1
OBLICZENIA STATYCZNO – WYTRZYMAŁOŚCIOWE
dla masztu antenowego H = 20 m
1.0 Założenia do obliczeń
Schemat statyczny konstrukcji - wspornik wys. 20 m, przegubowo zamocowany
na fundamencie zabezpieczony odciągami z lin na 3-ch poziomach
Promień zamocowania odciągów 13,0m
Maszt kratowy o boku trójkąta równobocznego = 100cm
Maszt znajduje się w I strefie wiatrowej i II strefie oblodzeniowej w
miejscowości Czarne, działka nr 135
Maszt na potrzeby wizyjnego monitoringu przeciwpożarowego lasów
wyposażony w 2 anteny panelowe jako przekaźnik sygnału radiowego (na wys.
45-46m)
Przyjęto następujący układ obciążeń – ciężar własny, od anten i dynamiczne
działanie porywów wiatru
Polskie Normy
[1] PN-B-03204:2002
Maszty i wieże
[2] PN-77/B-02011/Az1:2009
Obciążenie wiatrem
[4] PN-87/B-02013
Obciążenie oblodzeniem
[5] PN-81/B-03020
Posadowienie bezpośrednio budowli
2.0 Określenie masy masztu
Ciężar masztu
135 kg
Anteny na maszcie:
10 kg
Ciężar masztu z oprzyrządowaniem
145 kg
Ciężar jednostkowy
6,75 kg /m
2.1 Obciążenie technologiczne
Antena panelowa (0,3x0,3)m
2
,
szt.2
2.2 Oblodzenie - - wg PN-87/B-02013 – II strefa
g
k
= π γ s ( d + s )
γ = 7,0 kN/m
3
b= 0,018
- krawężniki ( 0,15; 0,16) kN
- w węźle
0,013 kN/m x1,0 + 0,014x 1,4 =0,033 kN
0,014 kN/m x1,0 + 0,015x 1,4 =0,035 kN
2
Strefa klimatyczna II:
- anteny:
panelowe
0,11 kN/m
2
x 0,09m
2
= 0,01kN
3.0 Określenie współczynnika wypełnienia
Pow. rzutów elementów kraty:
F= ( 135 x 3,5 x 6 + 95 x 3,0 x 7 + 50 x 2,5 x 12 + 600 x 4,5x 2) x 2 +( 135 x 3,5 x 4 + 95 x 3,0
x 5 + 50 x 2,5 x 8 + 400 x 4,0 x 2) x 2 = 38 490 cm
2
Pow. obrysu kraty :
S = 104,5 x 2000 = 209 000 cm
2
Współczynnik wypełnienia:
ζ = F / S = 38 490 / 209 000 = 0,18
4.0 Określenie okresu drgań własnych masztu
Wzór ogólny:
T =
1,41
3+𝑏 𝑥𝑓
2+𝑏
b- stosunek ciężarów u dołu i u góry
f – ugięcie statyczne końca wieży od ciężaru własnego bez odciągów
145 kg / 20m = 7,25 kg/m
góra : ( 6,75 x 6,6 + 10 )/ 6,6 = 8,26 kN/m
dół :
= 6,75 kN/m
b = 6,75 /8,26 = 0,82
f =g x h
4
/ 8 E J = 0,0725 x 2000
4
/ 8 x 720 000 x 13 518 = 15 cm
T = 1,41
3+0,82 ∗0,15
2+0,82
= 0,2 s
5. 0 Wiatr
Charakterystyczne ciśnienie prędkości wiatru q
k
= 0,30 kN/m
2
przyjęto dla strefy I.
Współczynnik działania porywów wiatru
= 1,80 przyjęto jak do obliczeń budowli
niepodatnych na dynamiczne działanie wiatru (logarytmiczny dekrement tłumienia
=
0,06; okres drgań własnych T = 0,20 s).
Współczynnik aerodynamiczny C w przypadku obliczania obciążenia wiatrem ustrojów
kratowych przestrzennych o przekroju trójkątnym ze skratowaniem z rur (średnica pasa
d = 0,045 m, współczynnik wypełnienia
= F / S = 3,85/(20,00 · 1,00) = 0,193) równy
jest C = C
x
= 1,69, gdzie C
x
jest współczynnikiem oporu aerodynamicznego.
3
Charakterystyczna wartość obciążenia wiatrem:
Współczynnik ekspozycji C
e
= 1,0 dla z = 10,0 m
Q
k
= 0,3 kN/m
2
· 1,00 · 1,69 · 3,85 m
2
· 1,8 = 3,51 kN.
Współczynnik ekspozycji C
e
= 1,2 dla z = 20,00 m
Q
k
= 0,3 kN/m
2
· 1,20 · 1,69 · 3,85 m
2
· 1,8 = 4,22 kN.
Obciążenie na jeden węzeł:
3,51 kN / 3,85 m
2
= 0,91 kN/m
2
P
1
= 0,91 kN/m
2
x (1,0x0,045+0,5x0,03+0,7x0,035)= 0,08 kN
4,22 kN / 3,85 m
2
= 1,1 kN/m
2
P
2
= 1,1 kN/m
2
x (1,0x0,040+0,5x0,03+0,7x0,035)= = 0,09 kN
Obciążenie od anten:
P
ch
= 0,3 kN/m
2
· 1,2 · 1,2 · 0,09 m
2
· 1,8 = 0,07 kN.
Wiatr
1
0,87
0,05
4
Poz. 6.0 Statyka
Obliczenia przeprowadzono programem komputerowym RM-Win 3D wg teorii II rzędu
Wyniki Obliczeń
Teoria II rzędu
Krawężniki
Rodzaj:
Nr pręta:
A :
Max:
Min:
B:
N
1
-7,414
-7,407
-7,414
-7,407
2
-7,479
-7,472
-7,479
-7,472
3
-7,402
-7,395
-7,402
-7,395
4
-7,183
-7,176
-7,183
-7,176
5
-6,825
-6,817
-6,825
-6,817
6
-6,326
-6,319
-6,326
-6,319
7
-5,701
-5,694
-5,701
-5,694
8
-4,194
-4,187
-4,194
-4,187
9
-4,100
-4,093
-4,100
-4,093
10
-4,080
-4,073
-4,080
-4,073
11
-4,020
-4,020
-4,027
-4,027
12
-4,365
-4,365
-4,372
-4,372
13
-5,229
-5,229
-5,236
-5,236
14
-5,521
-5,521
-5,528
-5,528
15
-4,542
-4,542
-4,549
-4,549
16
-3,846
-3,846
-3,853
-3,853
17
-3,433
-3,433
-3,440
-3,440
18
-3,304
-3,304
-3,311
-3,311
19
-3,459
-3,459
-3,466
-3,466
20
-3,899
-3,899
-3,907
-3,907
31
-3,881
-3,881
-3,888
-3,888
32
-3,730
-3,730
-3,737
-3,737
33
-3,668
-3,668
-3,675
-3,675
34
-6,147
-6,147
-6,154
-6,154
35
-6,692
-6,692
-6,699
-6,699
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
X
Y
Z
5
36
-7,098
-7,098
-7,105
-7,105
37
-7,358
-7,358
-7,365
-7,365
38
-7,474
-7,474
-7,481
-7,481
39
-7,446
-7,446
-7,453
-7,453
40
-7,279
-7,279
-7,286
-7,286
92
-3,903
-3,896
-3,903
-3,896
93
-3,582
-3,575
-3,582
-3,575
94
-1,828
-1,821
-1,828
-1,821
95
-1,999
-1,992
-1,999
-1,992
96
-2,026
-2,019
-2,026
-2,019
97
-1,906
-1,899
-1,906
-1,899
98
-0,191
-0,184
-0,191
-0,184
99
-0,578
-0,578
-0,585
-0,585
100
-1,368
-1,368
-1,375
-1,375
101
-2,266
-2,266
-2,273
-2,273
102
-2,385
-2,385
-2,392
-2,392
103
-2,820
-2,820
-2,827
-2,827
104
-3,569
-3,569
-3,577
-3,577
105
-4,271
-4,271
-4,278
-4,278
106
-3,988
-3,988
-3,995
-3,995
116
-0,090
-0,090
-0,098
-0,098
117
0,270
0,270
0,263
0,263
118
-1,899
-1,899
-1,906
-1,906
119
-1,859
-1,859
-1,866
-1,866
120
-1,667
-1,667
-1,674
-1,674
121
-1,325
-1,325
-1,332
-1,332
122
-3,711
-3,711
-3,718
-3,718
123
-3,872
-3,872
-3,879
-3,879
165
-0,381
-0,373
-0,381
-0,373
166
-7,741
-7,736
-7,741
-7,736
167
-4,373
-4,368
-4,373
-4,368
168
-7,872
-7,867
-7,872
-7,867
169
-7,598
-7,593
-7,598
-7,593
170
-7,391
-7,386
-7,391
-7,386
171
-4,362
-4,358
-4,362
-4,358
172
-3,999
-3,994
-3,999
-3,994
173
-7,831
-7,826
-7,831
-7,826
174
-7,516
-7,511
-7,516
-7,511
Pr
ęty skośne
Rodzaj:
Nr pręta:
A :
Max:
Min:
B:
N
51
-0,196
-0,191
-0,196
-0,191
52
-0,198
-0,193
-0,198
-0,193
53
-0,198
-0,193
-0,198
-0,193
54
-0,199
-0,195
-0,199
-0,195
55
-0,202
-0,197
-0,202
-0,197
56
-0,207
-0,202
-0,207
-0,202
57
-0,201
-0,197
-0,201
-0,197
58
-0,101
-0,096
-0,101
-0,096
59
-0,114
-0,109
-0,114
-0,109
60
-0,114
-0,109
-0,114
-0,109
71
-0,527
-0,522
-0,527
-0,522
72
-0,332
-0,328
-0,332
-0,328
73
-0,131
-0,126
-0,131
-0,126
74
0,070
0,074
0,070
0,074
75
0,270
0,275
0,270
0,275
76
0,469
0,474
0,469
0,474
77
0,669
0,673
0,669
0,673
78
-0,615
-0,611
-0,615
-0,611
79
-0,428
-0,424
-0,428
-0,424
80
-0,207
-0,202
-0,207
-0,202
81
0,192
0,197
0,192
0,197
82
-0,008
-0,004
-0,008
-0,004
83
-0,209
-0,204
-0,209
-0,204
84
-0,409
-0,404
-0,409
-0,404
85
-0,608
-0,603
-0,608
-0,603
86
-0,807
-0,802
-0,807
-0,802
6
87
-0,991
-0,986
-0,991
-0,986
88
0,375
0,380
0,375
0,380
89
0,177
0,182
0,177
0,182
90
-0,042
-0,038
-0,042
-0,038
132
-0,120
-0,115
-0,120
-0,115
133
-0,112
-0,107
-0,112
-0,107
134
-0,034
-0,030
-0,034
-0,030
135
-0,054
-0,049
-0,054
-0,049
136
-0,056
-0,052
-0,056
-0,052
137
-0,049
-0,044
-0,049
-0,044
138
0,022
0,027
0,022
0,027
139
0,001
0,006
0,001
0,006
149
0,013
0,018
0,013
0,018
150
0,236
0,241
0,236
0,241
151
-0,637
-0,632
-0,637
-0,632
152
-0,428
-0,424
-0,428
-0,424
153
-0,207
-0,202
-0,207
-0,202
154
0,016
0,021
0,016
0,021
155
-0,609
-0,604
-0,609
-0,604
156
-0,400
-0,395
-0,400
-0,395
157
-0,264
-0,259
-0,264
-0,259
158
-0,472
-0,468
-0,472
-0,468
159
0,527
0,531
0,527
0,531
160
0,304
0,308
0,304
0,308
161
0,084
0,088
0,084
0,088
162
-0,126
-0,122
-0,126
-0,122
163
0,612
0,616
0,612
0,616
164
0,387
0,392
0,387
0,392
181
-0,434
-0,431
-0,434
-0,431
182
-0,080
-0,077
-0,080
-0,077
183
-0,401
-0,397
-0,401
-0,397
184
-0,237
-0,234
-0,237
-0,234
185
-0,437
-0,434
-0,437
-0,434
186
0,064
0,067
0,064
0,067
Pręty poziome
Rodzaj:
Nr pręta:
A :
Max:
Min:
B:
N
21
0,850
0,850
0,850
0,850
22
-0,135
-0,135
-0,135
-0,135
23
0,004
0,004
0,004
0,004
24
0,146
0,146
0,146
0,146
25
0,286
0,286
0,286
0,286
26
0,427
0,427
0,427
0,427
27
0,564
0,564
0,564
0,564
28
1,085
1,085
1,085
1,085
29
-0,265
-0,265
-0,265
-0,265
30
-0,127
-0,127
-0,127
-0,127
41
1,407
1,407
1,407
1,407
42
0,208
0,208
0,208
0,208
43
0,208
0,208
0,208
0,208
44
0,209
0,209
0,209
0,209
45
0,210
0,210
0,210
0,210
46
0,212
0,212
0,212
0,212
47
0,211
0,211
0,211
0,211
48
1,648
1,648
1,648
1,648
49
0,144
0,144
0,144
0,144
50
0,156
0,156
0,156
0,156
61
1,096
1,096
1,096
1,096
62
0,232
0,232
0,232
0,232
63
0,091
0,091
0,091
0,091
64
-0,050
-0,050
-0,050
-0,050
65
-0,192
-0,192
-0,192
-0,192
66
-0,332
-0,332
-0,332
-0,332
67
-0,472
-0,472
-0,472
-0,472
68
0,839
0,839
0,839
0,839
69
0,299
0,299
0,299
0,299
70
0,144
0,144
0,144
0,144
7
91
0,157
0,157
0,157
0,157
107
0,028
0,028
0,028
0,028
108
0,182
0,182
0,182
0,182
109
0,589
0,589
0,589
0,589
110
-0,372
-0,372
-0,372
-0,372
111
-0,217
-0,217
-0,217
-0,217
112
-0,062
-0,062
-0,062
-0,062
113
0,274
0,274
0,274
0,274
114
-0,432
-0,432
-0,432
-0,432
115
-0,278
-0,278
-0,278
-0,278
124
0,159
0,159
0,159
0,159
125
1,216
1,216
1,216
1,216
126
0,107
0,107
0,107
0,107
127
0,115
0,115
0,115
0,115
128
0,113
0,113
0,113
0,113
129
0,924
0,924
0,924
0,924
130
0,068
0,068
0,068
0,068
131
0,137
0,137
0,137
0,137
140
-0,011
-0,011
-0,011
-0,011
141
-0,168
-0,168
-0,168
-0,168
142
0,726
0,726
0,726
0,726
143
0,299
0,299
0,299
0,299
144
0,144
0,144
0,144
0,144
145
-0,013
-0,013
-0,013
-0,013
146
0,634
0,634
0,634
0,634
147
0,279
0,279
0,279
0,279
148
0,000
0,000
0,000
0,000
175
0,163
0,163
0,163
0,163
176
0,158
0,158
0,158
0,158
177
0,168
0,168
0,168
0,168
178
0,195
0,195
0,195
0,195
179
0,118
0,118
0,118
0,118
180
-0,016
-0,016
-0,016
-0,016
Odci
ągi
Rodzaj:
Nr pręta:
A :
Max:
Min:
B:
N
187
3,179
3,179
3,179
3,179
188
3,142
3,142
3,142
3,142
189
190
2,839
2,839
2,839
2,839
191
2,556
2,556
2,556
2,556
192
2,565
2,565
2,565
2,565
193
2,852
2,852
2,852
2,852
194
195
Reakcje podporowe:
Obciążenia obliczeniowe D+K:
CW ALWi
Nr węzła:
:
:
:
Rx [kN]:
Ry [kN]:
Rz [kN]:
Mx [kNm]:
My [kNm]:
Mz [kNm]:
1
0,0
0,0
0,0
-0,824
-0,449
19,210
0,000
0,000
0,029
59
0,0
0,0
0,0
-5,118
2,934
-6,082
0,000
0,000
0,000
60
0,0
0,0
0,0
-0,024
-5,918
-6,084
0,000
0,000
0,000
61
0,0
0,0
0,0
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
Przemieszczenia węzłów:
Obciążenia charakterystyczne D+K:
CW ALWi
Nr:
Ux [m]:
Uy [m]:
Uz [m]:
Nr:
Ux [m]:
Uy [m]:
Uz [m]:
Pozostałe
1
0,0000
0,0000
0,0000
35
0,0328
0,0217
-0,0025
2
0,0306
0,0203
-0,0023
36
0,0256
0,0175
-0,0025
3
0,0306
0,0125
-0,0044
37
0,0350
0,0231
-0,0027
4
0,0172
0,0114
-0,0009
38
0,0373
0,0245
-0,0027
5
0,0093
0,0059
0,0000
39
0,0397
0,0259
-0,0028
6
0,0063
0,0039
0,0003
40
0,0420
0,0274
-0,0029
7
0,0121
0,0079
-0,0003
41
0,0443
0,0288
-0,0030
8
0,0147
0,0097
-0,0006
42
0,0467
0,0301
-0,0030
8
9
0,0237
0,0160
-0,0018
43
0,0490
0,0316
-0,0030
10
0,0195
0,0131
-0,0012
44
0,0490
0,0217
-0,0053
11
0,0217
0,0146
-0,0015
45
0,0466
0,0203
-0,0053
12
0,0261
0,0173
-0,0020
46
0,0443
0,0189
-0,0052
13
0,0283
0,0188
-0,0021
47
0,0420
0,0177
-0,0051
14
0,0172
0,0076
-0,0032
48
0,0396
0,0166
-0,0050
15
0,0093
0,0045
-0,0027
49
0,0373
0,0154
-0,0049
16
0,0147
0,0067
-0,0030
50
0,0350
0,0143
-0,0048
17
0,0063
0,0033
-0,0025
51
0,0328
0,0134
-0,0046
18
0,0121
0,0056
-0,0028
52
0,0404
0,0266
-0,0030
19
0,0238
0,0098
-0,0038
53
0,0381
0,0252
-0,0030
20
0,0195
0,0083
-0,0033
54
0,0358
0,0238
-0,0030
21
0,0217
0,0090
-0,0035
55
0,0337
0,0225
-0,0029
22
0,0260
0,0107
-0,0040
56
0,0316
0,0212
-0,0028
23
0,0283
0,0116
-0,0042
57
0,0295
0,0199
-0,0027
24
0,0238
0,0164
-0,0023
58
0,0274
0,0187
-0,0027
25
0,0221
0,0152
-0,0022
59
0,0000
0,0000
0,0000
26
0,0203
0,0140
-0,0020
60
0,0000
0,0000
0,0000
27
0,0184
0,0128
-0,0018
61
0,0000
0,0000
0,0000
28
0,0169
0,0118
-0,0016
62
0,0043
0,0025
0,0003
29
0,0154
0,0107
-0,0013
63
0,0021
0,0010
0,0002
30
0,0138
0,0095
-0,0010
64
0,0043
0,0025
-0,0017
31
0,0121
0,0082
-0,0006
65
0,0021
0,0016
-0,0009
32
0,0102
0,0067
-0,0003
66
0,0042
0,0025
0,0003
33
0,0081
0,0052
0,0000
67
0,0026
0,0013
0,0001
34
0,0058
0,0035
0,0003
Ugięcie max w węźle nr 117 = 27,06 cm < f
dop
= 4600/ 100 = 46 cm
7.0 Wymiarowanie
Stop aluminium PA 38 , stan T6
Obliczeniowa wytrzymałość: na ściskanie f
dc
= R
m
/1,65 = 245/1,65 = 148 MPa
na rozciąganie f
dt
= 148 MPa
Granica plastyczności dla wydłużenia trwałego 0,2% R
p0,2
= 200 MPa
7.1 Krawężniki
Rura ø40/2,0
I =4,3 cm
4
A = 2,4 cm
2
i =1,35 cm
max siła ścisk. – pręt nr 168 =7,872 kN
λ = l/i = 100 / 1,35 = 74 < λ
dop.
= 120 ► φ = 0,435
σ = 7,872 / 2,4 x 10 = 32,8 MPa < 148 x 0,43 = 64,4 MPa
7.2 Skratowanie ukośne
Rura ø35/1,5
I =2,2 cm
4
A = 1,6 cm
2
i =1,19 cm
max siła ścisk. – pręt nr 87 = 1,0 kN
λ = l/i = 140 / 1,19 = 118 < λ
dop.
= 120 ► φ = 0,185
σ = 1,0/ 1,6 x 10 = 6,25 MPa < 148 x 0,185 = 27,4 MPa
9
7.3 Skratowanie poziome
Rura ø30/2,0
F = 1,8 cm
2
i = 0,99 cm
max siła ścisk. – pręt nr 67 = 0,472 kN
λ = l/i = 100 / 0,99 = 101 < λ
dop.
= 120 ► φ = 0,26
σ = 0,472 / 1,8 x 10 = 2,62 MPa < 148 x 0,26 = 38,48 MPa
7.4 Odciągi
Nominalna siła zrywająca dla liny stalowej ocynkowanej 6x7+FC o wytrzymałości na
rozciąganie = 1770 MPa wg danych technicznych dostawcy wynosi:
- dla liny o średnicy 4mm - 10,395 kN > 3,179 kN - max siła w pręcie nr 184
Odciągi z liny stalowej ocynkowanej ø 4 mm mocować do osadzonej w fundamencie
śruby kotwowej M16.
Podpora masztu przegubowa (stalowa – typowe rozwiązanie producenta masztu)
mocowana do stopy fundamentowej na 4 śruby M12.
8.0 Stopy fundamentowe
Na podstawie wyników wierceń wykonanych przez Usługi Geologiczne Anna Zeniuk-
Hoza w maju 2010r. stwierdzono , że w miejscu planowanej inwestycji pod warstwą
nasypu humusu i żużla grubości do 1,2m występują piaski średnie i drobne.
Poziom wody gruntowej nawiercono na głębokości od 130,53m npm do 130,87m npm,
czyli od 1,53m do 1,93m poniżej istniejącego terenu.
Stopy fundamentowe posadowiono 1,3 m poniżej istniejącego terenu w warstwie piasków
średnich i drobnych, średniozagęszczonych, wilgotnych.
Dane gruntowe:
I
D
=0,4
ς= 1,98 tm
-3
ς
(r)
= 1,65 tm
-3
Ф=32,2
o
Ф
(r)
=29
o
współczynnik tarcia µ= 0,50
Klasa betonu: B20,
Poz. 8.1 Stopy pod odciągi
Wymiary podstawy fundamentu: B
x
= 1,2 m, B
y
= 0,8 m, H = 1,5m
Względny poziom posadowienia: h = 1,3 m.
Ciężar fundamentu : 1,2 x 0,8 x1,5 x 24,0 = 34,56 kN
10
Obciążenia zewnętrzne od konstrukcji: ( dane z podpory nr 93 )
siła pionowa: N = -6,084 kN,
siły poziome: H
x
= -0,024 kN,
H
y
= -5,918 kN
Wypadkowa siła pozioma= - 5,92 kN
Sprawdzenie stateczności zastępczej na :
obrót
M
o
= 6,084 x 0,5 + 5,92 x 1,5 = 11,92 kNm
M
o
< m
o
x M
u
m
o
= 0,72
M
u
= 34,56 x 0,6 = 20,74 kNm
11,92 kNm < 20,74 x0,72= 14,9 kNm
przesunięcie
T < m x N x μ
5,92 kN < 0,72 x 0,50 x 28,48 = 10,2 kN
Powyższe warunki są spełnione.
Stopy zazbroić dołem i górą krzyżowo prętami ø12 co 25cm,
W stopach osadzić śrubę kotwową M12 dla zamocowania odciągów.
8.2 Stopa pod maszt
Konstrukcyjnie przyjęto stopę o wymiarach 50 x 50 x 150 cm
Sprawdzenie warunku granicznej nośności fundamentu rzeczywistego
Zredukowane wymiary podstawy fundamentu:
B
x
= B
x
2·e
rx
= 0,50 - 2·0,04 = 0,42 m, B
y
= B
y
2·e
ry
= 0,50 - 2·0,02 = 0,45 m.
Obciążenie podłoża obok ławy (min. średnia gęstość dla pola 1):
średnia gęstość obliczeniowa:
D(r)
= 1,67 t/m
3
,
minimalna wysokość: D
min
= 1,20 m,
obciążenie:
D(r)
·g·D
min
= 1,67·9,81·1,20 = 19,60 kPa.
Współczynniki nośności podłoża:
obliczeniowy kąt tarcia wewnętrznego:
u(r)
=
u(n)
·
m
= 32,40·0,90 = 29,16
0
,
spójność: c
u(r)
= c
u(n)
·
m
= 0,00 kPa,
N
B
= 6,59 N
C
= 28,21, N
D
= 16,74.
Wpływ odchylenia wypadkowej obciążenia od pionu:
tg
x
= |H
x
|/N
r
= 0,80/29,33 = 0,03, tg
x
/tg
u(r)
= 0,0281/0,5580 = 0,050,
i
Bx
= 0,91, i
Cx
= 0,95, i
Dx
= 0,95.
tg
y
= |H
y
|/N
r
= 0,40/29,33 = 0,01, tg
y
/tg
u(r)
= 0,0153/0,5580 = 0,027,
i
By
= 0,95, i
Cy
= 0,97, i
Dy
= 0,97.
Ciężar objętościowy gruntu pod ławą fundamentową:
B(n)
·
m
·g = 1,57·0,90·9,81 = 13,84 kN/m
3
.
11
Współczynniki kształtu:
m
B
= 1
0,25·B
x
/B
y
= 0,77, m
C
= 1 + 0,3·B
x
/B
y
= 1,27, m
D
= 1 + 1,5·B
x
/B
y
= 2,37
Odpór graniczny podłoża:
Q
fNBx
= B
x
B
y
(m
C
·N
C
·c
u(r)
·i
Cx
+ m
D
·N
D
·
D(r)
·g·D
min
·i
Dx
+ m
B
·N
B
·
B(r)
·g·B
x
·i
Bx
) = 144,81 kN.
Q
fNBy
= B
x
B
y
(m
C
·N
C
·c
u(r)
·i
Cy
+ m
D
·N
D
·
D(r)
·g·D
min
·i
Dy
+ m
B
·N
B
·
B(r)
·g·B
y
·i
By
) = 148,80 kN.
Sprawdzenie warunku obliczeniowego:
N
r
= 29,33 kN < m·min(Q
fNBx
,Q
fNBy
) = 0,81·144,81 = 117,30 kN.
Wniosek: warunek nośności jest spełniony.
Autor obliczeń :
Sprawdził:
Bydgoszcz 02 czerwca 2010r.