Ściana oporowa, 2.0.Parametry geotechniczne, P


PB

K.G i B.K

PROJEKT NR2 Z FUNDAMENTOWANIA

STRONA

2.0 Obliczenia statyczne i wymiarowanie.

2.1 Parametry geotechniczne wg PN-81/B-03020

Zestawienie parametrów geotechnicznych.

Rodzaj

gruntu

Parametr

geotechniczny

ID

IL

ρ

ρ'

φu

Cu

M0

M (1)

[t/m3]

[t/m3]

[o]

[kPa]

[kPa]

[kPa]

Ps,mw

2,5m

X(n)

0,46

-

1,70

-

32,80

-

87000

96667

X(n)⋅0,9

1,53

-

29,52

-

78300

87000

X(n)⋅1,1

1,87

-

36,08

-

95700

106333

Ps,nw

1,0m

X(n)

0,46

-

2,00

1,00

32,80

-

87000

96667

X(n)⋅0,9

1,80

0,80

29,52

-

78300

87000

X(n)⋅1,1

2,20

1,20

36,08

-

95700

106333

0x01 graphic
,(B)

4,1m

X(n)

-

0,26

2,00

1,00

16,70

29,80

32500

36111

X(n)⋅0,9

1,80

0,80

15,03

26,82

29250

39000

X(n)⋅1,1

2,20

1,20

18,37

32,78

35750

39722

Pr,nw

X(n)

0,75

-

2,05

1,05

34,50

-

140000

155555

X(n)⋅0,9

1,85

0,85

31,05

-

126000

140000

X(n)⋅1,1

2,26

1,26

37,95

-

154000

171111

(1) Wartość obliczona ze wzoru 0x01 graphic
, gdzie

0x01 graphic
-wskaźnik skonsolidowania gruntu, wartość odczytana z tab. 3 wg PN-81/B-03020

0x01 graphic
=0,9 dla piasku średniego, Ps

0x01 graphic
=0,9 dla piasku grubego, Pr

0x01 graphic
=0,75 dla pyłu, 0x01 graphic
(B)

PB

K.G i B.K

PROJEKT NR2 Z FUNDAMENTOWANIA

STRONA

2.2 Przyjęcie wymiarów ściany oporowej płytowo-kątowej.

0x01 graphic

Przyjęto głębokość posadowienia Dmin=2,0m.

Przyjęto zasypkę z piasku średnioziarnistego, małowilgotnego o ID=0,60 ρ=1,70[t/m3] φn=33,8[o]

2.3 Zestawienie obciążeń

2.3.1 Ustalenie wartości charakterystycznych na 1mb ściany oporowej.

Przyjęto ciężar żelbetu 0x01 graphic

Ciężar piasku zasypowego 0x01 graphic

a) charakterystyczne wartości ciężarów.

G1n=0,3∙3,55∙1,0∙25=23,62 [kN]

G2n=0,4∙3,35∙0,5∙1,0∙25=16,75[kN]

G3n=2,6∙0,45∙1,0∙25=29,25[kN]

G4n=(35+16,68∙3,55)∙1,0∙1,0=94,21[kN]

G5n=1,55∙1,0∙1,0∙16,68=26,16[kN]

a) jednostkowe parcie graniczne (parcie czynne)

ean(n)·(z+hz)·ka=(γ(n)·z+qn)·ka

ka- współczynnik parcia granicznego gruntu

0x01 graphic
=0,202

PB

K.G i B.K

PROJEKT NR2 Z FUNDAMENTOWANIA

STRONA

0x01 graphic
-kąt nachylenia ściany do pionu 0x01 graphic
=0

0x01 graphic
-kąt nachylenia naziomu do poziomu 0x01 graphic
=0

0x01 graphic
-wartość charakterystyczna kata tarcia gruntu o ścianę ,

dla ściany betonowej szorstkiej 0x01 graphic

-wysokość zastępcza uwzględniająca wpływ obciążenia naziomu -hz

hz=0x01 graphic

-jednostkowe parcie graniczne

dla z=0

ean0=qn∙Ka=35·0,202=7,07 [ kPa]

dla z=H

eanH=(16,68·4,0+35)∙0,202=20,55 [ kPa]

0x01 graphic

-wypadkowe parcie graniczne

Ean=0,5·(ean0+eanH)·H∙1,0=0,5·(7,07+20,55)·4,0=55,24 [kN]

- wysokość zaczepienia wypadkowej parcia granicznego

hE=0x01 graphic

H- wysokość muru oporowego H=3,6m

-składowa pionowa i pozioma parcia granicznego

0x01 graphic

0x01 graphic

PB

K.G i B.K

PROJEKT NR2 Z FUNDAMENTOWANIA

STRONA

2.3.2 Ustalenie wartości obliczeniowych.

a) wartości obliczeniowe ciężarów G

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

b) wartości obliczeniowe jednostkowego parcia

er=en·γf1·γf2

γf1-współczynnik obciążenia przyjmowany wg tab. 10 wg PN

γf1=1,2 grunty zasypowe

γf2-wspólczynnik obciążenia równy

γf2=1,0 -dla stanów granicznych gruntu

γf2=1,1 (0,9)- w obliczeniach stanów granicznych konstrukcji ściany oporowej

0x01 graphic

0x01 graphic

c) wartości obliczeniowe wypadkowych parcia

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

PB

K.G i B.K

PROJEKT NR2 Z FUNDAMENTOWANIA

STRONA

2.3.3 Mimośrody działających sił względem środka podstawy fundamentu.

e1= -0,15 e2=0,13 e3=0 e4= -0,8m e5=0,85m eH=1,67m eV=-0,30m

2.4 Wstępne sprawdzenie wymiarów ściany oporowej.

a) Obliczenie momentu zginającego względem środka podstawy.

0x01 graphic

0x01 graphic

b) Wypadkowa obliczeniowych obciążeń pionowych:

0x01 graphic

c) Mimośród siły wypadkowej względem środka podstawy.

0x01 graphic

0x01 graphic
Warunek został spełniony.

d) Obliczeniowe naprężenia krawędziowe.

0x01 graphic
0x01 graphic

0x01 graphic
0x01 graphic

0x01 graphic

PB

K.G i B.K

PROJEKT NR2 Z FUNDAMENTOWANIA

STRONA

e) Stopień nierównomierności rozkładu naprężeń jednostkowych.

0x01 graphic
<2 - warunek został spełniony.

2.5 Sprawdzenie stanów granicznych nośności podłoża.

2.5.1 Sprawdzenie stateczności na obrót względem przedniej krawędzi podstawy fundamentu.

Sprawdzenie stateczności ściany na obrót względem krawędzi podstawy fundamentu sprawdza się

wg następującego warunku:

M0r0x01 graphic
m0∙Muf

w którym:

M0r- moment od wszystkich sił obliczeniowych powodujących obrót ściany.

Muf- moment wszystkich sił obliczeniowych przeciwdziałających obrotowi ściany.

m0=0,8 - w przypadku obciążenia naziomu q>10kPa

m0=0,9 - w pozostałych przypadkach.

M0r=EarH∙he=60,78∙1,67=101,5 [kNm]

Muf =ΣGir∙ai0x01 graphic
∙av

odległość poszczególnych sił od krawędzi podstawy ściany

a1=1,45m a2=1,17m a3=1,3m a4=2,1m av=1,6m

Muf= G1r∙a1+G2r∙a2+G3r∙a3+G4r∙a4+EarV∙av= 21,26∙1,45+15,07∙1,17+26,32∙1,30+84,79∙2,1+

+26,46∙1,60=303,07 [kNm]

M0r=101,51[kNm]0x01 graphic
m0∙Muf=0,8∙0,9∙303,07=218,21[kNm]

101,51 [kNm]0x01 graphic
218,21 [kNm]

Warunek został spełniony.

2.5.2 Sprawdzenie stateczności na przesunięcie.

Należy sprawdzić warunek:

Qtr≤mt∙Qtf

w którym:

Qtr - obliczeniowa wartość stycznej (poziomej) obciążenia w płaszczyźnie ścięcia ;

Qtr=0x01 graphic
=60,78 [kN]

mt=0,9 - w przypadku obciążenia naziomu q>10kPa

Qtf - suma rzutów na płaszczyznę ścięcia wszystkich sił obliczeniowych przeciwdziałających przesunięciu.

a) Przesunięcie fundamentu po gruncie w poziomie posadowienia.

Qtf= (ΣGir + EarV)∙μ

PB

K.G i B.K

PROJEKT NR2 Z FUNDAMENTOWANIA

STRONA

μ- współczynnik tarcia gruntu pod podstawą fundamentu wg PN-83/B-03010 tab. 3

przyjęto μ=0,5dla piasku średniego i ściany chropowatej.

Qtf=(21,26+15,07+26,32+84,79+26,46)∙0,5=86,95 [kN]

Qtr =60,78 [kN]0x01 graphic
mt∙Qtf =0,9∙0,9∙86,95=70,43[kN]

60,78 [kN]0x01 graphic
70,43 [kN]

Warunek został spełniony.

b) Przesunięcie fundamentu w płaszczyźnie poniżej jego podstawy.

Qtf=(ΣGir+ EarV)∙μ+F∙Cu(r)

F ∙Cu(r) - w przypadku gruntów spoistych.

μ=tgφ(r)=tg 29,52=0,566

Qtf=(21,26+15,07+26,32+84,79+26,46)∙0,566=98,43 [kN]

Qtr =60,78 [kN]0x01 graphic
mt∙Qtf =0,9∙0,9∙98,43=79,73 [kN]

60,78 [kN]0x01 graphic
79,73 [kN]

Warunek został spełniony.

2.5.3 Sprawdzenie warunku na wypieranie gruntu spod fundamentu wgPN-81/B-03020

a) podłoże jednorodne

0x01 graphic

gdzie:

Nr - obliczeniowa wartość pionowej składowej obciążenia [kN]

0x01 graphic

m - współczynnik korekcyjny wg p. 3.3.7 PN

QfNB - pionowa składowa obliczeniowego oporu granicznego podłoża gruntowego [kN];

obliczona ze wzoru:

0x01 graphic

0x01 graphic
0x01 graphic
0x01 graphic
Dmin=2,0m

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic
-kąt nachylenia wypadkowej obciążenia

PB

K.G i B.K

PROJEKT NR2 Z FUNDAMENTOWANIA

STRONA

0x01 graphic
na podstawie tych wartości odczytuję z nomogramów: iC, iD ,iB,

iC=0,52 iD=0,56 iB=0,30

ND, NC, NB- współczynniki nośności wyznaczone na podstawie tabeli Z1-1 w zależności od wartości kąta tarcia wewnętrznego 0x01 graphic

ND=25,51 NC=38,12 NB=11,85

Cu(r)=0

0x01 graphic
obliczeniowa średnia gęstość objętościowa gruntów powyżej poziomu posadowienia

0x01 graphic

0x01 graphic
- obliczeniowa średnia gęstość objętościowa gruntów zalegających poniżej poziomu fundamentu do głębokości równej B (szerokość fundamentu).

0x01 graphic

0x01 graphic

Sprawdzenie warunku.

0x01 graphic

b) Sprawdzenie warunku nośności podłoża warstwowego.

Wyznaczany będzie słabszy opór graniczny słabszej warstwy geotechnicznej.

Całkowita siła przenoszona przez fundament

0x01 graphic

h=3,5-2,0=1,5m

0x01 graphic
-dla gruntów niespoistych i 0x01 graphic

B'=B+b=2,6+0,5=3,1m

Parametry geotechniczne gruntu warstwy słabszej:

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic
- średnia gęstość objętościowa gruntu nad podstawą zastępczego fundamentu i pod podstawą

rzeczywistego fundamentu.

0x01 graphic

N'r=206,66+3,1∙1,0∙1,04∙9,81=238,29 [kN]

PB

K.G i B.K

PROJEKT NR2 Z FUNDAMENTOWANIA

STRONA

Mimośród względem środka ciężkości fundamentu zastępczego.

0x01 graphic

0x01 graphic
0x01 graphic

0x01 graphic
na podstawie tych wartości odczytuję z nomogramów: iC, iD ,iB,

iC=0,48 iD=0,71 iB=0,38

ND, NC, NB- współczynniki nośności wyznaczone na podstawie tabeli Z1-1 w zależności od wartości kąta tarcia wewnętrznego 0x01 graphic

ND=3,95 NC=11,0 NB=0,60

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

Sprawdzenie warunku.

0x01 graphic

PB

K.G i B.K

PROJEKT NR2 Z FUNDAMENTOWANIA

STRONA

2.5.4 Usuwisko lub zsuw podłoża razem z budowlą ( sprawdzenie stateczności ogólnej).

Warunek stateczności ogólnej.

M00x01 graphic
m∙Mu

w którym:

M0- moment obracający w stosunku do punktu 0

0x01 graphic
Bi- siła zsuwająca

Mu- moment utrzymujący w stosunku do punktu 0

0x01 graphic
Ti-siła tarcia

0x01 graphic

m- współczynnik korekcyjny

Wartości geometryczne odczytane z rysunku.

h1=2,10m h5=2,0m

h2=3,06m h6=1,64m

h3=3,65m h7=1,02m

h4=4,0m

Pomocnicze wielkości geometryczne.

Lp.

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

1

2,23

65,85

0,912

0,412

2

1,02

45,57

0,714

0,700

3

0,63

32,21

0,533

0,846

4

0,37

20,3

0,347

0,978

5

0

0

0

1

6

-0,37

-20,3

-0,347

0,938

7

-0,64

-32,62

-0,539

0,842

8

1,05

-46,4

-0,724

0,670

Obliczenie ciężarów oraz ich składowych.

G1=0,5∙2,1∙0,94∙16,68+35∙0,94=49,36 [kN]

G2=0,5∙(3,06+2,10)∙0,94∙16,68+35∙0,94=73,35 [kN]

G3=0,5∙(3,65+3,06)∙0,94∙16,68+35∙0,94=85,50 [kN]

G4=0,5∙(4,0+3,65)∙0,95∙16,68+35∙0,95=93,86 [kN]

G5=23,62+16,75+29,25+94,21=163,83[kN]

G6=0,5∙(2,0+1,64)∙0,97∙15,01= 26,50[kN]

G7=0,5∙(1,64+1,02)∙0,97∙15,01=19,36 [kN]

G8=0,5∙1,02∙0,97∙15,01=7,42 [kN]

PB

K.G i B.K

PROJEKT NR2 Z FUNDAMENTOWANIA

STRONA

Gi

0x01 graphic

Ni

0x01 graphic

Ti

0x01 graphic

Bi

Lp.

[kN]

[kN]

0x01 graphic

[kN]

[kN]

1

49,36

0,412

20,34

33,8

13,62

0,912

45,02

2

73,35

0,700

51,34

33,8

34,37

0,714

52,37

3

85,50

0,846

72,33

33,8

48,42

0,533

45,57

4

93,86

0,978

91,79

33,8

61,45

0,347

32,57

5

163,83

1

163,83

33,8

109,67

0

0

6

26,50

0,938

24,86

32,8

16,02

-0,347

-9,19

7

19,36

0,842

16,30

32,8

10,50

-0,539

-10,43

8

7,42

0,670

4,97

32,8

3,20

-0,724

-5,50

0x01 graphic

0x01 graphic

Moment sił obracających

M0=R·ΣBi M0=5,17·150,41=777,62 [kNm]

Moment sił utrzymujących

Mu=R·ΣTri= Mu=5,17·297,25 =1536,78 [kNm]

Warunek obliczeniowy przy współczynniku korekcyjnym m=0,70

Mo=777,62 [kNm] <m·Mru=0,70·1536,78 =1075,75 [kNm]

PB

K.G i B.K

PROJEKT NR2 Z FUNDAMENTOWANIA

STRONA

3.0 Sprawdzenie II stanu granicznego.

- charakterystyczna wartość ciężarów Gn

Gn = G1n+G2n+G3n+G4n+G5n=23,62+16,75+29,25+94,21+26,16=190 [kN]

- średni nacisk 0x01 graphic

0x01 graphic

-naprężenia pierwotne w poziomie posadowienia

0x01 graphic

-osiadanie s i-tej warstwy składa się z osiadania pierwotnego i wtórnego

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic
,w których

0x01 graphic
- osiadanie wtórne warstwy i, cm

0x01 graphic
- osiadanie pierwotne warstwy i, cm

0x01 graphic
-naprężenia wtórne w podłożu pod fundamentem w i-tej warstwie, kPa

0x01 graphic
- naprężenia dodatkowe w podłożu pod fundamentem w i-tej warstwie, kPa

0x01 graphic
-grubość i-tej warstwy, cm

0x01 graphic
- enometryczny moduł ściśliwości wtórnej i-tej warstwy

0x01 graphic
- enometryczny moduł ściśliwości pierwotnej i-tej warstwy

0x01 graphic
-współczynnik uwzględniający stopień odprężenia podłoża po wykonaniu wykopu, którego wartość należy przyjmować:

0x01 graphic
=0- gdy czas wznoszenia budowli ( od wykonania wykopów fundamentowych do zakończenia stanu surowego z montażem urządzeń stanowiących obciążenie stałe)

0x01 graphic
=1- gdy czas wznoszenia budowli jest dłuższy niż 1 rok

0x01 graphic
-naprężenia pierwotne na poziomie t

0x01 graphic
- naprężenia pierwotne w środku warstwy

z-odległość od środka warstwy do poziomu posadowienia

0x01 graphic
- współczynnik do ustalania naprężenia średniego pod obszarem prostokątnym


Obliczanie osiadania ściany oporowej wg PN-81/B-030200

Przekrój geotechniczny

t

h

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

z

z/B

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

M(n)

0x01 graphic

0x01 graphic

S''

S'

Sc

m

m

t/m3

kPa

kPa

m

-

-

kPa

kPa

kPa

kPa

-

cm

cm

cm

-2,000x01 graphic

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

2,0

1,70

33,35

0,00

1,00

33,35

39,73

-2,50

2,5

0,5

1,70

41,69

37,52

0,25

0,10

0,75

25,01

29,80

96667

87000

1

0,0129

0,0171

0,0300

-3,00

3,0

0,5

2,0

51,50

46,59

0,75

0,29

0,68

22,59

27,02

96667

87000

1

0,0117

0,0155

0,0272

-3,50

3,5

0,5

2,0

61,31

56,40

1,25

0,49

0,40

13,34

15,89

96667

87000

1

0,0069

0,0091

0,0160

-4,50

4,5

1,0

2,0

80,93

71,12

2,0

0,77

0,29

9,67

11,52

36111

95700

1

0,0268

0,0120

0,0406

-5,50

5,5

1,0

2,0

100,55

90,74

3,0

1,15

0,19

6,34

7,55

36111

95700

1

0,0175

0,0079

0,0254

-6,50

6,5

1,0

2,0

120,17

110,36

4,0

1,54

0,13

4,33

5,16

36111

95700

1

0,0112

0,0054

0,0166

-7,60

7,6

1,1

2,0

141,75

130,96

5,05

1,94

0,09

3,0

3,57

36111

95700

1

0,0091

0,0041

0,0132

Suma

0,153

2) h<0,5B 3) gęstość gruntu z tabeli parametrów geotechnicznych, 4) 0x01 graphic
, 0x01 graphic

5) 0x01 graphic
- średnia wartość, 6) z- odległość od środka warstwy do poziomu posadowienia, 8)Rys. Z2-13 wg PN

9) 0x01 graphic
10) 0x01 graphic
13) 0x01 graphic
- wg PN- strona 13

Sumowanie osiadań Si poszczególnych warstw geotechnicznych w celu wyznaczenia osiadania fundamentu S należy przeprowadzać do głębokości Zmax na której

jest spełniony warunek: 0x01 graphic
13,340x01 graphic
0,3 ∙56,4=16,92

Jeśli jednak głębokość ta wypada w obrębie warstwy geotechnicznej o module ściśliwości pierwotnej M0 co najmniej dwukrotnie mniejszym niż w bezpośrednio głębiej zalegającej warstwie geotechnicznej, to Zmax należy zwiększyć do spągu tej warstwy.


PB

K.G i B.K

PROJEKT NR2 Z FUNDAMENTOWANIA

STRONA

4.0 Obliczenia konstrukcyjne ściany oporowej.

a) zbrojenie płyty ściany

0x01 graphic

0x01 graphic

Przekrój I-I

Beton B-20 o fcd=10,6MPa

Stal A-I o fyd=210MPa

Pręty zbrojeniowe φ12

d = 70-5-1,2/2 = 64,4cm

0x01 graphic

M0x01 graphic

0x01 graphic

Przyjęto zbrojenie : 60x01 graphic
12 o polu As,prov =6,78cm2

PB

K.G i B.K

PROJEKT NR2 Z FUNDAMENTOWANIA

STRONA

Przekrój II-II

Beton B-20 o fcd=10,6MPa

Stal A-I o fyd=210MPa

Pręty zbrojeniowe φ12

d = 50-5-1,2/2 = 44,4cm

0x01 graphic

M0x01 graphic

0x01 graphic

Przyjęto zbrojenie : 40x01 graphic
12 o polu As,prov =4,52cm2

b) zbrojenie płyty fundamentowej

0x01 graphic

0x01 graphic

PB

K.G i B.K

PROJEKT NR2 Z FUNDAMENTOWANIA

STRONA

Przekrój III-III

Beton B-20 o fcd=10,6MPa

Stal A-I o fyd=210MPa

Pręty zbrojeniowe φ12

d = 60-5-1,4/2 = 54,4cm

0x01 graphic

M0x01 graphic

0x01 graphic

Przyjęto zbrojenie : 50x01 graphic
12 o polu As,prov =5,65cm2

Przekrój IV-IV

Beton B-20 o fcd=10,6MPa

Stal A-I o fyd=210MPa

Pręty zbrojeniowe φ12

d = 60-5-1,2/2 = 54,4cm

0x01 graphic

M0x01 graphic

0x01 graphic

Przyjęto zbrojenie : 50x01 graphic
12 o polu As,prov =5,65cm2

PB

K.G i B.K

PROJEKT NR2 Z FUNDAMENTOWANIA

STRONA

WYKAZ ZAŁĄCZNIKÓW



Wyszukiwarka