Inženýrské manuály pro programy...
Transcript of Inženýrské manuály pro programy...
Inženýrské manuály
Díl 2
Inženýrské manuály pro programy GEO5 - Díl 2 www.fine.cz
1
Inženýrské manuály pro programy GEO5
Díl 2
Kapitoly 1 - 12 naleznete v Inženýrském manuálu - Díl 1
Kapitola 13. Pilotové základy – úvod ................................................................ 2
Kapitola 14. Výpočet svislé únosnosti osamělé piloty .................................... 10
Kapitola 15. Výpočet sedání osamělé piloty ................................................... 21
Kapitola 16. Výpočet svislé únosnosti a sedání pilot vyšetřovaných na
základě zkoušek CPT ................................................................ 31
Kapitola 17. Výpočet vodorovné únosnosti osamělé piloty ........................... 40
Kapitola 18. Výpočet svislé únosnosti a sedání skupiny pilot ....................... 40
Kapitola 19. Výpočet přetvoření a dimenzování pilotové skupiny .............. 56
Inženýrské manuály pro programy GEO5 - Díl 2 www.fine.cz
2
Kapitola 13. Pilotové základy – úvod
Cílem této kapitoly je vysvětlit praktické použití programů GEO 5 pro výpočet pilotových
základů.
Software GEO 5 obsahuje tři programy pro výpočet pilotových základů – Piloty, Pilota CPT
a Skupina pilot. V následujícím textu je blíže vysvětleno, kdy a za jakých podmínek se má
který program vhodně použít – jednotlivé programy jsou pak popsány v dalších kapitolách.
Svislá únosnost pilotových základů se určuje různými způsoby:
statickou zatěžovací zkouškou: v některých zemích se tyto zkoušky přímo vyžadují
a statický výpočet funguje pouze jako předběžný návrh pilotových základů;
analytickým výpočtem na základě parametrů smykové pevnosti zemin: pomocí metod
výpočtu NAVFAC DM 7.2, Tomlinson, ČSN 73 1002 a Efektivní napětí
v programech PILOTY a SKUPINA PILOT;
výpočtem na základě vyhodnocení penetračních zkoušek: program PILOTA CPT;
výpočtem podle rovnic regresních křivek získaných z výsledků statických
zatěžovacích zkoušek (podle Masopusta): program PILOTY; Svislá únosnost se určuje
ze zatěžovací křivky piloty pro odpovídající sedání (ČSN 73 1002 udává odpovídající
hodnotu sedání mms 0,25lim ).
výpočtem na základě Mohr-Coulombových parametrů a přetvárných charakteristik
zemin: pomocí tzv. pružinové metody v programech PILOTY a SKUPINA PILOT;
numerickým výpočtem metodou konečných prvků: program MKP.
Inženýrské manuály pro programy GEO5 - Díl 2 www.fine.cz
3
Z tohoto výčtu je zřejmé, že piloty lze posuzovat mnoha způsoby a na základě rozdílných
vstupních parametrů. Výsledky výpočtu tak mohou být stejné, ale mnohdy i značně odlišné.
Velkou výhodou softwaru GEO 5 je skutečnost, že uživatel může vyzkoušet více variant
a metod výpočtu, najít nejpravděpodobnější chování pilotového základu a následně stanovit
celkovou únosnost nebo sedání osamělé piloty, resp. skupiny pilot.
Svislá únosnost pilotových základů se v programech GEO 5 posuzuje (až na jedinou
výjimku: Skupina pilot – pružinová metoda) pouze na zatížení svislou normálovou silou.
Zatížení vodorovnými silami, ohybovým a torzním momentem nemá na výpočet svislé
únosnosti pilot žádný vliv.
Postup výpočtu svislé únosnosti osamělé piloty v programu GEO 5 – PILOTY je uveden
v kapitolách 14 a 15, výpočet stejné piloty na základě zkoušek CPT je popsán v kapitole 16.
Vodorovná únosnost pilotových základů:
Výsledkem výpočtu horizontálně namáhané piloty je vodorovná deformace piloty a průběh
vnitřních sil po délce piloty.
U osamělé piloty její vodorovná deformace a vyztužení závisí na spočteném modulu
vodorovné reakce podloží a na zatížení příčnou silou, resp. ohybovým momentem.
Postup výpočtu je vysvětlen v kapitole 17. Pro skupinu pilot je výpočet vodorovné únosnosti
uveden v kapitole 18.
Sedání pilotových základů:
Skutečná únosnost piloty je přímo spojena s jejím sedáním, protože prakticky každá pilota
pod působením zatížení sedá a dochází k její svislé deformaci.
Sedání osamělých pilot se v programu PILOTY určuje následujícími způsoby:
podle Masopusta (nelineární): program počítá sedání osamělé piloty na základě
zadaných regresních koeficientů podél pláště a pod patou piloty.
podle Poulose (lineární): program počítá hodnotu celkového sedání na základě
stanovené únosnosti piloty na patě bR a jejím plášti sR .
Inženýrské manuály pro programy GEO5 - Díl 2 www.fine.cz
4
pomocí Pružinové metody: program počítá zatěžovací křivku na základě zadaných
parametrů zemin metodou konečných prvků.
Pro všechny metody program PILOTY sestrojí zatěžovací křivku (tj. pracovní diagram
piloty).
Sedání skupiny pilot je popsáno v kapitole 19, sedání pilot navržených na základě
penetračních zkoušek CPT je uvedeno v kapitole 16.
Volba programu:
1. rozhodnutí dle tuhosti základové desky (pilotového roštu). Pokud se uvažuje pilotový
rošt jako nekonečně tuhý, použije se pro řešení skupina pilot. V ostatních případech
vyšetřujeme osamělé piloty.
2. rozhodnutí dle výsledků geologického průzkumu. Pokud jsou k dispozici zkoušky
CPT, pak se pro výpočet osamělé piloty nebo skupiny pilot použije program
Pilota CPT (viz kapitola 16). V ostatních případech se řešení provede pomocí
programu Piloty (nebo Skupina pilot) na základě zadaných parametrů zemin.
Podle typu výpočtu se rozlišuje:
výpočet pro odvodněné podmínky: v programech Piloty a Skupina pilot se standardně
používají efektivní parametry smykové pevnosti zemin efef c, pro metody výpočtu
ČSN 73 1002 a Efektivní napětí;
Inženýrské manuály pro programy GEO5 - Díl 2 www.fine.cz
5
výpočet pro neodvodněné podmínky: v programech Piloty a Skupina pilot se zadává
pouze hodnota totální soudržnosti zeminy uc . Svislá únosnost osamělé piloty se určí
podle Tomlinsona, skupina pilot se počítá jako únosnost zemního hranolu dle FHWA.
Metoda NAVFAC DM 7.2 kombinuje oba výše uvedené postupy výpočtu. U každé vrstvy
zeminy lze zvolit, zda se zemina uvažuje jako odvodněná (nesoudržná) nebo neodvodněná
(soudržná).
Obecné zadání úlohy:
Vypočtěte svislou únosnost a sedání pilotového základu (viz schéma) v zadaném geologickém
profilu, dále stanovte vodorovnou deformaci pilot a navrhněte výztuž do jednotlivých pilot.
Pilotový základ se skládá ze 4 vrtaných pilot o průměru md 0,1 a délce ml 0,12 .
Výslednice celkového zatížení xy HMN ,, působí v úrovni horní podstavy základové desky,
a to v jejím středu. Při výpočtu uvažujte trvalou návrhovou situaci. Piloty jsou provedeny
z železobetonu třídy C 20/25.
Zatížení na piloty:
Pro zjednodušení úlohy budeme v programu uvažovat vždy 1 zatěžovací stav.
Stanovení zatížení na pilotový základ se liší podle typu konstrukce a následného řešení,
tj. zda řešíme osamělou pilotu nebo skupinu pilot.
A) Skupina pilot
Předpokládáme, že deska spojující piloty je tuhá. V našem příkladu budeme uvažovat desku
o tloušťce mt 0,1 . V tomto případě stanovíme celkovou reakci ve středu základové desky.
Pozn. Jednoduchý způsob jak získat zatížení na skupinu pilot pomocí libovolného statického
programu je popsán v helpu k programu Skupina pilot „Stanovení zatížení na skupinu pilot“.
a) Návrhové (výpočtové) zatížení:
Svislá normálová síla: kNN 5680 ,
Ohybový moment: kNmM y 480 ,
Vodorovná síla: kNH x 310 .
Inženýrské manuály pro programy GEO5 - Díl 2 www.fine.cz
6
b) Užitné (provozní) zatížení:
Svislá normálová síla: kNN 4000 ,
Ohybový moment: kNmM y 320 ,
Vodorovná síla: kNH x 240 .
Schéma zadání úlohy – pilotový základ
Inženýrské manuály pro programy GEO5 - Díl 2 www.fine.cz
7
B) Osamělé piloty:
Je-li deska ohybově měkká (netuhá), nebo je dům založen na základovém roštu,
pak je statické schéma konstrukce rozdílné a ze statického programu (např. GEO 5 – Deska,
FIN 3D, SCIA Engineer, Dlubal RStab aj.) získáme reakce v hlavách jednotlivých pilot.
V tomto příkladu provedeme pro jednoduchost posouzení piloty jen na jeden zatěžovací stav.
a) Návrhové (výpočtové) zatížení:
Svislá normálová síla: kNN 14501 ,
Ohybový moment: kNmM y 1201, ,
Vodorovná síla: kNH x 851, .
b) Užitné (provozní) zatížení:
Svislá normálová síla: kNN 10151 ,
Ohybový moment: kNmM y 801, ,
Vodorovná síla: kNH x 601, .
Schéma působení zatížení – rozdělení zatížení do jednotlivých osamělých pilot
Inženýrské manuály pro programy GEO5 - Díl 2 www.fine.cz
8
Pozn. Pokud předpokládáme stejné rozměry a vyztužení pilot, můžeme všechny piloty posoudit
jako jednu, ovšem se zatěžovacími kombinacemi na všechny piloty
Geologický profil:
0,0 až 6,0 m: Jíl písčitý (třída F4, konzistence tuhá),
od 6,0 m: Písek s příměsí jemnozrnné zeminy (třída S3, středně ulehlý).
Pozn. Základní pevnostní a deformační parametry zemin jsou stejné jak pro výpočet
osamělých pilot, tak i pro posouzení skupiny pilot. Jejich hodnoty jsou uvedeny v tabulce.
Parametry zemin / Klasifikace (zatřídění) Třída F4
tuhá konzistence
Třída S3,
středně ulehlá
Objemová tíha zeminy 3mkN 18,5 17,5
Obj. tíha saturované zeminy 3mkNsat 20,5 19,5
Soudržnost zeminy kPacc uef / 14,0 / 50,0 0 / 0
Efektivní úhel vnitřního tření ef 24,5 29,5
Součinitel adheze 0,6 –
Součinitel únosnosti piloty p 0,3 0,45
Poissonovo číslo 0,35 0,3
Edometrický modul MPaEoed 8,0 21,0
Modul přetvárnosti MPaEdef 5,0 15,5
Typ zeminy Jíl
(soudržná zemina)
Písek, štěrk
(nesoudržná zemina)
Úhel roznášení 10,0 15,0
Koeficient 3mMNk 60,0 150,0
Modul horizontální stlač. 3mMNnh – 4,5
Modul pružnosti MPaE 5,0 15,5
Tabulka s parametry zemin – pilotové základy (kompletní přehled)
Inženýrské manuály pro programy GEO5 - Díl 2 www.fine.cz
9
Seznam kapitol týkajících se pilotových základů:
Kapitola 13: Pilotové základy – úvod.
Kapitola 14: Výpočet svislé únosnosti osamělé piloty.
Kapitola 15: Výpočet sedání osamělé piloty.
Kapitola 16: Výpočet piloty na základě zkoušek CPT.
Kapitola 17: Výpočet vodorovné únosnosti osamělé piloty.
Kapitola 18: Výpočet svislé únosnosti a sedání skupiny pilot.
Kapitola 19: Výpočet přetvoření a dimenzování skupiny pilot.
Inženýrské manuály pro programy GEO5 - Díl 2 www.fine.cz
10
Kapitola 14. Výpočet svislé únosnosti osamělé piloty
Cílem této kapitoly je vysvětlit použití programu GEO 5 – PILOTY pro výpočet svislé
únosnosti osamělé piloty pro zadanou praktickou úlohu.
Specifikace zadání úlohy:
Obecné zadání úlohy je popsáno v předchozí kapitole (13. Pilotové základy – úvod).
Veškeré výpočty pro svislou únosnost osamělé piloty proveďte podle EN 1997-1
(Návrhový přístup 2). Výslednice složek zatížení 1,1,1 ,, xy HMN působí v úrovni hlavy piloty.
Schéma zadání úlohy – osamělá pilota
Řešení:
K výpočtu této úlohy použijeme program GEO 5 – PILOTY. V následujícím textu
postupně popíšeme řešení příkladu po jednotlivých krocích.
V tomto výpočtu budeme posuzovat osamělou pilotu podle různých analytických
metod výpočtu (NAVFAC DM 7.2, EFEKTIVNÍ NAPĚTÍ a ČSN 73 1002) a zaměříme se
na vstupní parametry, které ovlivňují celkové výsledky. V dalších verzích programu GEO 5
Inženýrské manuály pro programy GEO5 - Díl 2 www.fine.cz
11
Piloty bude k dispozici více metod, v současnosti (červenec 2013) se pracuje na ruské SNiP
a čínské GB. Způsob práce s programem zůstane naprosto stejný.
Postup zadání:
V rámu „Nastavení“ klikneme na tlačítko „Vybrat nastavení“ (v levé spodní části
obrazovky) a poté zvolíme nastavení výpočtu „Standardní – EN 1997 – DA2“. Dále zde
nastavíme způsob výpočtu svislé únosnosti piloty pomocí analytického řešení.
V našem případě budeme posuzovat pilotu v odvodněných podmínkách.
Dialogové okno „Seznam nastavení výpočtu“
Pro toto nastavení výpočtu je defaultně zadaná metoda výpočtu svislé únosnosti
podle NAVFAC DM 7.2, podle které provedeme úvodní posouzení piloty (viz obrázek).
Rám „Nastavení“
V dalším kroku zadáváme geologický profil. Rám „Modul hk “ přeskočíme,
protože v tomto výpočtu neprovádíme rozbor příčného zatížení. V našem případě tedy
nezáleží, jakou hodnotu zadáme pro „Úhel roznášení “, protože výsledky svislé únosnosti
piloty tento parametr neovlivní.
Inženýrské manuály pro programy GEO5 - Díl 2 www.fine.cz
12
Dále definujeme ostatní parametry zemin pro výpočet a přiřadíme je do profilu.
Pro metodu NAVFAC DM 7.2 nejprve musíme definovat typ zeminy, tj. zda se jedná
o soudržnou nebo nesoudržnou vrstvu zeminy. Všechny následně vyjmenované parametry
ovlivňují velikost plášťového tření kNRs .
Zemina
(specifikace, zatřídění)
Objemová
tíha
3mkN
Úhel
vnitřního
tření
ef
Soudržnost
zeminy
kPacc uef /
Součinitel
adheze
Součinitel
únosnosti
piloty
p
F4, tuhá konzistence 18,5 - - / 50 0,60 0,30
S3, středně ulehlá 17,5 29,5 0 / - - 0,45
Tabulka s parametry zemin – Svislá únosnost piloty (analytické řešení)
Pro 1. vrstvu, kterou uvažujeme jako neodvodněnou soudržnou zeminu (třída F4, tuhá
konzistence), musíme navíc zadat totální soudržnost zeminy kPacu a dále tzv. součinitel
adheze . Tento součinitel se určuje v závislosti na konzistenci zeminy, materiálu piloty
a totální soudržnosti zeminy (více viz Help – F1).
Pro 2. vrstvu, kterou uvažujeme jako nesoudržnou zeminu (třída S3, středně ulehlá),
se dále zadává navíc třecí úhel na plášti piloty , který závisí na materiálu piloty.
Dále musíme definovat součinitel bočního tlaku zeminy K , který je ovlivněn způsobem
namáhání (tah – tlak) a technologií provádění piloty (více viz Help – F1). Pro zjednodušení
úlohy zvolíme u obou těchto veličin možnost „dopočítat“.
Inženýrské manuály pro programy GEO5 - Díl 2 www.fine.cz
13
Dialogové okno „Přidání nových zemin“
V rámu „Materiál“ zadáme materiálové charakteristiky piloty – objemovou tíhu
konstrukce 30,23 mkN .
Následně definujeme zatížení piloty. Pro výpočet svislé únosnosti piloty se uvažuje
návrhové (výpočtové) zatížení, pro výpočet sedání pak užitné (provozní).
Dialogové okno „Nové zatížení“
Inženýrské manuály pro programy GEO5 - Díl 2 www.fine.cz
14
V rámu „Geometrie“ zadáme kruhový průřez piloty a dále určíme její základní
rozměry, tj. průměr a délku. Následně definujeme typ technologie provedení piloty.
Rám „Geometrie“
Rám „HPV + podloží“ přeskočíme. V rámu „Nastavení fáze“ ponecháme trvalou
návrhovou situaci a poté přejdeme k posouzení piloty pomocí rámu „Svislá únosnost“.
Výpočet svislé únosnosti osamělé piloty – metoda výpočtu NAVFAC DM 7.2
V rámu „Svislá únosnost“ nejprve musíme zadat parametry výpočtu, které ovlivňují
velikost únosnosti paty piloty kNRb . Nejprve definujeme součinitel výpočtu kritické
hloubky dck , který se určí z tzv. kritické hloubky závisející na ulehlosti zeminy
(více viz Help – F1). Tento součinitel budeme uvažovat 0,1dck .
Dalším důležitým údajem je součinitel únosnosti qN , který se určí podle velikosti
úhlu vnitřního tření zeminy ef v závislosti na technologii provádění piloty
(více viz Help – F1). V tomto případě budeme uvažovat 0,10qN .
Inženýrské manuály pro programy GEO5 - Díl 2 www.fine.cz
15
Rám „Svislá únosnost – posouzení podle NAVFAC DM 7.2“
Návrhová svislá únosnost centricky zatížené piloty kNRc se skládá
ze součtu plášťového tření sR a odporu paty piloty bR . Pro splnění podmínky spolehlivosti
musí být její hodnota větší než velikost působícího návrhového zatížení kNVd .
NAVFAC DM 7.2: kNVkNR dc 0,145006,2219 … VYHOVUJE.
Výpočet svislé únosnosti osamělé piloty – metoda výpočtu EFEKTIVNÍ NAPĚTÍ
Nyní se vrátíme zpět k zadávání vstupních dat a provedeme výpočet svislé únosnosti
piloty pro ostatní metody výpočtu (Efektivní napětí a ČSN 73 1002).
V rámu „Nastavení“ klikneme na tlačítko „Upravit“. V záložce „Piloty“ u výpočtu
pro odvodněné podmínky vybereme možnost „Efektivní napětí“. Ostatní parametry
se nezmění.
Inženýrské manuály pro programy GEO5 - Díl 2 www.fine.cz
16
Dialogové okno „Úprava nastavení pro aktuální úlohu“
Poté přejdeme do rámu „Zeminy“, kde pro tuto metodu výpočtu navíc definujeme
součinitel únosnosti piloty p , který ovlivňuje velikost plášťového tření kNRs .
Tento parametr se určí podle velikosti úhlu vnitřního tření zeminy ef a podle typu zeminy
(více viz Help – F1).
Dialogové okno „Úprava vlastností zeminy“
Inženýrské manuály pro programy GEO5 - Díl 2 www.fine.cz
17
Ostatní rámy zůstávají beze změn. Nyní se vrátíme zpět do rámu „Svislá únosnost“.
Pro metodu Efektivních napětí musíme nejprve zadat hodnotu součinitele únosnosti pN ,
který výrazně ovlivňuje únosnost paty piloty kNRb . Tento parametr se určí podle velikosti
úhlu vnitřního tření zeminy ef a podle typu zeminy (více viz Help – F1).
Značný vliv tohoto parametru na výsledek demonstruje následující tabulka:
pro 10pN (pata piloty v jílovité zemině): kNRb 44,1542 ,
pro 30pN (pata piloty v písčité zemině): kNRb 71,4626 ,
pro 60pN (pata piloty ve štěrkovité zemině): kNRb 42,9253 .
Pro naše zadání uvažujeme součinitel únosnosti 30pN (pata piloty v písčité
zemině). Orientační hodnoty pN lze nalézt v Helpu – více viz F1.
Rám „Svislá únosnost – posouzení podle metody efektivních napětí“
EFEKTIVNÍ NAPĚTÍ: kNVkNR dc 0,14508,6172 … VYHOVUJE.
Inženýrské manuály pro programy GEO5 - Díl 2 www.fine.cz
18
Výpočet svislé únosnosti osamělé piloty – metoda výpočtu ČSN 73 1002
Nyní se vrátíme zpět do rámu v rámu „Nastavení“, kde v dialogovém okně
„Úprava nastavení pro aktuální úlohu“ změníme metodu výpočtu pro odvodněné podmínky
na „ČSN 73 1002“. Veškeré ostatní vstupní parametry zůstávají beze změn.
Dialogové okno „Úprava nastavení pro aktuální úlohu“
Poznámka: Postup výpočtu uvádí publikace „Pilotové základy – Komentář k ČSN 73 1002“
(kapitola 3: Navrhování, oddíl B – Obecné řešení podle teorie 1. skupiny mezních stavů,
str. 15). Veškeré postupy v programu vycházejí ze zde uvedených vztahů ale bez výpočtových
koeficientů – ty se řídí zvolenou metodikou posouzení (více viz Help – F1).
Následně pilotu znovu posoudíme v rámu „Svislá únosnost“. Součinitel vlivu
technologie ponecháme roven 1,0 (výpočet svislé únosnosti piloty bez redukce vlivem
technologie provádění).
Inženýrské manuály pro programy GEO5 - Díl 2 www.fine.cz
19
Rám „Svislá únosnost – posouzení podle ČSN 73 1002“
ČSN 73 1002: kNVkNR dc 0,145018,5776 … VYHOVUJE.
Výsledky výpočtu svislé únosnosti osamělé piloty:
Hodnoty celkové svislé únosnosti piloty cR se liší na základě použití různých
výpočetních metod a vstupních parametrů zemin, které metody uvažují:
NAVFAC DM 7.2: součinitel adheze ,
třecí úhel na plášti piloty ,
součinitel bočního tlaku zeminy K ,
součinitel výpočtu kritické hloubky dck ,
součinitel únosnosti qN .
EFEKTIVNÍ NAPĚTÍ: součinitel únosnosti piloty p ,
součinitel únosnosti pN .
ČSN 73 1002: soudržnost zeminy kPacef ,
úhel vnitřního tření zeminy ef .
Inženýrské manuály pro programy GEO5 - Díl 2 www.fine.cz
20
Výsledky výpočtu svislé únosnosti osamělé piloty v odvodněných podmínkách
v závislosti na použité metodě výpočtu jsou uvedeny v následující tabulce:
EN 1997-1, DA2
(odvodněné podmínky)
Metoda výpočtu
Únosnost pláště piloty
kNRs
Únosnost paty piloty
kNRb
Celková svislá
únosnost
kNRc
NAVFAC DM 7.2 676,82 1542,24 2219,06
EFEKTIVNÍ NAPĚTÍ 1546,09 4626,71 6172,80
ČSN 73 1002 1712,58 4063,60 5776,18
Souhrnný přehled výsledků – Svislá únosnost piloty v odvodněných podmínkách
Celková svislá únosnost centricky zatížené osamělé piloty cR je větší, než hodnota
působícího návrhového zatížení dV . Základní podmínka spolehlivosti pro mezní stav
únosnosti je splněna, návrh piloty vyhovuje.
Závěr:
Z výsledků výpočtu vyplývá, že celková svislá únosnost piloty se liší. Tento fakt
je způsoben jednak rozdílnými vstupními parametry a dále také zvolenou metodou výpočtu.
Posouzení pilot je závislé především na zvolené metodě výpočtu a vstupních
parametrech popisujících zeminu. Projektant by měl používat vždy takové výpočetní postupy,
pro které má k dispozici potřebné parametry zemin z výsledků inženýrsko-geologického
průzkumu a které odpovídají místním zvyklostem.
Určitě není správné posuzovat pilotu na všechny metody výpočtu obsažené
v programu a vybírat nejlepší, resp. nejhorší výsledek.
Pro Českou a Slovenskou republiku autoři programu GEO 5 doporučují počítat svislou
únosnost osamělé piloty dvěma způsoby:
a) Výpočtem s ohledem na hodnotu přípustného sedání mms 25lim (postup podle
doc. Masopusta, který vychází z řešení rovnic regresních křivek).
b) Výpočtem podle ČSN 73 1002. Postup výpočtu piloty zůstává stejný jako v ČSN,
ale zatížení a výpočtové součinitele redukující parametry zemin, resp. odpor piloty
jsou stanoveny podle EN 1997-1. Tento výpočet je tedy plně v souladu s EN 1997-1.
Inženýrské manuály pro programy GEO5 - Díl 2 www.fine.cz
21
Kapitola 15. Výpočet sedání osamělé piloty
Cílem této kapitoly je vysvětlit použití programu GEO 5 – PILOTY pro výpočet sedání
osamělé piloty pro zadanou praktickou úlohu.
Specifikace zadání úlohy:
Obecné zadání úlohy je popsáno v kapitole 13. Pilotové základy – úvod. Veškeré výpočty
pro sedání osamělé piloty proveďte v návaznosti na předchozí úlohu uvedenou
v kapitole 14. Výpočet svislé únosnosti osamělé piloty.
Schéma zadání úlohy – osamělá pilota
Řešení:
K výpočtu této úlohy použijeme program GEO 5 – PILOTY. V následujícím textu
postupně popíšeme řešení příkladu po jednotlivých krocích.
V tomto výpočtu budeme počítat sedání osamělé piloty podle následujících metod:
lineární teorie sedání (podle prof. Poulose),
nelineární teorie sedání (podle doc. Masopusta).
Inženýrské manuály pro programy GEO5 - Díl 2 www.fine.cz
22
Lineární zatěžovací křivka (řešení podle Poulose) se určuje z výsledků svislé únosnosti
piloty. Základním vstupem do výpočtu jsou hodnoty únosnosti pláště a paty piloty – sR
a bR . Tyto hodnoty se získají z předchozího výpočtu pro svislou únosnost osamělé piloty
v závislosti na zadané metodě (NAVFAC DM 7.2, Efektivní napětí, ČSN 73 1002
nebo Tomlinson).
Nelineární zatěžovací křivka (řešení podle Masopusta) vychází ze zadávání pomocí
tzv. regresních koeficientů. Výsledek je tedy nezávislý na metodách výpočtu únosnosti
a může být použit i pro stanovení svislé únosnosti osamělé piloty – kde únosnost odpovídá
přípustnému sedání (obvykle 25 mm).
Postup zadání: Lineární teorie sedání (POULOS)
Nastavení výpočtu ponecháme jako „Standardní – EN 1997 – DA2“ podle předchozí
úlohy, výpočet únosnosti podle NAVFAC DM 7.2. Pro toto nastavení výpočtu je již zadána
lineární zatěžovací křivka (Poulos).
Rám „Nastavení“
Poznámka: Výpočet mezní zatěžovací křivky vychází z teorie pružnosti. Základová půda
je popsána modulem přetvárnosti defE a Poissonovým číslem .
Tato metoda umožňuje stanovit mezní zatěžovací křivku pro piloty:
opřené o tuhé podloží: vhodné pro běžné typy zemin např. středně ulehlé a ulehlé
nesoudržné zeminy (písky a štěrky), tuhé a pevné jíly, skalní a poloskalní podloží
– pata piloty zde přenáší část zatížení do zeminy.
Inženýrské manuály pro programy GEO5 - Díl 2 www.fine.cz
23
zahloubené do stlačitelného podloží: vhodné použití např. pro měkké jíly,
tekuté písky, a jemnozrnné soudržné zeminy (spraše) – zde se předpokládá nulová
únosnost paty piloty bR .
V tomto případě budeme pilotu uvažovat jako „opřenou do tuhého podloží“,
protože pata piloty je umístěna v píscích. Základním předpokladem výpočtu je stanovení
měrného plášťového tření syR , kdy již nedochází k nárůstu únosnosti na plášti piloty a další
zatížení se přenáší pouze patou piloty (více viz Help – F1).
V dalším kroku definujeme přetvárné charakteristiky zemin potřebné pro výpočet
sedání, tj. edometrický modul oedE , resp. modul přetvárnosti defE a Poissonovo číslo .
Zemina
(specifikace, zatřídění)
Objemová
tíha
3mkN
Úhel
vnitřního
tření
ef
Soudržnost
zeminy
kPacef
Poissonovo
číslo
Edometrický
modul
MPaEoed
F4, tuhá konzistence 18,5 24,5 14,0 0,35 8,0
S3, středně ulehlá 17,5 29,5 0,0 0,30 21,0
Tabulka s parametry zemin – Sedání piloty
Pro výpočet sedání osamělé piloty definujeme užitné (provozní) zatížení.
Dialogové okno „Nové zatížení“
Inženýrské manuály pro programy GEO5 - Díl 2 www.fine.cz
24
Ostatní rámy přeskočíme, protože zůstávají beze změn. Poté přejdeme k výpočtu
sedání v rámu „Sedání“.
Zadáme sečnový modul deformace MPaEs pro jednotlivé typy zemin pomocí
tlačítka „Editace sE “.
Pro 1. vrstvu soudržné zeminy (třída F4, 5,0cI ) zadáme doporučenou hodnotu
sečnového modulu deformace MPaEs 0,17 . Pro 2. vrstvu nesoudržné zeminy (třída S3,
5,0dI ) uvažujeme sečnový modulu deformace o velikosti MPaEs 0,24 podle tabulky.
Dialogové okno „Zadaní pro zatěžovací křivku – sečnový modul deformace sE “
Poznámka: Sečnový modul deformace sE závisí na průměru piloty a mocnosti jednotlivých
vrstev zemin. Hodnoty tohoto modulu by měly být zjištěny na základě in-situ zkoušek.
Pro nesoudržné zeminy jeho hodnota dále závisí na indexu relativní ulehlosti dI ,
pro soudržné zeminy pak na indexu konzistence cI .
Inženýrské manuály pro programy GEO5 - Díl 2 www.fine.cz
25
Rám „Sedání“ – Lineární zatěžovací křivka (řešení podle Poulose)
Dále zadáme limitní sedání – je to maximální hodnota sedání, pro kterou je zatěžovací
křivka počítána. Stiskneme tlačítko „Podrobně“ a odečteme spočtenou hodnotu sedání
pro maximální užitné zatížení.
Pro výpočet svislé únosnosti podle NAVFAC DM 7.2 vychází sednutí osamělé piloty
mms 3,11 .
Výpočet sedání osamělé piloty: Lineární teorie sedání (POULOS), ostatní metody
Nyní se vrátíme zpět k zadávání vstupních dat. V rámu „Nastavení“ klikneme
na tlačítko „Upravit“. V záložce „Piloty“ u výpočtu pro odvodněné podmínky vybereme
nejprve možnost „Efektivní napětí“ a poté pro další výpočet „ČSN 73 1002“. Ostatní vstupní
parametry se nezmění.
Inženýrské manuály pro programy GEO5 - Díl 2 www.fine.cz
26
Dialogové okno „Úprava nastavení pro aktuální úlohu“
Následně se vrátíme zpět do rámu „Sedání“, kde si prohlédneme výsledky.
Velikost limitního sedání lims , druh piloty a sečnové moduly deformace sE zůstávají stejné
jako v předchozím případě.
Pro svislou únosnost osamělé piloty určenou pro metodu EFEKTIVNÍCH NAPĚTÍ
vychází sedání piloty mms 1,6 .
Rám „Sedání“ – Lineární zatěžovací křivka (podle Poulose) pro metodu efektivních napětí
Inženýrské manuály pro programy GEO5 - Díl 2 www.fine.cz
27
Pro svislou únosnost osamělé piloty určenou pro metodu ČSN 73 1002 vychází
výpočet sedání piloty mms 1,6 .
Rám „Sedání“ – Lineární zatěžovací křivka (podle Poulose) pro metodu ČSN 73 1002
Výsledky výpočtu sedání osamělé piloty podle lineární teorie (Poulos) v závislosti
na použité metodě výpočtu svislé únosnosti jsou uvedeny v následující tabulce:
Lineární teorie sedání
Metoda výpočtu
Síla na mezi mobilizace
plášťového tření
kNR yu
Celková svislá
únosnost
kNRc pro
mms 0,25lim
Sedání piloty
mms
NAVFAC DM 7.2 875,73 1326,49 11,3
EFEKTIVNÍ NAPĚTÍ 2000,47 2303,40 6,1
ČSN 73 1002 2215,89 2484,40 6,1
Souhrnný přehled výsledků – Sedání piloty podle lineární teorie (Poulos)
Inženýrské manuály pro programy GEO5 - Díl 2 www.fine.cz
28
Výpočet sedání osamělé piloty: Nelineární teorie sedání (MASOPUST)
Toto řešení není závislé na předchozích výpočtech svislé únosnosti piloty. Metoda vychází
z řešení rovnic regresních křivek podle výsledků statických zatěžovacích zkoušek
pilot. Tento způsob řešení se používá především v České a Slovenské republice a pro místní
inženýrsko-geologické poměry vykazuje spolehlivé a konzervativní výsledky.
V rámu „Nastavení“ klikneme na tlačítko „Upravit“. V záložce „Piloty“ u zatěžovací
křivky zvolíme možnost „nelineární (Masopust)“.
Dialogové okno „Úprava nastavení pro aktuální úlohu“
Ostatní údaje zůstávají beze změn. Poté přejdeme do rámu „Sedání“.
Pro nelineární mezní zatěžovací křivku piloty uvažujeme užitné zatížení,
protože se jedná o výpočet podle mezního stavu použitelnosti. Součinitel vlivu ochrany dříku
ponecháme na hodnotě 0,12 m , tudíž nebudeme redukovat výslednou hodnotu svislé
únosnosti piloty s ohledem na technologii provádění. Hodnoty přípustného sedání lims
a sečnových modulů deformace sE ponecháme stejné jako pro předchozí výpočty.
Inženýrské manuály pro programy GEO5 - Díl 2 www.fine.cz
29
Rám „Sedání“ – řešení podle nelineární teorie sedání (Masopust)
Dále zadáme velikosti regresních součinitelů pomocí tlačítek „Editace a, b“
a „Editace e, f“. Při editaci se v dialogovém okně zobrazují doporučené hodnoty regresních
součinitelů pro různé typy zemin a hornin.
Dialogové okno „Zadání pro zatěžovací křivku – regresní součinitele a, b (e, f)“
Poznámka: Měrné plášťové tření závisí na regresních součinitelích „a, b“. Napětí na patě
piloty (při plné mobilizaci tření na plášti) závisí na regresních součinitelích „e, f“.
Hodnoty těchto regresních koeficientů byly odvozeny z rovnic regresních křivek určených
na základě statistické analýzy výsledků cca 350 statických zatěžovacích zkoušek pilot v České
Inženýrské manuály pro programy GEO5 - Díl 2 www.fine.cz
30
a Slovenské republice (více viz Help – F1). Pro nesoudržné zeminy tyto hodnoty závisejí
na indexu relativní ulehlosti dI , pro soudržné zeminy pak na indexu konzistence cI .
Sednutí piloty pro zadané užitné zatížení vychází mms 6,4 .
Rám „Sedání“ – Nelineární zatěžovací křivka (podle Masopusta)
Pozn. Tato metoda se používá i pro výpočet únosnosti piloty, kdy program dopočte únosnost
piloty pro limitní sedání (obvykle 25 mm).
Celková únosnost pro lims : kNVkNR dc 0,101567,1681 … VYHOVUJE.
Závěr:
Pro zadané užitné zatížení program spočetl podle různých metod sednutí piloty
v rozmezí 4,6 – 11,2 mm. Toto sednutí je menší než maximální přípustné sedání – pilota
z hlediska 2. mezního stavu vyhovuje.
Inženýrské manuály pro programy GEO5 - Díl 2 www.fine.cz
31
Kapitola 16. Výpočet svislé únosnosti a sedání pilot vyšetřovaných na
základě zkoušek CPT
Cílem této kapitoly je vysvětlit použití programu GEO 5 – PILOTA CPT.
Specifikace zadání úlohy:
Obecné zadání úlohy je popsáno v předchozí kapitole (13. Pilotové základy – úvod).
Spočtěte únosnost a sedání osamělé piloty, resp. skupiny podle EN 1997-2.
Schéma zadání úlohy – osamělá pilota vyšetřovaná podle zkoušek CPT
Řešení:
K výpočtu této úlohy použijeme program GEO 5 – PILOTA CPT. V následujícím
textu postupně popíšeme řešení příkladu po jednotlivých krocích.
V rámu „Nastavení“ klikneme na tlačítko „Vybrat nastavení“ (v levé spodní části
obrazovky) a poté zvolíme nastavení výpočtu „Standardní – EN 1997“. Návrhový přístup
není podstatný, výpočet je proveden podle normy EN 1997-2: Navrhování geotechnických
konstrukcí – část 2: Průzkum a zkoušení základové půdy.
Inženýrské manuály pro programy GEO5 - Díl 2 www.fine.cz
32
Dialogové okno „Seznam nastavení výpočtu“
V prvním výpočtu provedeme posouzení osamělé piloty, takže redukci korelačních
součinitelů 43 , nezadáme. Vliv negativního plášťového tření nebudeme uvažovat.
V tomto rámu je také možné zadat součinitel neurčitosti modelu, kterým se redukuje celková
spočtená únosnost piloty – ponecháme standardní hodnotu 1,0.
Rám „Nastavení“
Poznámka: Korelační součinitele 43 , a tudíž i celková únosnost piloty závisí na počtu
provedených zkoušek CPT. Pokud máme k dispozici více provedených zkoušek CPT,
pak je velikost těchto korelačních součinitelů menší. Pro 1 provedenou zkoušku statické
penetrace jsou hodnoty 4,1, 43 podle tabulky A.10 – Korelační součinitele pro odvození
charakteristických hodnot únosností pilot z výsledků zkoušek základové půdy uvedené
v EN 1997-1 (část A.3.3.3).
Inženýrské manuály pro programy GEO5 - Díl 2 www.fine.cz
33
V dalším kroku definujeme parametry zemin pro výpočet a přiřadíme je do profilu.
Pro posouzení podle EN 1997-2 nejprve musíme definovat typ zeminy, tj. zda se jedná
o jílovitou nebo písčitou, resp. štěrkovitou vrstvu zeminy. Typ zeminy určuje velikost
koeficientů pro výpočet plášťového tření a únosnosti paty.
Dále zadáme velikost úhlu vnitřního tření a objemové tíhy. Výpočet součinitele
redukujícího plášťové tření s ponecháme s možností dopočítat – program umožňuje
tyto hodnoty ve zvláštních případech zadat ručně, ale obvyklé je používat součinitele
podle příslušných norem (více viz Help – F1).
Dialogové okno „Přidání nových zemin“ – Jílovitá zemina (třída F4)
Inženýrské manuály pro programy GEO5 - Díl 2 www.fine.cz
34
U písčitých a štěrkovitých zemin pak musíme zadat také velikost zrn a součinitel
překonsolidace OCR. Tento parametr redukuje hodnotu maximálního napětí na patě piloty
MPap patamax, . V našem případě uvažujeme tuto hodnotu jako 0,2OCR a velikost zrn
„písek menší než nm600 “. (více viz Help – F1).
Dialogové okno „Přidání nových zemin“ – Písčitá zemina (třída S3)
V rámu „Konstrukce“ zvolíme možnost „osamělá pilota“. Poté zadáme maximální
velikosti svislého zatížení na pilotu. Pro výpočet únosnosti piloty se uvažuje návrhové
zatížení, pro sedání pak zatížení užitné.
Rám „Konstrukce“
V rámu „Geometrie“ zadáme materiál a průřez piloty, dále určíme její základní
rozměry, tj. průměr a délku v zemině. Následně definujeme typ technologie provedení piloty.
Pro tuto úlohu uvažujeme vrtané piloty nepažené nebo pažené jílovou suspenzí.
Inženýrské manuály pro programy GEO5 - Díl 2 www.fine.cz
35
Výpočet součinitele únosnosti paty piloty p ponecháme s možností dopočítat
(obdobně jako součinitel s ).
Rám „Geometrie“
V rámu „Zkoušky CPT“ importujeme do programu provedené zkoušky.
V tomto případě výsledky zkoušek CPT do programu importujeme ve formátu *.TXT
(pomocí tlačítka „Import“), pro který zvolíme metrický systém jednotek kPaMPam ,, .
Kliknutím na tlačítko „Zobrazit“ se otevře náhled daného souboru, ze kterého budeme
příslušná data importovat. Poté vše potvrdíme tlačítkem „Import“.
Dialogové okno „Import CPT“
Inženýrské manuály pro programy GEO5 - Díl 2 www.fine.cz
36
Dialogové okno „Editace zkoušky“
Nyní přejdeme k posouzení osamělé piloty pomocí rámu „Únosnost“,
kde si prohlédneme výsledky výpočtu. Kliknutím na tlačítko „Podrobně“ zobrazíme navíc
mezivýsledky pro výpočet svislé únosnosti piloty.
Dialogové okno „Posouzení (podrobně)“ – Svislá únosnost
Inženýrské manuály pro programy GEO5 - Díl 2 www.fine.cz
37
Návrhová svislá únosnost piloty dcR , se skládá ze součtu plášťového tření a odporu
paty piloty (více viz Help – F1). Pro splnění podmínky spolehlivosti musí být její hodnota
větší než velikost působícího návrhového zatížení dsF , .
EN 1997-2: kNFkNR dsdc 0,145012,4505 ,, … VYHOVUJE.
Posléze přejdeme do rámu „Sedání“, kde se zobrazuje průběh mezní zatěžovací křivky
piloty a výsledky celkového sednutí piloty mmw d 2,2,1 pro užitné zatížení kNFs 1015 .
Rám „Sedání“ – Mezní zatěžovací křivka (pracovní diagram piloty)
Inženýrské manuály pro programy GEO5 - Díl 2 www.fine.cz
38
Postup zadání a výpočet: Skupina pilot
Nyní provedeme posouzení skupiny pilot s tuhým roštem. V rámu „Nastavení“
zvolíme možnost „Redukovat součinitele 43 , (tuhá konstrukce)“.
Rám „Nastavení“
Poznámka: Charakteristické hodnoty únosností kbR ; a ksR ; se určí podle následujícího
vztahu, který je uveden v EN 1997-1 (článek 7.6.2.3 Mezní únosnost v tlaku z výsledků
zkoušek základové půdy):
4
min;
3
;;;;
;;; ;min
calcmeancalccalccalscalb
kskbkc
RRRRRRRR
Korelační součinitele 43 , závisí na počtu zkoušek (zkušebních profilů) n a použijí se na:
průměrnou hodnotu únosnosti meancalscalbmeancalc RRR ;;; ,
nejnižší hodnoty spočtené únosnosti min;;min; calscalbcalc RRR .
Poté přejdeme do rámu „Konstrukce“, kde definujeme potřebné parametry pro výpočet
skupiny pilot. Pilotový základ (desku s pilotami) budeme uvažovat jako tuhou konstrukci,
u které se předpokládá, že všechny piloty sedají stejně. Dále zadáme počet pilot 4n .
Rám „Konstrukce“
Inženýrské manuály pro programy GEO5 - Díl 2 www.fine.cz
39
Ostatní rámy zůstávají beze změn.
Nyní se vrátíme zpět do rámu „Únosnost“, kde se zobrazují výsledky posouzení.
Dialogové okno „Posouzení (podrobně)“ – Svislá únosnost
EN 1997-2: kNFkNR dsdc 0,800554,82219 ,, … VYHOVUJE.
Závěr:
Posuzovaná pilota resp. skupina pilot vyhovuje na svislou únosnost.
Hlavní výhodou výpočtu na základě penetračních zkoušek CPT je jeho rychlost
a jednoznačnost – tento postup je v normě EN 1997-2: Navrhování geotechnických
konstrukcí – část 2: Průzkum a zkoušení základové půdy přesně definován a odpadá mnohdy
nejednoznačné zadání pevnostních parametrů zemin.
Inženýrské manuály pro programy GEO5 - Díl 2 www.fine.cz
40
Kapitola 17. Výpočet vodorovné únosnosti osamělé piloty
Cílem této kapitoly je vysvětlit použití programu GEO 5 – PILOTY pro výpočet vodorovné
únosnosti osamělé piloty.
Specifikace zadání úlohy:
Obecné zadání úlohy je popsáno v kapitole (13. Pilotové základy – úvod). Veškeré výpočty
pro vodorovnou únosnost osamělé piloty proveďte v návaznosti na předchozí úlohu uvedenou
v kapitole 14. Výpočet svislé únosnosti osamělé piloty. Výslednice složek zatížení
1,1,1 ,, xy HMN působí v úrovni hlavy piloty. Dimenzování piloty proveďte podle EN 1992-1.
Schéma zadání úlohy – osamělá pilota
Řešení:
K výpočtu této úlohy použijeme program GEO 5 – PILOTY. V následujícím textu
postupně popíšeme řešení příkladu po jednotlivých krocích.
Příčně zatížená pilota je řešena metodou konečných prvků jako nosník uložený na pružném
Winklerově podloží. Parametry zemin po délce piloty charakterizuje modul vodorovné reakce
podloží hk .
Inženýrské manuály pro programy GEO5 - Díl 2 www.fine.cz
41
Program obsahuje více možností stanovení modul reakce podloží. Metody s lineárním
průběhem (Lineární, Matlock a Reese) jsou vhodné pro nesoudržné zeminy,
metody s konstantním průběhem (Konstantní, Vesic) spíše pro soudržné zeminy.
Metoda výpočtu modulu hk podle ČSN 73 1004 pak oba přístupy kombinuje.
V první části této kapitoly provedeme výpočet s konstantním modulem reakce podloží,
v druhé části pak porovnáme rozdíly při použití dalších metod.
Postup zadání:
Celkové nastavení výpočtu, hodnoty zadaných zatížení a geologický profil včetně
základních pevnostních parametrů zemin zůstává beze změn.
V rámu „Modul hk “ zvolíme metodu „konstantní“.
Rám „Modul hk “
Poznámka: Konstantní průběh modulu vodorovné reakce podloží závisí na deformačním
modulu zeminy MPaEdef a redukované šířce piloty mr (více viz Help – F1).
Následně v parametrech zemin zadáme hodnotu úhlu roznášení
v rozmezí ef
ef
4. Tento součinitel se tedy určuje v závislosti na velikosti úhlu vnitřního
tření zeminy (více viz Help – F1).
Zemina
(specifikace, zatřídění)
Objemová
tíha
3mkN
Úhel vnitřního
tření ef
Úhel roznášení
Typ zeminy
F4, tuhá konzistence 18,5 24,5 10,0 Soudržná
S3, středně ulehlá 17,5 29,5 15,0 Nesoudržná
Tabulka s parametry zemin – Vodorovná únosnost osamělé piloty
Inženýrské manuály pro programy GEO5 - Díl 2 www.fine.cz
42
V rámu „Materiál“ zadáme charakteristiky piloty – objemovou tíhu konstrukce,
použitý druh betonu a podélnou výztuž pro dimenzování dříku piloty.
Rám „Materiál“
Nyní přejdeme do rámu „Vodorovná únosnost“, kde zjišťujeme hodnotu maximální
vodorovné deformace v hlavě piloty, dále průběhy vnitřních sil po délce piloty a výsledky
dimenzování piloty pro posouzení výztuže ve směru maximálního účinku.
Rám „Vodorovná únosnost“ – Posouzení pro konstantní průběh modulu hk
Poznámka: Okrajová podmínka pro vetknutí v patě se modeluje především v případě
opřených pilot o skalní, respektive poloskalní podloží (není to tento případ).
Okrajové podmínky v hlavě piloty se uvažují při použití tzv. deformačního zatížení,
kdy se v programu zadává pouze pootočení a deformace v hlavě piloty, nikoliv silové zatížení
(více viz Help – F1).
Konstantní průběh modulu vodorovné reakce podloží hk , vnitřní síly po délce piloty
Inženýrské manuály pro programy GEO5 - Díl 2 www.fine.cz
43
V tomto rámu rovněž provedeme dimenzování výztuže piloty. Navrhneme podélnou
nosnou výztuž – 18 ks Ø 16 mm a minimální krytí 60 mm podle stupně vlivu prostředí XC1.
Stupeň vyztužení příčně zatížené osamělé piloty v řešeném případě uvažujeme
podle ČSN EN 1536: Provádění speciálních geotechnických prací – Vrtané piloty
(Tabulka 4 – Minimální vyztužení pilot). V programu se tato možnost zadává jako „pilota“.
Průřezová plocha dříku piloty:
2mAc
Plocha podélné výztuže:
2mAs
25,0 mAc cs AA %5,0
22 0,15,0 mAm c 20025,0 mAs
20,1 mAc cs AA %25,0
„ČSN EN 1536: Tabulka 4 – Minimální vyztužení pilot“
Poznámka: Pro tlačené prvky je vhodné používat stupeň vyztužení jako „sloup“,
pro ohýbané piloty jako „nosník“. Pro kombinaci svislého a příčného zatížení předepisuje
ČSN EN 1536 podle poměru plochy betonu a plochy výztuže minimální stupeň
vyztužení vrtaných pilot (více viz Help – F1).
Ve výsledcích dimenzování piloty sledujeme využití průřezu piloty na ohyb
a podmínku pro minimální stupeň vyztužení.
„Dialogové okno – Posouzení (podrobně)“
Inženýrské manuály pro programy GEO5 - Díl 2 www.fine.cz
44
Výsledky výpočtu
V rámci posouzení příčně zatížené osamělé piloty nás zajímají průběhy vnitřních sil
po délce piloty, maximální deformace a využití průřezu piloty. Pro konstantní průběh
modulu vodorovné reakce podloží hk vycházejí výsledné hodnoty takto:
Maximální deformace piloty: mmu 2,4max .
Maximální posouvající síla: kNQ 0,85max .
Maximální ohybový moment: kNmM 0,120max .
Únosnost ŽB piloty: %3,16 VYHOVUJE.
Stupeň vyztužení piloty: %5,77 VYHOVUJE.
Inženýrské manuály pro programy GEO5 - Díl 2 www.fine.cz
45
Porovnání výsledků různých metod stanovení modulu reakce podloží
Hodnoty a průběh modulu vodorovné reakce podloží hk se liší na základě různých
výpočetních metod a vstupních parametrů zemin, které ho ovlivňují:
KONSTANTNÍ: úhel roznášení ,
LINEÁRNÍ (Bowles): úhel roznášení ,
koeficient 3mMNk podle typu zeminy,
podle ČSN 73 1004: soudržná, resp. nesoudržná zemina,
modul horizontální stlačitelnosti 3mMNnh ,
podle VESICE: modul pružnosti MPaE .
V tomto výpočtu vstupní hodnoty za pomoci Helpu (viz F1) zadáme v programu takto:
Modul reakce podloží
3mMNkh
Úhel
roznášení
Koeficient
3mMNk
Modul
pružnosti
MPaE
Modul horizontální
stlačitelnosti
3mMNnh
KONSTANTNÍ 10 – F4
--- --- --- 15 – S3
LINEÁRNÍ (Bowles) 10 – F4 60 – F4
--- --- 15 – S3 150 – S3
podle ČSN 73 1004 Soudržná zemina – třída F4 ---
Nesoudržná zemina – třída S3 4,5 – S3
podle VESICE --- ---
5,0 – F4
--- 15,5 – S3
Souhrnná tabulka s parametry zemin pro vodorovnou únosnost osamělé piloty
Inženýrské manuály pro programy GEO5 - Díl 2 www.fine.cz
46
Nyní se vrátíme zpět k zadávání vstupních dat, změníme vždy příslušnou metodu výpočtu
modulu vodorovné reakce podloží a poté doplníme zbývající parametry zemin.
Postup provedeme pro následující metody:
lineárním průběhem (podle Bowlese),
podle ČSN 73 1004,
podle Vesice.
Lineární průběh modulu vodorovné reakce podloží hk , vnitřní síly po délce piloty
Průběh modulu vodorovné reakce podloží hk podle ČSN 73 1004, vnitřní síly po délce piloty
Průběh modulu vodorovné reakce podloží hk podle Vesice, vnitřní síly po délce piloty
Inženýrské manuály pro programy GEO5 - Díl 2 www.fine.cz
47
Výsledky výpočtu vodorovné únosnosti osamělé piloty:
Výsledky výpočtu vodorovné únosnosti osamělé piloty v závislosti na použité metodě
výpočtu modulu vodorovné reakce podloží hk jsou uvedeny v následující tabulce:
Modul reakce podloží
3mMNkh
Maximální
deformace piloty
mmumax
Maximální
ohybový moment
kNmM max
Využití ŽB piloty
na únosnost %
KONSTANTNÍ 4,2 120,0 16,3
LINEÁRNÍ (Bowles) 6,4 173,53 18,1
podle ČSN 73 1004 5,6 149,91 17,3
podle VESICE 9,3 120,0 16,3
Souhrnný přehled výsledků – Vodorovná únosnost a dimenzování osamělé piloty
Závěr:
Z výsledků výpočtu vyplývá, že sledované hodnoty vnitřních sil po délce piloty
a maximální deformace v hlavě piloty se mírně liší, ale vliv zvolené metody výpočtu modulu
reakce podloží není nijak zásadní.
Inženýrské manuály pro programy GEO5 - Díl 2 www.fine.cz
48
Kapitola 18. Výpočet svislé únosnosti a sedání skupiny pilot
Cílem této kapitoly je vysvětlit použití programu GEO 5 – SKUPINA PILOT.
Úvod
Výpočty v programu Skupina pilot lze rozdělit do dvou skupin:
pružinová metoda,
analytická řešení.
Pružinová metoda umožňuje výpočet deformace celého pilotového základu a stanovení
vnitřních sil po délce jednotlivých pilot. Zatížení je definováno jako obecná prostorově
působící kombinace yxzyx HHMMMN ,,,,, . Důležitým výsledkem je především natočení
a posunutí tuhého pilotového roštu a dále dimenzování armokoše jednotlivých pilot.
Pružinové metodě je věnována následující kapitola 19. Výpočet přetvoření a dimenzování
pilotové skupiny.
Analytické řešení je určeno k výpočtu svislé únosnosti skupiny pro zatížení pouze svislou
normálovou silou. Výsledkem výpočtu je svislá únosnost pilotového základu a průměrné
sednutí pilotového základu.
Analytické řešení se dále dělí podle typu zeminy:
pro soudržné zeminy,
pro nesoudržné zeminy.
Svislá únosnost skupiny pilot v soudržné zemině se uvažuje za neodvodněných
podmínek. Určí se jako únosnost zemního tělesa ve tvaru hranolu opsaného skupině pilot
podle FHWA. Pro výpočet se zadává jen totální soudržnost zeminy uc (více viz Help – F1).
Sedání skupiny pilot v soudržné zemině (neodvodněných podmínkách) vychází
z výpočtu sedání fiktivního plošného základu (tzv. konsolidační sedání skupiny pilot
nebo zkráceně metoda 2:1). Pro toto posouzení sedání pilotové skupiny se do výpočtu
zahrnuje vliv hloubky založení a mocnosti deformační zóny podle metodiky posuzování
Inženýrské manuály pro programy GEO5 - Díl 2 www.fine.cz
49
sedání plošných základů. V České a Slovenské republice lze při výpočtu sedání skupiny pilot
využít postup podle normy ČSN 73 1001 – Základová půda pod plošnými základy.
Posouzení skupiny pilot v nesoudržné zemině vychází ze stejných postupů
jako výpočet osamělé piloty v nesoudržné zemině (kapitola 14. Výpočet svislé únosnosti
osamělé piloty). Navíc se zavádí pouze tzv. účinnost pilotové skupiny, která redukuje
celkovou svislou únosnost pilotového základu.
Zatěžovací křivka pro skupinu pilot v nesoudržné zemině je sestrojena stejným
způsobem jako u osamělé piloty (kapitola15. Výpočet sedání osamělé piloty) podle prof. H. G.
Poulose, pouze hodnota celkového sedání pilotové skupiny se zvětšuje o tzv. součinitel
skupinového účinku sedání fg , který zohledňuje skupinové působení jednotlivých pilot.
Rozsah tohoto parametru závisí na geometrickém uspořádání pilotové skupiny.
Specifikace zadání úlohy:
Obecné zadání úlohy je popsáno v předchozí kapitole (13. Pilotové základy – úvod).
Veškeré výpočty pro svislou únosnost skupiny pilot proveďte podle EN 1997-1 (NP 2)
v návaznosti na úlohu 14. Výpočet svislé únosnosti osamělé piloty. Výslednice celkového
zatížení xy HMN ,, působí v úrovni horní podstavy základové desky, a to v jejím středu.
Schéma zadání úlohy – skupina pilot
Inženýrské manuály pro programy GEO5 - Díl 2 www.fine.cz
50
Řešení:
K výpočtu této úlohy použijeme program GEO 5 – SKUPINA PILOT.
Pro zjednodušení a urychlení zadávání obecných parametrů úlohy (projekt, zeminy, přiřazení
a profil) využijeme možnost importu dat z úlohy 14. Výpočet svislé únosnosti osamělé piloty.
V tomto výpočtu budeme pilotovou skupinu posuzovat podle stejných analytických
metod výpočtu (NAVFAC DM 7.2, EFEKTIVNÍ NAPĚTÍ a ČSN 73 1002) jako osamělou
pilotu. Zaměříme se na další vstupní parametry, které ovlivňují celkové výsledky.
Postup zadání:
V rámu „Nastavení“ klikneme na tlačítko „Vybrat nastavení“ a poté zvolíme nastavení
výpočtu „Standardní – EN 1997 – DA2“. Způsob výpočtu svislé únosnosti skupiny pilot
ponecháme pomocí analytického řešení. V našem případě budeme typ podloží uvažovat
jako nesoudržnou zeminu, protože budeme posuzovat pilotu v odvodněných podmínkách.
Dialogové okno „Seznam nastavení výpočtu“
Rám „Nastavení“
Inženýrské manuály pro programy GEO5 - Díl 2 www.fine.cz
51
Abychom nemuseli všechny vstupní parametry výpočtu zadávat znovu,
využijeme možnost importu dat. V programu GEO 5 – Piloty spustíme úlohu 14. Výpočet
svislé únosnosti osamělé piloty, na horní liště klikneme na tlačítko „Úpravy“ a poté vybereme
možnost „Kopírovat data“. Následně v programu GEO 5 – Skupina pilot v námi editovaném
souboru opět klikneme na horní liště na tlačítko „Úpravy“ a následně zvolíme možnost
„Vložit data“. Tímto krokem se přenesou údaje potřebné pro výpočet a usnadníme si tak
značnou část práce se zadáváním vstupních dat.
Dialogové okno „Vložit data“
Nyní přejdeme do rámu „Konstrukce“. Zadáme půdorysné rozměry základové desky
(pilotového roštu), počet pilot ve skupině, dále jejich průměr a osovou vzdálenost.
Rám „Konstrukce“
Inženýrské manuály pro programy GEO5 - Díl 2 www.fine.cz
52
Následně v rámu „Geometrie“ definujeme hloubku založení, vysazení pilot,
tloušťku základové desky a délku všech pilot ve skupině. Jednotlivé piloty ve skupině
mají shodný průměr a jsou stejně dlouhé.
V rámu „Materiál“ zadáme objemovou tíhu konstrukce 30,23 mkN .
Následně definujeme zatížení. Pro výpočet svislé únosnosti skupiny pilot se uvažuje
návrhové zatížení, pro výpočet sedání pak zatížení užitné.
Dialogové okno „Nové zatížení“ – Návrhové (výpočtové) zatížení
Dialogové okno „Nové zatížení“ – Užitné (provozní) zatížení
Provedeme posouzení skupiny pilot v rámu „Výpočet“. Pro splnění podmínky
spolehlivosti musí být hodnota gR větší než velikost působícího návrhového zatížení dV
(více viz Help – F1). Pro metodu výpočtu NAVFAC DM 7.2 a účinnost skupiny pilot
La Barré (ČSN 73 1002) podle úvodního nastavení výpočtu vycházejí výsledky
svislé únosnosti skupiny pilot takto:
Inženýrské manuály pro programy GEO5 - Díl 2 www.fine.cz
53
La Barré (ČSN 73 1002): 84,0g .
kNVkNR dg 86,699190,7491 … VYHOVUJE.
Poznámka: Vypočtená svislá únosnost pilotové skupiny v nesoudržné zemině se musí
redukovat, protože dochází ke vzájemnému statickému ovlivnění jednotlivých pilot.
Posouzení v programu uvažuje několik způsobů, jak stanovit účinnost skupiny pilot g .
Toto bezrozměrné číslo (obvykle v rozsahu 0,5 až 1,0) redukuje celkovou svislou únosnost
pilotové skupiny gR s ohledem na:
počet pilot ve skupině yx nn , ;
osovou vzdálenost pilot ve skupině yx ss , ;
průměr pilot ve skupině d .
Účinnost skupiny pilot g závisí pouze na zadané geometrii pilotové skupiny,
nikoliv na použité metodě výpočtu.
Dále můžeme prověřit svislou únosnost i pro jiné způsoby určení účinnosti pilotové
skupiny g . Přejdeme zpět do rámu „Nastavení“. V levé dolní části obrazovky klikneme
na tlačítko „Upravit“ a v záložce „Skupina pilot“ vybereme postupně zbývající možnosti
„UFC 3-220-01A“, resp. „Seiler-Keeney“.
Dialogové okno „Úprava nastavení pro aktuální úlohu“
Inženýrské manuály pro programy GEO5 - Díl 2 www.fine.cz
54
Pro další metody výpočtu je postup v programu analogický jako při řešení úlohy
14. Výpočet svislé únosnosti osamělé piloty.
Výsledky výpočtu svislé únosnosti skupiny pilot v nesoudržné
zemině (tj. odvodněných podmínkách) v závislosti na použité metodě výpočtu a rovněž
na účinnosti skupiny pilot g jsou uvedeny v následující tabulce:
La Barré (ČSN 73 1002): 84,0g ,
UFC 3-220-01A: 80,0g ,
Seiler-Keeney: 99,0g .
EN 1997-1, DA2
(nesoudržná zemina)
Metoda výpočtu
Účinnost
skupiny pilot
g
Svislá únosnost
osamělé piloty
kNRc
Svislá únosnost
skupiny pilot
kNRg
NAVFAC DM 7.2
0,84
2219,06
7491,90
0,80 7100,98
0,99 8829,18
EFEKTIVNÍ NAPĚTÍ 0,84
6172,80 20 840,41
0,80 19 572,96
0,99 24 560,34
ČSN 73 1002 0,84
5776,18 19 501,36
0,80 18 483,79
0,99 22 982,28
Souhrnný přehled výsledků – Svislá únosnost skupiny pilot v odvodněných podmínkách
Závěr (svislá únosnost skupiny pilot):
Vypočtená svislá únosnost pilotové skupiny gR v nesoudržné zemině se musí
redukovat (pomocí tzv. účinnosti skupiny pilot g ), protože dochází ke vzájemnému
statickému ovlivňování jednotlivých pilot. Obecně platí, že s klesající osovou vzdáleností
pilot, se jednotlivé piloty ve skupině více ovlivňují.
Inženýrské manuály pro programy GEO5 - Díl 2 www.fine.cz
55
Projektant by měl vždy pečlivě zvážit, zda pro analytické řešení svislé únosnosti
skupiny pilot použije výpočet v odvodněných nebo neodvodněných podmínkách.
Oba typy výpočtu se značně liší.
Výpočet sedání pilotové skupiny
Výpočet sedání skupiny pilot je zcela shodný jako u osamělé piloty, spočtené sedání je navíc
přenásobeno součinitelem skupinového účinku skupiny fg .
Poznámka: Rozsah součinitele skupinového účinku sedání fg závisí na geometrickém
uspořádání pilotové skupiny – na průměru pilot ve skupině a šířce základové desky
(pilotového roštu).
Výsledky výpočtu jsou uvedeny v následující tabulce:
Metoda výpočtu
svislé únosnosti
skupiny pilot
Síla na mezi mobilizace
plášťového tření
kNR yu
Sedání
skupiny pilot
mms pro sílu kNV 4000
NAVFAC DM 7.2 3184,47 34,8
EFEKTIVNÍ NAPĚTÍ 7274,43 15,3
ČSN 73 1002 8057,77 15,3
Souhrnný přehled výsledků – Sedání skupiny pilot podle lineární teorie (Poulos)
Závěr (sedání skupiny pilot):
Z výsledků výpočtu vyplývá, že svislá únosnost skupiny pilot se s ohledem
na její celkové sedání liší. Výpočet sedání skupiny pilot v nesoudržné zemině
(odvodněných podmínkách) vychází z lineární teorie sedání, pro kterou jsou základním
vstupním údajem pro výpočet sedání hodnoty plášťového tření sR a odporu paty piloty bR .
Oproti tomu sedání skupiny pilot v soudržné zemině (neodvodněných podmínkách)
vychází z výpočtu sedání fiktivního plošného základu. Ve světě se tento způsob výpočtu
pojmenovává jako tzv. konsolidační sedání skupiny pilot nebo zkráceně jako metoda 2:1.
Pro toto posouzení sedání pilotové skupiny se do výpočtu zahrnuje vliv hloubky založení
a mocnosti deformační zóny podle metodiky posuzování sedání plošných základů.
Oba způsoby výpočtu se značně liší a udávají naprosto rozdílné výsledky.
Autoři programu GEO 5 doporučují počítat svislou únosnost a sedání skupiny pilot
podle místních zvyklostí.
Inženýrské manuály pro programy GEO5 - Díl 2 www.fine.cz
56
Kapitola 19. Výpočet přetvoření a dimenzování pilotové skupiny
Cílem této kapitoly je vysvětlit použití programu GEO 5 – SKUPINA PILOT pro výpočet
natočení a posunutí tuhého pilotového roštu, dále pro zjištění průběhů vnitřních sil po délce
jednotlivých pilot a dimenzování průřezu pilot.
Specifikace zadání úlohy:
Obecné zadání úlohy je popsáno v kapitole (13. Pilotové základy – úvod). Veškeré výpočty
pro svislou únosnost skupiny pilot proveďte v návaznosti na předchozí úlohu 18. Výpočet
svislé únosnosti a sedání skupiny pilot. Výslednice celkového zatížení xy HMN ,, působí
v úrovni horní podstavy základové desky, a to v jejím středu. Dimenzování pilot ve skupině
proveďte podle normy EN 1992-1-1 (EC 2) se standardními hodnotami dílčích součinitelů.
Schéma zadání úlohy – skupina pilot
Řešení:
K výpočtu této úlohy použijeme program GEO 5 – SKUPINA PILOT.
Pro zjednodušení a urychlení zadávání obecných parametrů využijeme veškerá vstupní data
z úlohy 18. Výpočet svislé únosnosti a sedání skupiny pilot (např. pomocí importu dat).
Inženýrské manuály pro programy GEO5 - Díl 2 www.fine.cz
57
Pilotovou skupinu budeme počítat podle tzv. pružinové metody, která modeluje
jednotlivé piloty jako nosníky na pružném podloží. Každá pilota je interně rozdělena na deset
úseků, ve kterých jsou dopočteny hodnoty vodorovných a svislých pružin. Základová deska
je uvažována jako nekonečně tuhá. Vlastní řešení je provedeno deformační variantou metody
konečných prvků.
Postup zadání:
V rámu „Nastavení“ změníme typ výpočtu na možnost „pružinová metoda“.
Připojení pilot k základové desce budeme uvažovat jako tuhé – vetknutí. Pro tuto okrajovou
podmínku se předpokládá, že se v hlavách pilot bude přenášet ohybový moment.
Pro uložení pilot v patě vybereme možnost „plovoucí piloty – tuhosti pružin dopočítat
z parametrů zemin“.
Poznámka: Program umožňuje několik voleb okrajových podmínek uložení piloty ve svislém
směru. U opřených resp. vetknutých pilot do skalního podloží se svislé tuhosti pružin
nezadávají – pata je modelována jako kloub resp. posuvný kloub. Pro plovoucí piloty je nutné
definovat velikosti svislých pružin a to jak na plášti, tak na patě piloty. Program umožňuje
velikost pružin zadat, ale většinou je vhodné zvolit variantu „tuhost pružin dopočítat“.
V tomto případě program dopočítá pružiny z přetvárných charakteristik zemin pro zadané
typické zatížení. (více viz Help – F1).
Rám „Nastavení“ – pružinová metoda
Inženýrské manuály pro programy GEO5 - Díl 2 www.fine.cz
58
Horizontální modul reakce podloží charakterizuje chování piloty v příčném směru.
Pro tento výpočet budeme modul hk (včetně parametrů, které jeho velikost ovlivňují)
uvažovat shodně jako při řešení osamělé piloty (viz kapitola 17. Výpočet vodorovné únosnosti
osamělé piloty). V úvodní části této kapitoly provedeme výpočet s konstantním modulem
reakce podloží, v druhé části poté porovnáme rozdíly výsledků při použití dalších metod
(lineární – podle Bowlese, podle ČSN 73 1004 a podle Vesiče).
V rámu „Materiál“ zadáme charakteristiky jednotlivých pilot ve skupině – objemovou
tíhu konstrukce, použitý druh betonu a podélnou výztuž pro dimenzování dříku.
Rám „Materiál“
Následně definujeme zatížení. Pro dimenzování jednotlivých pilot ve skupině
a zjištění průběhů vnitřních sil se uvažuje návrhové zatížení, pro výpočet deformací
pak zatížení užitné.
Dialogové okno „Editace zatížení“ – Návrhové (výpočtové) zatížení
Inženýrské manuály pro programy GEO5 - Díl 2 www.fine.cz
59
Dialogové okno „Editace zatížení“ – Užitné (provozní) zatížení
V rámu „Svislé pružiny“ vybereme tzv. typické zatížení, které slouží k výpočtu tuhosti
svislých pružin. V našem případě zvolíme možnost „Zatížení č. 2 – Užitné“.
Rám „Svislé pružiny“ – typické zatížení
Poznámka: V případě volby typické zatížení by se mělo jednat o užitné (charakteristické)
zatížení, které nejlépe charakterizuje chování konstrukce (více viz Help – F1). Vlastní dopočet
tuhosti svislých pružin je následující:
a) Zatížení se rozpočte na jednotlivé piloty.
b) Určí se velkost svislých pružin na plášti i v patě pro jednotlivé piloty v závislosti
na zatížení a a parametrech zemin.
Vliv zatížení na spočtenou tuhost je značný – například u tažené piloty je pružina v patě vždy
nulová. V některých případech proto může být vhodné provést výpočet několikrát pro různá
typická zatížení.
Inženýrské manuály pro programy GEO5 - Díl 2 www.fine.cz
60
Výpočet: pružinová metoda
V rámu „Výpočet“ provedeme posouzení skupiny pilot pro úvodní nastavení
(konstantní modul vodorovné reakce podloží) a zobrazíme výsledky s průběhy vnitřních sil.
Rám „Výpočet“ – pružinová metoda (konstantní modul reakce podloží)
Poznámka: Tuhost pilot ve skupině je automaticky upravena podle jejich umístění.
Piloty na okraji a uvnitř skupiny mají ve výpočtu redukovanou velikost vodorovné tuhosti
i smykové tuhosti pružin oproti osamělé pilotě. Pružiny na patách pilot redukovány nejsou.
(více viz Help – F1).
Rám „Výpočet“ – pružinová metoda (vodorovný posun a rotace základové desky,
deformace ve směru „x“)
Inženýrské manuály pro programy GEO5 - Díl 2 www.fine.cz
61
Pro úvodní nastavení výpočtu vycházejí výsledky (pro maximální deformaci) takto:
Maximální sednutí: mm6,22 ;
Maximální vodorovný posun desky: mm3,2 ;
Maximální natočení desky: 3101,8 .
Dimenzování:
Následně přejdeme do rámu „Dimenzace“ a obdobně jako v úloze 17. Výpočet
vodorovné únosnosti osamělé piloty navrhneme a posoudíme hlavní nosnou výztuž pilot.
Pro všechny piloty ve skupině budeme uvažovat stejné vyztužení průřezu – 16 ks Ø 16 mm
a minimální krytí 60 mm podle stupně vlivu prostředí XC1.
Stupeň vyztužení obecně zatížené pilotové skupiny v tomto případě uvažujeme
podle ČSN EN 1536:1999 (shodně jako v 17. úloze) V programu se tato možnost
zadává jako „pilota“ (více viz Help – F1).
Rám „Dimenzace“ – výsledky pro všechny piloty ve skupině z obálky zatěžovacích stavů
Ve výsledcích dimenzování sledujeme využití průřezu všech pilot ve skupině na ohyb
a podmínku pro minimální stupeň vyztužení pro celkovou obálku zatěžovacích stavů:
Únosnost ŽB piloty: %3,22 VYHOVUJE.
Stupeň vyztužení piloty: %2,87 VYHOVUJE.
( %357,0410,0 min ).
Inženýrské manuály pro programy GEO5 - Díl 2 www.fine.cz
62
Výsledky výpočtu:
Pro další výpočty je postup v programu analogický jako při řešení předchozích úloh.
V rámu „Nastavení“ vždy změníme způsob výpočtu modulu reakce podloží a poté provedeme
posouzení skupiny pilot v rámech „Výpočet“ a „Dimenzace“. Výsledky zaznamenáme
do souhrnných tabulek.
Modul reakce
podloží
3mMNkh
Tlaková síla
(maximální, minimální)
kN
Maximální
ohybový moment
kNm
Maximální
posouvající síla
kN
KONSTANTNÍ -1824,83
193,72 77,51 -644,91
LINEÁRNÍ
(Bowles)
-1841,04 226,13 77,51
-639,58
podle
ČSN 73 1004
-1835,66 215,37 77,51
-641,37
podle VESIČE
-1846,38
236,77 77,51
-637.88
Souhrnný přehled výsledků vnitřních sil – Posouzení skupiny pilot (pružinová metoda)
Inženýrské manuály pro programy GEO5 - Díl 2 www.fine.cz
63
Modul reakce
podloží
3mMNkh
Maximální
sednutí
mm
Max. vodorovný
posun desky
mm
Maximální
natočení desky
Únosnost
průřezu piloty
%
KONSTANTNÍ 22,6 2,3 3101,8 22,3
LINEÁRNÍ
(Bowles) 22,9 3,0 2103,1 23,6
podle
ČSN 73 1004 22,8 2,9 2102,1 23,2
podle VESIČE 23,0 4,2 2105,1 24,1
Souhrnný přehled výsledků deformací a dimenzování skupiny pilot
Závěr:
Hodnoty maximálního sednutí skupiny pilot, vodorovných posunů a natočení
základové desky jsou v přípustných mezích.
Z výsledků výpočtu vyplývá, že sledované hodnoty vnitřních sil po délce jednotlivých
pilot a maximální deformace v hlavách pilot ve skupině se mírně liší, ale vliv zvolené metody
výpočtu modulu reakce podloží hk není nijak zásadní.
Navržená výztuž armokoše pilot vyhovuje. Podmínka pro geometrický stupeň
vyztužení pilot je rovněž splněna.