Program S1.14. SOFTWARE ENGINEERING AB Byggtekniska Program - Geoteknik. Jordtryck

Transkript

1 Program S1.14 SOFTWARE ENGINEERING AB Byggtekniska Program - Geoteknik Jordtryck

2 BYGGTEKNSKA PROGRAM - GEOTEKNIK Jordtryck Software Engineering AB Hisingsgatan Göteborg Tel : Fax : se@byggdata.se , Version 6.0

3 Innehållsförteckning Användningsområde Förutsättningar...1 Indata...2 Förberedelser...2 Huvudmeny...2 Info-text...3 Val av jordtryck...fel! Bokmärket är inte definierat. Partialkoefficienter...3 Jordparametrar...5 Önskat beräkningssnitt...5 Markyta...6 Strimlelaster...7 Linjelaster...8 Grafisk kontroll...9 Resultat...11 Jordtrycksberäkning...11 Utskrift...12 Manualexempel...13

4 Kapitel 1 Användningsområde Förutsättningar Programmet beräknar aktivt och passivt jordtryck för konstruktioner med eller utan lutning. Markytan bakom konstruktionen kan ha godtycklig form och kan belastas med yt-, strimle- samt linjelaster. Beräkningsmetoden är en analytisk version av Culmanns grafiska metod, som utnyttjar sig av plana brottlinjer. Vi hoppas att programmet skall komma Dig till stor nytta och användas flitigt. Glöm inte att vi har mycket förmånliga serviceavtal och en programpool med fri telefonsupport och fria uppdateringar. Tag kontakt med oss för närmare information ( ). Restriktioner För programmet gäller följande restriktioner: Markyta Linjelaster Strimlelaster Max antal Inom grundläggningsområdet har vi även andra program Pålgrupp Generell spont (inkl. jordtryck) Påle, tvärsnittskrafter Glidytor Påle, bärighet Dalb Generell sättning Sättning enl. Bro 94 Dragkapacitet för borrplint För ytterligare information (broschyrer, demos etc.) kontakta oss. 1

5 Kapitel 2 Indata All indataregistrering sker från huvudmenyn. Varje anropad indatarutin avslutas med tillbakagång till huvudmenyn. Alla indatavärden kontrolleras, där så är möjligt, innan rutinen tar emot värdena. Nedan följer en genomgång av samtliga indatamenyer i programmet. För att underlätta för användaren, har vi valt att samtidigt med indatabeskrivningen ange erforderliga ingångsvärden till efterföljande beräkningsexempel. Förberedelser Gör först en skiss av markytan med angripande laster. Markytan måste alltid ligga till höger om beräkningssnittet. Origo antas ligga i beräkningssnittets fotpunkt. X-axeln är positiv åt höger och Y-axeln är positiv uppåt. Beräkningssnittet antas bestå av en rät linje. Y X Markytan beskrivs med hjälp av ett polygontåg (serie av räta linjer), som skall starta i samma punkt (samma koordinater) som beräkningssnittets överkant. Även alla lasters placering beskrivs med koordinater. Marken får endast bestå av ett mat erial. Huvudmeny Välj indatarutin genom att flytta markören med pilarna /, <Mellanslag> eller genom att trycka första bokstaven (stor) i anropsnamnet. Bekräfta med <Retur>. Då ingångsdata lagras efter hand kan man när som helst avbryta pågående registrering från huvudmenyn, utan att indata går förlorad. Huvudmenyn lämnas med <Esc> eller flytt av markören till Avsluta 2

6 (BYGGDATA). Vid nyregistrering används normalt indatarutinerna uppifrån och ner. Info-text Registrera en valfri text (beräkningsförutsättningar) som hamnar direkt efter Rubrik Indata i utskriften. Se utskrift manualexempel. Beräkningsmetoder Här väljs ett antal beräkningsmöjligheter. Se nedanstående kapitel. Hänsyn till dragspänningar Partialkoefficienter Därefter kommer registrering av säkerhetsklass och partialkoefficienter. γ n γ S Säkerhetsklass. Används för att räkna fram dimensionerande markvärden i brottgränstillstånd. För vidare information se BKR 94, Kap. 7:25. Följande klasser finns 1. Mindre allvarlig. Part.koeff. = Allvarlig. = Mycket allvarlig. = 1.2. Partialkoefficient som beaktar osäkerheten i beräkningsmodellen. 3

7 γ Sdp De passiva jordtrycken av egentyngd och kohesion divideras med den ingivna partialkoefficienten. γ Sda Registrerat värde multipliceras med samtliga aktiva jordtryck orsakade av egentyngd inklusive tilläggslaster. Med denna parameter kan Du också styra förhöjt aktivt jordtryck. Värden på γ Sda utanför intervallet bör dock användas med stor eftertanke. För ytterligare information se t.ex. Sponthandboken kap och OBS! I programmet dividerar vi de passiva jordtrycken med γ Sdp. Vi gör på detta s ätt för att få en bättre anpassning till andra länders normer. γ m Materialkoefficienter kan registreras för friktions- och kohesionsmaterial. Beroen-de på val av jordtrycksberäkning (aktiv/passiv) registreras partialkoefficienterna för aktivt resp. passivt jordtryck. Det dimensionerande värdet på ett material beräknas enligt partialkoefficientmeto-den med η f d f k = η γ γ. ϕ n m d tan ϕ = atan γ n k γ m ϕ τ fud = γ τ fuk n γ m ϕ För jord och berg sätts normalt η=1.0. Faktor som beaktar de systematis-ka skillnaderna mellan en provkropps och en konstruktions material-egenskaper. γ m Partialkoefficient som beaktar osäkerheten i en materialegenskap. Partialkoefficienten γ m för GK2 Materialegenskaper Brottgräns Bruksgräns Modul Förkonsolideringstryck Hållfasthetsparametern tanφ Övriga hållfasthetsparametrar Brott: Reduktion med 20 % får göras i de fall då geokonstruktionens bärförmåga bestäms av materialegenskapens medelvärde. Vid bestämning av jords inre friktionsvinkel får inte lägre värde användas än För olyckslast får koeff icienten reduceras med 10 %. Värdet större än 1. Bruks: Om dimensionerande lasteffekt i bruksgränstillstånd för en grundkonstruk-tion är högst 2/3 av motsvarande dimensionerande bärförmåga i brott -gränstillstånd, kan konventionella deformationsberäkningsmetoder använ-das. 4

8 För ytterligare information se t.ex. Sponthandboken kap Jordparametrar Alla jordparametrar bör registreras med karakteristiska värden. Dimensionerande värden beräknas av programmet med hjälp av partialkoefficienterna ovan. Registrera egentyngd och friktionsjordens inre friktionsvinkel. I odränerat tillstånd, där jordens skjuvkapacitet (kohesion) är >0 och Phi=0 (frik-tionsvinkel), bör Du undersöka vilken inverkan sprickor p.g.a. dragspänningar i leran får på resultatet. Sprickdjupet p.g.a. dragspänningar i leran beräknas med följande formel: h t = γ 2 c K a Där K a är sidtryckskoefficienten för aktivt jordtryck. Önskat beräkningssnitt Slå in koordinaterna för beräkningssnittets överkant och underkant. Snittet betraktas som en rät linje och kan lutas. UK beräkningssnitt sätts alltid till koordi-natsystemets origo, dvs. (0,0). En lutning av beräkningssnittet moturs ger ett ökande jordtryck. 5

9 Markyta Markytan skall starta i samma punkt (samma koordinater) som beräkningssnittets överkant. Markytan beskrivs med ett polygontåg (serie av raka linjer). Registreringen skall starta i vänster ände och gå mot höger. Koordinatsystemets origo ligger i UK beräkningssnitt. Är markytan horisontell räcker det med en linje. OBS! Slutkoordinaten på linjen måste vara så långt bak att den bakåtriktade brottlinjen ej hamnar nära eller utanför slutpunkten. Detta är viktigt för annars kan det bli fel resultat. Detta gäller naturligtvis alla markytor. Kontrollera med den grafsika presentationen. Du får använda maximalt 10 linjer för att beskriva markytan. (10,11) (15,11) (5,9) (7,9) (0,7) (2,7) Beräkningssnitt Origo 6

10 Strimlelaster I denna rutin registreras alla typer av laster (strimle-, ytlaster), som har en utbred-ning vinkelrätt mot beräkningssnittet. Ytlasterna har en oändlig utbredning bakåt. Karakteristiska laster kan användas då programmet utnyttjar lastkoefficienter. Vill Du registrera dimensionerande laster sätts lastkoefficienten till 1.0. Lasterna, gäller både strimle-, yt- och linjelaster, kan sedan sammanställas till lastkombinationer. Laster med samma nummer under kolumnen Lkomb nr antas tillhöra samma lastkombination och antas verka samtidigt. Vid fri last måste två lastkombinationer skapas. En där den fria lasten ingår och en utan. Många lastkombinationer kan bli aktuel la vid flera fria laster. En jordtrycksberäkning utförs för varje lastkombination. Lasternas placering anges med koordinater för vänster (X_v, Y_v) resp. höger (X_h, Y_h) ände. Vi måste använda koordinater då markyta kan ha fri form. Ytlasten bör ha samma utsträckning som markytan, dvs. ha samma slutkoordinat som markytan. Därefter registreras lastens intensitet (ordinata) för vänster (p_v) resp. höger (p_h) ände. Med denna möjlighet kan även triangel- och trapetslaster skapas. I figuren bredvid visas lastkombination 1. Beräkningssnitt 7

11 Linjelaster I denna rutin registreras eventuella linjelaster på markytan. Linjelasten definieras som en last utan utbredning vinkelrätt mot beräkningssnittet. Se informationen om lastkoefficienter och lastkombinationer under Strimlelaster. I indatafältet Lkomb nr samlar Du de strimle-, yt- och linjelaster som uppträder samtidigt. Linjelastens intensitet (ordinata) anges i kn/m. Linjelastens placering på markytan anges med koordinater i antaget koordinat - system. I figuren nedan visas linjelasterna tillsammans med de strimle- och ytlaster som ingår i samma lastkombination. L 1 L 2 Beräkningssnitt 8

12 Grafisk kontroll Den grafiska kontrollen visar både indata och resultat. Du kan se markytans form, lasternas placering och uträknat jordtryck. I menyn ovanför bilden kan Du göra följande : Avsluta Zoom Gå tillbaka till huvudmenyn. Här får du en undermeny. Med Zoom + kan Du förstora delar av bil-den. Zoom-området är rektangulärt. Placera markören i rektangelns ena hörn. Håll ner vänster musknapp och dra markören till motstående hörn (diagonalen) med musknappen fortfarande nedtryckt. Zoom - Förminskar stegvis. Normal Ger ursprungsbilden. Last +/- Med dessa knappar kan Du växla mellan de olika lastkombinationer-na. Visar tillhörande indata och resultat för varje lastkombination. Ordinat Med Ordinat kan Du få de - taljresultat utmed beräkningssnittet. Välj denna funktion och Du får en resultatruta längst upp till höger på skärmbilden. Flytta markören efter beräkningssnittet och Du får löpande aktuellt jordtryck för resp. Nivå. Laster som ingår i aktuellt jordtrycket 9

13 finns placerade inom Avståndet från beräkningssnittet. Se även resultatbeskrivningen. 10

14 Kapitel 3 Resultat Jordtrycksberäkning I det numeriska resultatet visas information om totaljordtrycket för resp. lastkombination. Högst upp till höger på skärmbilden visas för vilken lastkombination jordtrycket gäller. Tryck <Retur> för att komma till nästa lastkombination. I grafiken visas totaljordtryckets angreppspunkt och tillhörande belastningstriangel. Tll de egna lastkombinationerna läggs alltid ytterligare en, som endast visar jordtrycket för egentyngd jord, dvs. utan yttre laster. Med detta program kan man få med sig de effekter som t.ex. en nedåtsluttande slänt eller schakt kan innebära för jordtrycket. Du kan få betydande skillnader i jordtrycket om du tar hänsyn till detta. Vi vill även påminna om att vi har en annan jordtrycksberäkning, som i nuvarande version är kopplad till den generella sponten. Fördelen med denna är hänsyn till flera markskikt, inverkan av vatten, redovisning av jordtrycksparametrar etc. 11

15 Utskrift Här markeras de avsnitt som Du önskar på resultatutskriften. Skall Indata/Resultatutskrift sparas på fil? Välj bort Grafik annars kommer skräptecken med i slutet av filen. Vill Du göra jämförande utskrifter? Ta inte med grafiken. Den tar lite tid att skriva ut och sparas lämpligen till det slutliga resultatet. Till varje utskrift kan Du göra en kort kommentar, t.ex. vid jämförande beräkningar. Denna utskrift hamnar i samband med Indatarubriken. Resultatutskrift kan fås på skrivare, skärm eller fil (ASCII). För ytterligare information om detta eller inställning av skrivare, drivrutiner, kopiering av projekt/beräkning etc. se SE-Manualen. 12

16 Manualexempel Skärmbilderna och figurerna tidigare i manualen visar indata etc. för detta exempel. Nedan visas resultatutskriften. SOFTWARE ENGINEERING AB Hisingsgatan 30 Tel: Sida : Göteborg Fax: Projekt : /Temporärt projekt Datum : 98.25_12:15 Beräkning:TMP /Temporärt projekt Prog. : A Indata Manualexempel 1 Jordtrycksberäkning för aktivt jordtryck Säkerhetsklass... 1 Säkerhetfaktor metod Partialk. Gamma-m Friktion kohesion Egentyngd jord...kn/m Friktionsvinkel PHI...grad Friktionsvinkel DELTA...grad Kohesion...kN/m² 0.00 Hänsyn till dragsprickor...(nej=0/ja=1) 0 Beräkningssnitt Underkant X_uk...m 0.00 Y_uk...m 0.00 Överkant X_ök...m 0.00 Y_ök...m Polygontåg för markytan Linje X-vänster Y-vänster X-höger Y-höger nr m m m m Linjelaster på markytan Lkomb Last Last X-koord Y-koord nr koeff kn/m m m Yt- och Strimlelaster Lkomb Last X_v Y-v X_h Y_h p_v p_h Nr koeff m m m m kn/m² kn/m²

17 SOFTWARE ENGINEERING AB Hisingsgatan 30 Tel: Sida : Göteborg Fax: Projekt : /Temporärt projekt Datum : 98.25_12:15 Beräkning:TMP /Temporärt projekt Prog. : A Resultat Manualexempel 1 Lastkomb. 01 Max aktivt jordtryck h-komposant..kn v-komposant..kn Angreppspunkt...m 2.60 Theta-vinkel mot horisontalen...grad Data för den funna brottlinjen: X-koordinat...m Y-koordinat...m Triangelarea...m² Triangelns egentyngd...kn Kohesion i brottlinjen...kn 0.00 Sprickdjup vid dragspänningar...m 0.00 Adhesionskrafter mot konstr....kn 0.00 Lastkomb. 02 Max aktivt jordtryck h-komposant..kn v-komposant..kn Angreppspunkt...m 2.68 Theta-vinkel mot horisontalen...grad Data för den funna brottlinjen: X-koordinat...m 6.85 Y-koordinat...m 9.00 Triangelarea...m² Triangelns egentyngd...kn Kohesion i brottlinjen...kn 0.00 Sprickdjup vid dragspänningar...m 0.00 Adhesionskrafter mot konstr....kn 0.00 Lastkomb. 03 Max aktivt jordtryck h-komposant..kn v-komposant..kn Angreppspunkt...m 2.22 Theta-vinkel mot horisontalen...grad Data för den funna brottlinjen: X-koordinat...m Y-koordinat...m Triangelarea...m² Triangelns egentyngd...kn Kohesion i brottlinjen...kn 0.00 Sprickdjup vid dragspänningar...m 0.00 Adhesionskrafter mot konstr....kn