Load Capacity of a Cemented Steel Ribbed Bolt Set up on 3D Numerical Analysis

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F61989100%3A27120%2F16%3A86100458" target="_blank" >RIV/61989100:27120/16:86100458 - isvavai.cz</a>

Result on the web

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

Stanovení únosnosti tmelených ocelových žebírkových svorníků 3D numerickým modelem

Original language description

Standardní výpočet únosnosti tmelených ocelových žebírkových svorníků spočívá ve stanovení hodnoty smykové pevnosti kontaktu rozhraní vnějšího pláště tmele s horninou. Tento přístup předpokládá konstantní rozložení smykových napětí a konstantní axiální posun po délce ukotvení. Nezohledňuje však činnost žebírek a jejich vliv na přetvoření tubusu tmele v radiálním směru a přenos tohoto přetvoření na horninové prostředí. Tyto radiální přetvoření vyvolávají tahová tangenciální napětí jak v tubusu tmele, tak v přiléhající oblasti horninového prostředí kolem obvodu tubusu tmele. Překročí-li hodnoty tahových tangenciálních napětí tahovou pevnost příslušných materiálů, dojde u nich k vzniku radiálních trhlin, s následným poklesem, nebo ztrátou únosnosti ukotvení. Příčiny porušení ukotvení v tomto případě jsou odlišné od mechanismu porušení u standardního výpočtu únosnosti. Předložený článek přináší výsledky rozboru činnosti ukotvení tmeleného ocelového žebírkového svorníku s ohledem k výše jmenovaným skutečnostem. Problém je řešen 3D numerickým modelem. Prostředí je modelováno válcovým betonovým tělesem o průměru 150 mm. Model ocelového žebírkového svorníku, včetně žebírek, odpovídá rozměrově i mechanickými materiálovými parametry skutečné ocelové žebírkové tyči typu CTK 25. Svorník je umístěn ve vývrtu o průměru 35 mm. Mechanické parametry tmele byly voleny tak, aby jejich hodnoty odpovídaly cementové maltě. Zatěžovací zkouška není modelována standardním zatěžováním svorníkové tyče silou. Tentokrát je zatěžování provedeno zadáním posunů podél svorníkové tyče. Hodnoty posunů jsou převzaty z měření získaných na fyzikálních (1:1) modelech tmelených ukotvení žebírkových tyčí, které byly uskutečněny na VŠB-TU Ostrava, FAST katedrou geotechniky a podzemního stavitelství. Numerický model je obrazem předchozích fyzikálních modelů ve všech okolnostech a jeho úkolem je doplnit poznatky, které nelze fyzikálním modely dosáhnout.

Czech name

Stanovení únosnosti tmelených ocelových žebírkových svorníků 3D numerickým modelem

Czech description

Standardní výpočet únosnosti tmelených ocelových žebírkových svorníků spočívá ve stanovení hodnoty smykové pevnosti kontaktu rozhraní vnějšího pláště tmele s horninou. Tento přístup předpokládá konstantní rozložení smykových napětí a konstantní axiální posun po délce ukotvení. Nezohledňuje však činnost žebírek a jejich vliv na přetvoření tubusu tmele v radiálním směru a přenos tohoto přetvoření na horninové prostředí. Tyto radiální přetvoření vyvolávají tahová tangenciální napětí jak v tubusu tmele, tak v přiléhající oblasti horninového prostředí kolem obvodu tubusu tmele. Překročí-li hodnoty tahových tangenciálních napětí tahovou pevnost příslušných materiálů, dojde u nich k vzniku radiálních trhlin, s následným poklesem, nebo ztrátou únosnosti ukotvení. Příčiny porušení ukotvení v tomto případě jsou odlišné od mechanismu porušení u standardního výpočtu únosnosti. Předložený článek přináší výsledky rozboru činnosti ukotvení tmeleného ocelového žebírkového svorníku s ohledem k výše jmenovaným skutečnostem. Problém je řešen 3D numerickým modelem. Prostředí je modelováno válcovým betonovým tělesem o průměru 150 mm. Model ocelového žebírkového svorníku, včetně žebírek, odpovídá rozměrově i mechanickými materiálovými parametry skutečné ocelové žebírkové tyči typu CTK 25. Svorník je umístěn ve vývrtu o průměru 35 mm. Mechanické parametry tmele byly voleny tak, aby jejich hodnoty odpovídaly cementové maltě. Zatěžovací zkouška není modelována standardním zatěžováním svorníkové tyče silou. Tentokrát je zatěžování provedeno zadáním posunů podél svorníkové tyče. Hodnoty posunů jsou převzaty z měření získaných na fyzikálních (1:1) modelech tmelených ukotvení žebírkových tyčí, které byly uskutečněny na VŠB-TU Ostrava, FAST katedrou geotechniky a podzemního stavitelství. Numerický model je obrazem předchozích fyzikálních modelů ve všech okolnostech a jeho úkolem je doplnit poznatky, které nelze fyzikálním modely dosáhnout.

Type

D - Article in proceedings

CEP classification

JM - Structural engineering

OECD FORD branch

—

Project

<a href="/en/project/TE01020168" target="_blank" >TE01020168: Centre for Effective and Sustainable Transport Infrastructure (CESTI)</a><br>

Continuities

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Publication year

2016

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Article name in the collection

Podzemní stavby Praha 2016 : 13. mezinárodní konference : 23.-25.května 2016, Praha, Česká republika

ISBN

978-80-906452-0-2

ISSN

—

e-ISSN

—

Number of pages

5

Pages from-to

1-5

Publisher name

Česká tunelářská asociace

Place of publication

Praha

Event location

Praha

Event date

Feb 23, 2016

Type of event by nationality

EUR - Evropská akce

UT code for WoS article

—