numeričke analize

Proračun konstrukcija fundiranih na šipovima

Proračuni šipova (generalna podela):

  • proračun nosivosti šipova za Geotehnički elaborat
  • proračun statičkih uticaja i dimenzionisanje šipova prema propisima za Projekat konstrukcije
  • proračun i modeliranje ponašanja interakcije konstrukcija-šipovi-tlo za Projekat konstrukcije

1. Proračun nosivosti šipova za Geotehnički elaborat prema standardu Eurocode 7

  • granična stanja prema standardu EN 1997-1:2004 – Eurocode 7: Geotechnical Design – Part 1: General Rules:
    • EQU: gubitak globalnog ravnotežnog stanja konstrukcije ili tla
    • STR: unutrašnji lom ili prekoračene deformacije konstrukcije ili konstruktivnih elemenata (merodavno)
    • GEO: lom ili prekoračene deformacije tla (merodavno)
    • UPL: gubitak ravnotežnog stanja konstrukcije ili tla usled dejstva sile uzgona vode
  • parcijalni faktori za:
    • dejstva A
    • materijal (tlo) M
    • otpornost R
  • proračunske situacije (STR i GEO):
    • proračunska situacija DA 1:
      • kombinacija 1: A1 “+” M1 “+” R1
      • kombinacija 2: A2 “+” M2 “+” R1
      • kombinacija 3: A2 “+” M1 “+” R4
      • kombinacija 4: A2 “+” M2 “+” R4
    • proračunska situacija DA 2:
      • kombinacija 1: A1 “+” M1 “+” R2
    • proračunska situacija DA 3:
      • kombinacija 1: A1 “+” M2 “+” R3
      • kombinacija 2: A2 “+” M2 “+” R3
  • faze proračuna:
    • analiza nosivosti šipa
    • verifikacija nosivosti šipa
  • analiza aksijalne nosivosti šipa na pritisak prema:
    • testu statičke penetracije (CPT – Cone Penetration Test)
    • testu presiometrom (PMT – PressureMeter Test)
    • testu statičkog opterećenja šipa (SLT – Static Load Test)
    • testu dinamičkog opterećenja šipa (DLT – Dynamic Load Test)
  • verifikacija aksijalne nosivosti šipa na pritisak prema:
    • testu statičke penetracije (CPT – Cone Penetration Test)
    • testu presiometrom (PMT – PressureMeter Test)
    • testu statičkog opterećenja šipa (SLT – Static Load Test)
    • testu dinamičkog opterećenja šipa (DLT – Dynamic Load Test)
  • analiza aksijalne nosivosti šipa na zatezanje prema:
    • testu aksijalnog zatezanja šipa (ATT – Axial Tension Test)
  • verifikacija aksijalne nosivosti šipa na zatezanje prema:
    • testu aksijalnog zatezanja šipa (ATT – Axial Tension Test)
  • analiza bočne nosivosti šipa prema:
    • testu bočnog opterećenja šipa (LLT – Lateral Load Test)
  • verifikacija bočne nosivosti šipa prema:
    • testu bočnog opterećenja šipa (LLT – Lateral Load Test)
  • analiza aksijalne i/ili bočne nosivosti šipa na pritisak prema:
    • laboratorijskim ispitivanjima tla
  • verifikacija aksijalne i/ili bočne nosivosti šipa na pritisak prema:
    • laboratorijskim ispitivanjima tla

1.1 Nosivost šipa na pritisak prema rezultatima testa statičke penetracije (CPT)

  • analiza aksijalne nosivosti šipa na pritisak prema rezultatima testa statičke penetracije (CPT):
    • rezultati testa statičke penetracije (CPT)
    • metoda proračuna prema rezultatima testa statičke penetracije (CPT) prikazana u standardu EN 1997-2:2007 – Eurocode 7 Geotechnical Design – Part 2: Ground Investigation and Testing:
      • aneks D.7
  • verifikacija aksijalne nosivosti šipa na pritisak prema rezultatima testa statičke penetracije (CPT):
    • rezultati nosivosti dobijeni prema prethodnoj metodi
    • procedure prikazane u standardu EN 1997-1:2004 – Eurocode 7: Geotechnical Design – Part 1: General Rules:
      • član 2.4.6.1, član 2.4.7.1, član 2.4.7.2, član 2.4.7.3, član 2.4.8, član 7.6.2.1, član 7.6.2.3
      • parcijalni faktorza uticaje stalnog G dejstva γG, parcijalni faktorza uticaje povremenog Q dejstva γQ (aneks A.3, tabela A.3)
      • parcijalni faktor otpornosti baze šipa γb, parcijalni faktor otpornosti omotača šipa γs (aneks A.3, tabela A.6, tabela A.7, tabela A.8)
      • faktor korelacije za prosečnu nosivost iz svih CPT testova ξ3, faktor korelacije za minimalnu nosivost iz svih CPT testova ξ4 (aneks A.3, tabela A.10)

1.2 Nosivost šipa na pritisak prema rezultatima testa presiometrom (PMT)

  • analiza aksijalne nosivosti šipa na pritisak prema rezultatima testa presiometrom (PMT):
    • rezultati testa presiometrom (PMT)
    • metoda proračuna prema rezultatima testa presiometrom (PMT) prikazana u standardu EN 1997-2:2007 – Eurocode 7 Geotechnical Design – Part 2: Ground Investigation and Testing:
      • aneks E.3
  • verifikacija aksijalne nosivosti šipa na pritisak prema rezultatima testa presiometrom (PMT):
    • rezultati nosivosti dobijeni prema prethodnoj metodi
    • procedure prikazane u standardu EN 1997-1:2004 – Eurocode 7: Geotechnical Design – Part 1: General Rules:
      • član 2.4.6.1, član 2.4.7.1, član 2.4.7.2, član 2.4.7.3, član 2.4.8, član 7.6.2.1, član 7.6.2.3
      • parcijalni faktorza uticaje stalnog G dejstva γG, parcijalni faktorza uticaje povremenog Q dejstva γQ (aneks A.3, tabela A.3)
      • parcijalni faktor otpornosti baze šipa γb, parcijalni faktor otpornosti omotača šipa γs (aneks A.3, tabela A.6, tabela A.7, tabela A.8)
      • faktor korelacije za prosečnu nosivost iz svih PMT testova ξ3, faktor korelacije za minimalnu nosivost iz svih PMT testova ξ4 (aneks A.3, tabela A.10)

1.3 Nosivost šipa na pritisak prema rezultatima testa statičkog opterećenja šipa (SLT)

  • analiza aksijalne nosivosti šipa na pritisak prema rezultatima testa statičkog opterećenja šipa (SLT):
    • rezultati testa statičkog opterećenja šipa (SLT) – kriva probnog opterećenja
    • metode proračuna granične nosivosti šipa: metoda Chin-Kondner, metoda Hansen, metoda Decourt, hiperbolička ekstrapolacija, regresione analize, pravilo 10% prikazano u standardu EN 1997-1:2004 – Eurocode 7: Geotechnical Design – Part 1: General Rules:
      • član 7.6.1.1
  • verifikacija aksijalne nosivosti šipa na pritisak prema rezultatima testa statičkog opterećenja šipa (SLT):
    • rezultati nosivosti dobijeni prema prethodnim metodama
    • procedure prikazane u standardu EN 1997-1:2004 – Eurocode 7: Geotechnical Design – Part 1: General Rules:
      • član 2.4.6.1, član 2.4.7.1, član 2.4.7.2, član 2.4.7.3, član 2.4.8, član 7.6.2.1, član 7.6.2.2
      • parcijalni faktorza uticaje stalnog G dejstva γG, parcijalni faktorza uticaje povremenog Q dejstva γQ (aneks A.3, tabela A.3)
      • globalni faktor otpornosti šipa γt (aneks A.3, tabela A.6, tabela A.7, tabela A.8)
      • faktor korelacije za prosečnu nosivost iz svih SLT testova ξ1, faktor korelacije za minimalnu nosivost iz svih SLT testova ξ2 (aneks A.3, tabela A.9)

1.4 Nosivost šipa na pritisak prema rezultatima testa dinamičkog opterećenja šipa (DLT)

  • analiza aksijalne nosivosti šipa na pritisak prema rezultatima testa dinamičkog opterećenja šipa (DLT):
    • rezultati testa dinamičkog opterećenja šipa(DLT)
    • metoda proračuna granične nosivosti šipa primenom kompatibilizacije (signal matching) povratnog signala sile dobijenog in-situ DLT ispitivanjem šipa do granične nosivosti i povratnog signala sile dobijenog nelinearnim numeričkim modelom interakcije šip tlo (spregnuta metoda karakteristika i talasna teorija)
  • verifikacija aksijalne nosivosti šipa na pritisak prema rezultatima testa dinamičkog opterećenja šipa (DLT):
    • rezultati nosivosti dobijeni prema prethodnoj metodi
    • procedure prikazane u standardu EN 1997-1:2004 – Eurocode 7: Geotechnical Design – Part 1: General Rules:
      • član 2.4.6.1, član 2.4.7.1, član 2.4.7.2, član 2.4.7.3, član 2.4.8, član 7.6.2.1, član 7.6.2.4
      • parcijalni faktorza uticaje stalnog G dejstva γG, parcijalni faktorza uticaje povremenog Q dejstva γQ (aneks A.3, tabela A.3)
      • globalni faktor otpornosti šipa γt (aneks A.3, tabela A.6, tabela A.7, tabela A.8)
      • faktor korelacije za prosečnu nosivost iz svih DLT testova ξ5, faktor korelacije za minimalnu nosivost iz svih DLT testova ξ6 (aneks A.3, tabela A.11)

1.5 Nosivost šipa na zatezanje prema rezultatima testa aksijalnog zatezanja šipa (ATT)

  • analiza aksijalne nosivosti šipa na zatezanje prema rezultatima testa aksijalnog zatezanja šipa (ATT):
    • rezultati testa aksijalnog zatezanja šipa (ATT) – kriva probnog opterećenja
    • metoda proračuna granične nosivosti šipa na osnovu kriterijuma izdizanja (čupanja) šipa ili izdizanja (čupanja) bloka tla sa šipom i granične konstruktivne aksijalne nosivosti šipa prema standardu Eurocode 2
  • verifikacija aksijalne nosivosti šipa na zatezanje prema rezultatima testa aksijalnog zatezanja šipa (ATT):
    • rezultati nosivosti dobijeni prema prethodnim metodama
    • procedure prikazane u standardu EN 1997-1:2004 – Eurocode 7: Geotechnical Design – Part 1: General Rules:
      • član 2.4.6.1, član 2.4.7.1, član 2.4.7.2, član 2.4.7.3, član 2.4.8, član 7.6.3.1, član 7.6.3.2
      • parcijalni faktorza uticaje stalnog G dejstva γG, parcijalni faktorza uticaje povremenog Q dejstva γQ (aneks A.3, tabela A.3)
      • parcijalni faktor otpornosti omotača šipa na zatezanje γs;t (aneks A.3, tabela A.6, tabela A.7, tabela A.8)
      • faktor korelacije za prosečnu nosivost iz svih ATT testova ξ1, faktor korelacije za minimalnu nosivost iz svih ATT testova ξ2 (aneks A.3, tabela A.9)

1.6 Nosivost šipa na bočno opterećenje prema rezultatima testa bočnog opterećenja šipa (LLT)

  • analiza bočne nosivosti šipa prema rezultatima testa bočnog opterećenja šipa (LLT):
    • rezultati testa bočne nosivosti šipa (LLT) – kriva probnog opterećenja
    • metoda proračuna granične nosivosti šipa na osnovu kriterijuma maksimalne horizontalne deformacije i granične konstruktivne fleksione nosivosti šipa prema standardu Eurocode 2
  • verifikacija bočne nosivosti šipa prema rezultatima testa bočnog opterećenja šipa (LLT):
    • rezultati nosivosti dobijeni prema prethodnim metodama
    • procedure prikazane u standardu EN 1997-1:2004 – Eurocode 7: Geotechnical Design – Part 1: General Rules:
      • član 2.4.6.1, član 2.4.7.1, član 2.4.7.2, član 2.4.7.3, član 2.4.8, član 7.7.1, član 7.7.2, član 7.7.4
      • parcijalni faktorza uticaje stalnog G dejstva γG, parcijalni faktorza uticaje povremenog Q dejstva γQ (aneks A.3, tabela A.3)
      • globalni faktor otpornosti šipa γt (aneks A.3, tabela A.6, tabela A.7, tabela A.8)
      • faktor korelacije za prosečnu nosivost iz svih LLT testova ξ1, faktor korelacije za minimalnu nosivost iz svih LLT testova ξ2 (aneks A.3, tabela A.9)
      • dodatna provera na graničnu konstruktivnu fleksionu nosivost šipa prema standardu Eurocode 2

1.7 Nosivost šipa na aksijalni i/ili bočni pritisak prema rezultatima laboratorijskih ispitivanja tla

  • analiza aksijalne i/ili bočne nosivosti šipa na pritisak prema rezultatima laboratorijskih ispitivanja tla:
    • rezultati laboratorijskih ispitivanja tla: efektivni ugao unutrašnjeg trenja, kohezija za efektivne napone, nedrenirana smičuća čvrstoća tla, jednoaksijalna čvrstoća tla, zapreminska težina tla
    • metoda proračuna granične nosivosti šipa:
      • analitičke metode: NAVFAC DM, metoda Tomlinson, metoda efektivnih napona
      • metode elastičnih opruga: metoda Winkler-Pasternak, metoda Vesić
  • verifikacija aksijalne i/ili bočne nosivosti šipa na pritisak prema rezultatima laboratorijskih ispitivanja tla:
    • rezultati aksijalne i/ili bočne nosivosti nosivosti dobijeni prema prethodnim metodama
    • procedure prikazane u standardu EN 1997-1:2004 – Eurocode 7: Geotechnical Design – Part 1: General Rules:
      • član 2.4.6.1, član 2.4.7.1, član 2.4.7.2, član 2.4.7.3, član 2.4.8, član 7.6.2.1, član 7.6.2.3, član 7.7.1, član 7.7.3, član 7.7.4
      • parcijalni faktorza uticaje stalnog G dejstva γG, parcijalni faktorza uticaje povremenog Q dejstva γQ (aneks A.3, tabela A.3)
      • parcijalni faktor efektivnog ugla unutrašnjeg trenja γφ’, parcijalni faktor kohezije za efektivne napone γc’, parcijalni faktor nedrenirane smičuće čvrstoća tla γcu, parcijalni faktorjednoaksijalne čvrstoće tla γqu, parcijalni faktorzapreminske težine tla γγ (aneks A.3, tabela A.4)
      • parcijalni faktor otpornosti baze šipa γb, parcijalni faktor otpornosti omotača šipa γs (aneks A.3, tabela A.6, tabela A.7, tabela A.8)

2. Proračun statičkih uticaja i dimenzionisanje šipova prema propisima za Projekat konstrukcije i prema standardu Eurocode 7

  • matematički model za proračun i dimenzionisanje elemenata konstrukcije i šipova:
    • 2D/3D geometrijski model konstrukcije i šipova
    • konačni elementi konstrukcije: 1D (linijski) i 2D (površinski)
    • konačni elementi šipova: 1D (linijski)
    • matematički model ponašanja elemenata konstrukcije i šipova – linearno-elastični model za proračun statičkih uticaja
    • opcije uvođenja P-Δ efekata i teorije II reda
    • modeliranje tla za interakciju sa šipovima:
      • multikomponentalne linearno-elastične opruge: metoda Winkler-Pasternak, metoda Vesić
      • 3D model tla sa solid i/ili tetraedarskim (zapreminskim) konačnim elementima
      • parcijalni faktor efektivnog ugla unutrašnjeg trenja γφ’, parcijalni faktor kohezije za efektivne napone γc’, parcijalni faktor nedrenirane smičuće čvrstoća tla γcu, parcijalni faktorjednoaksijalne čvrstoće tla γqu, parcijalni faktorzapreminske težine tla γγ (aneks A.3, tabela A.4)
    • proračun konstrukcije prema:
      • metodi konačnih elemenata (FEM – Finite Element Method)
      • linearnoj statičkoj analizi (LSA – Linear Static Analysis)
      • spektralno-modalnoj analizi (SMA – Spectral-Modal Analysis)
    • matematički model elemenata konstrukcije i šipova za dimenzionisanje prema graničnim stanjima nosivosti, stabilnosti, upotrebljivosti i trajnosti – standardi Eurocode 2 i Eurocode 3
    • analiza uticaja u šipovima:
      • parcijalni faktorza uticaje stalnog G dejstva γG, i parcijalni faktorza uticaje povremenog Q dejstva γQ (aneks A.3, tabela A.3)
  • verifikacija statičkih uticaja u šipu prema rezultatima aksijalne i bočne nosivosti šipova prema standardu EN 1997-1:2004 – Eurocode 7: Geotechnical Design – Part 1: General Rules:
    • član 2.4.6.1, član 2.4.7.1, član 2.4.7.2, član 2.4.7.3, član 2.4.8, član 7.8
    • verifikacija prema članu 7 se sprovodi u zavisnosti od primenjenih metoda nosivosti (prethodno objašnjene u stavci 1)

3. Proračun i modeliranje ponašanja interakcije konstrukcija-šipovi-tlo za Projekat konstrukcije

  • matematički model za detaljniju analizu ponašanja konstrukcije fundirane na šipovima i ponašanje šipova:
    • 2D/3D geometrijski model konstrukcije i šipova
    • konačni elementi konstrukcije: 1D (linijski) i 2D (površinski)
    • konačni elementi šipova: 1D (linijski)
    • matematički model ponašanja elemenata konstrukcije i šipova – nelinearni vlaknasti model ili model sa koncentrisanim plastičnim zglobovima za linijske konačne elemente (razvoj geometrijske i materijalne nelinearnosti)
    • modeliranje interfejs zone šip-tlo (prelazni konačni elementi, kontaktni konačni elementi)
    • modeliranje tla za interakciju sa šipovima:
      • razvoj multikomponentalne nelinearnosti primenom opruga
      • 3D model tla sa solid i/ili tetraedarskim (zapreminskim) konačnim elementima
      • konstitutivni modeli ponašanja tla: Mohr-Coulomb, Hardening soil model, Tresca model, Drucker-Prager model, Reese model, modifikovani Cam-Clay model, Matlock model, Duncan-Chang hyperbolički model, Jardine model, Hoek-Brown model, Jointed rock mass model, Hardin-Drnevich model, Towhata-Iai model, API model
    • proračun interakcije konstrukcija-šipovi-tlo prema:
      • metodi konačnih elemenata (FEM – Finite Element Method)
      • inkrementalno-iterativnoj Newton-Raphson proceduri
      • nelinearnoj statičkoj pushover analizi (NSPA – Nonlinear Static Pushover Analysis)
      • nelinearnoj dinamičkoj analizi (NDA – Nonlinear Dynamic Analysis)
      • analizama ciljnog pomeranja za interakciju konstrukcija-šipovi-tlo:
        • metoda spektra kapaciteta (CSM – Capacity Spectrum Method)
        • metoda koeficijenata pomeranja (DCM – Displacement Coefficient Method)
        • N2 metoda
        • modalna pushover analiza (MPA – Modal Pushover Analysis)
error: Sadržaj je zaštićen !!!