Mathcad Obliczenia MTM

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


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Mathcad obliczenia żelbet projekt 14 czerwiec 2011 bez warnów
Mathcad obliczenia
Mathcad Obliczenia dachu IBDpopr
Mathcad, Obliczenia reduktor
Mathcad, obliczenia 080313
Mathcad, obliczenia Radosz
Mathcad Obliczeniaa
Mathcad Obliczenia
Mathcad OBLICZENIA
Mathcad Obliczenia trakcyjne
Mathcad obliczenie do projektu 1 tr40x7 tr80x10 nie poprawione
Mathcad obliczenia Wojtek
Metody Analityczno Obliczeniowe MTM
Mathcad obliczenia podziemne xmcd
Mathcad obliczenia 080313(1)

więcej podobnych podstron