PÅLKOMMISSIONEN Commission on Pile Research. Supplement nr 2 till Pålkommissionen rapport 96:1

Transkript

1 PÅLKOMMISSIONEN Coission on Pile Research Bilaga Suppleent nr till Påloissionen rapport 96:1 Beräning Stålrörspåle 114,3x6,3 e stål SS-EN 119 S4JH Stochol 11

2 Bilaga - Suppleent nr till Påloissionen rapport 96:1

3 Innehållsförtecning STÅLRÖRSPÅLE 114,3X6,3 5 ALLMÄN BESKRIVNING 5 GENERELLA KRAV 5 TEKNISK LIVSLÄNGD 5 EXPONERINGSKLASSER 5 MATERIALVÄRDEN 5 PÅLELEMENT 5 INVERKAN AV SLAGNING 6 JORDMATERIAL 6 LASTER 6 GEOMETRI 6 TVÄRSNITT 6 TVÄRSNITTSKONSTANTER 7 PÅLENS LASTKAPACITET M H T KNÄCKNING I OMGIVANDE JORD 8 BROTTGRÄNSTILLSTÅND 8 GRÄNSTRYCK 9 LASTEFFEKT I PÅLE MED BEAKTANDE AV JORDENS SIDOMOTSTÅND 1 TVÄRSNITTSKONTROLL 11 TVÄRSNITTSKAPACITET OCH TVÄRSNITTSKONTROLL 11 BRUKSGRÄNSTILLSTÅND 11 GRÄNSTRYCK 1 LASTEFFEKT I PÅLE MED BEAKTANDE AV JORDENS SIDOMOTSTÅND 13 TVÄRSNITTSKAPACITET OCH TVÄRSNITTSKONTROLL 13 Bilaga - Suppleent nr till Påloissionen rapport 96:1 3

4 4 Bilaga - Suppleent nr till Påloissionen rapport 96:1

5 STÅLRÖRSPÅLE 114,3X6,3 Allän besrivning Detta ouent avser beräning av lastapacitet för stålrörspålar 114,3x6,3. Generella rav Tenis livsläng Tenis livsläng uppgår till 1 år. Exponeringslasser Pålarna iensioneras för avrostning. Rostån vi 1 års livsläng: Utvänig, Invänig 1, Materialvären Påleleent Materialvären för SS-EN 119 S4JH fragår av tabell nean (se SS-EN apitel 3). Tabell 1: Materialvären S4JH Hållfasthetslass E s [GPa] F y [MPa] S4JH 1 4 Diensioneringsvären enligt SS-EN 199, och SS-EN ,.4.3 och 6.1. Es Es F s F s 1, för tryc Bilaga - Suppleent nr till Påloissionen rapport 96:1 5

6 Inveran av slagning Enligt SS-EN , sa inveran av hantering och slagning beatas, etta beatas enligt Påloission Rapport 96:1 Suppleent nr 1, tabell 3..a och b. Vi beräning av påleleentets trycraftsapacitet (trycane noralraft och oent) har stålets hållfasthet reucerats e fatorn s =,9. Joraterial Joren antas bestå av lera e en iensionerane sjuvhållfasthet på: 7 Pa i brottgränstillstån 1 Pa i brusgränstillstån För bestäning av iensionerane vären på sjuvhållfastheten i brott och brusgränstillstån, avsnitt i etta suppleent och IEG Rapport :8, TD-gruner och Rapport 8:8, TD-Pålar. Laster Pålarna antas leat infästae i pålplinten och belastae e ren axialraft. Geoetri Tvärsnitt Ofyllt rör Stålrör, stål S4MH D y /D i =114,3/11,7 (t=6,3 ) Efter avrostning: D y /D i =11,3/13,7 (t=3,3 ) 6 Bilaga - Suppleent nr till Påloissionen rapport 96:1

7 Tvärsnittsonstanter Stålrör M h t avrostning D y /D i =11,3/13,7 A = (D y - D i )/4 = 119 I = (D y 4 - D i 4 )/64 = 1.59x1 6 4 W = I/ D y = 8.8x1 3 3 Elastis oentapacitet M el =f s xw=4x1 6 x8,8x1-6 =1,1x1 3 N Plastis oentapacitet M pl =f s x A x e tp är e tp = avstånet ellan tyngpunten för halva rörarean och rörets centru e tp = (D y -t)/=(11,3-3,3)/=34,6 M pl =4x1 6 x119x1-6 x34,6x1-3 =15,9x1 3 N Plastist böjotstån Z=M el /f s =15,9x1 3 /4x1 6 =37,9x1-6 3 =37,9x1 3 3 Forfator för plastist böjotstån =Z/W=37,9/8,8=1,31 Forfatorn begränsas till 1,5 för tvärsnittslass TK1 Bilaga - Suppleent nr till Påloissionen rapport 96:1 7

8 PÅLENS LASTKAPACITET M H T KNÄCKNING I OMGIVANDE JORD Lastapaciteten för betongpålarna beränas enligt Påloissionens rapport 96:1 Kapitel 4, oell typ B, eto typ. Först beränas snittrafter enligt :a orningens teori från Påloissionens rapport 84a och 81. Därefter ontrolleras att påltvärsnittet har apacitet för uppträane snittrafter. Pålarnas lastapacitet beränas i brottgränstillstån och brusgränstillstån. Brottgränstillstån Böjstyvhet Böjstyvheten ( h t avrostning och i enlighet e BYGG K18:56): EI =.9E s I s =.9x1x1 9 x1,59x1-6 = 3x1 3 N =3 N Bäoul: 5 c Pa (1% långtislast) u l EI , Initialroighet Initialroighet i påleleent: l /6 Antal sarvar ino en näcläng (6 eleentläng) n j =l /l e =3,/6=,53 (avrunas uppåt till 1 sarv ino näclängen) Max tillåten vinelavvielse i sarv: v j =l /3 Karateristis initialroighet: l n 6 j l 4 v j 3, 6 1 3, , Diensionerane initialroighet: 7,55 15,1 (enligt schabloneto utan rahetsontroll, =,) Diensionerane initialroighet an ocså bestäas e schabloneto, utan rahetsontroll ger tabell 3.4.1a: 8 Bilaga - Suppleent nr till Påloissionen rapport 96:1

9 l 3, 3 15,1 1 och e rahetsontroll ger tabell 3.4.1b: l 4 3, 4 3 7,551 (rahetsontrollen åste uppvisa erforerlig rahet) Fitiv initialroighet (egenspänningsgrupp ) 3,13 l,13 3, 3,9 1 f Total initialroighet för påle so inte rahetsontrolleras: 15,1 3,9 19 f Initialutböjningen otsvarar en röningraie på: R l 3, 8 8,19 6, Diensionerane initialroighet (viet är iensionerane geoetris initialroighet utan beatane av egenspänningar) R l 8 3, 75,5 8,151 Gränstryc Plasticering i joren inträffar för gränstrycet q 6 (1% långtislast) c u Tillsottsutböjning vi plasticering av ogivane jor är y b q b /( ) 6 c /(5 c ) 6 11,3/ 5 13, u u Bilaga - Suppleent nr till Påloissionen rapport 96:1 9

10 Lasteffet i påle e beatane av jorens siootstån Saban ellan axiallasten P och tillsottsutböjningen y enligt Rapport 81, ev. 3.4: P EI ( y 1 ) 1 y Där () beatar plasticering i ogivane jor ( = 1, för y < y b ) rapport 84a, ev 47: ( yb / y ) arcsin( yb / y ) ( ) 1.5sin( ) sin( ) Saban ellan oent och axiallast enligt Rapport 81, sian 46: M P y y [] , 5 EI [N ] 3. [Pa] 35 [] 19 y b [] 13, y b /y,64 1,3,93,66,53 (y b /y ) 1,57 1,57 1,19,7,56 (y ) 1, 1, 1,,93,85 P [N] M [N] 1,6 3, 4,6 6,3 7,5 Iterera e avseene på tillsottsutböjningen y till ess att beräna axiallast P är lia e antaget väre på lasteffeten N E (se tvärsnittsontroll nean). 1 Bilaga - Suppleent nr till Påloissionen rapport 96:1

11 Tvärsnittsontroll Tvärsnittsapacitet och tvärsnittsontroll Tvärsnittsapacitet ontrolleras enligt SS-EN (och i enlighet e BYGG K18:56): N N E C, R M M E C, R 1, N C,R = s A f y =,9x119x4x1-3 = 419 N M C,R = s W f y =,9x1,5x8,8x4x1-3 = 13,6 N Utnyttjanegra 1 = (N E /N C,R ) + M E / M C,R = (77/419) + 4,6/13,6 =, Lastapaciteten i brottgränstillstån för långtislast är N Rc = 77 N Brusgränstillstån Böjstyvhet Böjstyvheten är saa so i brottgränstillstån. EI =.9E s I s =3 N Bäoul: 5 c Pa (1% långtislast) u l EI ,76 Initialroighet Initialroighet i påleleent: l /6 Antal sarvar ino en näcläng (6 eleentläng) n j =l /l e =3,/6=,53 (avrunas uppåt till 1 sarv ino näclängen) Max tillåten vinelavvielse i sarv: v j =l /3 Bilaga - Suppleent nr till Påloissionen rapport 96:1 11

12 Karateristis initialroighet: l n 6 j l v 4 j,76 6 1, ,9 1 3 Diensionerane initialroighet: 7,55 13,8 Fitiv initialroighet (egenspänningsgrupp ) f,13 l,13,76 3,6 1 3 Total initialroighet för påle so inte rahetsontrolleras: 13,8 3,6 17,4 f Initialutböjningen otsvavar en röningraie på: R l,76 8 8,174 54,7 Kröningsraie so otsvarar iensionerane geoetris initialroighet utan beatane av egenspänningar. R l 8,76 69, 8,138 Gränstryc Plasticering i joren inträffar för gränstrycet q 6 (1% långtislast) c u Tillsottsutböjning vi plasticering av ogivane jor är y b q b /( ) 6 c /(5 c ) 6 11,3/ 5 13, u u 1 Bilaga - Suppleent nr till Påloissionen rapport 96:1

13 Lasteffet i påle e beatane av jorens siootstån Saban ellan axiallasten P och tillsottsutböjningen y enligt Rapport 81, ev. 3.4: P EI ( y 1 ) 1 y Plasticering i ogivane jor tillåts inte vilet innebär att = 1, och att y < y b Saban ellan oent och axiallast enligt Rapport 81, sian 46: M P y y [] 5 7 9,6 EI [N ] 3. [Pa] 5 [] 17,4 y b [] 13, (y ) 1, 1, 1, P [N] M [N] 1,9,7 3,7 Iterera e avseene på tillsottsutböjningen y till ess att beräna axiallast P är lia e antaget väre på lasteffeten N E (se tvärsnittsontroll nean) Tvärsnittsapacitet och tvärsnittsontroll Tvärsnittsapacitet ontrolleras enligt SS-EN , platsicering av tvärsnittet tillåts inte, forfatorn sätts till 1,. N N E C, R M M E C, R 1, N C,R = s A f y =,9x119x4x1-3 = 419 N M C,R = s W f y =,9x1,x8,8x4x1-3 = 1,9 N Utnyttjanegra 1 = (N E /N C,R ) + M E / M C,R = (75/419) + 3,7/1,9 =, Lastapaciteten i brusgränstillstån för långtislast är N Rc = 75 N Bilaga - Suppleent nr till Påloissionen rapport 96:1 13

14 I septeber 1959 bilaes Påloittén för pålslagning och pålbärighet. Till grun för oissionens versahet ligger sahällets och branschens behov av forsning och inforation ino pålningsorået. Melear är entreprenörer, tillverare, onsulter, forsare, ouner sat representanter för olia ynigheter. Organisationen Påloissionen, so saanfogar essa grupper, är uni i Europa. Ytterliggare upplysningar o Påloissionens versahet och elesap länas av oissionens sereterare. 14 Bilaga - Suppleent nr till Påloissionen rapport 96:1