Month: May 2016

O efeito das águas subterrâneas fluxos de pressões hidrostática e terra

Se a base da parede de estaca prancha não é incorporado em um estrato impermeável, a água subterrânea pode fluir sob a estrutura de estaca prancha. O planejamento adequado e design das paredes Estaca prancha localizados em groundwaterflows exige um conhecimento dos efeitos das águas fluindo.

Como os groundwaterflows de regiões de alta pressão hidráulica para regiões com uma cabeça inferior, a pressão hidrodinâmica é dirigida para baixo no lado um excesso de pressão hidrostática e para cima no lado oposto. Isto significa que, a pressão hidrostática sobre o lado um excesso de pressão hidrostática é mais baixa e que no lado oposto superior à pressão hidrostática.

A pressão hidrodinâmica, também actua sobre a estrutura granular do solo: ela aumenta as tensões eficazes partícula-a-partícula no lado um excesso de pressão hidrostática e diminui-los do lado oposto. Isto significa que a pressão da terra activa no lado um excesso de pressão hidrostática é aumentada, e a pressão da terra passiva no lado oposto é diminuída.

Tendo em conta os fluxos de água subterrânea tem um efeito benéfico sobre a pressão hidrostática excesso e um efeito prejudicial sobre a pressão da terra passiva. Se em geral um mais nem menos favoráveis em fluência prevalece, devem ser investigados em cada caso individual. Geralmente, existem três maneiras de considerar a pressão hidrostática em uma parede em águas subterrâneas que transborda;

  1. Ignorar o fluxo e assumir o excesso de pressão hidrostática de acordo com a secção 4.2.
  2. Realiza cálculos com a ajuda de um fluxo de líquido.
  3. Realiza cálculos com a ajuda de um método de aproximação assumindo pesos unitários modificados.

Na maioria dos casos, é suficiente para ignorar o fluxo das águas subterrâneas e assumir o excesso de pressão hidrostática de acordo com a secção 4.2. Se elevado excesso de pressão hidrostática estão presentes, então os cálculos de fluxo de líquidos mais precisos são aconselháveis no caso de solos ficados Strati com diferentes permeabilidades. Além disso, uma investigação exacta das condições de escoamento é necessário para a verificação da resistência à falha hidráulica solo, especialmente no caso de grandes diferenças de nível de água e estratos com baixa permeabilidade perto da superfície sobre o lado da pressão da terra passiva.

história da estaca prancha

A história da prancha estaca remonta ao início do século passado. O livro Ein Produkt erobert die Welt – 100 Jahre Stahlspundwand aus Dortmund (Um produto conquista o mundo – 100 anos de paredes estaca prancha de Dortmund) descreve a história de sucesso da prancha estaca. A história está intimamente ligada com Tryggve Larssen, topógrafo prédio do governo em Bremen, que inventou a parede estaca prancha feita a partir de secções laminadas com uma cross-section.In 1902 o chamado LARSSEN Estacas pranchas em forma de canal – conhecido como tal a partir desta data em diante – foram usados como uma estrutura orla no Hohentorshafen em Bremen – e ainda estão fazendo seu trabalho para este dia! Desde então, foram fabricados no laminador de HOESCH Spundwand und ProfilGmbH.

Ao longo dos anos, os desenvolvimentos em curso nos tipos de aço, formas de secção e técnicas de condução levaram a uma ampla gama de aplicações para estaca prancha. As aplicações incluem fixação cavations ex, estruturas à beira-mar, fundações, pilares de pontes, paredes de redução do ruído, estruturas rodoviárias, estacas, aterro e caixas subterrâneas contaminadas, e esquemas de protecção contra as cheias. As principais vantagens de engenharia de paredes Estaca prancha em relação a outros tipos de parede são os seguintes:

  • a proporção extremamente favorável da secção transversal de aço de resistência ao momento,
  • a sua adequabilidade para quase todos os tipos de solo,
  • a sua adequação para utilização em água,
  • o progresso rápido no local,
  • a capacidade de transportar cargas imediatamente,
  • a opção de extrair e reutilizar as seções,
  • sua combinação fácil com outros perfis laminados,
  • a opção de profundidades de incrustação escalonados,
  • a baixa permeabilidade à água, se necessário usando travas selados e
  • não há necessidade de escavações.

Pressão da terra tridimensional

Estruturas de cais são frequentemente construídos como paredes estaca prancha combinadas constituídas por pilhas de suporte de carga e pilhas de enchimento. Neste arranjo, a encher em pilhas muitas vezes não são accionados tão profundo como as estacas de suporte de carga. O impulso passivo na região abaixo das pilhas de enchimento só pode ser mobilizado pelas pilhas de suporte de carga. Cada um destes gera um pressurefigure terra tridimensional que, dependendo do espaçamento das estacas de suporte de carga, podem permanecer separados ou podem sobrepor-se. No caso extremo, a sobreposição é tão grande que as estacas de suporte de carga pode ser calculada como uma parede contínua. DIN 4085: 2007 seção 6.5.2 contém mais informações sobre o cálculo do impulso passivo tridimensional.

Condução paredes estaca prancha

Paredes estaca prancha pode ser enfiada em trincheiras pré-cortados, ou pressionado, ou vibrado na posição orientada para o impacto. Threading e pressionando não envolvem quaisquer choques ou choques, que é um completo contraste com impacto métodos de condução e vibração. Em solos difíceis, a condução pode ser facilitado através da pré-perfuração, água jorrando, pré-detonação ou mesmo substituindo o solo.

Ao dirigir paredes Estaca prancha, é possível para as Estacas pranchas de começar inclinando-se para a frente ou para trás em relação à direcção de condução (como o quadro seguinte mostra). Inclinação para a frente é causada por atrito nas travas e pela compactação do solo durante a condução do prancha estaca anterior. A força motriz é transferido para a pilha de forma concêntrica, mas as forças de reacção são distribuídos de forma desigual em todo o prancha estaca. Para trás magra pode ocorrer em solos densos se a prancha estaca anterior afrouxou o solo. Para evitar inclinada de Estacas pranchas, eles devem ser mantidos em um quadro guia ou cavalete. alinhamento vertical durante a condução pode ser prejudicada por obstáculos no solo ou estratos duro em ângulos desfavoráveis.

20150921

Pilhas âncora impulsionados

Vários perfis de aço e estacas de concreto pré-moldado pode ser usado como pilhas de ancoragem. estacas de ancoragem transportar as forças de tracção na sua superfície por meio de atrito. Eles são frequentemente encontrados em estruturas de parede de cais em que ocorrem as forças de alta resistência (como a imagem seguinte mostra). Em tais casos, estacas de aço permitem uma conexão soldada direta entre a estrutura pilha e parede de retenção.

Estacas cravadas em ângulos rasos são guiados por líderes. martelos de ação lenta são preferidos para os dispositivos de acção rápida (EAU 2004 Secção 9.5.2). No caso de estacas de ancoragem, que ajunta assentamento, devido à parte traseira, enchendo escavações alívio ou a instalação de novas pilhas atrás da parede da estaca prancha pode levar a carga segundo um ângulo em relação ao eixo da pilha. As deformações adicionais causar um aumento das tensões na pilha que em algumas circunstâncias, significa que a força axial máximo não pode ocorrer na cabeça da pilha, mas em vez disso por trás da parede da estaca prancha (ver H ARD- FELDT, 2006). Isto deve ser tido em conta na concepção das pilhas e a conexão à parede.

20150918

Geral

Vários métodos de design têm-se revelado útil para análise thestructural de estruturas de estacas-prancha. Existem métodos baseados na teoria clássica / Terra passivo ativo pressão, idealização do subsolo através de modelos de mola elástico-plástico, e as abordagens carga máxima. Paredes estaca prancha pertencem à classe de estruturas de retenção do tipo parede cujo design é coberto pela secção 10 da norma DIN 1054: 2005-01. DIN 1054 é uma norma imperativa que fornece um formato geral para todas as análises. O estabelecimento de acções, resistências, procedimentos de cálculo e de construção está abrangido pelas normas especializadas e recomendações da Sociedade Alemã de Geotecnia (DGGT).

De acordo com o actual estado da arte, as estruturas de estacas-prancha são calculados e dimensionados com a ajuda de computadores nos dias de hoje. No entanto, é essencial para o engenheiro de projeto para ter um bom conhecimento dos vários métodos de cálculo, seja com a finalidade de verificar os cálculos de computador ou para a realização de projetos preliminares rápidas e simples.

Premente

Pressionando é utilizado principalmente quando há severas restrições colocadas sobre ruído e vibração. Isto é principalmente o caso em bairros residenciais, muito perto de edifícios existentes e taludes. Em contraste com a condução usando martelos de impacto e técnicas de vibração, as Estacas pranchas são simplesmente forçada a entrar no solo usando pressão hidráulica. Ruído e vibração são, portanto, mantidos a um mínimo. Podemos distinguir entre a planta premente suportado por um guindaste, planta guiado por um líder e planta apoiada nas cabeças de pilhas já percorridos.

No primeiro método, um guindaste levanta a instalação de prensagem para um grupo de pilhas que são então pressionado para dentro do solo por meio de cilindros hidráulicos (que a imagem seguinte mostra). Para fazer isso, os cilindros hidráulicos são fixadas a cada Estaca prancha indivíduo. Na primeira, o peso próprio da planta prensagem e as estacas pranchas-se agir como a reação à força de pressão. Como as pranchas Estacas são movidos mais para dentro do solo, é cada vez mais o atrito da pele que fornece a reacção. Ambos U e Z-secções podem ser pressionados, e o método também pode ser usado para extrair Estacas pranchas.

20150915

Sistemas Estruturais

A base dos cálculos estruturais é uma representação realística, idealizada do sistema. Devido à interacção do complexo-estrutura do solo, a carga na parede de estaca prancha é directamente dependente do comportamento de deformação desses dois componentes. O comportamento de deformação da parede depende, por um lado, nas condições do apoio na base da parede, e, por outro, sobre os possíveis escoras ou escoras que suportam a parede acima do nível de base (W EISSENBACH, 1985).

Em termos de apoio conditionsat a base teórica da parede, é possível distinguir entre as paredes simplesmente apoiadas, parcialmente fixos e totalmente imobilizado.

Em termos de possibilidade de suporte, além de paredes sem suporte, com os suportes simples ou múltiplos podem ter de ser considerados.

Em geral, pode dizer-se que para uma profundidade igual de escavação e um número idêntico de escoras ou âncoras, maiores profundidades de incrustação são necessárias para paredes totalmente fixas quando comparado com paredes simplesmente apoiadas, mas que isso resulta em forças internas inferiores, as deformações da parede e forças de Chor an-. Paredes com fixidez parcial na base estar em algum lugar entre as formas simplesmente apoiadas e totalmente fixos em relação às tensões e deformações. A decisão sobre a condição de apoio na base da parede é feita pelo engenheiro de projeto com base nos requisitos do respectivo projeto de construção.

O comportamento de deformação das paredes simplesmente apoiadas e fixas é fundamentalmente diferente. Para parede afixed, uma rotação em torno de sua base teórica é assumido, que, para apoiar uma parede simplesmente portado, um deslocamento paralelo da base da parede é assumido. A imagem seguinte mostra os deslocamentos em que o projeto é baseado e suas distribuições de estresse correspondentes.

Paredes com diferentes condições de apoio na base e mais de uma linha de âncoras

Paredes com mais do que uma fila de pontos de fixação podem ser calculados como descrito acima, utilizando condições de contorno idên- ticos. Que institui a profundidade embedment é realizada através da condição de contorno força ou deformação na base da parede de acordo com a secção 6.5.

Deve salientar-se que, devido à indeterminação estática, a solução analítica envolve consideravelmente mais trabalho quando mais do que uma linha de ancoragens é empregue. Nomogramas para calcular ambas as paredes suportadas simplesmente e completamente fixa com duas filas de pontos de fixação podem ser encontrados na literatura (H OFFMANN, 1977) juntamente com as explicações que acompanham.

Vale a pena empregando um computador para estruturas de estacas-prancha com mais do que uma linha de âncoras. programas de design especificamente para fundações calcular o comprimento embedment necessárias automaticamente, dependendo das condições de apoio escolhidos para a seção. Qualquer programa de quadro pode ser utilizada para calcular o comprimento de embebimento por meio de iteração.

Para os fins de criação preliminar, várias linhas de âncoras pode ser aproximada a uma fileira.

Modelando a parede de estaca prancha

A secção de parede prancha HOESCH 1605 estaca é discretizado com elementos de viga de 3 nós assumindo um deslocamento quadrática. Um comportamento elástico linear é assumido para a parede de estaca prancha. Usando as propriedades de seção do apêndice A, obtemos os seguintes parâmetros do sistema:

E = 2.1 · 108 kN/m2
A = 1.363 · 10-2 m2/m
I = 2.8 · 10-4 m4/m
E = 1.05 kN/m/m

=> EA = 2 862 300 kN/m; EI = 58 800kNm2/m

A superfície limite estaca prancha / solo é discretizado com elementos de interface. O ângulo de parede de fricção para superfície limite do aço / solo é dada como δ = 2φ / 3. A fim de alcançar uma ligação realista entre a base da parede e do corpo de solo, os elementos de interface são estendidos 2 m para dentro do orifício do solo. No entanto, δ = φ se aplica para esses elementos de interface.