1
1. PROFIL GEOTECHNICZNY, WSTĘPNE PRZYJĘCIE WYMIARÓW
2. ANALIZA UPROSZCZONA
Uproszczony schemat geometrii ściany oporowej
4
Wsp. wpływu siły poziomej i:
=
= 2
= 1 −
= 1 −
144,74
437,1
= 0,45
= 1 −
= 1 −
144,74
437,1
= 0,30
Obciążenie obok fundamentu q:
= 1,00 ∗ 17,00 = 17,00
Warunek nośności:
<
= 0,5 ∗
∗
∗
∗
∗
+
∗
∗
∗
= (0,5 ∗ 17,00 ∗ 3,02 ∗ 31,01 ∗ 1,00 ∗ 0,3 + 17,00 ∗ 25,15 ∗ 1,00 ∗ 0,45) ∗ 3,02
= 1302,24/
=
1,4
= 930,17
/
=
= 41,5 ∗ 1,35 + 71,52 ∗ 1,35 + 315,35 ∗ 1,35 + 9 ∗ 1,5 = 591,66
/
= 591,66
<
= 930,17
/
5
3. ANALIZA SZCZEGÓŁOWA
Schemat obliczeniowy
Obliczenie parć (wg Poncelete’a)
= 30,7°
= 16 ͦ
= 45 +
2
+
−
2
= 45 +
32,7
2
+
30,7 − 16
2
= 68,7 ͦ
Odcinek AB:
=
2
3
∗
=
2
3
∗ 32,7 = 21,8 ͦ
= −9,94 ͦ
(
)
=
(
)
(
)
∗
∗
(
)
∗
(
)
=
(
.
. )
(
.
.
)
∗
(
.
.
)∗
(
.
.
)
(
.
.
)∗
(
.
.
)
= 0,241
6
(
)
=
(
)
cos( −
)
=
0,241
cos(16° + 9,94°)
= 0,268
Odcinek BC:
=
= 32,70 ͦ
= 21,3 ͦ
(
)
=
(
)
(
)
∗
∗
(
)
∗
= 0,587
(
)
=
(
)
(
)
=
,
(
°
, °)
= 0,590
Odcinek CD:
=
2
3
∗
=
2
3
∗ 32,70 = 21,80 ͦ
= 0,00 ͦ
(
)
=
(
)
(
)
∗
∗
(
)
∗
= 0,334
(
)
=
(
)
cos( −
)
=
0,334
cos(16°)
= 0,347
Obliczenie parć i zestawienie wyników:
Odcinek
Dane
Parcia
Parcia
Parcia
całkowite
Parcia
wypadkowe
l
h
q
e
aq
(0)
e
aq
(l)
e
aγ
(0) e
aγ
(l)
e
a
(0)
e
a
(l)
E
a
położenie
[m]
[m]
[kPa]
[kPa]
[kPa]
[kPa] [kPa]
[kPa]
[kPa] [kN/m]
[m]
AB
0,59
0,00
9,00
2,68
2,68
0,00 2,41
2,68
5,09
2,29
0,33
BC
6,60
0,53
18,66
12,23
12,23
0,00 65,92 12,23
78,15 298,27
4,10
CD
0,30
7,10
126,02
48,60
48,60
0,00 1,70
48,60
50,30
14,83
0,15
7
Wyznaczenie oddziaływań od ciężaru własnego konstrukcji i obciążenia gruntem
Ciężar własny ściany oporowej:
= 3,995 m ∗ 24,0 kN/m = 95,88kN/m
Ciężar klina gruntu zalegającego na fundamencie ściany oporowej:
= 9,09 m ∗ 17,0 kN/m = 154,53 kN/m
Wyznaczenie wypadkowych oddziaływań na konstrukcję
Położenie sił wypadkowych wyznaczono za pomocą analizy w programie AutoCAD:
8
Wartości składowych poziomych i pionowych wyznaczono graficznie, za pomocą oprogramowania
AutoCAD, przedstawiono w tabeli poniżej:
Tabela 3.1 Wartości składowe sił
= 497,59
/
= 191,38
/
Mimośród względem środka podstawy P
= −
,
∗ 6,29 −
,
∗ 0,40 −
,
∗ 2,21 +
,
∗ 1,05 +
,
∗ 0,27 +
,
∗ 1,96 −
∗ 0,72 +
∗ 0,05
= −2.25 ∗ 6.29 − 0.45 ∗ 0.4 − 175.32 ∗ 2.21 + 241.31 ∗ 1.05 + 13.81 ∗ 0.27 + 5.42 ∗ 1.96
− 95.88 ∗ 0.72 + 154. ,53 ∗ 0.05
= −195,37
/
= 497,59
/
=
=
197,37
497,59
= 0,39
Sprawdzenie warunku na przesunięcie
<
=
32,7
1,0
= 32,70
=
1,10
=
∗
(
)
1,10
=
497,59 ∗
(32,70 ͦ)
1,10
= 290,41
/
=
= 191,38
/ <
= 290,41
/
Sprawdzenie warunku na wypieranie gruntu spod fundamentu
Zredukowany wymiar fundamentu:
=
− 2 ∗
= 4,0 − 2 ∗ 0,39 = 3,22
Siła Wartość Składowa x Składowa Y
G1
95,88
0,00
95,88
G2
154,53
0,00
154,53
EaAB
2,29
2,25
0,45
EaBC 298,27
175,32
241,31
EaCD 14,83
13,81
5,42
191,38
497,59
[kN/m]
Suma
9
Wsp. nośności granicznej N:
=
∗
4
+
2
= 25,15
= 2 ∗ (
− 1) ∗
= 31,01
Wsp. pochylenia podstawy b:
= (1 −
) = 1,29 > 1
1
=
= 1
Wsp. kształtu fundamentu S:
= 1
= 1
Wsp. wpływu siły poziomej i:
=
= 2
= 1 −
= 1 −
197,37
497,59
= 0,36
= 1 −
= 1 −
197,37
497,59
= 0,22
Obciążenie obok fundamentu q:
= 1,00 ∗ 17,00 = 17,00
Warunek nośności:
<
= 0,5 ∗
∗
∗
∗
∗
+
∗
∗
∗
= (0,5 ∗ 17,00 ∗ 3,22 ∗ 31,01 ∗ 1,00 ∗ 0,22 + 17,00 ∗ 25,15 ∗ 1,00 ∗ 0,36) ∗ 3,22
= 1096,87/
=
1,4
= 783,48
/
=
= 497,59
/
= 497,59
<
= 783,48
/
<
10
4. WYMIAROWANIE KONSTRUKCJI
Przyjęto:
Beton C20/25,
= 1,10
,
= 14,3
,
= 30
,
= 2,2
Stal 34GS,
= 410
,
= 350
,
Otulina c = 5
Parcia działające na ścianę
=
=
2
3
∗
=
2
3
∗ 32,7 = 21,8 ͦ
=
(
)
= 0,241
=
(
)
= 0,268
Wartości charakterystyczne:
,
( ) = ∗
= 9 ∗ 0,241 = 2,169
/
,
( ) = ∗ ∗
= 17 ∗ ∗ 0,268 =
∗ 4,556
/
Wartości obliczeniowe:
=
∗
,
=
,
∗
= 2,169 ∗ 1,5 = 3,254
/
,
( ) =
,
( ) ∗
= 4,556 ∗ ∗ 1,35 = ∗ 6,151
/
11
Moment zginający działający na ściankę
Składowa pozioma
∗
=
∗
∗
=
,
∗
= 3,254 ∗
21,8° = 3,02
/
∗
( ) =
,
( ) ∗
=
∗ 6,151 ∗
21,80° = ∗ 5,71
/
Moment zginający na 1 metr bieżący ścianki – wartość obliczeniowa
( ) = −
∗
∗ ∗
2
+
1
2
∗ ∗
∗
( ) ∗
3
= − 3,02 ∗ ∗
2
+
1
2
∗ ∗ 5,71 ∗ ∗
3
= −(0,95 ∗
+ 0,151 ∗
)
=
(0) = 0
=
(5,92) = −(0.95 ∗ 5.92 + 1.51 ∗ (5.92 )) = −250,02
/
Sprawdzenie w programie obliczeniowym Robot structural Analysis
12
Wymiarowanie ściany ze względu na zginanie
= 250
ℎ = 0,50
= 1,0
= ℎ − −
2
= 0,50 − 0,05 −
0,025
2
= 0,442
=
∙ ∙
=
250
14.3
∙ 1.0
∙ (0.442 )
= 0,091
= 1 − √1 − 2 ∙
= 1 − 1 − 2 ∙ 0,091 = 0,09
=
∙
= 0,442 ∙ 0,09
= 0,042
=
∙
∙
=
14,3
∙ 1,0
∙ 0,042
350
= 19,15
Zbrojenie minimalne
= max 0,26 ∗
∗
∗ ; 0,0013 ∗ ∗
= max 0,26 ∗
2,2 ∗ 10
410 ∗ 10
∗ 1,00 ∗ 0,4375; 0,0013 ∗ 1,00 ∗ 0,4375
= max{5,96; 5,68} = 5,96
>
13
Przyjęto pręty = 16
co 10
→
= 20,10
/
Zbrojenie konstrukcyjne ściany
Zbrojenie po zewnętrznej stronie ścianki
=
= 5,96
Przyjęto pręty = 12
co 15
→
= 7,54
/
Pręty rozdzielcze
Przyjęto pręty = 12
co 25
Odpór gruntu na podstawę
= 195,37 ∗ 1,35 = 263,75
/
= 497,59 ∗ 1,35 = 617,75
/
=
=
263,75
617,75
= 0,43
=
∗ 1 +
6 ∗
=
617,75
4,0
∗ 1 +
6 ∗ 0,43
4,0
= 254,05
/
=
∗ 1 −
6 ∗
=
617,75
4,0
∗ 1 −
6 ∗ 0,43
4,0
= 54,83
/
Obliczenia wykonano w programie Robot structural Analysis 2013
14
ℎ = 0,50
= 1,0
= ℎ − −
2
= 0,50 − 0,05 −
0,025
2
= 0,4375
=
∙ ∙
=
945,94
14.3
∙ 1.0
∙ (0.4375 )
= 0,345
= 1 − √1 − 2 ∙
= 1 − 1 − 2 ∙ 0,345 = 0,44
=
∙
= 0,4375 ∙ 0,44
= 0,19
=
∙ ∙
=
14,3
∙ 1,0
∙ 0,19
350
= 79,42
= max 0,26 ∗
∗
∗ ; 0,0013 ∗ ∗
= max 0,26 ∗
2,2 ∗ 10
410 ∗ 10
∗ 1,00 ∗ 0,4375; 0,0013 ∗ 1,00 ∗ 0,4375
= max{5,96; 5,68} = 5,96
>
Przyjęto pręty = 32
co 10
→
= 80,38
/
Zbrojenie konstrukcyjne podstawy
Zbrojenie górne wspornika
=
= 5,96
Przyjęto pręty = 12
co 15
→
= 7,54
/
Pręty rozdzielcze
Przyjęto pręty = 12
co 25
Długości zakotwienia:
,
=
4
∗
= 2,25 ∗ 1 ∗ 2 ∗
= 2,25 ∗ 1 ∗ 1 ∗ 1,10 = 2,48
,
( 32) =
3,2
4
∗
350
2,48
= 113,20
,
( 16) =
1,6
4
∗
350
2,48
= 56,50
,
( 12) =
1,2
4
∗
350
2,48
= 42,40