Úvod do studia předmětu

Mechanika zemin a zakládání staveb, 2 ročník bakalářského studia

Úvod do studia předmětu Katedra geotechniky a podzemního stavitelství Fakulta stavební, VŠB-TU Ostrava

Mechanika zemin a zakládání staveb – přednášející

Doc. Dr. Ing. Hynek Lahuta Katedra geotechniky a podzemního stavitelství (224) Místnost LPC 310 Tel.: (+420) 59732 1946 Fax: (+420) 59732 1943 699 1946 Email.: [email protected] www: www.fast.vsb.cz/lahuta

Úvod do studia předmětu Zakládání staveb na Fakultě stavební, VŠB-TU Ostrava

2 /40

Prerekvizity Vstupní požadavky: inženýrská geologie, hydrogeologie Doplňkové znalosti: stavební mechanika, pružnost a pevnost, dynamika, hydraulika, stavební konstrukce Požadavky pro udělení zápočtu: • min. 70% aktivní účast na cvičení, případná neúčast omluvená • zpracování příkladů s individuálním zadáním a jejich uznání vedoucím cvičení • prokázání znalostí procvičované látky formou písemek Požadavky na složení zkoušky: • zápočet • úspěšná písemná zkouška • ústní zkouška prokazující znalosti probírané látky


3 /40

Bodové hodnocení Zkouška: výsledná známka/odpovídající počet bodů 4/18-50 3/51-65 2/66-85 1/86-100 nevyhověl dobře velmi dobře výborně hodnocení dle ECTS FX/18-50 E/51-60 D/61-70 C/71-80 B/81-90 A/91-100 Maximální bodové hodnocení u zkoušky: (písemná/ústní část) 65 (35/30) NUTNOST 50% z obou částí 18/15 bodů Zápočet: bodové ohodnocení ve cvičeních 18-35 Nutná podmínka: 70% procentní účast odevzdání správně vyhotovených programů


4 /40

Bodové hodnocení ve cvičeních

Písemky – testy 2x: 2 písemky s ohodnocením 0 až 9 bodů 1. 2.

písemka – prověření znalostí z učiva programů 1-4 písemka – prověření znalostí z učiva programů 5-9

Programy – 9x: odevzdání programů do 14 dnů od data zadání náhradní program odevzdání správně vyhotovených programů, příp. i náhradních 18 bodů.


5 /40

Doporučená literatura


6 /40

Doporučená literatura


7 /40

Podklady ke studiu - www http://fast10.vsb.cz/lahuta/ kliknout


8 /40

Podklady ke studiu - www

deska1 rost2 pilota3 inje4 patka5 pas6 free


9 /40

Zakládání staveb, 3 ročník bakalářského studia

Úvod • Charakteristika oboru • Vývoj a pojmy Katedra geotechniky a podzemního stavitelství Fakulta stavební, VŠB-TU Ostrava

Charakteristika oboru Teoretický základ: inženýrská geologie, hydrogeologie, mechanika zemin a hornin. Doplňkové znalosti: stavební mechanika, pružnost a pevnost, dynamika, hydraulika, stavební konstrukce i ekonomika. Dnes: zvýšené požadavky Náplň ZS je řešit 2 úlohy: • návrh a vytvoření základu základ (plošný, hloubkový) základová půda • návrh stavební jámy Charakteristika oboru, vývoj, pojmy

11 /40

Vývoj – historie

Významné osobnosti Charles Augustine COULOMB (1736-1806) teorie pevnosti, stability a tlak zemin na konstrukce

Karl von TERZAGHI (1883-1963) pražský rodák nazýván též „FATHER OF SOIL MECHANICS“ položil v r. 1925 základy moderní mechaniky zemin publikací Erdbaumechanik

Charakteristika oboru, vývoj, pojmy

12 /40

Vývoj – historie

Významné osobnosti Thomas YOUNG (1773-1829) anglický génius (v 15 letech hovořil 12 jazyky), zabýval se fyzikou a medicínou

Ludwig PRANDTL (1875-1953) německý fyzik, působil na katedře aplikované mechaniky v Göttingenu


13 /40

Vývoj – historie

Významné osobnosti Joseph Valentin BOUSSINESQ (1842-1929) francouzský matematik a fyzik zabývající se hydrotechnikou, vibracemi, světlem a teplem

Blaise PASCAL (1623-1662) francouzský matematik, fyzik, spisovatel, teolog, filozof; geometrie (pascalův trojúhelník), teorie pravděpodobnosti, pascalův princip (všesměrný tlak v kapalině), zakladatel experimentů a měření


14 /40

Vývoj – historie

Významné osobnosti ČR a SK Vojtěch MENCL, Quido ZÁRUBA, Jaroslav EICHLER, Ján JESENÁK autoři zabývající se mechanikou zemin

Zdeněk BAŽANT, Josef HULLA, Ivan VANÍČEK, Ivan TRÁVNÍČEK autoři zabývající se zakládáním staveb


15 /40

Vývoj – historie

společnost ISSMGE

www.issmge.org

president: prof. Pedro Seco e Pinto portugalský geotechnik působící na univerzitě v Coimbře

VIDEO Charakteristika oboru, vývoj, pojmy

16 /40

Zemina jako pracovní prostředí Geotechnické třídění (charakter a podstata pevnosti): hornina

pevná (skalní a poloskalní) soudržná (jílovitá) zemina nesoudržná

Podstata pevnosti u zemin: soudržných • • • •

síly H2O a částicemi cementace částic tření dilatance

Zemina jako pracovní prostředí

nesoudržných • nepravá soudržnost • vnitřní tření • dilatance

17 /40

Vliv struktury

σ mas = σ hor ⋅ K s Ks – součinitel strukturního oslabení

Zemina jako pracovní prostředí

18 /40

Popisné vlastnosti zemin Zrnitost a názvy zemin % zastoupení zrn - graficky jako „křivka zrnitosti“ zrna < 0,06 mm suspenze; 0,06 mm < zrna < 60 mm síta

Obr. 1. Křivky zrnitosti s příklady pojmenování zemin Vlastnosti zemin

19 /40

Popisné vlastnosti zemin Hustoměrná metoda Stokesův zákon pro klesání kulové částice průměru 0,2 až 0,002 mm ve vodě:

γ s −γ w 2 v= d 18η η - dynamická viskozita /Pas/ 0,001 voda Pro stálou teplotu a měrnou tíhu:

ν = C ⋅d2 Pro teplotu vody 20° C bude C=916 667 Pro známé v dostaneme průměr zrna

s d ≅ 0,001 t Používáme Cassagrandův hustoměr, měření 24 hodin. Vlastnosti zemin

20 /40

Popisné vlastnosti zemin Základ názvu - podstatné jméno Složka - přídavné jméno (15 - 35 %) Příměs - 5 - 15 % Zkratky: první symbol základ druhý symbol - přídavná část příměs - pomlčka Číslo křivosti

Cc =

(d 30 )2 d10 ⋅ d 60

Číslo nestejnozrnitosti

d 60 Cu = d10

Obr. 2. Trojúhelníkový diagram pro zatřídění zemin se zrny do 60 mm

Vlastnosti zemin

21 /40

Popisné vlastnosti zemin Objemová a měrná tíha 3 fázový systém po vysušení 2 fáze.

Obr. 3. Zemina jako 3fázový systém, resp. 2fázový

Vlastnosti zemin

22 /40

Popisné vlastnosti zemin Objemová a měrná tíha Objemová tíha:

Objemová tíha po vysušení:

G γ = V Gd γd = V

Objemová tíha (efektivní) pod hladinou vody:

γ SU = (1 − n ) ⋅ (γ s − γ w )

Měrná tíha:

Vlastnosti zemin

Gd γs= V − Vp 23 /40

Popisné vlastnosti zemin Pórovitost a číslo pórovitosti

γd = 1− n= γs V

e n= 1+ e Hutnost

Pro nesoudržnou zeminu - relativní hutnost

kypré < 0,33 Vlastnosti zemin

γd e= = −1 V − Vp γ s Vp

Vp

středně hutné 0,33 - 0,67

emax − e ID = emax − emin hutné > 0,67 24 /40

Popisné vlastnosti zemin Vlhkost, redukovaná vlhkost a stupeň nasycení

Gw w= Gd suché 0

100 ⋅ w − Z ⋅ wz wr = 100 − Z

zavlhnuté 0,01-0,25

vlhké 0,25-0,5

mokré 0,5-0,75

Sr =

velmi mokré 0,75-0,99

V pw Vp

nasycené 1

Tvar zrn Zaoblení ostrohranná (angulární)

poloostrohranná (subangulární)

Zakulacení (sféricita) - stejnorozměrná - plochá Vlastnosti zemin

polozaoblená

- ploše protáhlá

zaoblená

- protáhlá 25 /40

Okruhy problémů k ústní části zkoušky

1. Zemina jako pracovní prostředí 2. Popisné vlastnosti zemin (zrnitost, objemová a měrná hmotnost, vlhkost)

Vybrané příklady ve fázi založení stavby

26 /40


Obchodní centrum Myslbek (1995)

Stavební jáma, hluboká 15-17 m, je zajištěna kotvenými konstrukčními podzemními stěnami. Okolní objekty a komunikace byly zabezpečeny tryskovou injektáží a mikropilotovými stěnami Vybrané příklady ve fázi založení stavby

28 /40

Silniční most Ústí n/Labem (1998)

Jediný pylon mostu je založen v jímce z podzemních stěn vyhloubené až na pevný skalní podklad


29 /40

Most přes nádrž Skalka u Chebu (1994)

Opěry i pilíře mostu mezinárodní silnice E48 jsou založeny na elementech železobetonových podzemních stěn Vybrané příklady ve fázi založení stavby

30 /40

Famírova ulice Praha (1989-1990)

Úprava komunikace prefabrikovanými podzemními stěnami Vybrané příklady ve fázi založení stavby

31 /20

Podzemní garáže na nám. J.Palacha (1991)

Konstrukční monolitické podzemní stěny, kotvené pramencovými kotvami, sloužily jako pažení stavební jámy i jako definitivní obvodová konstrukce vestavěného objektu podzemních garáží Vybrané příklady ve fázi založení stavby

32 /40

Železniční trať Děčín-Hřensko

Zajištění skalních svahů nad železniční tratí Děčín-Hřensko ocelovými trny a tyčovými kotvami Vybrané příklady ve fázi založení stavby

33 /40

Hloubená část metra B

Kotvené svahy na trase metra IIIb tyčovými zemními kotvami Vybrané příklady ve fázi založení stavby

34 /40

Mrazírny Litoměřice (1989)

Založení objektu bylo na velkoprofilových vrtaných pilotách s kalichy Vybrané příklady ve fázi založení stavby

35 /40

Metro IIC, stanice Háje (1974-75)

Stavební jáma pažená pilotovými stěnami a mikrozáporovou stěnou Vybrané příklady ve fázi založení stavby

36 /40

Strahov (1986-89)

Kotvení severního portálu tunelu, tvořeného pilotovou stěnou, reinjektabilními pramencovými kotvami v délkách 45-50 m Vybrané příklady ve fázi založení stavby

37 /40

Hotel Renaissance (1990-91)

Stavební jáma zajištěná kotvenými podzemními stěnami a tryskovou injektáží Vybrané příklady ve fázi založení stavby

38 /40

JE Temelín (1993-96)

Předepnutí ochranných obálek reaktorů na JE Temelín kabely upnutými silou 10 MN Vybrané příklady ve fázi založení stavby

39 /40

Elektrárna Mělník (1994)

Elektrárna Mělník, výklopník vápence - zapažení stavební jámy Vybrané příklady ve fázi založení stavby

40 /40

Úvod do studia předmětu

Recommend Documents