1. Warunki gruntowe.

2. Współczynniki do obliczania parcia i odporu poszczególnych warstw gruntu.

Rzędna	γ^(n)	γ `^(n)	φu^(n)	c^(n)	Ka	Kp	2c*(Ka)^(1/2)	2c*(Kp)^(1/2)
[ m ]	[kN/m^3]	[kN/m^3]	[ ^o]	[KPa]	1	1	kPa	kPa
0 ÷ 3,80	21	-	19	33	0,509	1,965	23,543	46,259
3,80÷8,20	20	10	32,5	-	0,301	3,322	0	0
8,20÷11,40	19	-	12	20	0,656	1,525	16,199	24,698
11,40÷ ∞	16,5	-	29,5	-	0,340	2,940	0	0

K_a = tg²(45^o- φ/2) K_p = tg²(45^o+ φ/2)

3. Obliczenie parcia i oporu poszczególnych warstw gruntu.

Parcie gruntu z uwzględnieniem obciążenia naziomu q_n = 15 kPa

e_a(z) = q*K_a +γ⁽ⁿ⁾ *z*K_a - 2c (K_a)^(1/2)

Rzędna	γ^(n)	γ^′^(n)	φu^(n)	Ka	Odległość od stopnia warstwy z	ea(z)
[m]	[kN/m^3]	[kN/m^3]	[ ^o ]	1	[ m ]	[kPa]
0.00	21	-	19	0,509	0	-15,908
3,80	21	-	19	0,509	3,8	24,710
3,80	20	10	32,5	0,301	0	25,523
8,20	20	10	32,5	0,301	4,4	38,769
8,20	19	-	12	0,656	0	136,992
11,40	19	-	12	0,656	3,2	176,877
11,40	16,5	-	29.5	0,340	0	83,168
15,00	16,5	-	29,5	0,340	3,6	103,364

Odpór gruntu od rzędnej 6,30 m

e_p(z) = q*K_a +γ⁽ⁿ⁾ *z*K_p + 2c (K_p)^(1/2)

Rzędna	γ^(n)	γ^′^(n)	φu^(n)	Kp	Odległość od stopnia warstwy z	ep(z)
[m]	[kN/m^3]	[kN/m^3]	[ ^o ]	1	[ m ]	[kPa]
6,30	20	-	32,5	1,965	0	0
7,70	20	-	32,5	1,965	1,40	93,016
7,70	20	10	32,5	1,965	0	93,016
8,20	20	10	32,5	1,965	0,5	109,626
8,20	19	-	12	3,322	0	68,123
11,40	19	-	12	3,322	3,200	108,001
11,40	16,5	-	29.5	1,525	0	290,810
15,00	16,5	-	29,5	1,525	3,60	465,446

Wypadkowa parcia i odporu

(z podziałem na poszczególne paski)

e(z)=e_p(z)-e_z(z)

Numer paska	hi paska	ei	ei+1	ei + ei+1	0,5hi(ei + ei+1) parcie odpór
i	m	kPa			kN^-1
1	0,95	0 (-15,908)	0 (-5,753)	0	0
2	0,5382	0 (-5,753)	0	0	0
3	0,4118	0	4,401	4,401	2,090
4	0,95	4,401	14,555	18,956	9,004
5	0,95	14,555	24,710	39,265	18,651
6	0,625	35,523	43,654	79,177	24,743
7	0,625	43,654	51,786	95,440	29,825
8	0,625	51,786	59,917	111,703	34,907
9	0,625	59,717	68,049	127,766	39,927
10	0,7	68,049	30,648	98,697	34,544
11	0,5737	30,648	0	30,648	8,791
12	0,1263	0	-6,753	-6,753		-0,426
13	0,5	-6,753	-21,857	-28,61		-7,153
14	0,8	68,869	55,660	124,529	49,812
15	0,8	55,660	42,451	98,111	39,244
16	0,8	42,451	29,242	71,693	28,677
17	0,8	29,242	16,034	45,276	18,110
18	0,72	-207,642	-238,530	-446,172		-160,622
19	0,72	-238,530	-269,418	-507,948		-182,861
20	0,72	-269,418	-300,307	-569,725		-205,101
21	0,72	-300,307	-331,193	-631,5		-227,340
22	0,72	-331,193	-362,082	-693,275		-249,579

Obliczenie sił fikcyjnych do wyznaczenia wykresu ugięć

Numer	mi	mi+1	mi+mi+1	hi	0.5*hi*(mi+mi+1)
pola					+	-
i	[m]				[m^2]
1	0	0,2	0,2	0,275	0,028
2	0,2	1,0	1,2	0,95	0,570
3	1,0	1,55	2,55	0,7875	1,004
4	1,55	2,0	3,55	0,625	1,109
5	2,0	2,3	4,3	0,625	1,344
6	2,3	2,4	4,7	0,625	1,469
7	2,4	2,45	4,85	0,6625	1,607
8	2,45	2,35	4,8	0,6369	1,529
9	2,35	2,2	4,55	0,35	0,796
10	2,2	2,0	4,2	0,3132	0,658
11	2,0	1,7	3,7	0,65	1,203
12	1,7	1,3	3	0,8	1,200
13	1,3	0,7	2	0,8	0,800
14	0,7	0	0,7	0,6	0,210
15	0	0,15	0,15	0,2		0,015
16	0,15	1,05	1,2	0,76		0,456
17	1,05	2,05	3,1	0,72		1,116
18	2,05	2,3	4,35	0,72		1,566
19	2,3	1,65	3,95	0,72		1,422
20	1,65	0	1,65	0,72		0,594

-przy założeniu przegubowego zamocowania ścianki w gruncie:

odczytano : x = 1,0 m , t = u + 1.2*x = 3,0+1.2*1,0 = 4,2 m

przyjęto : 4,20 m

-przy założeniu utwierdzenia ścianki w gruncie:

odczytano : x = 1,5 m , t = u + 1.2*x = 3,0+1.2*1,5 = 4,8 m

przyjęto : 4,80 m

Przyjęcie przekroju ścianki (z profili typu Larsena ze stali St3S)

A ) przy założeniu przegubowego zamocowania ścianki w gruncie

M_max = m_max*H = 2,75*100 = 275 kNm

potrzebny wskażnik wytrzymałości na 1 mb ( dla stali St3S k_d = 150 MPa )

W_x = ( M_max / k_d ) = (275 / 150*10³) = 0.0018 m³ = 1800 cm³

przyjeto profile IV o W_x = 2200 cm³ , szerokość B = 400 mm ,

długość całkowita brusów H_s + t = 6,0 + 4,2 = 10,2 m

B ) przy założeniu utwierdzenia ścianki w gruncie :

M_max = m_max*H₁ = 2,2*100 = 220,0 kNm

potrzebny wskaźnik wytrzymałości ścianki na 1mb :

W_x = ( 220,0 / 150*10³ ) = 0.00146 m³ = 1460 cm³

przyjęto profil III o W_x = 1600 cm³ , szerokość B = 400 mm ,

długość całkowita brusów : H_s + t = 6,0 + 4,8 = 10,8 m

8. Obliczenie kotwy

A ) przy założeniu przegubowego zamocowania ścianki w gruncie

R_A = 166,0 kN

projektuję kotwy co czwarty brus , a = 4*0.4 = 1,6 m , potrzebny przekrój A_s kotwy ze stali 18G2
o k_d = 200 MPa

A_s = ( R_A*a ) / k_d = (166*1,6) / 200*10³ = 0,001328 m² = 13,28 cm²

przyjęto pręty stalowe φ 45 mm

B ) przy założeniu utwierdzenia ścianki w gruncie

R_A = 140 kN

projektuje kotwy co czwarty brus a = 1,68 m

A_s = ( R_A*a ) / k_d = (140*1,6) / 200*10³ = 0,00112 m² = 11,2 cm²

przyjęto pręty stlaowe φ 40 mm

Obliczenie płyt kotwiących

Lp.	Grunt	[ ° ]	[ ° ]
1	Glina pylasta nieskonsolidowana	52,7	37,2
2	Piasek średni	61,25	-
3	Glina pylasta nieskonsolidowana	50	-
4	Piasek drobny	60,25	-

Przyjęto szerokość płyty 1,5 m

Odległość od poziomu gruntu z_w = 0,5+2.0 = 2.5 m

Wartość wypadkowej parć i odporów :

W = 192,66 kN/m

R_A = 166 kN

Sprawdzenie zdolności kotwiącej płyty :

W⋅ 1,5 ≥ R_A⋅1,6

192,66⋅ 1,5 > 166⋅1,6

288,99 > 265,6

Obliczenie kąta α:

Długość l_K = 12,0 m

tgα=(2,5-2,0)/ l_K=0,5/10=0,05 ⇒ α=2Ⴐ52'

9.2 Przy założeniu utwierdzenia ścianki w gruncie :

W = 192,66 kN/m

R_A = 140 kN

Sprawdzenie zdolności kotwiącej płyty

W⋅ 1,5 ≥ R_A⋅1,6

192,66⋅ 1,5 > 140⋅1,6

288,99 > 224,00

Długość l_K = 11,0 m

tgα=(2,5-2,0)/ l_K=0,5/11=0,045 ⇒ α=2°36'

---