Εφαρμογές τοίχων αντιστήριξης

Abstract

Η παρούσα διπλωματική εργασία μελετά την ανάλυση και σχεδιασμό τοίχων αντιστήριξης. Πιο συγκεκριμένα, έχει ως στόχο : α) την ανάπτυξη ενός αριθμητικού εργαλείου στο ΕXCEL για την πλήρη ανάλυση και σχεδιασμό από γεωτεχνικής και δομοστατικής άποψης και β) να συγκρίνει τις ωθήσεις γαιών ανάλυσης Rankine με την αριθμητικής ανάλυση πεπερασμένων στοιχείων (ΠΣ) για ένα εύρος εδαφών. Στο Κεφάλαιο 1 παρουσιάζεται η εξέλιξη των Τοίχων Αντιστήριξης κατά την διάρκεια της ιστορίας του ανθρώπου και τους τύπους που κατασκευάζουμε στη σύγχρονη εποχή. Στο Κεφάλαιο 2 περιγράφεται ο ευρωπαϊκός κανονισμός - Ευρωκώδικας 7 – για την ανάλυση και σχεδιασμό τοίχων αντιστήριξης. Κατόπιν, στο Κεφάλαιο 3 παρουσιάζεται το θεωρητικό υπόβαθρο των ωθήσεων γαιών που αποτελεί τη βάση της ανάλυσης τοίχων αντιστήριξης. Στο Κεφάλαιο 5 περιγράφονται οι κατηγορίες τοίχων αντιστήριξης από σκυρόδεμα και οι τρόποι αστοχίας τους. Επιπρόσθετα, στο Κεφάλαιο 5 προγραμματίστηκε σε υπολογιστικό φύλλο excel επιτυχώς η ολοκληρωμένη ανάλυση και σχεδιασμός ενός τοίχου αντιστήριξης οπλισμένου σκυροδέματος (Τύπου L) με επιφόρτιση στο επίχωμα. To Κεφάλαιο 6 περιλαμβάνει εκτενείς αριθμητικές αναλύσεις για εύρος μη συνεκτικών άμμων και συνεκτικών αργίλων με τη χρήση ΠΣ, για ελαστικό – απολύτως πλαστικό Μohr – Coulomb κατασταστικό προσομοίωμα. Στο Κεφάλαιο 7 παρουσιάζεται μία σύγκριση εδαφικών πιέσεων υπολογισμένες κατά Rankine και με ΠΣ σε άμμους και αργίλους για τοίχους βαρύτητας από σκυρόδεμα. Η ανάλυση ΠΣ συμπεριέλαβε την πλήρη κατασκευαστική ακολουθία. Το βασικό συμπέρασμα είναι πως η μέθοδος Rankine υποεκτίμησε τις ωθήσεις γαιών σε σχέση με τα ΠΣ, διότι δεν υπήρξε γενικευμένη αστοχία εδάφους, η οποία εξαρτάται από την αντοχή του εδάφους (c΄, φ΄). Ως αποτέλεσμα οι μετακινήσεις ήταν μικρότερες από αυτές που απαιτούνται για αστοχία Rankine. Το μέτρο ελαστικότητας εδάφους είχε λίγη επίδραση στις ωθήσεις γαιών, διότι η κυρίαρχη παράμετρος σε αυτό είναι ο λόγος Poisson.