PROCJENA NOSIVOSTI VLAČNIH TEMELJA

1. PROCJENA NOSIVOSTI VLAČNIH TEMELJA Vanja Karakaš

2. 1. UVOD • nova mreža mobilne telefonije VIP-Net u Hrvatskoj obuhvatila je izvedbu oko 300 stupnih mjesta sa visinama stupova od 24 do 60 metara • projekt temeljenja svakog pojedinog stupa radi se na temelju geotehničkih istražnih radova, rezultata probnog opterećenja temelja, te tipskih projekata • obzirom na bitno različite geotehničke uvjete na koje se nailazi u sjevernom, odnosno južnom dijelu Hrvatske, a vezano za različitost u geološkoj i litološkoj građi, predviđena su generalno dva programa istraživanja

3. mora se obratiti pozornost i na to da se Republika Hrvatska dijeli na dvije vjetrovne regije, kontinentalnu i obalnu • s ciljem da bi građevina bila upotrebljiva i prije svega sigurna, dolazi se do krajnje točke prije same gradnje, a to je proračun nosivosti i optimizacija temelja

4. 2. GEOLOGIJA REPUBLIKE HRVATSKE • na području Republike Hrvatske mogu se izdvojiti generalno dvije geotektonske cjeline, Panonski prostor na sjeveru zemlje, te pojas Dinarida na njenom jugu • panonski prostor karakteriziraju ravničarska područja unutar kojih se javljaju osamljene, izolirane gore • izgrađen od nevezanih i mekih stijena • obzirom na litologiju, to su uglavnom klastične naslage uz nešto karbonata; konglomerati, pješčenjaci, pijesci, šljunci, lapori, gline, vapnenci

5. područje Dinarida obuhvaća planinski prostor, te jadranski priobalni prostor s otocima, na jugu zemlje • u njemu se mjestimično nailazi na strukture izgrađene od klastita, dok je uglavnom riječ o kompleksu izgrađenom od karbonata - vapnenci i dolomiti, nešto manje klastita i vulkanita • miocenski i pliocenski sedimenti (lapori, pješčenjaci, vapnenci, pijesci i šljunci) • na karbonatnim stijenama (vapnenci i dolomiti), često je razvijen pokrivač izgrađen od terra rosse ili naslaga deluvijalnog podrijetla • morfološke pojave koje se javljaju skupnim imenom nazivamo krš, a nastale su uz pomoć rada vode te posredstvom tektonike - škrape, vrtače, ponori, jame, uvale, polja i spilje

6. Geološka karta republike Hrvatske

7. 3. osnovni PRINCIPi DIMENZIONIRANJA vlačnih TEMELJA • razdvojeni temelji čeličnih rešetkastih antenskih stupova izloženi su djelovanju kako tlačnih tako i vlačnih sila • ove sile javljaju se uglavnom kao rezultat djelovanja horizontalnih opterećenja na stup, a uzrokovane su udarima vjetra • antenski su stupovi vrlo visoke građevine i kao takvi su izloženiji naletima vjetra • ovaj slučaj opterećenja kritičniji je od djelovanja tlačnih pritisaka na temelj, pa se stoga dimenzioniranje temelja stupova vrši prema vlačnoj sili

8. Republika Hrvatska je podijeljena na kontinentalnu i obalnu vjetrovnu regiju - u kontinentalnoj regiji brzina vjetra koja se unosi u proračun iznosi 150 km/h, dok je brzina u obalnoj regiji 200 km/h • za proračun nosivosti temelja na čupanje, tj. vlačnu silu, potrebno je odrediti nedrenirane parametre posmične čvrstoće • ti fizikalnomehanički parametri sredine, u kojoj se vrši temeljenje, mjerodavni su za uvjete koji se javljaju u tlu, a vezano za najnepovoljniji slučaj kada je antenski stup izložen naglim i kratkotrajnim udarima vjetra

9. 4. MÜLLER-ov POSTUPAK Težina betonskog temelja: Težina nasipa iznad temeljne stope:

10. Dimenzije temelja

11. Trenje nasipa i prirodnog tla: Posmična sila pri aktivnom tlaku:

12. Posmična sila pri pasivnom otporu: Trenje betonske stope temelja i prirodnog tla:

13. Faktor sigurnosti protiv okomitog pomaka vlačnog temelja: Faktor sigurnosti protiv izvlačenja vlačnog temelja:

14. 5. GRANIČNO STANJE UPL PREMA EUROKOD-u 7 • UPL (engl. UPLIFT, hrv. IZDIZANJE) je kranje granično stanje definirano kao: Gubitak ravnoteže konstrukcije ili tla zbog izdizanja pod utjecajem tlaka vode (uzgona) ili drugih vertikalnih djelovanja • do dizanja razine vode dolazi kad je nivo vode u okolnom području građevine viši od nivoa vode ispod građevine pa dolazi do izjednačavanja nivoa vode usljed djelovanja gravitacije

15. Pojave kod UPL graničnog stanja

16. općeniti oblik dokaza protiv dosizanja graničnog stanja IZDIZANJA: • zbog toga što izdizanje uključuje pretežno vertikalna djelovanja, provjera stabilnosti protiv izdizanja se izražava u Eurokodu 7 pomoću nejednakosti: učinak projektno destabilizirajućih djelovanja učinak projektno stabilizirajućih djelovanja projektni otpor koji pomaže pri stabiliziranju strukture projektno vertikalno destabilizirajuće djelovanje projektno trajno destabilizirajuće djelovanje projektno promjenjivo destabilizirajuće djelovanje projektno trajno stabilizirajuće djelovanje

17. Autocesta podložna izdizanju

18. Vrijednosti parcijalnih koeficijenata sigurnosti

19. 5. Neki Primjeri izvedenih temelja u različitim vrstama tla i dijelovima Hrvatske

25. 6. Numerički primjeri 6.1. Müllerov postupak

28. Faktor sigurnosti protiv okomitog pomaka temelja: Faktor sigurnosti protiv izvlačenja temelja:

29. 6.2. Dokaz nosivosti prema Eurokod-u 7 Projektno destabilizirajuće djelovanje:

30. Projektno stabilizirajuće djelovanje: Projektni otpor:

31. Dokaz protiv izvlačenja:

32. Stupanj iskorištenja: Vertikalni pomak/nefaktorizirano:

34. Stupanj iskorištenja:

35. 7. zaključak O kvaliteti geotehničkih istražnih radova uvelike ovisi kvaliteta projektiranja i izgradnje objekata, te njihova opstojnost kroz vrijeme. Izgradnja antenskih stupova nove mobilne telefonije na području Republike Hrvatske velik je i složen projekt. On podrazumjeva izgradnju više od stotinu antenskih stupova na području čitave zemlje. Svaki stup predstavlja jedan objekat impozantne visine čiju opstojnost je potrebno osigurati pravilnim temeljenjem. Za dobivanje proračunskih parametra za potrebe dimenzioniranja temelja potrebno je stoga provesti opsežna geotehnička istraživanja.

36. Vidljive su i neke bitne razlike između prikazanih starih i novih metoda. U novoj metodi prema Eurokod-u 7 provodi se faktoriranje svih elemenata u proračunu i to vanjskog povoljnog i nepovoljnog djelovanja, parametara tla i otpora i to u kombinaciji propisanih vrijednosti. Na taj način više ne postoji globalni faktor sigurnosti, pa se kao mjera optimalnog projektiranja uvodi pojam stupnja iskorištenja. Provjerom stupnja iskorištenja možemo vidjeti da li je naša konstrukcija optimalno dimenzionirana. Cilj nam je približiti se jedinici, što je vrijednost koju ne smijemo prijeći. Optimumom se smatra ako smo unutar 5% od maksimuma. Ako smo daleko od maksimuma, onda smanjujemo dimenzije temelja da bi se približili optimumu.