 100
kg.
Uppfyllnader


Eventuella pålar är oskarvade, förtillverkade, slagna och i huvudsak
spetsburna.
Icke bärande uppfyllnader vars mäktighet är mindre än 3 meter.
Schakter

Schakter ovan grundvattenytan med djup mindre än 1,5 meter i silt eller
lös kohesionsjord och mindre än 3,0 meter i fast jord
2.1 Exempel på GK2

Grundkonstruktioner


Geokonstruktioner


Grundkonstruktioner för vilka dels dimensionerande vertikal last i
brottgränstillstånd från enstaka pelare inte överstiger 5 MN
respektive 500 kN/m från vägg eller flera närliggande pelare,
dels dimensionerande vertikalrörelse i bruksgränstillstånd är
mindre än 0,05 meter.
Geokonstruktioner som medför schakt i torrhet till högst 1,5
meters djup i silt, 3,0 meters djup i lera och 5,0 meters djup i
friktionsjord.
Pålning

Pålade grundkonstruktioner som utförs med väldokumenterade
och allmänt accepterade metoder.
Gränstillstånd
2.4.7.2 Jämviktsberäkning (EQU)
EQU (Jämvikt) – Ogynnsamma laster
Ed=γd*1,1*Gkj,sup+γd*1,5*Qk,1+γd*1,5*ψ0,i*Qk,i
EQU (Jämvikt) – Gynnsamma laster
Ed=0,9*Gkj,inf
2.4.7.2 Verifiering av statisk jämvikt
Följande olikhet ska vara uppfylld
Edst:d<Estb;d+Td
Edst:d
Estb:d
Td
är dimensioneringsvärdet för effekten av stjälpande laster (Obs! EQU)
är dimensioneringsvärdet för effekten av
stabiliserande laster (Obs! EQU)
är dimensionerad mobiliserad skjuvkraft
under plattan
medräknas endast om bidraget är av mindre storlek
Råd (EKS) Statisk jämvikt, (EQU) behöver normalt endast verifieras vid
grundläggning med plattor på mycket fast jord eller berg.
2.4.7.3 Konstruktionslaster (ekv. 6.10a o 6.10b)
STR/GEO; Konstruktionslaster – Ogynnsamma laster
Ed=γd*1,35*Gkj,sup+γd*1,5*ψ0,1*Qk,1+γd*1,5*ψ0,i*Qk,i
Ed=γd*0,89*1,35*Gkj,sup+γd*1,5*Qk,1+γd*1,5*ψ0,i*Qk,i
STR/GEO; Konstruktionslaster – Gynnsamma laster
Ed=Gkj,inf
2.4.7.3 Geotekniska laster
STR/GEO; Geotekniska laster – Ogynnsamma laster
Ed=γd*1,1*Gkj,sup+γd*1,4*Qk,1+γd*1,4*ψ0,i*Qk,i
STR/GEO; Geotekniska laster – Gynnsamma laster
Ed=1,0*Gkj,inf
2.4.7.3.4 Valda dimensioneringssätt enligt
Nationell bilaga
Typ av geokonstruktion
Dimensioneringssätt
Pålar, geoteknisk bärförmåga
DA2
Pålar, konstruktiv bärförmåga
DA3
Stödkonstruktioner
DA3
Slänter och bankar
DA3
Plattor
DA3
2.4.7.3.4.3 Design approach, DA2



Det ska verifieras att ett gränstillstånd
medförande brott eller alltför stora deformationer
inte inträffar vid följande kombination av
partialkoefficienter:
Kombination: A1 “+” M1 “+” R2 (γM=1,0 γR≠1,0)
I detta fall appliceras partialkoefficienterna på
laster eller på lasteffekter och på markens
bärförmåga
2.4.7.3.4.4 Design approach, DA3



Det ska verifieras att ett gränstillstånd
medförande brott eller alltför stora deformationer
inte inträffar vid följande kombination av
partialkoefficienter:
Kombination: A1/A2“+”M2“+”R3 (γM ≠ 1,0 γR=1,0)
I detta fall appliceras partialkoefficienterna på
laster eller på lasteffekter från bärverket och på
markens hållfasthetsparametrar.
2.4.7.4 Vatten
UPL (Upptryckning) – Ogynnsamma laster
Ed=γd*1,2*Gkj,sup+γd*1,5*Qk,1+γd*1,5*ψ0,i*Qk,i
UPL (Upptryckning) – Gynnsamma laster
Ed=0,9*Gkj,inf
Partialkoefficienter för jordparametrar (γM) vid
verifiering av (STR/GEO) (EKS)
Jordparameter
Beteckning Uppsättning
M2
Friktionsvinkel, tan φ'
γφ’
1,3
Effektiv kohesion
γc´
1,3
Odränerad
skjuvhållfasthet
γcu
1,5
Enaxlig
tryckhållfasthet
γqu
1,5
Tunghet
γγ
1,0
6 Plattgrundläggning









6.1 Allmänt
6.2 Gränstillstånd
6.3 Laster och dimensioneringsfall
6.4 Synpunkter på dimensionering och utförande
6.5 Dimensionering i brottgränstillstånd
6.6 Dimensionering i bruksgränstillstånd
6.7 Grundläggning på berg; kompletterande
dimensioneringshänsyn
6.8 Konstruktiv dimensionering av grundplattor
6.9 Iordningställande av undergrunden
6.5.2.1 Bärförmåga Allmänt
Allmänt gäller
Ed < Rd
Ed
Rd
Dimensionerande lasteffekt, ska inkludera tyngden av
grundläggningen, tyngden av eventuellt återfyllningsmaterial
samt alla jordtryck, antingen gynnsamma eller ogynnsamma.
Vattentryck som inte uppkommit genom grundläggningslasten
ska ingå som last.
dimensionerande bärförmåga som beräknas enligt:
6.5.2.2 Analytisk metod
6.5.2.3 Halvempirisk metod
6.5.2.4 Hävdvunnen metod med användning av trolig
bärförmåga
6.5.2.2 Bärförmåga analytisk metod


DA 3 ska tillämpas
Följande alternativ kan användas
 Allmänna
bärighetsekvationen (se Plattgrundl.)
 Allmänna bärighetsekvation enligt bilaga D, SS-19971, med tillägg hänsyn grundläggningsdjup, lutande
mark och hållfasthetsegenskaper under platta.
 Totalstabilitets beräkningar enligt SS-EN 1997-1
kapitel 11
6.5.2.4 Bärförmåga GK1 (EKS)
Vid grundläggning med plattor i geoteknisk kategori 1 kan en
förenklad verifiering baserad på grundtrycksvärde enligt nedanstående
tabell användas
Material
fd [kPA]
Material
fd [kPA]
Berg
400
Sand2
100
Morän
200
Silt2
50
Grus
150
Fast lera1
100
1
2
3
Karakteristisk skjuvhållfasthet > 50 kPa vid odränerade förhållanden.
För sand och silt ska fd begränsas till halva tabellvärdet, om grundvattenytan är högre belägen än en
plattbredd under grundläggningsnivån.
Om olika jordlager förekommer inom ett djup av dubbla plattbredden räknat från grundläggningsnivån,
ska dimensionerande grundtrycksvärden väljas med ledning av det sämsta förekommande materialet
6.5.2.4 Bärförmåga berg GK1

Berg och Fast morän
Om enklare undersökning vidtas, i form av
fastställande av bergart och kontroll av bergytan
genom besiktning eller bergsondering
begränsas dimensionerande bärförmåga till
följande:
3
MPa för granit och andra hårda kristallina bergarter
 1 MPa för kalksten och sandsten
 0,5 MPa för skifferbergarter
6.5.3 Glidbrott
Generellt gäller enligt SS-EN 1997 följande:
Hd ≤ Rd + Rp;d
Hd
Rd
Rp;d
pådrivande horisontallast inklusive aktivt jordtryck. Lasterna
beräknas enligt STR/GEO. Jordtryck betraktas som en
geoteknisk last.
är dimensionerande mothållande bärförmåga baserad på
friktion mellan jord och platta.
är dimensionerande mothållande jordtryck
Rd=V’d*tan(δd)
Rd=Ac*cu;d
Dränerad analys
Odränerad analys
6.5.4 Laster med stora excentriciteter



Speciellt viktigt att kontrollera om excentriciteten hos
belastningen överskrider
 1/3 av bredden på en rektangulär platta
 0,6 ggr radien hos en cirkulär grundplatta.
Dimensionerade främst vid grundläggning på berg, fast
friktionsjord och fast lera
Momentstabiliteten för fundamentet runt den mest
belastade kanten ska kontrolleras, och det görs enligt
gränstillstånd, EQU i SS-EN 1997-1.
Grundplatta: DA3
γjord,k
20 kN/m3
γbtg,k,
25 kN/m3
cuk
60 KPa
Säkerhetsklass 3
Sätt Ψ0.1 = 1,0
B=2,5 m
Dimensionerade hållfasthet
cud=cuk/γcu=60/1,5=40 kN/m2
Dimensionerade värde av närliggande
jordtryck på grundplattans nivå
qd=γγ*qk=1,0*1,6*20=32 kN/m2
Grundplatta: Laster


Karakteristiska vertikala laster
 Permanent last
300 kN
 Variabel last
250 kN
Egentyngd
 Platta
 Plintskaft (1 × 0,6 × 0,6 × 25)
9 kN
 Grundplatta (2,5 × 2,5 × 0,6 × 25)
93,7 kN
 Jord
 Återfyllning
((2,5 × 2,5 × 1) - (0,6 x 0,6 x 1)) × 20 117,8 kN
 Summa
220,5 kN
Grundplatta: Lasteffekt 6.10a
Vertikal:
VEd=1,35*Gkj,sup+1,5*ψ0,1*Qk,1
VEd=1,35*(300+220,5)+1,5*1*250=1077,7 kN
Horisontal:
HEd=1,5*Qk,1
HEd=1,5*1*80=120 kN
MEd = HEd*2,6=312 kNm
Grundplatta: Beräkning



Excentricitet
e=MEd/VEd=312/1077,7=0,29 m
Effektiv bredd
B’=B-2*e=2,5-(2*0,29)=1,9 m
Effektiv area av fundament
A’=1,9*2,5=4,75 m2
Grundplatta: Bärförmåga



Form faktor för rektangulär platta
sc=1+0,2(B’/L)=1+0,2*(1,92/2,5)=1,15
Inklinations faktor pga. horisontal last
ic=0,5*(1+√(1-HEd/(A’*cud))=0,5*(1+√(1120/(4,75*60))=0,88
Dimensionerade bärförmåga
RRd=A’*((π+2)*cu*sc*ic+q))=
4,75*((π+2)*40*1,15*0,88+32))=1141 kN
9 Stödkonstruktioner








9.1 Allmänt
9.2 Gränstillstånd
9.3 Laster, geometriska data och
dimensioneringsfall
9.4 Synpunkter på dimensionering och utförande
9.5 Bestämning av jordtryck
9.6 Vattentryck
9.7 Dimensionering i brottgränstillstånd
9.8 Dimensionering i bruksgränstillstånd