Stanovení únosnosti tmelených ocelových žebírkových svorníků 3D numerickým modelem

Kód výsledku v 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>

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Stanovení únosnosti tmelených ocelových žebírkových svorníků 3D numerickým modelem

Popis výsledku v původním jazyce

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.

Název v anglickém jazyce

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

Popis výsledku anglicky

The routine calculation load capacity of cemented steel ribbed bolt set up the value of the shear strength on interface between ground and an anchoring structure that is built from rod element embedded in grout. This approach assumes a constant distribution of shear stress and a static axial shift of the rod. Other factors are left over. Ribs on rod and an impact of them such as an axial shift that collaterally initiates deformation in radial direction in rod grout envelope as well as in ground around it are out of any consideration. The radial deformation cause a tensile tangential stress in both grout envelope and ground around. When the tensile tangential stress value surpass the tensile strength of them than the radial cracks appear in respective material with a subsequent decrease or total loss of the load capacity of a cemented steel ribbed bolt. The source of the load capacity loss is not the supposed one thought with routine calculation. The paper displays an analysis for the ground radial deformation and its part in loss of the load capacity for a cemented steel ribbed bolt. The 3D numerical model of a concrete cylinder of the diameter of 150 mm substitutes the ground. Model values of steel ribbed bolt correspond with real dimension and mechanical parameters of the steel ribbed bolt type CTK 25. The steel ribbed bolt is placed in a hole of the diameter of 35 mm in the centre of the cylinder. Model values of the model material of a cement grout corresponds to the real ones. The load test is not modelled as standard by applying a tensile force to the bolt head. This time the load is applied by prescribed axial shift put on the rod along. Values of the axial shift of steel ribbed bolt are taken from test on physical 1:1 model of cement grouted steel ribbed bolt embedded in concrete matrix. The test has been done in the laboratory of VSB-Technical University of Ostrava, FAST Department of Geotechnics and Underground Construction.

Druh

D - Stať ve sborníku

CEP obor

JM - Inženýrské stavitelství

OECD FORD obor

—

Projekt

<a href="/cs/project/TE01020168" target="_blank" >TE01020168: Centrum pro efektivní a udržitelnou dopravní infrastrukturu (CESTI)</a><br>

Návaznosti

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

Rok uplatnění

2016

Kód důvěrnosti údajů

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

Název statě ve sborníku

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

ISBN

978-80-906452-0-2

ISSN

—

e-ISSN

—

Počet stran výsledku

5

Strana od-do

1-5

Název nakladatele

Česká tunelářská asociace

Místo vydání

Praha

Místo konání akce

Praha

Datum konání akce

23. 2. 2016

Typ akce podle státní příslušnosti

EUR - Evropská akce

Kód UT WoS článku

—