background image

PROJEKT PODPORY POD ZESPÓŁ RURUCIĄGÓW 

1. Założenia do projektu

1.1. Materiał

Beton B37

fck

30

MPa

:=

wytrzymałość charakterystyczna na ściskanie

fcd

20

MPa

:=

wytrzymałość obliczeniowa na ściskanie

fcd.x

16.7

MPa

:=

wytrzymałość obliczeniowa bez zbrojenia

fctm

2.9

MPa

:=

wytrzymałość średnia na rozciąganie

fctd

1.33

MPa

:=

wytrzymałość obliczeniowa na rozciąganie

Ecm

32

GPa

:=

moduł sprężystości

Stal AIIIN - RB500

fyk

500

MPa

:=

charakterystyczna granica plastycznosci stali

fyd

420

MPa

:=

obliczeniowa granica plastyczności stali

Es

200

GPa

:=

moduł sprężystości stali 

graniczna wartość względnej wysokości
strefy ściskanej

ξeff.lim

0.50

:=

1.2. Klasa ekspozycji w zależności od warunków środowiska

CX4

cyklicznie mokre i suche

1.3. Grubość otulenia 

cmin

25

mm

:=

minimalna grubość otulenia

∆c

10

mm

:=

odchyłka wymiarowa

cnom

cmin ∆c

+

35

mm

=

:=

1.4. Dobór wymiarów elementów

1.4.1. Słup

lcol

6.8

m

:=

efektywna długość słupa

l0

2

lcol

13.6

m

=

:=

obliczeniowa długość słupa

hs

0.65

m

:=

bs

0.65

m

:=

wymiary słupa

1

background image

1.4.2. Rygiel

br

bs 0.65 m

=

:=

szerokość rygla

hr

0.80

m

:=

wysokość rygla

a

3.3

m

:=

wysięg rygla dłuższego w osi

1.4.3. Stopa funadamentowa

L

3.5

m

:=

długość stopy fundamentowej

B

3.5

m

:=

szerokość stopy fundamnetowej

hf

1.2

m

:=

wysokość stopy fundamentowej

2. Zestawienie obciążeń

Przy zestawianiu obciążeń pominięto obciążenia atmosferyczne.
Ciężar własny uwzględniono w programie obliczeniowym

2.1.Wartości charakterystyczne

Gk

47

kN

:=

obciążenie stałe od rurociągu

Pk

86

kN

:=

obciążenie od transportowanego medium

f

0.16

:=

współczynnik tarcia łożyska ślizgowego

μ

f

:=

Hk

μ Gk Pk

+

(

)

21.28

kN

=

:=

siła pozioma (występuje wtedy gdy P.k)

2.2.Wartości obliczeniowe

γf

1.1

:=

Gd

γf Gk

51.7

kN

=

:=

obciążenie stałe od rurociągu

Pd

γf Pk

94.6

kN

=

:=

obciążenie od transportowanego medium

μ

0.16

=

współczynnik tarcia rurociągu o łożysko

Hd

μ Gd Pd

+

(

)

23.408

kN

=

:=

siła pozioma (wystepuje wtedy gdy siła P.d)

2

background image

3. Statyka konstrukcji

3.1.Konwencja znakowania sił i momentów

x

y

z

Mx

My

Mz

Oś x - oś elementu konstrukcji

3.2. Zestawienie sił przekrojowych w elementach konstrukcji

3.2.1. Wspornik długi

My.maxI

515.30

kNm

:=

moment maksymalny

Mz.maxI

70.22

kNm

:=

moment maksymalny

Vy.maxI

23.41

kN

:=

siła ścinająca maksymalna

Vz.maxI

192.6

kN

:=

Pd

Gd

Hd

x

MymaxI

MzmaxI

z

y

Pd

Gd

Hd

x

VzmaxI

VymaxI

z

y

siła ścinająca maksymalna

3.2.2. Wspornik krótki

My.maxII

383.92

kNm

:=

moment maksymalny

Mz.maxII

53.84

kNm

:=

moment maksymalny

Vy.maxII

23.41

kN

:=

siła ścinająca maksymalna

Vz.maxII

182.78

kN

:=

siła ścinająca maksymalna

3

background image

3.2.3. Słup

Przypadek 1:

węzeł górny

Nx.max1g

573.38

kN

:=

siła ściskająca maksymalna

My.odp1g

131.38

kNm

:=

moment odpowiadający

Mz.odp1g

0

kNm

:=

moment odpowiadający

węzeł dolny

Nx.max1d

650

kN

:=

siła ściskająca maksymalna

My.odp1d

131.38

kNm

:=

moment odpowiadający

Mz.odp1d

477.52

kNm

:=

moment odpowiadający

Pd

Gd

Pd

Gd

Pd

Gd

Hd

Hd

Hd

Nx.max1d

Nx.max1g

x

x

y

y

z

My.odp1g

z

My.odp1d

Mz.odp1g

Mz.odp1d

4

background image

Przypadek 2:

węzeł górny

Nx.odp2g

478.78

kN

:=

siła ściskająca odpow.

My.max2g

348.96

kNm

:=

moment maksymalny

Mz.odp2g

0

kNm

:=

moment odpowiadający

węzeł dolny

Nx.odp2d

556.31

kN

:=

siła ściskająca odpow.

My.max2d

348.96

kNm

:=

moment odpowiadający

Mz.odp2d

318.35

kNm

:=

moment odpowiadający

Pd

Gd

Pd

Gd

Gd

Hd

Hd

Nx.odp2d

Nx.odp2g

x

x

y

y

z

My.max2g

z

My.max2d

Mz.odp2g

Mz.odp2d

5

background image

Przypadek 3:

węzeł górny

Nx.odp3g

573.38

kN

:=

siła ściskająca odpowiadająca

My.odp3g

131.38

kNm

:=

moment odpowiadający

Mz.max3g

0

kNm

:=

moment maksymalny

węzeł dolny

Nx.odp3d

650

kN

:=

siła ściskająca odpowiadająca

My.odp3d

131.38

kNm

:=

moment odpowiadający

Mz.max3d

477.52

kNm

:=

moment maksymalny

Pd

Gd

Pd

Gd

Pd

Gd

Hd

Hd

Hd

Nx.odp3d

Nx.odp3g

x

x

y

y

z

My.odp3g

z

My.odp3d

Mz.max3g

Mz.max3d

6

background image

Przypadek 4:

Mx.max4

124.06

kNm

:=

moment skręcający maksymalny

Vy.odp4

23.41

kN

:=

siła ścinająca odpowiadająca

Pd

Gd

Pd

Gd

Gd

Hd

Hd

Vy.odp4

x

y

z

Hd

Vy.odp4

Mx.max4

Mx.max4

Pd

Przypadek 5:

Mx.odp5

16.39

kNm

:=

moment skręcający odpowiadający

Vy.max5

70.22

kN

:=

siła ścinająca maksymalna

Pd

Gd

Pd

Gd

Gd

Hd

Hd

Vy.max5

x

y

z

Hd

Vy.max5

Mx.odp5

Mx.odp5

Pd

7

background image

4. Wymiarowanie zbrojenia

4.1. Wspornik dłuższy

4.1.1. Zbrojenie na zginanie 

Wymiary przekroju

br 65 cm

=

szerokość rygla

hr 80 cm

=

wysokość rygla

Ac

br hr

5.2

10

3

×

cm

2

=

:=

pole przekroju rygla

Przyjęta średnica prętów zbrojenia 

ϕ

25

mm

:=

ś

rednica prętów głównych

ϕs

8

mm

:=

ś

rednica strzemion

cnom ϕ

1

=

warunek spełniony

Wysokość użyteczna przekroju

w płaszczyźnie x-z

dz

hr cnom

ϕs

ϕ

2

74.45

cm

=

:=

w płaszczyźnie x-y

dy

br cnom

ϕs

ϕ

2

59.45

cm

=

:=

Pole przekroju zbrojenia na zginanie 

w płaszczyźnie x-z

Sc.eff

My.maxI

fcd br

dz

2

0.072

=

:=

moment statyczny

ξeff

1

1

2

Sc.eff

0.074

=

:=

względna wysokość strefy sciskanej przekroju

ξeff ξeff.lim

1

=

warunek spełniony - przekrój pojedynczo
zbrojony

xeff

ξeff dz

0.055

m

=

:=

efektywna wysokść strefy ściskanej

As1y

fcd br

xeff

fyd

17.115

cm

2

=

:=

pole zbrojenia obliczeniowe

8

background image

Przyjęcie zbrojenia 

As1y.prov

24.54

cm

2

:=

5 Φ 25

pole zbrojenia rzeczywistego

Zbrojenie minimalne

As.min1

0.26

br

dz

fctm

fyk

7.298

cm

2

=

:=

As.min2

0.0013

br

dz

6.291

cm

2

=

:=

kc

0.4

:=

współczynnik przy zginaniu

k

1.0

:=

współczynnik od wymuszenia

pole rozciąganej strefy przy zginaniu

Act

0.5

br

hr

0.26

m

2

=

:=

fct.eff

fctm

:=

ś

rednia wytrzymałość betonu na rozciąganie

w chwili zarysowania

σs.lim

200

MPa

:=

naprężenie w zbrojeniu rozciąganym
natychamiast po zarysowaniu

As.min3

kc k

fct.eff

Act

σs.lim

15.08

cm

2

=

:=

As.min

max As.min1 As.min2

As.min3

(

)

15.08

cm

2

=

:=

As1y.prov As.min

1

=

warunek spełniony

w płaszczyźnie x-y

Sc.eff

Mz.maxI

fcd hr

dy

2

0.012

=

:=

moment statyczny

ξeff

1

1

2

Sc.eff

0.012

=

:=

względna wysokość strefy sciskanej przekroju

ξeff ξeff.lim

1

=

warunek spełniony - przekrój pojedynczo
zbrojony

xeff

ξeff dy

7.429

10

3

×

m

=

:=

efektywna wysokść strefy ściskanej

As1z

fcd hr

xeff

fyd

2.83

cm

2

=

:=

pole zbrojenia obliczeniowe

Przyjęcie zbrojenia 

As1z.prov

19.64

cm

2

:=

4 Φ 25

pole zbrojenia rzeczywistego

Zbrojenie minimalne

As.min1

0.26

hr

dy

fctm

fyk

7.172

cm

2

=

:=

As.min2

0.0013

hr

dy

6.183

cm

2

=

:=

9

background image

kc

0.4

:=

współczynnik przy zginaniu

k

1.0

:=

współczynnik od wymuszenia

pole rozciąganej strefy przy zginaniu

Act

0.5

br

hr

0.26

m

2

=

:=

fct.eff

fctm

:=

ś

rednia wytrzymałość betonu na rozciąganie

w chwili zarysowania

σs.lim

200

MPa

:=

naprężenie w zbrojeniu rozciąganym
natychamiast po zarysowaniu

As.min3

kc k

fct.eff

Act

σs.lim

15.08

cm

2

=

:=

As.min

max As.min1 As.min2

As.min3

(

)

15.08

cm

2

=

:=

As1z.prov As.min

1

=

warunek spełniony

Nośność obliczeniowa przekroju na zginanie 

w płaszczyźnie x-z

a1

cnom ϕs

+

ϕ

2

+

0.056

m

=

:=

ξeff

As1y.prov fyd

br dz

fcd

0.106

=

:=

ξeff ξeff.lim

1

=

warunek spełniony

σs

fyd 420 MPa

=

:=

a2

a1

:=

MRdy

fyd As1y.prov

dz a2

(

)

710.139

kNm

=

:=

w płaszczyźnie x-y

a1

cnom ϕs

+

ϕ

2

+

0.056

m

=

:=

ξeff

As1z.prov fyd

hr dy

fcd

0.087

=

:=

ξeff ξeff.lim

1

=

warunek spełniony

σs

fyd 420 MPa

=

:=

MRdz

fyd As1z.prov

dy a2

(

)

444.61

kNm

=

:=

10

background image

Sprawdzenie warunku nośności

My.maxI

MRdy

Mz.maxI

MRdz

+

0.884

=

My.maxI

MRdy

Mz.maxI

MRdz

+

1

1

=

4.1.2. Zbrojenie na ścinanie

w płaszczyźnie x-z

Vz.maxI 192.6 kN

=

siła ścinająca

ϕs 8 mm

=

ś

rednica strzemienia

Asw1

4 π

ϕs

2

4





2.011

cm

2

=

:=

pole strzemion czterociętych

fywd1

fyd 420 MPa

=

:=

obliczeniowa granica plastyczności stali

Ac

br hr

0.52

m

2

=

:=

pole przekroju rygla

z

0.9

dz

:=

ramie sił wewnętrzych 

υ

0.6

1

fck

250

MPa

0.528

=

:=

k

1.6

m

dz

1

m

0.855

=

:=

k

max k 1

(

)

1

=

:=

ρL

As1y.prov

br dz

5.071

10

3

×

=

:=

stopień zbrojenia podłużnego

ρL

min ρL 0.01

(

)

5.071

10

3

×

=

:=

stopień zbrojenia podłużnego

Nośność odcinków I-ego rodz.

VSd

Vz.maxI 192.6 kN

=

:=

Nośność V Rd1

VRd1

0.35

k fctd

1.2

40ρL

+

(

)

br

dz

316.014

kN

=

:=

VSd VRd1

<

1

=

warunek spełniony - wystepują  odcinki I-ego 

11

background image

Nośność V Rd2

θ

45

deg

:=

cot θ

( )

1

=

VRd2

υ fcd

br

z

cot θ

( )

1

cot θ

( )

2

+

2.3

10

3

×

kN

=

:=

VSd VRd2

<

1

=

warunek spełniony

Maksymalny rozstaw strzemion przyjęto z warunków konstrukcyjnych

smax

min 0.75dz 400mm

(

)

40

cm

=

:=

Przyjęto roztaw strzemion

odcinki I-ego rodzaju -

s1

28

cm

:=

Stopień zbrojenia strzemionami

ρw

Asw1

s1 br

1.105

10

3

×

=

:=

ρw.min

0.08

fck

MPa

fyk

MPa

8.764

10

4

×

=

:=

ρw.min ρw

<

1

=

warunek spełniony

w płaszczyźnie x-y

Vy.maxI 23.41 kN

=

siła ścinająca

ϕs 8 mm

=

ś

rednica strzemienia

Asw1

4 π

ϕs

2

4





2.011

cm

2

=

:=

pole strzemion czterocietych

fywd1

fyd 420 MPa

=

:=

obliczeniowa granica plastyczności stali

Ac

br hr

0.52

m

2

=

:=

pole przekroju rygla

z

0.9

dy

:=

ramie sił wewnętrzych 

υ

0.6

1

fck

250

MPa

0.528

=

:=

k

1.6

m

dy

1

m

1.006

=

:=

k

max k 1

(

)

1.006

=

:=

12

background image

ρL

As1z.prov

hr dy

4.13

10

3

×

=

:=

stopień zbrojenia podłużnego

ρL

min ρL 0.01

(

)

4.13

10

3

×

=

:=

stopień zbrojenia podłużnego

Nośność odcinków I-ego rodz.

VSd

Vy.maxI 23.41 kN

=

:=

Nośność V Rd1

VRd1

0.35

k fctd

1.2

40ρL

+

(

)

hr

dy

303.902

kN

=

:=

VSd VRd1

<

1

=

warunek spełniony - wystepują  odcinki I-ego

Nośność V Rd2

θ

45

deg

:=

cot θ

( )

1

=

VRd2

υ fcd

br

z

cot θ

( )

1

cot θ

( )

2

+

1.836

10

3

×

kN

=

:=

VSd VRd2

<

1

=

warunek spełniony

Maksymalny rozstaw strzemion przyjeto z warunków konstrukcyjnych

w kierunku podłużnym

smax

min 0.75dy 400mm

(

)

40

cm

=

:=

Przyjęto roztaw strzemion

odcinki I-ego rodzaju -

s1

28

cm

:=

Stopień zbrojenia strzemionami na ścinanie

ρw

Asw1

s1 hr

8.976

10

4

×

=

:=

ρw.min

0.08

fck

MPa

fyk

MPa

8.764

10

4

×

=

:=

ρw.min ρw

<

1

=

warunek spełniony

4.1.3. Ostatecznie przyjęto zbrojenie wspornika

główne

strzemiona

x-z

5 Φ 25

Φ

8 czterocięte co 28

x-y

4 Φ 25

Φ

8 czterocięte co 28

13

background image

4.2. Wspornik krótszy

4.2.1. Zbrojenie na zginanie 

Wymiary przekroju

br 65 cm

=

szerokość rygla

hr 80 cm

=

wysokość rygla

Ac

br hr

5.2

10

3

×

cm

2

=

:=

pole przekroju rygla

Przyjęta średnica prętów zbrojenia 

ϕ

25

mm

:=

ś

rednica prętów głównych

ϕs

8

mm

:=

ś

rednica strzemion

cnom ϕ

1

=

warunek spełniony

Wysokość użyteczna przekroju

w płaszczyźnie x-z

dz

hr cnom

ϕs

ϕ

2

74.45

cm

=

:=

w płaszczyźnie x-y

dy

br cnom

ϕs

ϕ

2

59.45

cm

=

:=

Pole przekroju zbrojenia na zginanie 

w płaszczyźnie x-z

Sc.eff

My.maxII

fcd br

dz

2

0.053

=

:=

moment statyczny

ξeff

1

1

2

Sc.eff

0.055

=

:=

względna wysokość strefy sciskanej przekroju

ξeff ξeff.lim

1

=

warunek spełniony - przekrój pojedynczo
zbrojony

xeff

ξeff dz

0.041

m

=

:=

efektywna wysokść strefy ściskanej

As1y

fcd br

xeff

fyd

12.624

cm

2

=

:=

pole zbrojenia obliczeniowe

Przyjęcie zbrojenia 

As1y.prov

24.54

cm

2

:=

5 Φ 25

pole zbrojenia rzeczywistego

14

background image

Zbrojenie minimalne

As.min1

0.26

br

dz

fctm

fyk

7.298

cm

2

=

:=

As.min2

0.0013

br

dz

6.291

cm

2

=

:=

kc

0.4

:=

współczynnik przy zginaniu

k

1.0

:=

współczynnik od wymuszenia

pole rozciąganej strefy przy zginaniu

Act

0.5

br

hr

0.26

m

2

=

:=

fct.eff

fctm

:=

ś

rednia wytrzymałość betonu na rozciąganie

w chwili zarysowania

σs.lim

200

MPa

:=

naprężenie w zbrojeniu rozciąganym
natychamiast po zarysowaniu

As.min3

kc k

fct.eff

Act

σs.lim

15.08

cm

2

=

:=

As.min

max As.min1 As.min2

As.min3

(

)

15.08

cm

2

=

:=

As1y.prov As.min

1

=

warunek spełniony

w płaszczyźnie x-y

Sc.eff

Mz.maxII

fcd hr

dy

2

9.521

10

3

×

=

:=

moment statyczny

ξeff

1

1

2

Sc.eff

9.567

10

3

×

=

:=

względna wysokość strefy sciskanej przekroju

ξeff ξeff.lim

1

=

warunek spełniony - przekrój pojedynczo
zbrojony

xeff

ξeff dy

5.687

10

3

×

m

=

:=

efektywna wysokść strefy ściskanej

As1z

fcd hr

xeff

fyd

2.167

cm

2

=

:=

pole zbrojenia obliczeniowe

Przyjęcie zbrojenia 

As1z.prov

19.64

cm

2

:=

4 Φ 25

pole zbrojenia rzeczywistego

15

background image

Zbrojenie minimalne

As.min1

0.26

hr

dy

fctm

fyk

7.172

cm

2

=

:=

As.min2

0.0013

hr

dy

6.183

cm

2

=

:=

kc

0.4

:=

współczynnik przy zginaniu

k

1.0

:=

współczynnik od wymuszenia

pole rozciąganej strefy przy zginaniu

Act

0.5

br

hr

0.26

m

2

=

:=

fct.eff

fctm

:=

ś

rednia wytrzymałość betonu na rozciąganie

w chwili zarysowania

σs.lim

200

MPa

:=

naprężenie w zbrojeniu rozciąganym
natychamiast po zarysowaniu

As.min3

kc k

fct.eff

Act

σs.lim

15.08

cm

2

=

:=

As.min

max As.min1 As.min2

As.min3

(

)

15.08

cm

2

=

:=

As1z.prov As.min

1

=

warunek spełniony

Nośność obliczeniowa przekroju na zginanie 

w płaszczyźnie x-z

a1

cnom ϕs

+

ϕ

2

+

0.056

m

=

:=

ξeff

As1y.prov fyd

br dz

fcd

0.106

=

:=

ξeff ξeff.lim

1

=

warunek spełniony

σs

fyd 420 MPa

=

:=

w płaszczyźnie x-y

a1

cnom ϕs

+

ϕ

2

+

0.056

m

=

:=

ξeff

As1z.prov fyd

hr dy

fcd

0.087

=

:=

ξeff ξeff.lim

1

=

warunek spełniony

σs

fyd 420 MPa

=

:=

16

background image

4.2.2. Zbrojenie na ścinanie

w płaszczyźnie x-z

siła ścinająca

Vz.maxII 182.78 kN

=

ϕs

8

mm

:=

ś

rednica strzemienia

Asw1

4 π

ϕs

2

4





2.011

cm

2

=

:=

pole strzemion czterociętych

fywd1

fyd 420 MPa

=

:=

obliczeniowa granica plastyczności stali

Ac

br hr

0.52

m

2

=

:=

pole przekroju rygla

z

0.9

dz

:=

ramie sił wewnętrzych 

υ

0.6

1

fck

250

MPa

0.528

=

:=

k

1.6

m

dz

1

m

0.855

=

:=

k

max k 1

(

)

1

=

:=

ρL

As1y.prov

br dz

5.071

10

3

×

=

:=

ρL

min ρL 0.01

(

)

5.071

10

3

×

=

:=

stopień zbrojenia podłużnego

Nośność odcinków I-ego rodz.

VSd

Vz.maxII 182.78 kN

=

:=

Nośność V Rd1

VRd1

0.35

k fctd

1.2

40ρL

+

(

)

br

dz

316.014

kN

=

:=

VSd VRd1

<

1

=

warunek spełniony - wystepują  odcinki I-ego

Nośność V Rd2

θ

45

deg

:=

cot θ

( )

1

=

VRd2

υ fcd

br

z

cot θ

( )

1

cot θ

( )

2

+

2.3

10

3

×

kN

=

:=

VSd VRd2

<

1

=

warunek spełniony

17

background image

Maksymalny rozstaw strzemion przyjeto z warunków konstrukcyjnych

smax

min 0.75dz 400mm

(

)

40

cm

=

:=

Przyjęto roztaw strzemion

odcinki I-ego rodzaju -

s1

28

cm

:=

Stopień zbrojenia strzemionami

ρw

Asw1

s1 br

1.105

10

3

×

=

:=

ρw.min

0.08

fck

MPa

fyk

MPa

8.764

10

4

×

=

:=

ρw.min ρw

<

1

=

warunek spełniony

w płaszczyźnie x-y

Vy.maxII 23.41 kN

=

siła ścinająca

ϕs 8 mm

=

ś

rednica strzemienia

Asw1

4 π

ϕs

2

4





2.011

cm

2

=

:=

pole strzemion czterocietych

fywd1

fyd 420 MPa

=

:=

obliczeniowa granica plastyczności stali

Ac

br hr

0.52

m

2

=

:=

pole przekroju rygla

z

0.9

dy

:=

ramie sił wewnętrzych 

υ

0.6

1

fck

250

MPa

0.528

=

:=

k

1.6

m

dy

1

m

1.006

=

:=

k

max k 1

(

)

1.006

=

:=

ρL

As1z.prov

hr dy

4.13

10

3

×

=

:=

ρL

min ρL 0.01

(

)

4.13

10

3

×

=

:=

stopień zbrojenia podłużnego

Nośność odcinków I-ego rodz.

VSd

Vy.maxII 23.41 kN

=

:=

18

background image

Nośność V Rd1

VRd1

0.35

k fctd

1.2

40ρL

+

(

)

hr

dy

303.902

kN

=

:=

VSd VRd1

<

1

=

warunek spełniony - wystepują  odcinki I-ego

Nośność V Rd2

θ

45

deg

:=

cot θ

( )

1

=

VRd2

υ fcd

br

z

cot θ

( )

1

cot θ

( )

2

+

1.836

10

3

×

kN

=

:=

VSd VRd2

<

1

=

warunek spełniony

Maksymalny rozstaw strzemion przyjeto z warunków konstrukcyjnych

smax

min 0.75dy 400mm

(

)

40

cm

=

:=

Przyjęto roztaw strzemion

odcinki I-ego rodzaju -

s1

28

cm

:=

Stopień zbrojenia strzemionami na ścinanie

ρw

Asw1

s1 hr

8.976

10

4

×

=

:=

ρw.min

0.08

fck

MPa

fyk

MPa

8.764

10

4

×

=

:=

ρw.min ρw

<

1

=

warunek spełniony

4.2.3. Ostatecznie przyjęto zbrojenie wspornika

główne

strzemiona

x-z

5 Φ 25

Φ

8 czterocięte co 28

x-y

4 Φ 25

Φ

8 czterocięte co 28

19

background image

4.3. Słup

4.3.1.  Założenia

Wymiary przekroju

bs 0.65 m

=

szerokość słupa

hs 0.65 m

=

wysokość słupa

Ac

br hr

5.2

10

3

×

cm

2

=

:=

pole przekroju słupa

Przyjęta średnica prętów zbrojenia 

ϕ

32

mm

:=

ś

rednica prętów głównych

ϕs

8

mm

:=

ś

rednica strzemion

cnom ϕ

1

=

warunek spełniony

Wysokość użyteczna przekroju

w płaszczyźnie x-z

dz

hs cnom

ϕs

ϕ

2

59.1

cm

=

:=

w płaszczyźnie x-y

dy

bs cnom

ϕs

ϕ

2

59.1

cm

=

:=

Odległość środka ciężkości zbrojenia

od krawędzi rozciąganej

a1

cnom ϕs

+

ϕ

2

+

0.059

m

=

:=

od krawędzi mniej rozciąganej (ściskanej)

a2

cnom ϕs

+

ϕ

2

+

0.059

m

=

:=

Zbrojenie maksymalne

As.max

4

% bs

hs

169

cm

2

=

:=

pole zbrojenia maksymalnego

20

background image

Uwzglednienie smukłości

czas po jakim obciążony będzie element 
(w dniach)

t0

28

:=

RH

80

%

:=

wilgotność względna powietrza

Ac 5.2 10

5

×

mm

2

=

pole przekroju elementu

u

2

bs

2

hs

+

2.6

m

=

:=

obwód przekroju poddany działaniu powietrza

ho

2

Ac

u

400

mm

=

:=

miarodajny wymiar przekroju elementu

ϕ ∞ t0

(

)

1.65

:=

końcowy współczynnik pełzania

4.3.2. Wymiarowanie zbrojenia na zginanie

4.3.2.1. Przypadek pierwszy

4.3.2.1.1. w płaszczyźnie x-y

Wyznaczenie długości obliczeniowej słupa

lcol 6.8 m

=

długość całkowita wymiarowanego słupa

β

2.0

:=

współczynnik

l0y

β lcol

13.6

m

=

:=

długość obliczeniowa słupa

Warunek smukłości

l0y

hs

20.923

=

l0y

hs

7

1

=

warunek spełniony  w obliczeniach uwzględniamy wpływ smukłości

Mimośród przypadkowy

n

1

:=

ea

max

lcol 1

1

n

+

600

10

mm

hs

30

2.267

cm

=

:=

mimośród przypadkowy

Mimośród konstrukcyjny

ee

Mz.odp1d
Nx.max1d

73.465

cm

=

:=

mimośród konstrukcyjny

21

background image

Mimośród początkowy

eoy

ea ee

+

75.731

cm

=

:=

mimośród początkowy

Nsd.lt

Nx.max1d 650 kN

=

:=

siła podłużna wywołana działaniem
długotrwałej części obciażeń

klt

1

0.5

Nsd.lt

Nx.max1d

ϕ ∞ t0

(

)

+

1.825

=

:=

założone zbrojenie

As.zał

5

π ϕ

2

(

)

4

40.212

cm

2

=

:=

5 Φ 32

Is

0.5

hs

a1

(

)

2

As.zał

(

)

2.845

10

4

×

m

4

=

:=

moment bezwładności przyjętego
zbrojenia

e

max

eoy

hs

0.5

0.01

l0y

hs

0.01

fcd

0.05









1.165

=

:=

Ic

bs hs

3

12

0.015

m

4

=

:=

moment bezwładności przekroju betonowego

Ncrit

9

l0y

2

Ecm Ic

2

klt

0.11

0.1

e

+

0.1

+

Es Is

+









3.955

10

3

×

kN

=

:=

η

1

1

Nx.max1d

Ncrit

1.197

=

:=

Mimośród całkowity

etoty

η eoy

0.906

m

=

:=

Obliczenie pola przekroju zbrojenia

ξeff

Nx.max1d

fcd bs

dy

0.085

=

:=

ξeff ξeff.lim

1

=

warunek spełniony

ξeff

2

a2

dy

0

=

warunek niespełniony

xeff

2

a2

0.118

m

=

:=

wysokość strefy ściskanej

es1

dy 0.5 hs

etoty

+

1.172

m

=

:=

ramie siły ściskającej

22

background image

pole zbrojenia obliczeniowe rozciąganego

As1

Nx.max1d es1 dy

0.5

xeff

+

(

)

fyd dy a2

(

)

18.625

cm

2

=

:=

pole zbrojenia obliczeniowe mniej rozciąganego

As2

As1

:=

całkowite pole zbrojenia słupa

As

As1 As2

+

37.25

cm

2

=

:=

Zbrojenie minimalne

Asmin

max 0.15

Nx.max1d

fyd

0.003

Ac

4.52

cm

2









15.6

cm

2

=

:=

pole zbrojenia minimalnego

Zbrojenie założone

As.zał

48.26

cm

2

:=

pole zbrojenia założonego

Sprawdzenie warunków

2As.zał Asmin

1

=

warunek spełniony

2As.zał As.max

1

=

warunek spełniony

4.3.2.1.2. w płaszczyźnie x-z

Wyznaczenie długości obliczeniowej słupa

lcol 6.8 m

=

długość całkowita wymiarowanego słupa

β

2.0

:=

l0z

β lcol

13.6

m

=

:=

Warunek smukłości

l0z

bs

20.923

=

l0z

bs

7

1

=

warunek spełniony  w obliczeniach uwzględniamy wpływ smukłości

23

background image

Mimośród przypadkowy

n

1

:=

ea

max

lcol 1

1

n

+

600

10

mm

bs

30

2.267

cm

=

:=

mimośród przypadkowy

Mimośród konstrukcyjny

ee

My.odp1d
Nx.max1d

20.212

cm

=

:=

mimośród konstrukcyjny

Mimośród początkowy

eoz

ea ee

+

22.479

cm

=

:=

mimośród początkowy

Nsd.lt

Nx.max1d 650 kN

=

:=

siła podłużna wywołana działaniem
długotrwałej części obciażeń

klt

1

0.5

Nsd.lt

Nx.max1d

ϕ ∞ t0

(

)

+

1.825

=

:=

As.zał

4

π ϕ

2

4

32.17

cm

2

=

:=

Is

0.5

bs

a1

(

)

2

As.zał

(

)

2.276

10

4

×

m

4

=

:=

moment bezwładności przyjętego
zbrojenia 

e

max

eoz

bs

0.5

0.01

l0z

bs

0.01

fcd

0.05









0.346

=

:=

Ic

hs bs

3

12

0.015

m

4

=

:=

moment bezwładności przekroju betonowego

Ncrit

9

l0z

2

Ecm Ic

2

klt

0.11

0.1

e

+

0.1

+

Es Is

+









4.415

10

3

×

kN

=

:=

η

1

1

Nx.max1d

Ncrit

1.173

=

:=

Mimośród całkowity

etotz

η eoz

0.264

m

=

:=

24

background image

Obliczenie pola przekroju zbrojenia

ξeff

Nx.max1d

fcd hs

dz

0.085

=

:=

ξeff ξeff.lim

1

=

warunek spełniony

ξeff

2

a2

dz

0

=

warunek niespełniony

xeff

2

a2

0.118

m

=

:=

wysokość strefy ściskanej

es1

dz 0.5 bs

etotz

+

0.53

m

=

:=

ramie siły ściskającej

As1

Nx.max1d es1 dz

0.5

xeff

+

(

)

fyd dz a2

(

)

0.07

cm

2

=

:=

pole zbrojenia obliczeniowe rozciąganego

As2

As1

0.07

cm

2

=

:=

pole zbrojenia obliczeniowe mniej rozciąganego

As

As1 As2

+

0.14

cm

2

=

:=

całkowite pole zbrojenia słupa

Zbrojenie minimalne

Asmin

max 0.15

Nx.max1d

fyd

0.003

Ac

4.52

cm

2









15.6

cm

2

=

:=

pole zbrojenia minimalnego

Zbrojenie założone

As.zał 32.17 cm

2

=

pole zbrojenia założonego

Sprawdzenie warunków

2As.zał As.max

1

=

warunek spełniony

As.zał As.min

1

=

warunek spełniony

25

background image

4.3.2.1.3. Wyznaczenie nośności słupa

As1

4

π ϕ

2

4

32.17

cm

2

=

:=

4.3.2.1.3.1.  Wyznaczenie nośności N.Rdy

As2

As1

:=

Zakładamy nośność słupa

NRdy

840

kN

:=

Obliczenie rzeczywistej nośności słupa

Is

0.5

hs

a1

(

)

2

8

ϕ

2

4

1.449

10

4

×

cm

4

=

:=

moment bezwładności rzeczywistego
zbrojenia - 10 prętów #32

e

max

eoy

hs

0.5

0.01

l0y

hs

0.01

fcd

0.05









1.165

=

:=

Ic

bs hs

3

12

0.015

m

4

=

:=

moment bezwładności przekroju betonowego

Ncrit

9

l0y

2

Ecm Ic

2

klt

0.11

0.1

e

+

0.1

+

Es Is

+









2.597

10

3

×

kN

=

:=

η

1

1

NRdy

Ncrit

1.478

=

:=

etot

η eoy

1.119

m

=

:=

es1

etot 0.5 hs

+

a1

1.385

m

=

:=

mimośród

es2

etot 0.5 hs

a2

+

0.853

m

=

:=

mimośród

B

1

es1

dy

1.344

=

:=

współczynnik pomocniczy

μs1

As1 es1

fyd

bs dy

2

fcd

0.412

=

:=

współczynnik pomocniczy

μs2

As2 es2

fyd

bs dy

2

fcd

0.254

=

:=

współczynnik pomocniczy

sprawdzenie warunku

es1 dy a2

>

1

=

warunek spełniony

26

background image

ξeff

B

B

2

2

μs1 μs2

(

)

+

+

0.113

=

:=

sprawdzenie warunku

ξeff ξeff.lim

>

0

=

warunek niespełniony

ξeff

2

a2

dy

<

1

=

warunek spełniony

Nośność słupa w płaszczyźnie x-y

NRdy

As1 fyd

dy a2

(

)

es2

842.225

kN

=

:=

nośność słupa

4.3.2.1.3.2.  Wyznaczenie nośności N.Rdz

As1

5

π ϕ

2

4

40.212

cm

2

=

:=

Zakładamy nośność słupa

As2

As1

:=

NRdz

2450

kN

:=

Obliczenie rzeczywistej nośności słupa

Is

0.5

bs

a1

(

)

2

10

ϕ

2

4

1.811

10

4

×

cm

4

=

:=

moment bezwładności rzeczywistego
zbrojenia - 8 prętów #32

e

max

eoz

bs

0.5

0.01

l0z

bs

0.01

fcd

0.05









0.346

=

:=

Ic

hs bs

3

12

0.015

m

4

=

:=

moment bezwładności przekroju betonowego

Ncrit

9

l0z

2

Ecm Ic

2

klt

0.11

0.1

e

+

0.1

+

Es Is

+









3.963

10

3

×

kN

=

:=

η

1

1

NRdz

Ncrit

2.619

=

:=

etot

η eoz

0.589

m

=

:=

es1

etot 0.5 bs

+

a1

0.855

m

=

:=

es2

etot 0.5 bs

a2

+

0.323

m

=

:=

B

1

es1

dz

0.446

=

:=

współczynnik pomocniczy

27

background image

μs1

As1 es1

fyd

hs dz

2

fcd

0.318

=

:=

współczynnik pomocniczy

μs2

As2 es2

fyd

hs dz

2

fcd

0.12

=

:=

współczynnik pomocniczy

sprawdzenie warunku

es1 dz a2

>

1

=

warunek spełniony

ξeff

B

B

2

2

μs1 μs2

(

)

+

+

0.325

=

:=

sprawdzenie warunku

ξeff ξeff.lim

>

0

=

warunek niespełniony

ξeff

2

a2

dz

0

=

warunek niespełniony

Nośność słupa w płaszczyźnie x-z

NRdz

ξeff 1 0.5ξeff

(

)

dz

2

hs

fcd

As2 fyd

dz a2

(

)

+

es1

2.497

10

3

×

kN

=

:=

nośność słupa

4.3.2.1.3.3.  Wyznaczenie nośności N.Rd0

Obliczenie rzeczywistej nośności słupa

Asy

8 π

ϕ

2

4

64.34

cm

2

=

:=

zbrojenie słupa na kierunku y

Asz

10π

ϕ

2

4

80.425

cm

2

=

:=

zbrojenie słupa na kierunku z

NRd0

hs bs

fcd

Asy fyd

+

Asz fyd

+

1.453

10

4

×

kN

=

:=

nośność słupa

28

background image

4.3.2.1.4. Przyjęcie współczynnika korekcyjnego m.n

n

14

:=

ilość prętów zbrojenia słupa

Nx.max1d

bs hs

fcd

0.077

=

eoz bs

eoy hs

0.297

=

przyjeto

mn

1.0

:=

4.3.2.1.5. Sprawdzenie warunku

mn Nx.max1d

1

1

NRdy

1

NRdz

+

1

NRd0

1

=

warunek spełniony

Sprawdzenie wykorzystania nośności słupa

mn Nx.max1d

1

1

NRdy

1

NRdz

+

1

NRd0

0.987

=

4.3.3. Ostatecznie przyjęto zbrojenie słupa

Płaszczyzna x-y

5ϕ32

Płaszczyzna x-z

4ϕ32

29

background image

4.3.2.2. Przypadek drugi

4.3.2.2.1. w płaszczyźnie x-y

Wyznaczenie długości obliczeniowej słupa

lcol

6.80

m

:=

długość całkowita wymiarowanego słupa

β

2.0

:=

współczynnik

l0y

β lcol

13.6

m

=

:=

długość obliczeniowa słupa

Warunek smukłości

l0y

hs

20.923

=

l0y

hs

7

1

=

warunek spełniony  w obliczeniach uwzględniamy wpływu

smukłości

Mimośród przypadkowy

n

1

:=

ea

max

lcol 1

1

n

+

600

10

mm

hs

30

2.267

cm

=

:=

mimośród przypadkowy

Mimośród konstrukcyjny

ee

Mz.odp2d

Nx.odp2d

57.225

cm

=

:=

mimośród konstrukcyjny

Mimośród początkowy

eoy

ea ee

+

59.492

cm

=

:=

mimośród początkowy

Nsd.lt

Nx.odp2d 556.31 kN

=

:=

siła podłużna wywołana działaniem
długotrwałej części obciażeń

klt

1

0.5

Nsd.lt

Nx.odp2d

ϕ ∞ t0

(

)

+

1.825

=

:=

As.zał

6

π ϕ

2

4

:=

moment bezwładności przyjętego
zbrojenia 

Is

0.5

hs

a1

(

)

2

As.zał

(

)

3.414

10

4

×

m

4

=

:=

e

max

eoy

hs

0.5

0.01

l0y

hs

0.01

fcd

0.05









0.915

=

:=

Ic

bs hs

3

12

0.015

m

4

=

:=

moment bezwładności przekroju betonowego

30

background image

Ncrit

9

l0y

2

Ecm Ic

2

klt

0.11

0.1

e

+

0.1

+

Es Is

+









4.645

10

3

×

kN

=

:=

η

1

1

Nx.odp2d

Ncrit

1.136

=

:=

Mimośród całkowity

etoty

η eoy

0.676

m

=

:=

Obliczenie pola przekroju zbrojenia

ξeff

Nx.odp2d
fcd bs

dy

0.072

=

:=

ξeff ξeff.lim

1

=

warunek spełniony

ξeff

2

a2

dy

0

=

warunek niespełniony

xeff

2

a2

0.118

m

=

:=

wysokość strefy ściskanej

es1

dy 0.5 hs

etoty

+

0.942

m

=

:=

ramie siły ściskającej

As1

Nx.odp2d es1 dy

0.5

xeff

+

(

)

fyd dy a2

(

)

10.205

cm

2

=

:=

pole zbrojenia obliczeniowe rozciąganego

Zbrojenie minimalne

Asmin

max 0.15

Nx.odp2d

fyd

0.003

Ac

4.52

cm

2









15.6

cm

2

=

:=

pole zbrojenia minimalnego

Zbrojenie założone

As.zał 4.825 10

3

×

m

2

=

pole zbrojenia założonego

Sprawdzenie warunków

As.zał Asmin

1

=

warunek spełniony

2As.zał As.max

1

=

warunek spełniony

31

background image

4.3.2.2.2. w płaszczyźnie x-z

Wyznaczenie długości obliczeniowej słupa

lcol

6.80

m

:=

długość całkowita wymiarowanego słupa

β

2.0

:=

współczynnik

l0z

β lcol

13.6

m

=

:=

długość obliczeniowa słupa

Warunek smukłości

l0z

bs

20.923

=

l0z

bs

7

1

=

warunek spełniony  w obliczeniach uwzględniamy wpływu

smukłości

Mimośród przypadkowy

n

1

:=

ea

max

lcol 1

1

n

+

600

10

mm

bs

30

2.267

cm

=

:=

mimośród przypadkowy

Mimośród konstrukcyjny

ee

My.max2d

Nx.odp2d

62.728

cm

=

:=

mimośród konstrukcyjny

Mimośród początkowy

eoz

ea ee

+

64.994

cm

=

:=

mimośród początkowy

współczynnik

Nsd.lt

Nx.odp2d 556.31 kN

=

:=

siła podłużna wywołana działaniem
długotrwałej części obciażeń

klt

1

0.5

Nsd.lt

Nx.odp2d

ϕ ∞ t0

(

)

+

1.825

=

:=

As.zał

4

π ϕ

2

4

:=

Is

0.5

bs

a1

(

)

2

As.zał

(

)

2.276

10

4

×

m

4

=

:=

moment bezwładności przyjętego
zbrojenia

e

max

eoz

bs

0.5

0.01

l0z

bs

0.01

fcd

0.05









1

=

:=

Ic

hs bs

3

12

0.015

m

4

=

:=

moment bezwładności przekroju betonowego

32

background image

Ncrit

9

l0z

2

Ecm Ic

2

klt

0.11

0.1

e

+

0.1

+

Es Is

+









3.484

10

3

×

kN

=

:=

η

1

1

Nx.odp2d

Ncrit

1.19

=

:=

Mimośród całkowity

etotz

η eoz

0.773

m

=

:=

Obliczenie pola przekroju zbrojenia

ξeff

Nx.odp2d
fcd hs

dz

0.072

=

:=

ξeff ξeff.lim

1

=

warunek spełniony

ξeff

2

a2

dz

0

=

warunek niespełniony

xeff

2

a2

0.118

m

=

:=

wysokość strefy ściskanej

es1

dz 0.5 bs

etotz

+

1.039

m

=

:=

ramie siły ściskającej

As1

Nx.odp2d es1 dz

0.5

xeff

+

(

)

fyd dz a2

(

)

12.634

cm

2

=

:=

pole zbrojenia obliczeniowe rozciąganego

Zbrojenie minimalne

Asmin

max 0.15

Nx.max1d

fyd

0.003

Ac

4.52

cm

2









15.6

cm

2

=

:=

pole zbrojenia minimalnego

Zbrojenie założone

As.zał 3.217 10

3

×

m

2

=

pole zbrojenia założonego

Sprawdzenie warunków

As.zał Asmin

1

=

warunek spełniony

2As.zał As.max

1

=

warunek spełniony

33

background image

4.3.2.2.3. Wyznaczenie nośności słupa

4.3.2.2.3.1.  Wyznaczenie nośności N.Rdy

As1

4

π ϕ

2

4

32.17

cm

2

=

:=

Zakładamy nośność słupa

As2

As1

:=

NRdy

1000

kN

:=

Obliczenie rzeczywistej nośności słupa

Is

0.5

hs

a1

(

)

2

8

ϕ

2

4

1.449

10

4

×

cm

4

=

:=

moment bezwładności rzeczywistego
zbrojenia - 8 prętów #32

e

max

eoy

hs

0.5

0.01

l0y

hs

0.01

fcd

0.05









0.915

=

:=

Ic

bs hs

3

12

0.015

m

4

=

:=

moment bezwładności przekroju betonowego

Ncrit

9

l0y

2

Ecm Ic

2

klt

0.11

0.1

e

+

0.1

+

Es Is

+









2.732

10

3

×

kN

=

:=

η

1

1

NRdy

Ncrit

1.577

=

:=

etot

η eoy

0.938

m

=

:=

es1

etot 0.5 hs

+

a1

1.204

m

=

:=

mimośród

es2

etot 0.5 hs

a2

+

0.672

m

=

:=

mimośród

B

1

es1

dy

1.038

=

:=

współczynnik pomocniczy

μs1

As1 es1

fyd

bs dy

2

fcd

0.358

=

:=

współczynnik pomocniczy

μs2

As2 es2

fyd

bs dy

2

fcd

0.2

=

:=

współczynnik pomocniczy

sprawdzenie warunku

es1 dy a2

>

1

=

warunek spełniony

34

background image

ξeff

B

B

2

2

μs1 μs2

(

)

+

+

0.143

=

:=

sprawdzenie warunku

ξeff ξeff.lim

>

0

=

warunek niespełniony

ξeff

2

a2

dy

<

1

=

warunek spełniony

Nośność słupa w płaszczyźnie x-y

NRdy

As1 fyd

dy a2

(

)

es2

1.069

10

3

×

kN

=

:=

nośność słupa

4.3.2.2.3.2.  Wyznaczenie nośności N.Rdz

As1

5

π ϕ

2

4

40.212

cm

2

=

:=

Zakładamy nośność słupa

As2

As1

:=

NRdz

1100

kN

:=

Obliczenie rzeczywistej nośności słupa

Is

0.5

bs

a1

(

)

2

10

ϕ

2

4

1.811

10

4

×

cm

4

=

:=

moment bezwładności rzeczywistego
zbrojenia - 10 prętów #32

e

max

eoz

bs

0.5

0.01

l0z

bs

0.01

fcd

0.05









1

=

:=

Ic

hs bs

3

12

:=

moment bezwładności przekroju betonowego

Ncrit

9

l0z

2

Ecm Ic

2

klt

0.11

0.1

e

+

0.1

+

Es Is

+









3.032

10

3

×

kN

=

:=

η

1

1

NRdz

Ncrit

1.569

=

:=

etot

η eoz

1.02

m

=

:=

es1

etot 0.5 bs

+

a1

1.286

m

=

:=

es2

etot 0.5 bs

a2

+

0.754

m

=

:=

B

1

es1

dz

1.176

=

:=

współczynnik pomocniczy

35

background image

μs1

As1 es1

fyd

hs dz

2

fcd

0.478

=

:=

współczynnik pomocniczy

μs2

As2 es2

fyd

hs dz

2

fcd

0.28

=

:=

współczynnik pomocniczy

sprawdzenie warunku

es1 dz a2

>

1

=

warunek spełniony

ξeff

B

B

2

2

μs1 μs2

(

)

+

+

0.158

=

:=

sprawdzenie warunku

ξeff ξeff.lim

>

0

=

warunek niespełniony

ξeff

2

a2

dz

1

=

warunek niespełniony

Nośność słupa w płaszczyźnie x-z

NRdz

As1 fyd

dz a2

(

)

es2

1.192

10

3

×

kN

=

:=

nośność słupa

4.3.2.2.3.3.  Wyznaczenie nośności N.Rd0z

Obliczenie rzeczywistej nośności słupa

Asy

8 π

ϕ

2

4

64.34

cm

2

=

:=

zbrojenie słupa na kierunku y

Asz

10π

ϕ

2

4

80.425

cm

2

=

:=

zbrojenie słupa na kierunku z

NRd0

hs bs

fcd

Asy fyd

+

Asz fyd

+

1.453

10

4

×

kN

=

:=

nośność słupa

36

background image

4.3.2.2.4. Przyjęcie współczynnika korekcyjnego m.n

n

16

:=

ilość prętów zbrojenia słupa

Nx.odp2d
bs hs

fcd

0.066

=

eoz bs

eoy hs

1.092

=

przyjeto

mn

1.0

:=

4.3.2.2.5. Sprawdzenie warunku

mn Nx.odp2d

1

1

NRdy

1

NRdz

+

1

NRd0

1

=

warunek spełniony

Sprawdzenie wykorzystania nośności słupa

mn Nx.odp2d

1

1

NRdy

1

NRdz

+

1

NRd0

0.949

=

4.3.3. Ostatecznie przyjęto zbrojenie słupa

Płaszczyzna x-y 5Φ32
Płaszczyzna x-z 4Φ32

4.3.2.3. Przypadek trzeci

4.3.2.3.1. w płaszczyźnie x-y

Wyznaczenie długości obliczeniowej słupa

lcol

6.80

m

:=

długość całkowita wymiarowanego słupa

β

2.0

:=

współczynnik

l0y

β lcol

13.6

m

=

:=

długość obliczeniowa słupa

37

background image

Warunek smukłości

l0y

hs

20.923

=

l0y

hs

7

1

=

warunek spełniony  w obliczeniach uwzględniamy wpływu

smukłości

Mimośród przypadkowy

n

1

:=

ea

max

lcol 1

1

n

+

600

10

mm

hs

30

2.267

cm

=

:=

mimośród przypadkowy

Mimośrod konstrukcyjny

ee

Mz.max3d

Nx.odp3d

73.465

cm

=

:=

mimośród konstrukcyjny

Mimośrod początkowy

eoy

ea ee

+

75.731

cm

=

:=

mimośród początkowy

Nsd.lt

Nx.odp3d 650 kN

=

:=

siła podłużna wywołana działaniem
długotrwałej części obciażeń

klt

1

0.5

Nsd.lt

Nx.odp3d

ϕ ∞ t0

(

)

+

1.825

=

:=

As.zał

5

π ϕ

2

4

:=

Is

0.5

hs

a1

(

)

2

As.zał

(

)

2.845

10

4

×

m

4

=

:=

moment bezwładności przyjętego
zbrojenia

e

max

eoy

hs

0.5

0.01

l0y

hs

0.01

fcd

0.05









1.165

=

:=

Ic

bs hs

3

12

0.015

m

4

=

:=

moment bezwładności przekroju betonowego

Ncrit

9

l0y

2

Ecm Ic

2

klt

0.11

0.1

e

+

0.1

+

Es Is

+









3.955

10

3

×

kN

=

:=

η

1

1

Nx.odp3d

Ncrit

1.197

=

:=

38

background image

Mimośród całkowity

etoty

η eoy

0.906

m

=

:=

Obliczenie pola przekroju zbrojenia

ξeff

Nx.odp3d
fcd bs

dy

0.085

=

:=

ξeff ξeff.lim

1

=

warunek spełniony

ξeff

2

a2

dy

0

=

warunek niespełniony

xeff

2

a2

0.118

m

=

:=

wysokość strefy ściskanej

es1

dy 0.5 hs

etoty

+

1.172

m

=

:=

ramie siły ściskającej

As1

Nx.odp3d es1 dy

0.5

xeff

+

(

)

fyd dy a2

(

)

18.625

cm

2

=

:=

pole zbrojenia obliczeniowe rozciąganego

Zbrojenie minimalne

Asmin

max 0.15

Nx.odp2d

fyd

0.003

Ac

4.52

cm

2









15.6

cm

2

=

:=

pole zbrojenia minimalnego

Zbrojenie założone

As.zał 40.212 cm

2

=

pole zbrojenia założonego

Sprawdzenie warunków

As.zał As1

1

=

warunek spełniony

2As.zał As.max

1

=

warunek spełniony

39

background image

4.3.2.3.2. w płaszczyźnie x-z

Wyznaczenie długości obliczeniowej słupa

lcol

6.80

m

:=

długość całkowita wymiarowanego słupa

β

2.0

:=

współczynnik

l0z

β lcol

13.6

m

=

:=

długość obliczeniowa słupa

Warunek smukłości

l0z

bs

20.923

=

l0z

bs

7

1

=

warunek spełniony  w obliczeniach uwzględniamy wpływu

smukłości

Mimośrod przypadkowy

n

1

:=

ea

max

lcol 1

1

n

+

600

10

mm

bs

30

2.267

cm

=

:=

mimośród przypadkowy

Mimośrod konstrukcyjny

ee

My.odp3d

Nx.odp3d

20.212

cm

=

:=

mimośród konstrukcyjny

Mimośrod początkowy

eoz

ea ee

+

22.479

cm

=

:=

mimośród początkowy

Nsd.lt

Nx.odp2d 556.31 kN

=

:=

siła podłużna wywołana działaniem
długotrwałej części obciażeń

klt

1

0.5

Nsd.lt

Nx.odp2d

ϕ ∞ t0

(

)

+

1.825

=

:=

As.zał

4

π ϕ

2

4

:=

Is

0.5

bs

a1

(

)

2

As.zał

(

)

2.276

10

4

×

m

4

=

:=

moment bezwładności przyjętego
zbrojenia 

e

max

eoz

bs

0.5

0.01

l0z

bs

0.01

fcd

0.05









0.346

=

:=

40

background image

Ic

hs bs

3

12

0.015

m

4

=

:=

moment bezwładności przekroju betonowego

Ncrit

9

l0y

2

Ecm Ic

2

klt

0.11

0.1

e

+

0.1

+

Es Is

+









4.415

10

3

×

kN

=

:=

η

1

1

Nx.odp3d

Ncrit

1.173

=

:=

Mimośród całkowity

etotz

η eoz

0.264

m

=

:=

Obliczenie pola przekroju zbrojenia

ξeff

Nx.odp3d
fcd hs

dz

0.085

=

:=

ξeff ξeff.lim

1

=

warunek spełniony

ξeff

2

a2

dy

0

=

warunek niespełniony

xeff

2

a2

0.118

m

=

:=

wysokość strefy ściskanej

es1

dz 0.5 bs

etotz

+

0.53

m

=

:=

ramie siły ściskającej

As1

Nx.odp3d es1 dz

0.5

xeff

+

(

)

fyd dz a2

(

)

0.07

cm

2

=

:=

pole zbrojenia obliczeniowe rozciąganego

Zbrojenie minimalne

Asmin

max 0.15

Nx.odp3d

fyd

0.003

Ac

4.52

cm

2









15.6

cm

2

=

:=

pole zbrojenia minimalnego

Zbrojenie założone

As.zał 32.17 cm

2

=

pole zbrojenia założonego

Sprawdzenie warunków

As.zał Asmin

1

=

2As.zał As.max

1

=

41

background image

4.3.2.3.3. Wyznaczenie nośności słupa

As1

4 π

ϕ

2

4

3.217

10

3

×

m

2

=

:=

4.3.2.3.3.1.  Wyznaczenie nośności N.Rdy

As2

As1

:=

Zakładamy nośność słupa

NRdy

820

kN

:=

Obliczenie rzeczywistej nośności słupa

Is

0.5

hs

a1

(

)

2

8

ϕ

2

4

1.449

10

4

×

cm

4

=

:=

moment bezwładności rzeczywistego
zbrojenia - 8 prętów #32 

e

max

eoy

hs

0.5

0.01

l0y

hs

0.01

fcd

0.05









1.165

=

:=

Ic

bs hs

3

12

0.015

m

4

=

:=

moment bezwładności przekroju betonowego

Ncrit

9

l0y

2

Ecm Ic

2

klt

0.11

0.1

e

+

0.1

+

Es Is

+









2.597

10

3

×

kN

=

:=

η

1

1

NRdy

Ncrit

1.462

=

:=

etot

η eoy

1.107

m

=

:=

es1

etot 0.5 hs

+

a1

1.373

m

=

:=

mimośród

es2

etot 0.5 hs

a2

+

0.841

m

=

:=

mimośród

B

1

es1

dy

1.323

=

:=

współczynnik pomocniczy

μs1

As1 es1

fyd

bs dy

2

fcd

0.409

=

:=

współczynnik pomocniczy

μs2

As2 es2

fyd

bs dy

2

fcd

0.25

=

:=

współczynnik pomocniczy

sprawdzenie warunku

es1 dy a2

>

1

=

warunek spełniony

42

background image

ξeff

B

B

2

2

μs1 μs2

(

)

+

+

0.115

=

:=

sprawdzenie warunku

ξeff ξeff.lim

>

0

=

warunek niespełniony

ξeff

2

a2

dy

<

1

=

warunek spełniony

Nośność słupa w płaszczyźnie x-y

NRdy

As1 fyd

dy a2

(

)

es2

854.848

kN

=

:=

nośność słupa

4.3.2.3.3.2.  Wyznaczenie nośności N.Rdz

As1

5 π

ϕ

2

4

4.021

10

3

×

m

2

=

:=

Zakładamy nośność słupa

As2

As1

:=

NRdz

1300

kN

:=

Obliczenie rzeczywistej nośności słupa

Is

0.5

bs

a1

(

)

2

10

ϕ

2

4

1.811

10

4

×

cm

4

=

:=

moment bezwładności rzeczywistego
zbrojenia - 10 prętów #32

e

max

eoz

bs

0.5

0.01

l0z

bs

0.01

fcd

0.05









0.346

=

:=

Ic

hs bs

3

12

:=

moment bezwładności przekroju betonowego

Ncrit

9

l0z

2

Ecm Ic

2

klt

0.11

0.1

e

+

0.1

+

Es Is

+









3.963

10

3

×

kN

=

:=

η

1

1

NRdz

Ncrit

1.488

=

:=

etot

η eoz

0.335

m

=

:=

es1

etot 0.5 bs

+

a1

0.601

m

=

:=

es2

etot 0.5 bs

a2

+

0.069

m

=

:=

B

1

es1

dz

0.016

=

:=

współczynnik pomocniczy

43

background image

μs1

As1 es1

fyd

hs dz

2

fcd

0.223

=

:=

współczynnik pomocniczy

μs2

As2 es2

fyd

hs dz

2

fcd

0.025

=

:=

współczynnik pomocniczy

sprawdzenie warunku

es1 dz a2

>

1

=

warunek spełniony

ξeff

B

B

2

2

μs1 μs2

(

)

+

+

0.613

=

:=

sprawdzenie warunku

ξeff ξeff.lim

>

1

=

ξeff

2

a2

dz

0

=

Nośność słupa w płaszczyźnie x-z

NRdz

As1 fyd

dz a2

(

)

es2

1.311

10

4

×

kN

=

:=

nośność słupa

4.3.2.3.3.3.  Wyznaczenie nośności N.Rd0

Obliczenie rzeczywistej nośności słupa

Asy

8 π

ϕ

2

4

64.34

cm

2

=

:=

zbrojenie słupa na kierunku y

Asz

10π

ϕ

2

4

80.425

cm

2

=

:=

zbrojenie słupa na kierunku z

NRd0

hs bs

fcd

Asy fyd

+

Asz fyd

+

1.453

10

4

×

kN

=

:=

nośność słupa

44

background image

4.3.2.3.4. Przyjęcie współczynnika korekcyjnego m.n

n

14

:=

ilość prętów zbrojenia słupa

Nx.max1d

bs hs

fcd

0.077

=

eoz bs

eoy hs

0.297

=

przyjeto

mn

1.0

:=

4.3.2.3.5. Sprawdzenie warunku

mn Nx.odp3d

1

1

NRdy

1

NRdz

+

1

NRd0

1

=

warunek spełniony

Sprawdzenie wykorzystania nośności słupa

mn Nx.odp3d

1

1

NRdy

1

NRdz

+

1

NRd0

0.765

=

4.3.3. Ostatecznie przyjęto zbrojenie słupa

Płaszczyzna x-y 5Φ32

Płaszczyzna x-z 4Φ32

4.3.2.4. Przypadek czwarty

Mx.max4 124.06 kNm

=

moment skęcający słup

Vy.odp4 23.41 kN

=

siła poprzeczna słupa

Nx.max1d 650 kN

=

siła ściskająca słup

4.3.2.4.1. Nośność V Rd2,red

σcp

Nx.max1d

Ac

1.25

MPa

=

:=

ś

rednie naprężenie ściskające w betonie

σcp 0.25fcd

1

=

warunek spełniony

αc

1

σcp

fcd

+









1.063

=

:=

współczynnik

45

background image

θ

26.6

deg

:=

cot θ

( )

1.997

=

kąt nachylenia krzyżulców betonowych

z

0.9

dy 0.532 m

=

:=

ramie sił wewnętrzych

υ

0.6

1

fck

250

MPa

0.528

=

:=

współczynnik

VRd2

υ fcd

bs

z

cot θ

( )

1

cot θ

( )

2

+

1.462

10

3

×

kN

=

:=

nośność obliczeniowa na ścinanie  ze wzglęgu
na ściskanie betonu 

nośność obliczeniowa zredukowana na ścinanie
ze wzglęgu na ściskanie betonu 

VRd2.red

αc VRd2

1.553

10

6

×

N

=

:=

4.3.2.4.2.Nośność T Rd1

Grubość zastępcza ścianki przekroju

A

bs hs

0.423

m

2

=

:=

całkowita powierzchnia przekroju elementu
zawartego wewnątrz obwodu u

u

2

bs hs

+

(

)

2.6

m

=

:=

obwód zewnętrzny przekroju

tzas

A

u

0.163

m

=

:=

t

2

cnom

0.07

m

=

:=

minimalna grubość zastępcza ścianki przekroju

tzas t

>

1

=

warunek spełniony

Dla tak ustalonej grubości t. ustalono

Ak

bs tzas

(

)

hs tzas

(

)

0.238

m

2

=

:=

pole przekroju

uk

2

bs tzas

(

)

hs tzas

(

)

+





1.95

m

=

:=

obwód rdzenia

θ

26.6

deg

:=

cot θ

( )

1.997

=

kąt nachylenia krzyżulców betonowych

TRd1

2 υ

fcd

tzas

Ak

cot θ

( )

1

cot θ

( )

2

+

326.553

kNm

=

:=

nośność obliczeniowa na skręcanie 

4.3.2.4.3. Sprawdzenie warunku ograniczającego

Mx.max4

TRd1









2

Vy.odp4

VRd2.red









2

+

1

1

=

warunek spełniony

46

background image

4.3.2.4.4. Obliczenie roztawu strzemion na skręcanie

asg

π

ϕs

2

4

5.027

10

5

×

m

2

=

:=

pole przekroju jednej gałęzi strzemienia
2 ramiennego

fywd

fyd 420 MPa

=

:=

st

2

Ak

asg fywd

Mx.max4

cot θ

( )

16.152

cm

=

:=

roztaw sztrzemion przy skręcaniu

st

16

cm

:=

przyjęty rozstaw strzemion na skręcanie

4.3.2.4.5. Nośność V Rd1

υ

0.6

1

fck

250

MPa

0.528

=

:=

współczynnik

k

1.6

m

dy

1

m

1.009

=

:=

k

max k 1

(

)

1.009

=

:=

współczynnik

As

0

:=

pole zbrojenia rozciąganego

ρL

As

bs dy

0

=

:=

stopień zbrojenia podłużnego

ρL

min ρL 0.01

(

)

0

=

:=

stopień zbrojenia podłużnego do obliczeń

VRd1

0.35

k fctd

1.2

40ρL

+

(

)

bs

dy

216.517

kN

=

:=

Sprawdzenie warunku

VRd1 Vy.odp4

1

=

warunek spełniony

Roztaw strzemion

s1

min 10 ϕ

400

mm

hs

(

)

0.32

m

=

:=

warunki konstrukcyjne rozstawu podstawowego
strzemion

s1

25

cm

:=

przyjęty rozstaw strzemion

4.3.2.4.6. Obliczenie zbrojenia podłużnego na skręcanie

TRd2

Mx.max4 124.06 kNm

=

:=

nośność obliczeniowa na skręcanie z uwagi na
zbrojenie

Asl

TRd2 uk

2

Ak

fyd

cot θ

( )

24.199

cm

2

=

:=

pole zbrojenia podłużnego na skręcanie

47

background image

Przyjęto 4 prętów 32mm ( 32,17cm2 ) rozmieszczone równomiernie po obwodzie słupa.

Asl.prov

32.17

cm

2

:=

pole zbrojenia podłuznego słupa na skręcanie

Asl.prov Asl

1

=

warunek spełniony

4.3.2.5. Przypadek piąty

Mx.odp5 16.39 kNm

=

moment skęcający słup

Vy.max5 70.22 kN

=

siła poprzeczna słupa

Nx.max1d 650 kN

=

siła ściskająca słup

4.3.2.5.1. Nośność V Rd2,red

σcp

Nx.max1d

Ac

1.25

MPa

=

:=

ś

rednie naprężenie ściskające w betonie

σcp 0.25fcd

1

=

warunek spełniony

αc

1

σcp

fcd

+









1.063

=

:=

współczynnik

θ

26.6

deg

:=

cot θ

( )

1.997

=

kąt nachylenia krzyżulców betonowych

z

0.9

dy 0.532 m

=

:=

ramie sił wewnętrzych

υ

0.6

1

fck

250

MPa

0.528

=

:=

współczynnik

VRd2

υ fcd

bs

z

cot θ

( )

1

cot θ

( )

2

+

1.462

10

3

×

kN

=

:=

nośność obliczeniowa na ścinanie  ze wzglęgu
na ściskanie betonu 

VRd2.red

αc VRd2

1.553

10

6

×

N

=

:=

nośność obliczeniowa zredukowana na ścinanie
ze wzglęgu na ściskanie betonu 

4.3.2.5.2. Nośność T Rd1

Grubość zastępcza ścianki przekroju

A

bs hs

0.423

m

2

=

:=

całkowita powierzchnia przekroju elementu
zawartego wewnątrz obwodu u

u

2

bs hs

+

(

)

2.6

m

=

:=

obwód zewnętrzny przekroju

48

background image

tzas

A

u

0.163

m

=

:=

t

2

cnom

0.07

m

=

:=

minimalna grubość zastępcza ścianki przekroju

tzas t

>

1

=

warunek spełniony

Dla tak ustalonej grubości t.zas ustalono

Ak

bs tzas

(

)

hs tzas

(

)

0.238

m

2

=

:=

pole przekroju

uk

2

bs tzas

(

)

hs tzas

(

)

+





1.95

m

=

:=

obwód rdzenia

θ

26.6

deg

:=

cot θ

( )

1.997

=

kąt nachylenia krzyżulców betonowych

TRd1

2 υ

fcd

tzas

Ak

cot θ

( )

1

cot θ

( )

2

+

326.553

kNm

=

:=

nośność obliczeniowa na skręcanie 

4.3.2.5.3. Sprawdznie warunku ograniczającego

Mx.odp5

TRd1









2

Vy.max5

VRd2.red









2

+

1

1

=

warunek spełniony

4.3.2.5.4. Obliczenie roztawu strzemion na skręcanie

asg

π

ϕs

2

4

5.027

10

5

×

m

2

=

:=

pole przekroju jednej gałęzi strzemienia
2 ramiennego

fywd

fyd 420 MPa

=

:=

st

2

Ak

asg fywd

Mx.odp5

cot θ

( )

1.223

m

=

:=

roztaw sztrzemion przy skręcaniu

st

1.2

m

:=

przyjęty rozstaw strzemion na skręcanie

4.3.2.5.5. Nośność V Rd1

υ

0.6

1

fck

250

MPa

0.528

=

:=

współczynnik

k

1.6

m

dy

1

m

1.009

=

:=

k

max k 1

(

)

1.009

=

:=

współczynnik

As

0

:=

pole zbrojenia rozciąganego

ρL

As

bs dy

0

=

:=

stopień zbrojenia podłużnego

(

)

49

background image

ρL

min ρL 0.01

(

)

0

=

:=

stopień zbrojenia podłużnego do obliczeń

VRd1

0.35

k fctd

1.2

40ρL

+

(

)

bs

dy

216.517

kN

=

:=

Sprawdzenie warunku

VRd1 Vy.max5

1

=

warunek spełniony

Roztaw strzemion 

s1

min 10 ϕ

400

mm

hs

(

)

0.32

m

=

:=

warunki konstrukcyjne rozstawu podstawowego
strzemion

s1

25

cm

:=

przyjęty rozstaw strzemion

4.3.2.5.6. Obliczenie zbrojenia podłużnego na skręcanie

TRd2

Mx.odp5 16.39 kNm

=

:=

nośność obliczeniowa na skręcanie z uwagi na
zbrojenie

Asl

TRd2 uk

2

Ak

fyd

cot θ

( )

3.197

cm

2

=

:=

pole zbrojenia podłuznego na skrecanie

Przyjęto 2 prętów 32mm ( 16,08 cm2 ) rozmieszczone równomiernie po obwodzie słupa.

Asl.prov

16.08

cm

2

:=

pole zbrojenia podłuznego słupa na skręcanie

Asl.prov Asl

1

=

warunek spełniony

4.4. Stopa fundamentowa

4.4.1.  Założenia

ębokość posadowienia

D

1.50

m

:=

Przyjęta średnica prętów zbrojenia 

ϕ

20

mm

:=

ś

rednica prętów głównych

Grubość otulenia 

cmin

40

mm

:=

minimalna grubość otulenia

∆c

10

mm

:=

odchyłka wymiarowa

cnom

cmin ∆c

+

50

mm

=

:=

50

background image

4.4.2. Długość zakotwienia i zakładu prętów w stopie

ϕs

32

mm

:=

ś

rednica prętów zbrojenia słupa

Asreq

18.625

cm

2

:=

powierzvhnia zbrojenia obliczona

Asprov

5 π

32

mm

(

)

2

4

40.212

cm

2

=

:=

powierzchnia zbrojenia przyjęta

αa

1.0

:=

współczynnik uwzględniający efektywność
zakotwienia

fbd

3.0

MPa

:=

granica przyczepności

lb

ϕs

4

fyd
fbd

1.12

m

=

:=

podstawowa długość zakotwienia

lbmin1

0.6

lb 0.672 m

=

:=

lbmin2

10 ϕs

0.32

m

=

:=

lbmin3

100

mm

:=

lbmin

max lbmin1 lbmin2

lbmin3

(

)

0.672

m

=

:=

minimalna długość zakotwienia

lbd

αa lb

Asreq

Asprov

0.519

m

=

:=

obliczeniowa długość zakotwienia

lbd

max lbd lbmin

(

)

0.672

m

=

:=

współczynnik

α1

1.0

:=

ls

max lbd lbmin

(

)

0.672

m

=

:=

długość zakładu pretów

minimalna długość zakotwienia

lsmin

0.3αa α1

lb

0.336

m

=

:=

lsmin 200 mm

1

=

warunek spełniony

ls lsmin

1

=

warunek spelniony

l.s przyjeto 700 mm

przyjęta długość zakładu

4.4.3. Przypadek pierwszy

ϕ

20

mm

=

4.4.3.1. Wymiary przekroju

hf.min

lbd 2ϕ

+

cnom

+

0.762

m

=

:=

cnom 50 mm

=

B

3.5

m

:=

szerokość stopy

L

3.5

m

:=

długość stopy

hf

1

m

:=

wysokość stopy

51

background image

4.4.3.2. Zestawienie obciążeń

wartość charakterystyczna

wartość obliczeniowa

cieżar własny stopy

g1k

25

kN

m

3

B L

hf

:=

g1d

1.1

g1k

:=

g1d 336.875 kN

=

ciężar gruntu nad stopą

g2k

17

kN

m

3

D

hf

(

)

L B

hs bs

(

)

:=

g2d

1.2

g2k

:=

g2d 120.641 kN

=

RAZEM 

gk

g1k g2k

+

406.784

kN

=

:=

gd

g1d g2d

+

457.515

kN

=

:=

4.4.3.3. Wyznaczenie mimośrodu

Nx

650

kN

gd

+

1.108

10

3

×

kN

=

:=

siła pionowa w dolnej powierzchni stopy
fundamenowej

HL

0

kN

:=

siła pozioma na kierunku L,  na górnej
powierzchni stopy fundamenowej

HB

70.22

kN

:=

siła pozioma na kierunku B, na górnej
powierzchni stopy fundamenowej

ML

131

kNm

:=

moment na kierunku L,  na górnej powierzchni
stopy fundamenowej

MB

477

kNm

:=

moment na kierunku B, na górnej powierzchni
stopy fundamenowej

eL

ML

Nx

0.118

m

=

:=

mimośród na kierunku L

eB

MB HB hf

+

Nx

0.494

m

=

:=

mimośród na kierunku B

4.4.3.4. Sprawdzenie czy wypadkowa obciążeń jest w rdzeniu podstawy

L

6

0.583

m

=

B

6

0.583

m

=

zasięg rdzenia stopy

eL

L

6

<

1

=

warunek spełniony

eB

B

6

<

1

=

warunek spełniony

52

background image

4.4.3.5. Wyznaczenie odporu gruntu pod stopą fundamentową

eL

eL

:=

Nx

650

kN

gd

+

1.108

10

3

×

kN

=

:=

ML

131

kNm

Nx eL

0

kNm

=

:=

MB

477

kNm

HB hf

+

547.22

kNm

=

:=

qA

Nx

B L

ML

L

2

B

6

+

MB

B

2

L

6

+

166.988

kPa

=

:=

qB

Nx

B L

ML

L

2

B

6

MB

B

2

L

6

+

166.988

kPa

=

:=

qC

Nx

B L

ML

L

2

B

6

MB

B

2

L

6

13.831

kPa

=

:=

qD

Nx

B L

ML

L

2

B

6

+

MB

B

2

L

6

13.831

kPa

=

:=

4.4.3.6. Naprężenia maksymalne pod stopą

qmax

max qA qB

qC

qD

(

)

166.988

kPa

=

:=

qmaxx

270

kPa

:=

naprężenie maksymalne dopuszczalne 

n

0.81

:=

współczynnik korekcyjny

qśrednie

Nx

L B

n qmaxx

1

=

:=

warunek spełniony

qmax 1.2 n

qmaxx

1

=

warunek spełniony

53

background image

4.4.3.7. Wymiarowanie stopy fundamentowej na zginanie - metoda wydzielonych wsporników
prostok
ątnych

eL 0.118 m

=

Nx

650

kN

:=

ML

131

kNm

Nx eL

54.116

kNm

=

:=

MB

477

kNm

HB hf

+

547.22

kNm

=

:=

qA

Nx

B L

ML

L

2

B

6

+

MB

B

2

L

6

+

137.213

kPa

=

:=

qB

Nx

B L

ML

L

2

B

6

MB

B

2

L

6

+

122.067

kPa

=

:=

qC

Nx

B L

ML

L

2

B

6

MB

B

2

L

6

31.091

kPa

=

:=

qD

Nx

B L

ML

L

2

B

6

+

MB

B

2

L

6

15.945

kPa

=

:=

4.4.3.8. Wymiarowanie stopy na zginanie w kierunku równoległegłym do L

ML

qA

L

2

eL

+

hs

2

2

B

1.144

10

3

×

kNm

=

:=

moment zginający  wspornik prostokątny

Obliczenie zbrojenia

d

hf cnom

ϕ

2

0.94

m

=

:=

wysokość użyteczna

As1

ML

fyd 0.9

d

32.191

cm

2

=

:=

ilość zbrojenia na kierunku L

Przyjęto

AL

11

π ϕ

2

4

34.558

cm

2

=

:=

4.4.3.9. Wymiarowanie stopy na zginanie w kierunku równoległegłym do B

MB

qB

B

2

hs

2

2

L

867.553

kNm

=

:=

moment zginający wspornik prostokątny

54

background image

Obliczenie zbrojenia

d

hf cnom

ϕ

ϕ

2

0.92

m

=

:=

wysokość użyteczna

As1

MB

fyd 0.9

d

24.947

cm

2

=

:=

ilość zbrojenia na kierunku B

Przyjęto

AB

8

π ϕ

2

4

25.133

cm

2

=

:=

4.4.3.10. Sprawdzenie stopy na przebicie

L

3.5

m

=

długość stopy fundamentowej

B

3.5

m

=

szerokość stopy fundamnetowej

hf 1 m

=

wysokość stopy

hs 0.65 m

=

wysokość słupa

bs 0.65 m

=

szerokość słupa

d

hf 5cm

ϕ

0.5 ϕ

0.92

m

=

:=

wysokość użyteczna stopy 

ul

2

bs

2

hs

+

2.6

m

=

:=

obwód pola obciążonego miejscowo

u

2 bs 2 d

+

(

)

2

hs 2 d

+

(

)

+

9.96

m

=

:=

obwód przebicia

ś

rednia arytmetycza zasiegów strefy przebicia

up

ul u

+

2

6.28

m

=

:=

maksymalny krawędziowy odpór podłoża pod
fundamentem

qfmax

max qA qB

qC

qD

(

)

137.213

kPa

=

:=

qfmax A

fctd up

d

1

=

warunek spełniony

4.4.4. Przypadek drugi

4.4.4.1. Wymiary przekroju

B

3.5

m

:=

szerokość stopy

L

3.5

m

:=

długość stopy

hf

1

m

:=

wysokość stopy

55

background image

4.4.4.2. Zestawienie obciążeń

wartość charakterystyczna

wartość obliczeniowa

cieżar własny stopy

g1k

25

kN

m

3

B L

hf

:=

g1d

1.1

g1k

:=

g1d 336.875 kN

=

ciężar gruntu nad stopą

g2k

17

kN

m

3

D

hf

(

)

L B

hs bs

(

)

:=

g2d

1.2

g2k

:=

g2d 120.641 kN

=

RAZEM 

gk

g1k g2k

+

406.784

kN

=

:=

gd

g1d g2d

+

457.515

kN

=

:=

4.4.4.3. Wyznaczenie mimośrodu

Nx

556

kN

gd

+

1.014

10

3

×

kN

=

:=

siła pionowa w dolnej powierzchni stopy
fundamenowej

HL

0

kN

:=

siła pozioma na kierunku L,  na górnej
powierzchni stopy fundamenowej

HB

46.8

kN

:=

siła pozioma na kierunku B, na górnej
powierzchni stopy fundamenowej

ML

348

kNm

:=

moment na kierunku L,  na górnej powierzchni
stopy fundamenowej

MB

318

kNm

:=

moment na kierunku B, na górnej powierzchni
stopy fundamenowej

eL

ML

Nx

0.343

m

=

:=

mimośród na kierunku L

eB

MB HB hf

+

Nx

0.36

m

=

:=

mimośród na kierunku B

4.4.4.4. Sprawdzenie czy wypadkowa obciążeń jest w rdzeniu podstawy

L

6

0.583

m

=

B

6

0.583

m

=

zasięg rdzenia stopy

eL

L

6

<

1

=

warunek spełniony

eB

B

6

<

1

=

warunek spełniony

56

background image

4.4.4.5. Wyznaczenie odporu gruntu pod stopą fundamentową

eL

eL

:=

Nx

556

kN

gd

+

1.014

10

3

×

kN

=

:=

ML

348

kNm

Nx eL

0

kNm

=

:=

MB

318

kNm

HB hf

+

364.8

kNm

=

:=

qA

Nx

B L

ML

L

2

B

6

+

MB

B

2

L

6

+

133.787

kPa

=

:=

qB

Nx

B L

ML

L

2

B

6

+

MB

B

2

L

6

31.685

kPa

=

:=

qC

Nx

B L

ML

L

2

B

6

MB

B

2

L

6

31.685

kPa

=

:=

qD

Nx

B L

ML

L

2

B

6

MB

B

2

L

6

+

133.787

kPa

=

:=

4.4.4.6. Naprężenia maksymalne pod stopą

qmax

max qA qB

qC

qD

(

)

133.787

kPa

=

:=

qmaxx

270

kPa

:=

naprężenie maksymalne dopuszczalne 

n

0.81

:=

współczynnik korekcyjny

qśrednie

Nx

L B

n qmaxx

1

=

:=

warunek spełniony

qmax 1.2 n

qmaxx

1

=

warunek spełniony

57

background image

4.4.4.7. Wymiarowanie stopy fundamentowej na zginanie - metoda wydzielonych wsporników
prostok
ątnych

eL 0.343 m

=

Nx

556

kN

:=

ML

348

kNm

Nx eL

+

538.908

kNm

=

:=

MB

318

kNm

Vy.max5 hf

+

388.22

kNm

=

:=

qA

Nx

B L

ML

L

2

B

6

+

MB

B

2

L

6

+

175.132

kPa

=

:=

qB

Nx

B L

ML

L

2

B

6

+

MB

B

2

L

6

66.475

kPa

=

:=

qC

Nx

B L

ML

L

2

B

6

MB

B

2

L

6

84.356

kPa

=

:=

qD

Nx

B L

ML

L

2

B

6

MB

B

2

L

6

+

24.3

kPa

=

:=

4.4.4.8. Wymiarowanie stopy na zginanie w kierunku równoległegłym do L

ML

qA

L

2

eL

+

hs

2

2

B

1.917

10

3

×

kNm

=

:=

moment zginający  wspornik prostokątny

Obliczenie zbrojenia

d

hf cnom

ϕ

2

0.94

m

=

:=

wysokość użyteczna

As1

ML

fyd 0.9

d

53.945

cm

2

=

:=

ilość zbrojenia na kierunku L

Przyjęto

AL

18

π ϕ

2

4

56.549

cm

2

=

:=

4.4.4.9. Wymiarowanie stopy na zginanie w kierunku równoległegłym do B

MB

qA

B

2

hs

2

2

L

1.245

10

3

×

kNm

=

:=

moment zginający wspornik prostokątny

58

background image

Obliczenie zbrojenia

d

hf cnom

ϕ

ϕ

2

0.92

m

=

:=

wysokość użyteczna

As1

MB

fyd 0.9

d

35.792

cm

2

=

:=

ilość zbrojenia na kierunku B

Przyjęto

AB

12

π ϕ

2

4

37.699

cm

2

=

:=

4.4.4.10. Sprawdzenie stopy na przebicie

L

3.5

m

=

długość stopy fundamentowej

B

3.5

m

=

szerokość stopy fundamnetowej

hf 1 m

=

wysokość stopy

hs 0.65 m

=

wysokość słupa

bs 0.65 m

=

szerokość słupa

d

hf 5cm

ϕ

0.5 ϕ

0.92

m

=

:=

wysokość użyteczna stopy 

ul

2

bs

2

hs

+

2.6

m

=

:=

obwód pola obciążonego miejscowo

u

2 bs 2 d

+

(

)

2

hs 2 d

+

(

)

+

9.96

m

=

:=

obwód przebicia

ś

rednia arytmetycza zasiegów strefy przebicia

up

ul u

+

2

6.28

m

=

:=

maksymalny krawędziowy odpór podłoża pod
fundamentem

qfmax

max qA qB

qC

qD

(

)

175.132

kPa

=

:=

qfmax A

fctd up

d

1

=

warunek spełniony

4.4.5. Przypadek trzeci

4.4.5.1. Wymiary przekroju

B

3.5

m

:=

szerokość stopy

L

3.5

m

:=

długość stopy

hf

1

m

:=

wysokość stopy

59

background image

4.4.5.2. Zestawienie obciążeń

wartość charakterystyczna

wartość obliczeniowa

cieżar własny stopy

g1k

25

kN

m

3

B L

hf

:=

g1d

1.1

g1k

:=

g1d 336.875 kN

=

ciężar gruntu nad stopą

g2k

17

kN

m

3

D

hf

(

)

L B

hs bs

(

)

:=

g2d

1.2

g2k

:=

g2d 120.641 kN

=

RAZEM 

gk

g1k g2k

+

406.784

kN

=

:=

gd

g1d g2d

+

457.515

kN

=

:=

4.4.5.3. Wyznaczenie mimośrodu

Nx

650

kN

gd

+

1.108

10

3

×

kN

=

:=

siła pionowa w dolnej powierzchni stopy
fundamenowej

HL

0

kN

:=

siła pozioma na kierunku L,  na górnej
powierzchni stopy fundamenowej

HB

70.22

kN

:=

siła pozioma na kierunku B, na górnej
powierzchni stopy fundamenowej

ML

131

kNm

:=

moment na kierunku L,  na górnej powierzchni
stopy fundamenowej

MB

477

kNm

:=

moment na kierunku B, na górnej powierzchni
stopy fundamenowej

eL

ML

Nx

0.118

m

=

:=

mimośród na kierunku L

eB

MB HB hf

+

Nx

0.494

m

=

:=

mimośród na kierunku B

4.4.5.4. Sprawdzenie czy wypadkowa obciążeń jest w rdzeniu podstawy

L

6

0.583

m

=

B

6

0.583

m

=

zasięg rdzenia stopy

eL

L

6

<

1

=

warunek spełniony

eB

B

6

<

1

=

warunek spełniony

60

background image

4.4.5.5. Wyznaczenie odporu gruntu pod stopą fundamentową

eL

eL 0.118 m

=

:=

Nx

650

kN

gd

+

1.108

10

3

×

kN

=

:=

ML

131

kNm

Nx eL

0

kNm

=

:=

MB

477

kNm

HB hf

+

547.22

kNm

=

:=

qA

Nx

B L

ML

L

2

B

6

+

MB

B

2

L

6

+

166.988

kPa

=

:=

qB

Nx

B L

ML

L

2

B

6

+

MB

B

2

L

6

13.831

kPa

=

:=

qC

Nx

B L

ML

L

2

B

6

MB

B

2

L

6

13.831

kPa

=

:=

qD

Nx

B L

ML

L

2

B

6

MB

B

2

L

6

+

166.988

kPa

=

:=

4.4.5.6. Naprężenia maksymalne pod stopą

qmax

max qA qB

qC

qD

(

)

166.988

kPa

=

:=

qmaxx 270kPa

=

naprężenie maksymalne dopuszczalne 

n

0.81

:=

współczynnik korekcyjny

qśrednie

Nx

L B

n qmaxx

1

=

:=

warunek spełniony

qmax 1.2 n

qmaxx

1

=

warunek spełniony

4.4.5.7. Wymiarowanie stopy fundamentowej na zginanie - metoda wydzielonych wsporników
prostok
ątnych

eL 0.118 m

=

Nx

650

kN

650

kN

=

:=

ML

131

kNm

Nx eL

+

207.884

kNm

=

:=

MB

477

kNm

HB hf

+

547.22

kNm

=

:=

61

background image

qA

Nx

B L

ML

L

2

B

6

+

MB

B

2

L

6

+

158.732

kPa

=

:=

qB

Nx

B L

ML

L

2

B

6

+

MB

B

2

L

6

5.574

kPa

=

:=

qC

Nx

B L

ML

L

2

B

6

MB

B

2

L

6

52.609

kPa

=

:=

qD

Nx

B L

ML

L

2

B

6

MB

B

2

L

6

+

100.549

kPa

=

:=

4.4.5.8. Wymiarowanie stopy na zginanie w kierunku równoległegłym do L

ML

qA

L

2

eL

+

hs

2

2

B

1.323

10

3

×

kNm

=

:=

moment zginający  wspornik prostokątny

Obliczenie zbrojenia

d

hf cnom

ϕ

2

0.94

m

=

:=

wysokość użyteczna

As1

ML

fyd 0.9

d

37.239

cm

2

=

:=

ilość zbrojenia na kierunku L

Przyjęto

AL

12

π ϕ

2

4

37.699

cm

2

=

:=

4.4.5.9. Wymiarowanie stopy na zginanie w kierunku równoległegłym do B

MB

qA

B

2

hs

2

2

L

1.128

10

3

×

kNm

=

:=

moment zginający wspornik prostokątny

Obliczenie zbrojenia

d

hf cnom

ϕ

ϕ

2

0.92

m

=

:=

wysokość użyteczna

As1

MB

fyd 0.9

d

32.44

cm

2

=

:=

ilość zbrojenia na kierunku B

Przyjęto

AB

11

π ϕ

2

4

34.558

cm

2

=

:=

62

background image

4.4.5.10 Sprawdzenie stopy na przebicie

L

3.5

m

=

długość stopy fundamentowej

B

3.5

m

=

szerokość stopy fundamnetowej

hf 1 m

=

wysokość stopy

hs 0.65 m

=

wysokość słupa

bs 0.65 m

=

szerokość słupa

d

hf 5cm

ϕ

0.5 ϕ

0.92

m

=

:=

wysokość użyteczna stopy 

ul

2

bs

2

hs

+

2.6

m

=

:=

obwód pola obciążonego miejscowo

u

2 bs 2 d

+

(

)

2

hs 2 d

+

(

)

+

9.96

m

=

:=

obwód przebicia

ś

rednia arytmetycza zasiegów strefy przebicia

up

ul u

+

2

6.28

m

=

:=

maksymalny krawędziowy odpór podłoża pod
fundamentem

qfmax

max qA qB

qC

qD

(

)

158.732

kPa

=

:=

qfmax A

fctd up

d

1

=

warunek spełniony

63

background image

64

background image

65

background image

66

background image

67

background image

N

Nx.odp3d gd

+

1.108

10

3

×

kN

=

:=

siła pionowa w dolnej powierzchni stopy
fundamenowej

HL

0

kN

:=

siła pozioma na kierunku L,  na górnej
powierzchni stopy fundamenowej

HB

Vy.max5 70.22 kN

=

:=

siła pozioma na kierunku B, na górnej
powierzchni stopy fundamenowej

ML

My.odp3d 131.38 kNm

=

:=

moment na kierunku L,  na górnej powierzchni
stopy fundamenowej

MB

Mz.max3d 477.52 kNm

=

:=

moment na kierunku B, na górnej powierzchni
stopy fundamenowej

eL2

ML

N

0.119

m

=

:=

mimośród na kierunku L

68

background image

Przypadek trzeci

N

Nx.max1d gd

+

1.108

10

3

×

kN

=

:=

siła pionowa w dolnej powierzchni stopy
fundamenowej

HL

0

kN

:=

siła pozioma na kierunku L,  na górnej
powierzchni stopy fundamenowej

HB

Vy.max5 70.22 kN

=

:=

siła pozioma na kierunku B, na górnej
powierzchni stopy fundamenowej

ML

My.odp1d 131.38 kNm

=

:=

moment na kierunku L,  na górnej powierzchni
stopy fundamenowej

MB

Mz.odp1d 477.52 kNm

=

:=

moment na kierunku B, na górnej powierzchni
stopy fundamenowej

eL3

ML

N

0.119

m

=

:=

mimośród na kierunku L

ϕs

25

mm

:=

ś

rednica prętów zbrojenia słupa

Asreq

3.93

cm

2

:=

powierzvhnia zbrojenia obliczona

Asprov

3.93

cm

2

:=

powierzchnia zbrojenia przyjęta

αa

1.0

:=

współczynnik uwzględniający efektywność
zakotwienia

fbd

3.0

MPa

:=

granica przyczepności

lb

ϕs

4

fyd
fbd

0.875

m

=

:=

podstawowa długość zakotwienia

lbmin1

0.6

lb 0.525 m

=

:=

69

background image

lbmin2

10 ϕs

0.25

m

=

:=

lbmin3

100

mm

:=

lbmin

max lbmin1 lbmin2

lbmin3

(

)

0.525

m

=

:=

minimalna długość zakotwienia

lbd

αa lb

Asreq

Asprov

0.875

m

=

:=

obliczeniowa długość zakotwienia

lbd lbmin

>

1

=

warunek spełniony

współczynnik

α1

1.0

:=

ls

lbd α1

0.875

m

=

:=

długość zakładu pretów

minimalna długość zakotwienia

lsmin

0.3αa α1

lb

0.263

m

=

:=

lsmin 200 mm

1

=

warunek spełniony

ls lsmin

1

=

warunek spelniony

l.s przyjeto 350 mm

przyjęta długość zakładu

70

background image

GPa

10

9

Pa

:=

N

newton

:=

kN

10

3

N

:=

kNm

kN m

:=

MPa

10

6

Pa

:=

kN

10

3

N

:=

MN

10

6

N

:=

kN

10

3

N

:=

MPa

10

6

Pa

:=

E

1.5 10

7

kN

m

2

:=

mb

m

:=

Dane do projektu:

MN

10

6

N

:=

kPa

kN

m

2

:=

MPa

1 10

6

Pa

:=

g

9.807

m

s

2

=

t

10

3

kg

:=

kPa

10

3

Pa

:=

kPa

10

3

Pa

:=

kN

1000

N

:=

m

4

1

m

4

=

N

1

N

:=

m

2

1

m

2

=

MPa

10

6

N

m

2

:=

m

1

m

=

cm

0.01

m

:=

GPa

10

9

Pa

:=

cm

4

1

10

8

×

m

4

=

kNm

kN m

:=

71

background image

beff =

beff

72

background image

73

background image

fcd

20

:=

fcd

20

MPa

:=

74

background image

fcd

20

:=

fcd

20

MPa

:=

75

background image

fcd

20

:=

fcd

20

MPa

:=

76

background image

fcd

20

:=

fcd

20

MPa

:=

77

background image

fcd

20

:=

78

background image

fcd

20

MPa

:=

79

background image

fcd

20

:=

80

background image

fcd

20

MPa

:=

81

background image

fcd

20

:=

fcd

20

MPa

:=

82

background image

fcd

20

:=

fcd

20

MPa

:=

83

background image

fcd

20

:=

fcd

20

MPa

:=

84

background image

fcd

20

:=

85

background image

fcd

20

MPa

:=

86

background image

fcd

20

:=

fcd

20

MPa

:=

87

background image

fcd

20

:=

fcd

20

MPa

:=

88

background image

kPa

kN

m

2

:=

kPa

kN

m

2

:=

89

background image

kPa

10

3

Pa

:=

90