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Vari metodi di progettazione hanno dimostrato utile per l’analisi di strutture thestructural palancole. Ci sono metodi basati sulla teoria classica / terra passivo attivo pressione, l’idealizzazione del sottosuolo attraverso modelli molla elastica-plastica, e gli approcci carico di rottura. pareti palancole appartengono alla classe di strutture di fissaggio a parete di tipo il cui design è coperto dalla sezione 10 della norma DIN 1054: 2005-01. DIN 1054 è uno standard primario che fornisce un formato generale per tutte le analisi. La creazione di azioni, resistenze, procedure di calcolo e la costruzione è coperta dalle norme specialistiche e le raccomandazioni della società tedesca per Geotecnica (DGGT).

In accordo con lo stato attuale della tecnica, strutture palancole sono calcolati e dimensionati con l’aiuto di computer in questi giorni. E ‘tuttavia essenziale per il progettista di avere una buona conoscenza dei vari metodi di calcolo, sia allo scopo di controllare i calcoli del computer o per il compimento di progetti preliminari semplice e veloce.

Urgente è usato principalmente quando ci sono severe restrizioni imposte ai rumori e vibrazioni. Questo è soprattutto il caso in quartieri residenziali, molto vicino agli edifici esistenti, scarpate. In contrasto con la guida utilizzando martelli di impatto e le tecniche di vibrazione, le palancole sono semplicemente costretti a terra mediante pressione idraulica. Rumore e vibrazioni sono quindi ridotti al minimo. Si distingue tra impianto di pressatura supportato da una gru, impianti guidati da un leader e impianto supportato sulle teste dei pali già guidato.

Nel primo metodo, una gru solleva il frantoio su un gruppo di pali che vengono poi pressato nel terreno per mezzo di cilindri idraulici (come l’immagine di seguire mostra). A tale scopo, i cilindri idraulici viene fissato ogni pila singolo foglio. Dapprima, il peso proprio della pianta pressatura e palancole stessi agiscono come reazione alla forza di pressatura. Poiché le palancole sono guidati ulteriormente nel terreno, è sempre più l’attrito pelle che fornisce la reazione. Sia U e Z sezioni possono essere premuti, e il metodo possono anche essere utilizzati per estrarre palancole.

La base dei calcoli strutturali è una rappresentazione realistica, idealizzata del sistema. A causa dell’interazione terreno-struttura complessa, il carico sulla parete palancole è direttamente dipendente dal comportamento di deformazione di questi due componenti. Il comportamento deformazione della parete dipende, da un lato, le condizioni di supporto alla base della parete, e, dall’altra, su eventuali rinforzi o tasselli di supporto alla parete di sopra del livello fondazione (W EISSENBACH, 1985).

In termini di supporto conditionsat base teorica della parete, si distingue tra pareti supportati semplicemente, parzialmente fissi e completamente fissi.

In termini di un eventuale sostegno, oltre le pareti non supportati, quelli con supporti singoli o multipli potrebbe essere necessario prendere in considerazione.

Generalmente, si può dire che per una profondità pari di scavo e un numero identico di puntoni o tasselli, sono necessari da pareti fisse rispetto pareti semplicemente appoggiate profondità maggiori embedment, ma che ciò comporta forze interne inferiori, deformazioni murali e forze Chor an-. Pareti con fissità parziale alla base si collocano tra le forme semplicemente appoggiate e completamente fissi rispetto alle sollecitazioni e deformazioni. La decisione relativa alla condizione di sostegno alla base della parete è fatta dal progettista in base alle esigenze del rispettivo progetto di costruzione.

Il comportamento di deformazione delle pareti semplicemente appoggiate e fissi è fondamentalmente diverso. Per parete afixed, una rotazione attorno al suo base teorica è assunta, mentre per un semplice supporto parete portato, uno spostamento parallelo della base della parete è assunto. L’immagine di seguire mostra gli spostamenti su cui si basa il progetto e le loro distribuzioni di stress corrispondenti.

Pareti con più di una fila di tasselli possono essere calcolati come sopra descritto utilizzando condizioni al contorno identiche. Stabilire la profondità di posa viene effettuata tramite la forza o deformazione condizione al contorno alla base della parete secondo la sezione 6.5.

Va ricordato che a causa della indeterminatezza statico, la soluzione analitica comporta molto più lavoro quando più di una fila di tasselli è impiegato. Nomogrammi di calcolo entrambe le pareti semplicemente appoggiate e completamente fissa con due file di tasselli possono essere trovati in letteratura (H Offmann, 1977) insieme spiegazioni accompagnamento.

Vale la pena impiegare un computer per strutture palancole con più di una fila di tasselli. programmi di progettazione specificamente per le fondazioni calcolare la lunghezza desiderata radicamento automaticamente in base alle condizioni di supporto scelto per la sezione. Qualsiasi programma telaio può essere usato per calcolare la lunghezza embedment mediante iterazione.

Ai fini della progettazione preliminare, molte file di tasselli possono essere approssimate a una riga.

La sezione di parete palancole HOESCH 1605 è discretizzato con elementi trave a 3 nodi ipotizzando uno spostamento quadratica. Un comportamento elastico lineare, si presume per la parete palancole. Utilizzando le proprietà della sezione da appendice A, otteniamo i seguenti parametri di 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

La superficie di confine palancole / terreno viene discretizzato con elementi di interfaccia. L’angolo di attrito muro per la superficie di confine in acciaio / suolo è dato come δ = 2φ / 3. Al fine di ottenere un legame realistico tra base della parete e il corpo del suolo, gli elementi di interfaccia sono estese 2 m nel corpo del suolo. Tuttavia, δ = φ si applica per questi elementi dell’interfaccia.

Possibilità e limiti

Come metodi analitici di computazione, FEM comporta errori di modellazione a causa di deviazioni del problema fisico-matematico equivalente dal problema più dati errori iniziali a causa di imprecisioni nei valori scelti dei parametri iniziali del modello ad elementi finiti dai valori reali. E come altri metodi di discretizzazione, FEM coinvolge anche errori procedurali (errori numerici) a causa della deviazione della soluzione del problema discretizzata dalla soluzione del problema continuo più errori di arrotondamento dovuti alla deviazione della soluzione con i valori numerici esatti dalla soluzione con valori numerici approssimati (computer di aritmetica).

Raccomandazioni relative all’uso di FEM in geotecnica

Dal 1991 il “numerici in Geotecnica” gruppo di lavoro ha pubblicato quattro serie di raccomandazioni (solo in tedesco) per l’uso di FEM in geotecnica:
• Set 1 – Raccomandazioni generali per la modellazione (Meißner, 1991)
• Set 2 – Raccomandazioni modellazione per cunicoli sotterranei (Meißner, 1996)
• Set 3 – Raccomandazioni modellazione dei lavori di scavo (Meißner, 2002)
• Set 4 – Raccomandazioni per i modelli materiali per i terreni, la modellazione per la manutenzione analisi, la stabilità e le acque sotterranee (Schanz, 2006)

In EAB raccomandazione R 103, W EISSENBACH (2003) parla l’uso del FEM nell’ambito di applicazione della nuova norma DIN 1054. Ulteriori raccomandazioni per quanto riguarda la modellazione si possono trovare anche in P OTTS ET AL. (2002). Una descrizione delle diverse fonti di errori ed effetti di errore corrispondenti quando si utilizza FEM in geotecnica è dato, ad esempio, in (Hugel 2004/2005). Raccomandazioni per ridurre gli errori procedurali possono essere ottenuti dai libri di testo generali sul FEM, in particolare per i problemi non lineari, ad esempio, in (RIGGERS W, 2001) o (BAT H E, 2002).

Guida degli effetti comportino guidare la palancole nel terreno con una successione di colpi martello- (come l’immagine di seguire mostra). Un tappo in legno di guida è di solito posto tra il martello e la palancole. Si distingue tra i sistemi di Slow e rapida azione. piante ad azione lenta, come martelli goccia e martelli diesel viene utilizzato principalmente in terreni coesivi in ​​modo che la pressione dell’acqua interstiziale conseguente ha tempo per dissipare tra i singoli colpi. In un martello goccia, un peso viene sollevato meccanicamente e quindi lasciata cadere da un’altezza h. I moderni martelli goccia operano idraulicamente. Il numero di colpi può essere impostato come richiesto tra 24 e 32 colpi al minuto. L’altezza di caduta di un martello diesel è determinata dalla esplosione di una miscela aria / combustibile in un cilindro. A seconda del tipo di martello, il peso viene sia consentito cadere liberamente sul cappuccio di guida o invece il peso può essere frenato sulla sua corsa verso l’alto da un buffer di aria e poi accelerato sulla sua corsa verso il basso da una molla. Utilizzando quest’ultima tecnica, 60-100 colpi al minuto sono possibili, mentre con il martello non accelerata la cifra è di soli 36-60 colpi al minuto. martelli Rapid-azione sono caratterizzati da elevato numero di colpi al minuto: tra 100 e 400. Tuttavia, il peso guida è corrispondentemente più leggero. martelli Rapid-action sono guidati da aria compressa e il peso è accelerato mentre cade.

Il capo del palancole possono essere sottoposte ad eccessive sollecitazioni durante l’impatto di guida se il cane è troppo piccolo o la resistenza del terreno è troppo grande. Possibili rimedi sono di rafforzare la testa o usare un martello più grande. Nel caso di una elevata resistenza a terra, eccessiva forza motrice o un cappuccio di guida non correttamente collegato, il palo può fibbia sotto del punto di impatto. Per evitare questo, utilizzare le sezioni più spesse o allentare il terreno in anticipo.

Il collegamento a cerniera di un ancoraggio ad una parete palancole trogolo-tipo è effettuata su sul centro dell’asse di gravità nella vasca, soprattutto su pareti con interblocchi. Nel caso di pareti palancole combinati, il web del palo portante offre le migliori opzioni di connessione. Il collegamento tramite un fascio tappatura nella parte superiore della parete palancole è un’altra opzione soprattutto adatto a piccoli pali tensione e pareti palancole leggeri. Con tasselli filettati c’è la possibilità aggiuntiva di un collegamento con una piastra lavatrice, incernierato piastra di giunzione e dado. Per evitare di dover installare un ancoraggio ad ogni trogolo, un waling orizzontale in acciaio o in cemento armato può essere previsto per distribuire il carico. Questo dovrebbe essere posizionato sul lato terra nel caso di strutture di banchina, e sul lato scavo nel caso di locali scavo al fine di garantire una facile rimozione.

Le ancore possono essere installati prima o dopo erigere la parete palancole. Mantenere la posizione prevista per l’ancoraggio, che è necessario per raggiungere una connessione accurata, è più facile da stabi- no durante l’installazione degli ancoraggi seguito. pali di ancoraggio possono essere guidati attraverso un’apertura tagliata nella parete palancole, per esempio. Le immagini successive mostrano possibili ancoraggio-palancole dettagli della connessione.

Problema 2D / 3D

Strutture muro di contenimento sono generalmente simulate con modelli equivalenti 2D per scopi FEM (che è, naturalmente, non è possibile con problemi distintamente 3D quali gli angoli di scavi). strutture risolti, come rinforzi, ancore, sfalsati pareti palancole o pareti portanti pali possono essere presi in considerazione circa nel modello equivalente 2D ma assumendo rigidezze equivalenti relativi ad una lunghezza di 1 m di parete. Ogni singolo caso deve essere controllato per assicurare che la struttura equivalente non presenta alcuna proprietà non realistiche. Esempi di questo sono: 2D ancore equivalenti non possono alleviare la pressione della terra che agisce sul muro di sostegno, 2D muri equivalenti per pareti palancole sfalsati potrebbero non essere impermeabile a livello della pila sfalsata estremità, 2D muri equivalenti per pareti portanti pali non può mobilitare eventuali irrealisticamente grandi pressioni terra passivi. Non è chiaro se tutte le deformazioni e le sollecitazioni calcolate con il modello equivalente 2D sono al sicuro; vedi (Hugel, 2004), per esempio. Esempi di 3D complessa analisi delle strutture palancole può essere trovato in (BOLEY et al., 2004) e (M ARDFELDT, 2006).

Generalizzazione del sottosuolo

Gli strati del suolo e delle condizioni delle acque sotterranee devono essere generalizzati nel modello elementi finiti a seconda del database. Tuttavia, nel farlo, si deve garantire che il comportamento meccanico ed idraulico del modello ad elementi finiti è comparabile con il problema iniziale.

Segmento sottosuolo e condizioni al contorno

La dimensione del segmento sottosuolo necessario precisare tale che i confini non hanno alcun effetto signifi- signi sulle deformazioni nel punto di trasferimento del carico o tale che le condizioni al contorno sono noti. Le stime delle dimensioni necessarie possono essere trovati in (MEISSNER, 2002) per il caso di scavi.

Non linearità geometrica

Strutture muro di sostegno sono generalmente progettati per essere così rigido che le analisi agli elementi finiti possono essere basate su linearità geometrica. Nel caso di una resistenza di terra cedevole e / o cedevole ormeggio, analisi comparative possono essere utilizzati per verificare se non linearità geometrica deve essere presa in considerazione.

Palancole muri sono di solito discretised con elementi strutturali (trave o shell elementi).questo tipo di discretisation può causare problemi se sotto un carico verticale, un significativo parte del carico trasportato attraverso la base della parete.nel caso delle singole sezioni, un’estensione di elementi dell ‘interfaccia può essere presa in considerazione alla base del muro che la   palancole   sezione può penetrare nel terreno e non realistico stress peaks può verificarsi nel corpo del suolo al di sotto della base del muro – vedi raccomandazione e4-15 in (s chanz, 2006).nel caso di combinata palancole mura sotto carico verticale dove in misura considerevole pressioni sono mobilitati, con la pressione può essere modellato con l’aiuto di un potente raggio trasversale alla base del muro (meissner, 2002).

Nel caso di un palancole nel muro, il modello 2d equivalente deve tener conto del fatto che la base della parete è permeabile equivalente.

Laddove possibile, la forza di trasferimento tra palancole muro e del suolo deve essere modellato con elementi di interfaccia o di kinematic contatto formulazione.questo garantisce che nessuna resistenza sottolinea vengono trasferiti lungo la palancole / suolo boundary, superfici, con azione corrispondente effetti irreversibili scivolando tra palancole muro e del suolo può avere luogo.bilineare contatto e attrito principi sono utilizzati per questo nel caso più semplice.