12. Obliczenia geotechniczne stopy fundamentowej słupa skrajnego:
Z opracowania geotechnicznego wynika, iż pod warstwą humusu znajduje się grunt
jednorodny i podczas sondowania do głębokości 2,5 krotnej szerokości stopy fundamentowej poniżej
planowanego poziom u posadownienia nie osiągnięto spągu tej warstwy. W czasie sondowań pomim o
pory mokrej nie stwierdzono występowania wody gruntowej. Warunki gruntowe można zali czyć do
powszechnie występujących (proste warunki gruntowe) a posadownienie będzie realizowane w
sposób tradycyjny (stopa fundam entowa) -> II kategoria geotechniczna. Głębokość posadownienia
przyjęto na podstawie normy PN-81-B-03020 (EC 7 odsyła tu do zapisów krajowych).
DANE GEOTECHNICZNE Z BADAŃ LABORATORYJNYCH - wielkości efektywne, charakterystyczne
Dla próbek pobranych poniżej poziom u posadownienia otrzymano wyniki;
Zakladam y grunt jednorodny:
symbol:
FSa
nazwa:
piasek drobny
(grunt gruboziarnisty)
stopien zageszczenia:
ID
0.40
:=
(średnio zagęszczony)
ciężar objętościowy:
γk
17.2kN m
3
-
:=
kat tarcia wewnętrznego:
Φ'k
25deg
:=
kohezja:
c'k
0kPa
:=
DANE DO OBLICZEŃ:
Poziom posadowienia konstrukcji:
D
1.2m
:=
Sytuacja obliczeniowa:
trwała
Stan graniczny nośności:
ULS -> GEO
Siły z konstrukcji w utwierdzeniu słupa odczytane z modelu:
OBCIĄŻENIA STAŁE:
MEd_dead
19.80kNm
:=
MEk_dead
MEd_dead
1.35
14.67 kNm
=
:=
NEd_dead
606.34kN
2 ls.bottom
ls.medium
+
(
)
25
kN m
3
-
(
)
1.35
bs
hs
+
:=
NEd_dead 682.57 kN
=
NEk_dead
NEd_dead
1.35
505.60 kN
=
:=
HEd_dead
11.81kN
:=
HEk_dead
HEd_dead
1.35
8.75 kN
=
:=
KOMB_1:
(Mmax & Mmin)
MEd_K1
MEd_down_komb1
63.29 kNm
=
:=
MEk_K1
MEd_K1 MEd_dead
-
1.5
MEk_dead
+
43.66 kNm
=
:=
NEd_K1
NEd_down_komb1 989.55 kN
=
:=
NEk_K1
NEd_K1 NEd_dead
-
1.5
NEk_dead
+
710.26 kN
=
:=
HEd_K1
HEd_down_komb1 37.92 kN
=
:=
HEk_K1
HEd_K1 HEd_dead
-
1.5
HEk_dead
+
26.15 kN
=
:=
Pomoc dydaktyczna by DŁ
MEd_K2
MEd_down_komb2
54.90 kNm
=
:=
MEk_K2
MEd_K2 MEd_dead
-
1.5
MEk_dead
+
38.07 kNm
=
:=
NEd_K2
NEd_down_komb2 1278.97 kN
=
:=
NEk_K2
NEd_K2 NEd_dead
-
1.5
NEk_dead
+
903.20 kN
=
:=
HEd_K2
HEd_down_komb2 32.76 kN
=
:=
HEk_K2
HEd_K2 HEd_dead
-
1.5
HEk_dead
+
22.71 kN
=
:=
WSTĘPNE PRZYJĘCIE WYMIARÓW STOPY:
Przyjm ujemy stopę prostokątną:
B
2.4m
:=
L
1.2 B
2.88 m
=
:=
L
2.9 m
=
Wysokość stopy:
H
max 0.5m lbd 10cm
+
,
(
)
0.70 m
=
:=
H
0.7m
:=
PIONOWA SKŁADOWA OPÓRU GRANICZNEGO PODŁOŻA - w art . charakteryst yczna:
Ciężar stopy i słupa:
Gstopa.k
B L
H
25
kN m
3
-
(
)
120.96 kN
=
:=
Gstopa.d
1.35 Gstopa.k
163.30 kN
=
:=
Ciężar gruntu zalegającego:
Ggrunt.k
B L
hs bs
-
(
)
D
H
-
(
)
γk
58.09 kN
=
:=
Ggrunt.d
1.35 Ggrunt.k
78.42 kN
=
:=
Sum aryczne obciążnie pionowe w poziom ie posadownienia:
OBCIĄŻENIA STAŁE:
NEk_dead
Gstopa.k Ggrunt.k
+
NEk_dead
+
684.65 kN
=
:=
MEk_dead
MEk_dead HEk_dead H
+
20.79 m kN
=
:=
KOMB_1:
(Mmax & Mmin)
NEk_K1
Gstopa.k Ggrunt.k
+
NEk_K1
+
889.31 kN
=
:=
KOMB_2:
(Nmax)
NEd_K1
Gstopa.d Ggrunt.d
+
NEd_K1
+
1231.26 kN
=
:=
MEk_K1
MEk_K1 HEk_K1 H
+
61.97 m kN
=
:=
MEd_K1
MEd_K1 HEd_K1 H
+
89.83 m kN
=
:=
KOMB_2:
(Nmax)
NEk_K2
Gstopa.k Ggrunt.k
+
NEk_K2
+
1082.25 kN
=
:=
NEd_K2
Gstopa.d Ggrunt.d
+
NEd_K2
+
1520.68 kN
=
:=
MEk_K2
MEk_K2 HEk_K2 H
+
53.97 m kN
=
:=
MEd_K2
MEd_K2 HEd_K2 H
+
77.83 m kN
=
:=
Współczynnki nośności:
Nq
e
π tan Φ'k
( )
tan 45deg
Φ'k
2
+
2
10.66
=
:=
Nc
Nq 1
-
(
)
cot
Φ'k
( )
20.72
=
:=
Nγ
2 Nq 1
-
(
)
tan
Φ'k
( )
9.01
=
:=
Współczynniki nachylenia podstawy fundamentu:
α
0deg
:=
bq
1
α tan Φ'k
( )
-
(
)
2
1.00
=
:=
bc
bq
1
bq
-
(
)
Nc tan Φ'k
( )
-
1.00
=
:=
bγ
bq
:=
Zredukowane wym iary:
Przyjm ujemy, że całe obciążenie zmienne jest w pełni długotrwałe.
Pomoc dydaktyczna by DŁ
OBCIĄŻENIA STAŁE:
e
MEk_dead
NEk_dead
3.0 cm
=
:=
L'dead
L
2 e
-
2.82 m
=
:=
warunek
if e
B
6
<
"sila w rdzeniu"
,
"sila POZA rdzeniem"
,
"sila w rdzeniu"
=
:=
KOMB_1:
(Mmax & Mmin)
e
MEk_K1
NEk_K1
7.0 cm
=
:=
L'K1
L
2 e
-
2.74 m
=
:=
warunek
if e
B
6
<
"sila w rdzeniu"
,
"sila POZA rdzeniem"
,
"sila w rdzeniu"
=
:=
KOMB_2:
(Nmax)
e
MEk_K2
NEk_K2
5.0 cm
=
:=
L'K2
L
2 e
-
2.78 m
=
:=
B'
B
:=
warunek
if e
B
6
<
"sila w rdzeniu"
,
"sila POZA rdzeniem"
,
"sila w rdzeniu"
=
:=
Żaden z mimośrodów nie przekracza wartości 0,3*L co j est zalecane w EC7.
KOMB_1:
(Mmax & Mmin)
KOMB_2:
(Nmax)
Współczynniki kształtu fundam entu:
sq_K1
1
B'
L'K1
sin
Φ'k
( )
+
1.37
=
:=
sc_K1
sq_K1 Nq
1
-
Nq 1
-
1.41
=
:=
sγ_K1
1
0.3
B'
L'K1
-
0.74
=
:=
sq_K2
1
B'
L'K1
sin
Φ'k
( )
+
1.37
=
:=
sc_K2
sq_K2 Nq
1
-
Nq 1
-
1.41
=
:=
sγ_K2
1
0.3
B'
L'K2
-
0.74
=
:=
Współczynniki nachylenia wypadkowej:
KOMB_1:
(Mmax & Mmin)
iq_K1
1
HEk_K1
NEk_K1 B' L'K1
c'k
cot
Φ'k
( )
+
-
m_K1
0.96
=
:=
iγ_K1
1
HEk_K1
NEk_K1 B' L'K1
c'k cot Φ'k
( )
(
)
+
-
m_K1 1
+
0.93
=
:=
ic_K1
iq_K1
1
iq_K1
-
(
)
Nc tan Φ'k
( )
(
)
-
0.95
=
:=
KOMB_2:
(Nmax)
iq_K2
1
HEk_K2
NEk_K2 B' L'K2
c'k
cot
Φ'k
( )
+
-
m_K2
0.97
=
:=
iγ_K2
1
HEk_K2
NEk_K2 B' L'K2
c'k cot Φ'k
( )
(
)
+
-
m_K2 1
+
0.95
=
:=
ic_K2
iq_K2
1
iq_K2
-
(
)
Nc tan Φ'k
( )
(
)
-
0.97
=
:=
Nacisk nadkładu w poziom ie posadownienia obok fundamentu:
q'
D
γk
20.64 kPa
=
:=
Opór charakterystyczny podłoża:
KOMB_1:
(Mmax & Mmin)
Rk_K1
B' L'K1
c'k Nc
bc
sc_K1
ic_K1
q' Nq
bq
sq_K1
iq_K1
+
0.5
γk
B'
Nγ
bγ
sγ_K1
iγ_K1
+
...
2736 kN
=
:=
KOMB_2:
(Nmax)
Rk_K2
B' L'K2
c'k Nc
bc
sc_K2
ic_K2
q' Nq
bq
sq_K2
iq_K2
+
0.5
γk
B'
Nγ
bγ
sγ_K2
iγ_K2
+
...
2823 kN
=
:=
m_K1
2
L'K1
B'
+
1
L'K1
B'
+
1.47
=
:=
m_K2
2
L'K2
B'
+
1
L'K2
B'
+
1.46
=
:=
Pomoc dydaktyczna by DŁ
WARUN EK N OŚNOŚ CI NA WYPIERANIE GRUNTU SPOD FUNDAMENTU:
KOMB_1:
(Mmax & Mmin)
GEO_K1
if
Rk_K1
1.4
NEd_K1
"OK"
,
"PRZEKROCZONY"
,
"OK"
=
:=
Rd_K1
Rk_K1
1.4
1954.40 kN
=
:=
NEd_K1 1231.26 kN
=
NEd_K1
Rd_K1
63 %
=
KOMB_2:
(Nmax)
GEO_K2
if
Rk_K2
1.4
NEd_K2
"OK"
,
"PRZEKROCZONY"
,
"OK"
=
:=
Rd_K2
Rk_K2
1.4
2016.58 kN
=
:=
NEd_K2 1520.68 kN
=
NEd_K2
Rd_K2
75 %
=
13. Wymiarowanie stopy fundamentowej słupa skrajnego (zbrojenie):
MIMOŚRODOWA LOKALIZACJA SŁU PA NA STOPIE :
Zgodnie z zestawem współczynników z zest. A1:
G2.d
B L
H
25
kN m
3
-
1.35
163.30 kN
=
:=
G1.d
B L
hs bs
-
(
)
D
H
-
(
)
γk
1.35
78.42 kN
=
:=
KOMB_1:
(Mmax & Mmin)
MEd_K1
MEd_down_komb1 63.29 kNm
=
:=
NEd_K1
NEd_down_komb1
kN
=
:=
HEd_K1
HEd_down_komb1 37.92 kN
=
:=
Mf
MEd_K1 HEd_K1 H
+
89.83 kNm
=
:=
Nf
NEd_K1 G1.d
+
G2.d
+
1231.26 kN
=
:=
e*K1
Mf
Nf
7.3 cm
=
:=
KOMB_2:
(Nmax)
NEd_K2
NEd_down_komb2
kN
=
:=
HEd_K2
HEd_down_komb2 32.76 kN
=
:=
Mf
MEd_K2 HEd_K2 H
+
77.83 kNm
=
:=
Nf
NEd_K2 G1.d
+
G2.d
+
1520.68 kN
=
:=
e*K2
Mf
Nf
5.1 cm
=
:=
mimośród
if max e*K1 e*K2
,
(
)
hs
"uwzględnić"
,
"pominąć"
,
(
)
"pominąć"
=
:=
MEd_K2
MEd_down_komb2 54.90 kNm
=
:=
Pomoc dydaktyczna by DŁ
ZBROJENIE W PŁASZCZYŹNIE PODCIĄGÓW (RAMY):
ϕ
16mm
:=
dstopa_L
H
50mm
0.5
ϕ
+
(
)
-
64.20 cm
=
:=
- zakładam y warstwę chudego betonu
KOMB_1:
(Mmax & Mmin)
q1
q2
B
NEd_K1
B L
MEd_K1 HEd_K1 H
+
B L
2
6
+
NEd_K1
B L
MEd_K1 HEd_K1 H
+
B L
2
6
-
:=
q1 408.58
kN
m
=
q2 278.61
kN
m
=
vx
0
L
:=
vy
q2
q1
:=
xutw
L
2
0.35 hs
+
1.60 m
=
:=
q3
linterp vx vy
,
xutw
,
(
)
350.70
kN
m
=
:=
MEd_utw
L
xutw
-
(
)
2
q3
0.5
0.5 L
xutw
-
(
)
2
q1 q3
-
(
)
2
3
+
...
:=
MEd_utw 320.15 kNm
=
As1_K1
MEd_utw
0.9 dstopa_L
fyd
15.93 cm
2
=
:=
KOMB_2:
(Nmax)
q1
q2
B
NEd_K2
B L
MEd_K2 HEd_K2 H
+
B L
2
6
+
NEd_K2
B L
MEd_K2 HEd_K2 H
+
B L
2
6
-
:=
q1 500.39
kN
m
=
q2 387.78
kN
m
=
vx
0
L
:=
vy
q2
q1
:=
xutw
L
2
0.35 hs
+
1.60 m
=
:=
q3
linterp vx vy
,
xutw
,
(
)
450.24
kN
m
=
:=
MEd_utw
L
xutw
-
(
)
2
q3
0.5
0.5 L
xutw
-
(
)
2
q1 q3
-
(
)
2
3
+
...
397.77 kNm
=
:=
As1_K2
MEd_utw
0.9 dstopa_L
fyd
19.79 cm
2
=
:=
As.min_L
max 0.0013B dstopa_L
0.26
fctm
fyk
B
dstopa_L
,
29.04 cm
2
=
:=
As1_L
if max As1_K1 As1_K2
,
(
)
As.min_L
max As1_K1 As1_K2
,
(
)
,
As.min_L
,
(
)
29.04 cm
2
=
:=
nAs1_L
ceil
As1_L
π
ϕ
2
4
15.00
=
:=
smax.slabs
min 2 H
25cm
,
(
)
25.0 cm
=
:=
smin
10cm
:=
rozstaw
if
nAs1_L 1
-
B
0.15m
-
smax.slabs
nAs1_L 1
-
B
0.15m
-
smin
"OK"
,
"BŁĘDNY"
,
"OK"
=
:=
Ostatecznie przyjęto w płaszczyźnie podciągów zbrojenie:
ϕ
16 mm
=
sztuk
nAs1_L 15
=
Pomoc dydaktyczna by DŁ
ZBROJENIE W PŁASZCZYŹNIE ŻEBER:
dstopa_B
dstopa_L ϕ
-
62.60 cm
=
:=
- zakładam y warstwę chudego betonu
KOMB_2:
(Nmax)
qśr
q1 q2
+
2
444.09
kN
m
=
:=
xutw
B
2
0.35 bs
+
1.32 m
=
:=
MEd_utw
B
xutw
-
(
)
2
qśr
0.5
257.79 kNm
=
:=
As1_K2
MEd_utw
0.9 dstopa_B
fyd
13.16 cm
2
=
:=
As.min_B
max 0.0013L dstopa_B
0.26
fctm
fyk
L
dstopa_B
,
33.98 cm
2
=
:=
As1_B
if As1_K2 As.min_B
As1_K2
,
As.min_B
,
(
)
:=
nAs1_B
ceil
As1_B
π
ϕ
2
4
17.00
=
:=
smax.slabs
min 2 H
25cm
,
(
)
25.0 cm
=
:=
smin
10cm
:=
rozstaw
if
nAs1_B 1
-
L
0.15m
-
smax.slabs
nAs1_B 1
-
L
0.15m
-
smin
"OK"
,
"BŁĘDNY"
,
"OK"
=
:=
Ostatecznie przyjęto w płaszczyźnie żeber zbrojenie:
ϕ
16 mm
=
sztuk
nAs1_B 17
=
ZAKOTWIENIE PRĘTÓW W PŁASZCZYŹNIE PODCIAGÓW:
KOMB_2:
(Nmax)
x
0.5 H
0.35 m
=
:=
ze
0.5 L
0.35hs
+
0.5 x
-
1.42 m
=
:=
zi
0.9 dstopa_L
0.58 m
=
:=
q1 500.39
kN
m
=
q2 387.78
kN
m
=
vx
0
L
:=
vy
q2
q1
:=
x4
L
x
-
2.53 m
=
:=
q4
linterp vx vy
,
x4
,
(
)
486.70
kN
m
=
:=
R
q1 q4
+
(
)
2
x
172.74 kN
=
:=
Fs
R
ze
zi
425.27 kN
=
:=
σsd
Fs
nAs1_L π
ϕ
2
4
141.01 MPa
=
:=
fbd 2.89 MPa
=
lb.rqd
ϕ
4
σsd
fbd
19.5 cm
=
:=
Σα
1
:=
lb.min
max 0.6 lb.rqd
10
ϕ
,
100mm
,
(
)
16.0 cm
=
:=
lbd
max
Σα lb.rqd
lb.min
,
(
)
19.5 cm
=
:=
x
0.35 m
=
haki
if lbd 10cm
+
x
"ZBĘDNE"
,
"WYMAGANE"
,
(
)
"ZBĘDNE"
=
:=
ZAKOTWIENIE PRĘTÓW W PŁASZCZYŹNIE ŻEBER:
KOMB_2:
(Nmax)
x
0.5 H
0.35 m
=
:=
ze
0.5 B
0.35bs
+
0.5 x
-
1.15 m
=
:=
zi
0.9 dstopa_B
0.56 m
=
:=
R
qśr x
155.43 kN
=
:=
Fs
R
ze
zi
316.57 kN
=
:=
σsd
Fs
nAs1_B π
ϕ
2
4
92.62 MPa
=
:=
lb.rqd
ϕ
4
σsd
fbd
12.8 cm
=
:=
Σα
1
:=
lb.min
max 0.6 lb.rqd
10
ϕ
,
100mm
,
(
)
16.0 cm
=
:=
(
)
Pomoc dydaktyczna by DŁ
lbd
max
Σα lb.rqd
lb.min
,
(
)
16.0 cm
=
:=
x
0.35 m
=
haki
if lbd 10cm
+
x
"ZBĘDNE"
,
"WYMAGANE"
,
(
)
"ZBĘDNE"
=
:=
PRZEBICIE STOPY W PŁASZCZYŹNIE P ODCIĄGÓW:
przebicie
if
L
2
hs
2
-
2 dstopa_L
-
0m
"NIE_WYSTĄPI"
,
"SPRAWDZIĆ"
,
"NIE_WYSTĄPI"
=
:=
Nie poszukujemy innego obwodu kontrolnego
PRZEBICIE STOPY W PŁASZCZYŹNIE ŻE BER:
przebicie
if
B
2
bs
2
-
2 dstopa_B
-
0m
"NIE_WYSTĄPI"
,
"SPRAWDZIĆ"
,
"NIE_WYSTĄPI"
=
:=
Nie poszukujemy innego obwodu kontrolnego
PRZEBICIE STOPY NA OBWODZIE SŁUPA:
VEd
NEd_down_komb2 1278.97 kN
=
:=
MEd_L
MEd_down_komb2 54.90 kNm
=
:=
MEd_B
VEd ei_b
10.27 kNm
=
:=
- m oment pochodzący z imperfekcji
d
dstopa_B dstopa_L
+
2
cm
=
:=
u0
2 bs
2 hs
+
1600 mm
=
:=
- nie doknujemy redukcji siły przebijającej
ΔVEd
0kN
:=
VEd.red
VEd ΔVEd
-
1278.97 kN
=
:=
ν
0.6 1
fck
250MPa
-
0.53
=
:=
vRd.max
0.4
ν
fcd
4.53 MPa
=
:=
W_L
W_B
0.5 hs
2
hs bs
+
4 bs
d
+
16 d
2
+
2
π
d
hs
+
0.5 bs
2
bs hs
+
4 hs
d
+
16 d
2
+
2
π
d
bs
+
9.37
9.19
m
2.00
=
:=
k x
( )
0.45
x
0.5
if
linterp 0.5 1 2 3
(
)
T
0.45 0.6 0.7 0.8
(
)
T
,
x
,
0.8
x
3
if
:=
k_L
k
hs
bs
0.63
=
:=
k_B
k
bs
hs
0.53
=
:=
νEd
VEd.red
u0 d
1
k_L
MEd_L u0
VEd.red W_L
+
k_B
MEd_B u0
VEd.red W_B
+
1.27 MPa
=
:=
krzyżulce
if
νEd vRd.max
"OK"
,
"ZNISZCZONE"
,
(
)
"OK"
=
:=
14. Rysunek słupa - warunki konstrukcyjne:
WARUNKI POŻAROWE - KONTROLA OTULINY SŁUPA (zał C do EC2-1-2):
Sprawdzenie warunków stosowania m etody B zgodnie z zał. C:
max
λ_b λ_h
,
(
)
80
1.00
=
max bs hs
,
(
)
60cm
1.00
=
układ usztywniony
ϕ
20mm
:=
As
0.25
π ϕ
2
2 ns_na_jednym_boku
ns_in_finale
ns_out_finale
4
-
31.42 cm
2
=
:=
ω
min 1
As fyd
Ac fcd
,
0.32
=
:=
n
0.5
:=
- poziom obciążenia słupa w warunkach pożaru
0.25 bs
0.09 m
=
e
MEd_up_komb1
NEd_up_komb1
13.1 cm
=
:=
- m aksym alny m om ent
na słupie
0.5 bs
0.18 m
=
max
λ_b λ_h
,
(
)
31.78
=
a1 56 mm
=
Na podstawie parametrów: λ ω
e 0.25 bs
n
określono z Tablicy C.5 wartości graniczne:
wymagania
if bs 30cm
(
)
a1 50mm
(
)
0
>
"OK"
,
"NIE SPEŁNIONE"
,
"OK"
=
:=
ZBROJENIE POPRZECZNE:
scl.tmax
min 20
ϕ
bs
,
40cm
,
(
)
35 cm
=
:=
- rozstaw podstawowy strzem ion.
0.6 scl.tmax
0.21 m
=
Przyjm ujemy rozstaw podstawowy strzem ion na długości słupa równy 30cm z zagęszczeniem na
odcinakch szczególnych do 20cm.
KONIEC