SGI Varia 25

I FIG 3.4.2:1 visas kvoten 1 där betecknar medel-0111

02 ¹ 01

+- h llf' th t . , 1 +-''' "k t~ .. d O

-tale•J r .,a ⁰ _as e en _via norma a .corsc. u ror a . :i m

under försök med 1 väntetid och 1 betecknar medeltalet 02

för llfastheten vid normala försök utförda 0.5 m under normala försök. Resultatet tyder att sök med

etid inte m~dför samma stora sänkning av hållfast en p~ provningsnivån därunder som i Seut (Flaate,

1966).

överhuvudtaget rör sir::s om n2.gon sänkning i Skå Edeby utgör denna i medeltal endast n~gra procent.

59 undantag av ovann~mnda

Rot.hast. 1/2 n över ang. nivå

I

3,4.3

Försök l Unplands Väsby

provyta

II,

Upplands Väsby, har fältvingborrförsök

med

lång väntetid (>15 h) utförts för att best2mma rotations-hastighetens inverkan. Även normala försök med fiiltvins;-borr har utförts. Avståndet mellan provningsnivåerna i ett hål var 0.5 m.

Medeltalet för hållfastheten vid normala försök, t , be-räknades för olika nivåer varvid de värden medbe-räknades som 01 bestämts i hål där man på ovanförliggande nive. i samma hål utfört försök med lång väntetid. Därefter beräknades för olika nivåer 1

02 , som betecknar medeltalet för h~llfast-heten vid normala försök varvid de v~rden medräknats som bestäffits i hål d~r man på ovanförliggande nivå i samma h&l utfört normalt försök. I FIG 3.4.3:1 visas kvoten mellan dessa ~edeltal, t

0111

02 , som funktion av djupet. Försök Lled lång väntetid synes inte ha någon eller endast obetydlig in-verkan oå hållfastheten för underliggande nivå. Det hösa värdet på kvoten på 11.5 m djup kan förklaras av den rela-tivt stora spridningen i h~llfasthet på denna nivå. Resul-tatet i Upplands Väsby stämmer i stort~med det i Skå Edeby men avviker från det tidigare omnämnda

i

Seut (Flaate,

1966).

1

·--.&/

tJ;'?, . }; l) { ')

--~----D--1----'---1---+----_,___ _ _ _^,+·~

-. !_I i

. ·.O . .

---·-·-····

_____

^{;_ -}-

.

^{: ' -.}

:--·//

^{/ -}

^:---

^.

:

^.

' \ . :0. : '

:---11- ·---- ... •-···: ________ \-. .... ---·- : __ :__ .____ :---··-~---·-····--···•··•··---·•··

. I .

_' ⁱ _, ^: _i ^• _, ^{" .} _{L . ;} ^{: .} _'

I ⁱ

' ·. .

-6 i

FIG 3.4.3:1 Kvoten (medeltal) mellan hållfastheten vid normala försök utförda 0.5 m under försök med väntetid >15 tim. och hållfastheten vid normala försök utförda 0.5 m under nor-mala försök.

3.4.t Slutsatser

De utförda försöken i Edeby oc~ Upplands Väsby t r p& att utf6rande av vin~borrf6rs~k med v~ntetid >15 h

e eller endast obetydl påverkar lerans h&llfasthet

0.5 m under provnivån. Detta strider mot de i Seut er-lna resultaten (Flaate,

1966),

^{som sar} att håll st-heten sjönk med 10

a

20% om man ovanförligg2nde nivå, l m ver, utfört vin~borrförsök med 4 h väntetid.

-z t-:_.J U~nCl'donsstor~J_C>!r·.·..L ,, (1-</nl . :: 2) be-roende av vingdonsstorleken. Vridmomentets storlek ökar med vingdonsstorleken och därmed även torsionen i stängerna. För att uppnå sa:mma rotationsvinkel vid vingdonet erfordras där-för en större vridning av stängerna vid vingtorrinstrunentet.

Den vinkel som vingdonet ~åste rotera för att rno• entmaximum skall uppnås kan emellertid tänkas bero på vingdonsdiametern, genom att en lägre vinkel kan tänkas erforderlig för större vingdon. Detta motverkar effekten av skillnaden i torsion, även om denna dock torde överväga. Då tiden t i l l brott in-verkar på lerans hållfasthet, kan detta förklara att olika vingdon ger olika hållfasthet.

Vid försök med standardvingborr, typ SGI, mäts momentet vid stängernas övre ände. Friktion, somyförekcmmer mellan f6r-längningsstänger och skyddsrör f~r en relativt sett st6rre inverkan vid små vingdon p g a det lägre vridmomentet vid brott.

Spänningsf6rdelningen kan tänkas vara jämnare vid små vingdon.

P g a mindre torsion

i

ett mindre vingdon averensstämmer

spänningsf6rdelningen i de båda horisontella ändytorna bättre med v2randra samtidigt som den är jämnare utmed den vertik2la

donsstorleken. Att torsionen i institutets vingdan

-':'örsL,_2bar framgår ^av avspitt

3.9.

Area- respektive perirneterkvoten (se avsnitt 3.8) minskar

.. - .. .., ..

med ökad vingdonsstorlek. Störnlr,g;en av Joraen via ving-donets nedpressGing torde därför ha mindre inverkan på ut-värderad skjuvhällfasthet ju större vin~donet Jr.

Vid konstant rotationshastighet ^öl-:ar deformationshastig!-1eten vid brottfigurens mantelyta med ökad diameter. Detta kan inne-bära att den utvärderade hållfastheten blir olika för olika vingdonsstorlekar.

3.5.2 Försöv. ⁱ SkA Edeby

Fältvingborrförsök har utförts vid provyta I och II med 2GI:s vanliga vingborr och med de tre vingdonen H x D = 110 x

• a! ratationshastighet. Kvoten mellan utvärderad skjuvhill-hasthet och T (skjuvh&llfastheten i Gedeltal vid norsala

för-0

sök) visas i FIG 3,5.2:1-2. Det frarngtr att det minsta ving-donet gav högre hållfasthet och det st~rsta lägre h~llfast-het Jn det vingdan scm normalt används, nimligen H x D = --i;o _o::i,,- 'T'"d_{_i} t " l l_{i ~} , 1^{· d Jt} _ 1) vic,.. ^{1 . . .} _vi"d

1-,; x mm. en __ bro tt ,me, e a .1.orso;cen^.c,••

provyta I I med de tre olika vingdonen framgir av FIG

3,5.2:3.

Brott inträffade efter kortast tid vid försök med det minsta vi~cdonet och efter längst tid vid försök med det största

·.ri n::.;do,1c, t.

.L ,

---~----~

. . _ . : •• j

L:...~.:.:..:..;c..:.:..:..:.:..:;..~::..:....:.:..:....::..:..::..:....:.:..:....::..:...:::.:....::..:...::..:..::..:...o'--F...::..:..'--1,...--...l--=i.2'-~-,---.,.--,---~-··--·.! ---·

·1··

.i

·r-·

·-·--1.---+· ^{··t····i-}

^!

.,. I --i·

:i:•·

:1:

:( ·i _.,....cc...;_...:._

T ···1

.. f.:._:: --•. -- - - ; /. -·1.,: .,

,---'-'---·-1-~~- :-...-

^{~ ~~:}

-i ..~ . - l : '. . ; -~-:-: !

·:; _'

- r

_l

:·:i-:::j

_.

i - . .:1

I

· - - - - ~ ; • r • ; • • • -i

' ·1 : - . : . '

c• i··•··• :~-1 )>>-'. ;

__ : ___ L}..-:·

F~ I c; _{.3 2 2} Inverkan av vingdonsstorlek Di1 0 utvirderad

skjuv-PIG 3.5.2:3 Tid t i l l brott för försök ~ed normal rot.hast. (6°/min}.

Vingdon H x D

=

160 x 80 mm: o {medeltal 2 hål) 130 x 65 " x (medeltal 2-19 1) 110 x 55" t (merieltal 2 1)

'/ingborP med vingdan H x D = 110 x 55 rrir;:. Resultaten visar lägre hållfasthet e~hölls jämfört med när försök utfördes med detta vingdon och SGI:s rutinvingborr, åtminstone vid större djup. Detta kan bero på att friktionens inverkan eli-minerats vid försöken med specialvingborr. På 9-12 rn djup var skillnaden mellan försöken med special- och standard-vingborr ca 20%. Detta motsvarar en skillnad i brottmoment på ca 250 Ncm. Som framgår av avsnitt

4.3

har försök med 0-bladii;:,;t ¹¹ vingdon¹¹ visat att frH:tionen vid försök på 10 m djup kan uppgå t i l l ca 200 Ncm, vilket ganska väl st~mmer med den skillnad som erhållits vid försök med special- och stan-dardvingborr.

3.5.3

Försök i Upplands Väsby

På samma sätt som i Skå Edeby har försök utförts med de tre vingdon som ingär 1 SGI:s fältvingborrutrustning. Försöken f:;av emellertid inte samn1a entydiga bi.ld som försöken i Skå Edeby, varför några slutsatser är svåra att dra.

3.5.4

^{Försök i Vesten}

Försök har utförts med SGI:s normala fältvingborr och de två minsta vingdan som hör t i l l standardutrustningen, nämligen H x D = 110 x 55 och 130 x 65 mm. Försöken utfördes med rota-tionshastigheten 6°/min. Hållfastheten blev något högre

(ca 5%) vid försök med det minsta vingdonet än med mellanstor-leken. '.':ledan tiden t i l l brott för det minsta vingdonet ökade från ca 1.5 min på 2 m djup t i l l ca 8 min på 21 m djup, ökade motsvarande tid för mellanvingdonet från ca 3 min t i l l ca

15

^min.

3,5.5

Slutsatser

Som framgått av avsnitt 3.5.1 kan flera faktorer förklara varför försök med olika vingdonsstorlekar (med H/D = 2) kan leda t i l l olika värden på den utvärderade skjuvhållfastheten.

?örsök med olika vingdon~storlekar och institutets standard-vingborr har utförts i Skå Edeby, Upplands Väsby och Vesten.

I Skå Edeby ökade den utvärderade hållfastheten med minskad vingdonsstorle~, medan i Upplands Väsby ingen klar tendens erhölls. I Vesten gav försök med den minsta storleken,

3 x D = 110 x 55 mm, något högre värden än med mellanstor-leken, 130 x 65 mm. Att försök med det minsta vingdonet ger hö~re värden på hållfastheten skulle kunna förklaras av:

l) mindre tid t i l l brott, troligen t i l l större delen beroende på mindre tarsion i förlängningsstängerna, 2) större inverkan av friktion relativt sett,

3) jämnare spänningsfördelning på grund av mindre torsion i vingdonet

Not detta talar att ett mindre vingdan har större area- och perimeterkvot och att vid brott deformationshastigheten vid brottfigurens mantelyta är mindre (om rotationshastigheten är densamma).

Försök i Skå Edeby med specialvingborr och vingdonet 110 x

55

mm tyder på att friktion i utrustningen vid försök med standardvingborren kan ha relativt stor inverkan på utvärde-rad hållfasthet vid försök med det minsta vingdonet.

3-~ Vingdonshöjd (Q = kcnstant)

utanför Stockhblm. Försöken visade att den utvärderade skjuvhällfastheten blev ungefär densamma för samtliga ving-don.

Vid minskad vin~donshöjd färde horisontella ändytorna större betydelse och det blir därför viktigare att den antagna spännincs förde lning;en utr,.ed dessa överenss tärnner med den verkliga.

jorden anisotrop, med avseende på skjuvhållfastheten i horisontal- och vertikalled eller på den rotation som erfordras för att utbilda dessa hällfastheter eller på såväl hållfasthet som rotation, så rr,åste vingdonshöj den

pc. ^a den hållfasthet se~ bestäms med fältvingborr-fö rs:i:<-.

mellan utvärder2d och verklig h~llf~sthet ök~r med • inskad -h1llfastheten. Medelskjuvhållfastheten, vid försök med olika vingdan, kan utvärderas ur försöksresultaten. Eäll-fasthetsvärdena påverkas i olika ~tsträckning av friktion i utrustningen och behandlas inte n~rmare i denna rapport.

3.6.3

Försök med specialvingborr _ Skä Edeby

I Drovyt_c::~_I har försök ut förts r.:ed vingcion av olik2. ~öj cl,

e:1li[:~t TAB 3. 6. 3: l. Vingdonen, av de t :;:ae störs ta. stor-lekarna, var uppbyggde:~ på saIT:r:ia sätt sGr:1 institutets standardvingdon dvs utan genomg~ende vingdonsaxel.

T.:'.l.l:3 3.o.3:1

-Medelskjuvhållfastheten ökar något med ökad vingdonshöjd.

Det högsta vingdonet gav emellertid ungef~r samma hållfast-lletsv~!rde son-,

130

x

65

mm utorr, via. större djup då he.llfast-heten blev lägre (stor torsion, speciellt i det högsta ving-donet).

I

~ . ~. .

I stort sett ökade rotationsvinkeln vid brott lire a o .!': :.::_ ~~.:.

~ingdonshJjd. Speciellt stcr var skillnaten ~ellan de t~i2. stö1"')sta \lingdor1ssto:r·leJ,~c.:r·rlc.. Fö1-i 130 x 65 uppgic}-:=

---·---De~ utvärderade rredelskjuvhällfastheten ökar med ökad vingcionshc5j

c.

liksor:, i stort sett rotaticnsvinkeln vid brott. Sen utvärderade skjuvhållfastheten, vid försök

r;,ed ,':i.ngdon 65 x 65 nnn, vi:'..r ca 95% och t1ed vingdcn

figuren avser benämningen r;new" det nya torsionsstyva vingdonet. För jämf5relse är även rotationsvinkeln för SGI:s standardvingdon inlagd.

0.6 0.8 1.0 1.2 0

---ii-___...____

,...!,_ _

2

4

E

Height of

In document 80. 05. 13 (Page 57-73)