Transcript Ruukki-RR og RRs peler dimensjonering og stoppkriterier

Bygg sterkere.
På et enda sterkere fundament.
03.05.2010 |
www.ruukki.com | firstname.lastname | INTERNAL
RR- og RRs-peler;
dimensjonering og stoppkriterier
03.05.2010 |
www.ruukki.com | firstname.lastname | INTERNAL
Innhold
• Dimensjonering
• Stoppkriterier
3
03.05.2010 | www.ruukki.com | Harald Ihler
Dimensjonering - hovedtrekk
• Dimensjonering av RR- og RRs-peler
utføres i hovedtrekk henhold til Eurokode 7
Geoteknisk prosjektering og Eurokode 3 del
5 Peler, samt Eurokode 0 og 8.
• Dette er prinsipielt likt med erfaringer og
praksis basert på Peleveiledningen 2005
• Dimensjoneringen for de rammede pelene
(RR og RRs) følger de samme prinsippene
som borede peler (RD og RDs)
4
03.05.2010 | www.ruukki.com | Harald Ihler
Dimensjonering – noe nytt ?
• I Eurokode 7 har man i Norge fått med seg
fa – faktorene som varierer mellom 0,6 og
0,9. Ingen endring.
• For beregning av knekning kan vi ikke se at
Eurokode 7 medfører endringer, slik at
Peleveiledningen 2005, kapittel 4.4, fortsatt
skal anvendes. Ingen endring.
• I Eurokode 3 del 5 har man i Norge revidert
tabellen for korrosjonsmonn. Endringer.
5
03.05.2010 | www.ruukki.com | Harald Ihler
Dimensjonering - korrosjon
6
03.05.2010 | www.ruukki.com | Harald Ihler
Dimensjonering – slik vi kjenner det
7
03.05.2010 | www.ruukki.com | Harald Ihler
Dimensjonering – altså:
• Som tidligere, men husk nye korrosjonstabellen i
Eurokode 3 del 5, NA, dersom du vurderer korrosjon
i andre masser enn uberørte naturlige.
• Knekning vurderes som før, men vær oppmerksom
på at for peler med diameter < ca 200 mm kan
knekning være dimensjonerende selv når udrenert
skjærfasthet er over 10 kPa. (Dette fremgår ikke
spesielt godt av Eurokode 7, men nevnes i tekstform
i Peleveiledningen 2005 og er allerede ivaretatt i
Finland)
8
03.05.2010 | www.ruukki.com | Harald Ihler
RRs piles
Pile sizes
RRs170/10
RRs140/10
RRs115/8
9
•
RRs115/8:
• Nd = 786 kN with fa = 0,8 and corrosion = 2 mm/100 yrs
•
RRs140/10:
• Nd = 1284 kN with fa = 0,8 and corrosion = 2 mm/100 yrs
•
RRs170/10:
• Nd = 1571 kN with fa = 0,8 and corrosion = 2 mm/100 yrs
03.05.2010 | www.ruukki.com | Harald Ihler
Stoppkriterier - bakgrunn
• Hittil ingen god etablert praksis eller retningslinjer i
Norge for mikropeler, type RR- eller RRs-peler.
• Peleveiledningen 2005 gir ingen gode retningslinjer
eller anbefalinger, selv om kapittel 8 Mikropeler
omhandler bl.a. slanke stålrørspeler. Tradisjon for
betongpeler i Norge.
• Eurokode 7 gir heller ingen klare anbefalinger, da
man i Europa har mer friksjonspeler enn
spissbærende som vi har i Norden, samt at vi
utnytter stålet mer enn i Europa for øvrig.
10
03.05.2010 | www.ruukki.com | Harald Ihler
Stoppkriterier – ulike situasjoner
• For en pel med stopp i morene eller faste masser, er
geoteknisk bæreevne avgjørende for spissbærende
peler. For eksempel kan Janbus rammeformel
benyttes til å bestemme stoppkriteriet (nødvendig
loddvekt og fallhøyde, samt synk). Altså
dokumentere karakteristisk bæreevne Rc;k
• For en pel med stopp på berg er ikke
rammeformelen gyldig. I Norge er fjellet generelt av
en slik karakter at geoteknisk bæreevne er OK. Det
er derfor kun snakk om å teste at vi har fjellfeste.
11
03.05.2010 | www.ruukki.com | Harald Ihler
Stoppkriterier – Janbus rammeformel
• Prinsippet er enkelt å vise karakteristisk bæreevne Rc;k=
1,6 x Ni (pelens installerte kapasitet) eller 1,6 x Fc;d (dimensjonerende aksiallast pel)
• RRs170/10:
–
–
–
–
–
Fstuk = 550 MPa x 4973 mm2 =
2735 kN
Fs;d = 550 MPa x 4973 mm2 / 1,1=
2486 kN
Nd = 550 MPa x 3928 mm2 /1,1=
1964 kN
1571 kN
Ni = (550 MPa x 3928 mm2 /1,1) x 0,8=
Rc;k= 1,6 x Ni = 1571 kN x 1,6 = 2513 kN, som er bæreevnen
som skal påvises. 2513 kN < 2735 kN, men være OBS ved litt
lange peler, bør kanskje ha bedre margin for å unngå at stålet
flyter.
• Kan være nødvendig med PDA dersom hammeren bare klarer
akkurat å få pelen ned til ønsket nivå
12
03.05.2010 | www.ruukki.com | Harald Ihler
Stoppkriterier – Janbus rammeformel
13
03.05.2010 | www.ruukki.com | Harald Ihler
Stoppkriterier – Janbus rammeformel
• Vi legger ut på nett følgende beregningsprogram for
beregning av nødvendig lodd og fallhøyde, eller
stoppkriterier:
"Rammeformel" for RR- og RRs peler ihht Peleveiledningen 2005
Diameter pel, D
Godstykkelse, t
Korrosjonsmonn
Stål flytegrense; f s;y
Partialkoeffisient materiale; γ m
Pele lengde; L
Reduksjonsfaktor; f a
Hammer/lodd masse; M
Virkningsgrad; η
Dimensjonerende lastvirkning; F d
Kraftfordelingsfaktor; ω
Partialfaktor; γ t
14
[mm]
[mm]
[mm]
[MPa]
[-]
[m]
[-]
[kg]
[-]
[kN]
[-]
[-]
168,3
10
2
550
1,1
10
0,8
3000
0,9
1571
0,9
1,6
03.05.2010 | www.ruukki.com | Harald Ihler
Nominelt areal; A
[mm 2]
[mm 2]
Effektivt areal; A eff
[kN]
Dimensjonerende tverrsnittskapasitet; N d
Installert kapasitet; N i
[kN]
Karakteristisk bæreevne (for Ni ); R c;k-Ni
[kN]
Nødvendig nettorammeenrgi (for Ni ); E Ni [kNm]
Nødvendig fallhøyde (for Ni ); H Ni
[m]
[mm]
Elastisk deformasjon (for Ni ); δ Ni
Karakteristisk bæreevne (for Fd ); R c;k-Fd
[kN]
Nødvendig nettorammeenrgi (for Fd ); E Fd [kNm]
[m]
Nødvendig fallhøyde (for Fd ); H Fd
Elastisk deformasjon (for Fd ); δ Fd
[mm]
Synk med slag
[mm]
4973
3928
1964
1571
2514
28,5
1,0757
22
2514
28,5
1,0753
22
0,5
Stoppkriterier – sikre fjellfeste
• For stopp mot berg, er stoppkriteriet enklere å
fastsette.
• Eurokode 7 – kurset avholdt høsten 2009 (vinter
2010): Sikrer fjellfestet ved å sluttramme med energi
25% høyere enn dimensjonerende last el. installert
kapasitet, dvs. materialfaktor 1,25, men det kan
være andre tilnærminger.
• Peleveiledningen 2005 kap. 8: I tilfeller med korte
mikropeler til berg, skal kontakten mellom berg og
pelespiss sikres med noen lette slag på pelen etter
at rammekriteriet er oppnådd.
15
03.05.2010 | www.ruukki.com | Harald Ihler
End of driving criteria; hydraulic and
pneumatic rams
•
•
•
•
16
03.05.2010 | www.ruukki.com | Harald Ihler
One-dimensional wave equation analysis with
GRLWEAP-program
Properties of rams from manufacturer or from
importer
Efficiency of piston and blow rate are based
on measurements or ”professional estimation”
Properties of soil
– elastic displacement (quake)
• qt=D/120 [mm]
• qs=2,5 mm
– Damping factors
• Jt=0,5x(25/σt) [s/m]
• Js=0,65 [s/m]
– Shaft friction is assumed to be
distributed triangularly and is 1% of the
total geotechnical resistance
GRLWEAP-program
17
03.05.2010 | www.ruukki.com | Harald Ihler
Example of GRLWEAP analysis – end
of driving criteria
Furukawa HB 20G - RR115/8 and RRs115/8
1100
1050
Rc;k [kN]
1000
950
900
850
800
750
700
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
Settlement / 30s [mm]
Pile length L=30m
18
03.05.2010 | www.ruukki.com | Harald Ihler
Pile lenght L=20m
Pile lenght L= 5 and 10m
130
140
150
Takk !
03.05.2010 |
www.ruukki.com | firstname.lastname | INTERNAL