Budownictwo przemysłowe – fundament słupa skrajnego.

2.3.4. Stopa fundamentowa słupa skrajnego.
2.3.4.1. Przyjęcie wymiarów kielicha.
Wysokość.

l

k

=max

{

l

bd

sa

1

a

2

1,2 b

s

l

bd

=0,59 m

s=0,18 m

a

1

=a

2

=0,60 m

b

s

=h=0,8 m

l

k

=max

{

0,590,180,060,06=0,89

1,2 b

s

=1,2⋅0,8=0,96

Przyjmujemy l

k

= 1,0 m.

Grubość szklanki kielicha:

c≥max

{

bh4 a

f

6

= 0,5

0,84⋅0,08

6

=0,12 m

0,5⋅0,8=0,4 m

Przyjmujemy c = 0,4 m.

W obliczeniu reakcji pionowych przekazwanych na fundament korzystamy ze schematów do obliczeń

słupa skrajnego, jednak należy zminić wartośc sił pionowych ze względu na różnicę we współczynniku

dynamicznym.

2.3.4.2 Przedstawienie schematów obciążenia dla stopy fundamentowej.

R

max

=V

max

∑

i=1

4



i

=335,5⋅1,00450,17770,0345­0,0115=404,35 kN - dla schematu A

R

min

=V

min

∑

i=1

4



i

=104,5⋅1,00450,17770,0345­0,0115=125,94 kN

R

max

=V

∑

i=1

4



i

=104,5⋅­0,12680,0335335,50,0323­0,0115=­2,77 kN - dla schematu B

R

min

=V

∑

i =1

4



i

=335,05⋅­0,12680,0335104,50,0323­0,0115=­29,13 kN

R

min

=V

∑

i =1

4



i

=104,5⋅­0,00620,98450,97950,0011=204,71 kN - dla schematu C

R

max

=V

∑

i=1

4



i

=335,05⋅­0,00620,98450,97950,0011=656,33 kN

Wyznaczenie sił przekrojowych dla schematu obciążenia równoległego do toru

M

Sd

= H

∥

⋅h

s

h

I550

=26,6⋅6,00,55=174,23 kNm

Wyznaczenie sił przekrojowych dla schematu IA:

M

Sd

IA

= H

⊥

⋅ h

s

h

I550

=83,123⋅6,00,55=544,46 kNm

Krzysztof Wieczorek

KBI2 2006 /2007

Budownictwo przemysłowe – fundament słupa skrajnego.

N

Sd

IA

=RQ

b

Q

s

=404,3511,2161,49=477,05 kN

Wyznaczenie mimośrodu dla schematu IA – prostopadły do toru:

e

e

=

M

Sd

IA

N

Sd

IA

=544,46

477,05

=1,14 m

Wyznaczenie mimośrodu dla schematu IAr – równoległy do toru:

e

e

∥

=

M

Sd

∥

N

Sd

IA

=174,23

477,05

=0,36 m

Wyznaczenie sił przekrojowych dla schematu IIA:

M

Sd

IIA

=H

⊥

⋅ h

s

h

I550

=83,123⋅6,00,55=544,46 kNm

N

Sd

IIA

= RQ

b

Q

s

=125,9411,2161,49=198,84 kN

Wyznaczenie mimośrodu dla schematu IIA – prostopadły do toru:

e

e

=

M

Sd

IIA

N

Sd

IIA

= 544,46

198,84

=2,74 m

Wyznaczenie mimośrodu dla schematu IIAr – równoległy do toru:

e

e

∥

=

M

Sd

∥

N

Sd

IIA

=174,23

198,84

=0,87 m

Wyznaczenie sił przekrojowych dla schematu IB:

M

Sd

IB

= H

⊥ max

⋅h

s

h

I550

=10,81⋅6,00,55=70,81 kNm

N

Sd

IB

=RQ

b

Q

s

=­2,7711,2161,49=69,93 kN

Wyznaczenie mimośrodu dla schematu IB – prostopadły do toru:

e

e

=

M

Sd

IB

N

Sd

IB

=70,81

69,93

=1,01 m

Wyznaczenie mimośrodu dla schematu IBr – równoległy do toru:

e

e

∥

=

M

Sd

∥

N

Sd

IB

=174,23

69,93

=2,49 m

Wyznaczenie sił przekrojowych dla schematu IIB:

M

Sd

IB

= H

⊥ max

⋅h

s

h

I550

=10,81⋅6,00,55=70,81 kNm

N

Sd

IB

=RQ

b

Q

s

=­29,1311,2161,49=43,57 kN

Wyznaczenie mimośrodu dla schematu IIB – prostopadły do toru:

e

e

=

M

Sd

IB

N

Sd

IB

= 70,81

43,57

=1,63 m

Wyznaczenie mimośrodu dla schematu IIBr – równoległy do toru:

e

e

∥

=

M

Sd

∥

N

Sd

IB

=174,23

43,57

=4,0 m

Wyznaczenie sił przekrojowych dla schematu IC:

M

Sd

IC

= H

⊥

⋅ h

s

h

I550

=123,33⋅6,00,55=805,65 kNm

N

Sd

IC

=RQ

b

Q

s

=656,3311,2161,49=729,03 m

Krzysztof Wieczorek

KBI2 2006 /2007

Budownictwo przemysłowe – fundament słupa skrajnego.

Wyznaczenie mimośrodu dla schematu IC – prostopadły do toru:

e

e

=

M

Sd

IC

N

Sd

IC

=805,65

729,03

=1,11 m

Wyznaczenie mimośrodu dla schematu ICr – równoległy do toru:

e

e

∥

=

M

Sd

∥

N

Sd

IC

=174,23

729,03

=0,24 m

Wyznaczenie sił przekrojowych dla schematu IIC

M

Sd

IIC

=H

⊥

⋅h

s

h

I550

=123,33⋅6,00,55=805,65 kNm

N

Sd

IIC

=RQ

b

Q

s

=204,7111,2161,49=277,41 m

Wyznaczenie mimośrodudla schematu IIC – prostopadły do toru:

e

e

=

M

Sd

IIC

N

Sd

IIC

= 805,65

277,41

=2,90 m

Wyznaczenie mimośrodudla schematu IICr – równoległy do toru:

e

e

∥

=

M

Sd

∥

N

Sd

IIC

= 174,23

277,41

=0,63 m

Normalna w schemacie IAr:

N

1

IA

=RQ

b

Q

s

=404,3511,2161,49=477,05 kN

Normalna w schemacie IIAr:

N

Sd

IIA

= RQ

b

Q

s

=125,9411,2161,49=198,84 kN

Wyznaczenie mimośrodu dla schematu IIA:

e

e

=

M

Sd

IIA

N

Sd

IIA

= 174,23

198,84

=2,74 m

Wymiary fudamentu dobieramy ze względu na obciążenia ze schematu IIC oraz schemacie obciążeń

przyjętym do obliczeń zbrojenia w słupie skrajnym obciążonym równolegle do toru, ponieważ, przy tych

schematach występuje największy mimośród.

2.3.4.3 Sprawdzenie stanu granicznego nosności w poziomie posadowienia.
2.3.4.3.1. Dane

•

B = 5,50 m

•

L = 3,50 m

•

H

f

= 1,4 m

•

D

min

= 1,70 m

Przyjmuje posadowienie fundamentu na głębokości 1,7 m na chudym betonie minimum 10 cm
wykonanym z betonu B-15.
Obliczanie ciężaru stopy i obciążenia przypadającego na odsadzki:

•

ciężar stopy G

1n

= 390,67 kN

•

ciężar gruntu nad odsadzkami G

2n

= 226,03 kN

Krzysztof Wieczorek

KBI2 2006 /2007

Budownictwo przemysłowe – fundament słupa skrajnego.

•

ciężar podłogi G

3n

= 86,71 kN

Wartość obliczeniowa sumy ciężarów fundamentu, gruntu nad odsadzkami i posadzki(współczynniki
obciążenia γ

f

przyjęto z normy PN-82/B-02001. “Obciążenia budowli. Obciążenia stałe.”)

G

r

=

∑

G

i n



ffi

=390,67⋅1,1226,03⋅1,286,71⋅1,3=813,69 kN

2.3.4.3.2. Sprawdzenie, czy wypadkowa od obciążeń znajduje się w rdzeniu podstawy.
Obciążenie pionowe podłoża:

•

dla schematu IIC

N

r

=N

Sd

G

r

=277,41813,69=1091,10 kN

Moment wypadkowej obciążeń podłoża względem środka podstawy stopy:

M

r

=M

Sd

T

Sd

⋅h=805,65123,33⋅1,4=1015,31 kNm

Mimośród od obciążenia podłoża obliczony względem środka podstawy stopy:

e

L

=

M

L

N

r

= 1015,31

1091,10

=0,92 m L

6

= 5,50

6

=0,93 m

•

dla schematu obciążeń równoległych do toru

N

r

=N

Sd

G

r

=­29,13813,69=774,56 kN

Moment wypadkowej obciążeń podłoża względem środka podstawy stopy:

M

r

=M

Sd

T

Sd

⋅h=174,2326,6⋅1,4=211,47 kNm

Mimośród od obciążenia podłoża obliczony względem środka podstawy stopy:

e

B

=

M

B

N

r

= 211,47

774,56

=0,27 m B

6

= 3,50

6

=0,42 m

Wypadkowa od obciążeń znajduje się w rdzeniu podstawy.

2.3.4.3.3. Sprawdzenie warunku stanu granicznego nośności podłoża:
Obliczenia ISG, przeprowadzamy dla obciążeń wg schematu przedstawionego na poniższym rysunku.
Warunek obliczeniowy:

N

r

m⋅Q

fNL

Współczynnik korekcyjny należy zmniejszyć o 10% ze względu na wyznaczanie parametrów
wytrzyałościowych metodą B:

m=0,9⋅0,9=0,81

Obciążenie pionowe podłoża:

N

r

=N

Sd

G

r

=1542,72 kN

Mimośród od obciążenia podłoża obliczony względem środka podstawy stopy:

e

L

=

M

L

N

r

= 1015,31

1542,72

=0,66 m

e

B

=

M

B

N

r

= 219,45

1542,72

=0,14 m

Obliczanie składowej pionowej oporu granicznego podłoża:



L=L­2 e

L

=5,50­2⋅0,92=3,30 m



B=B­2 e

B

=3,50­2⋅0,14=3,36 m



B


L

=0,69

W podłużu wystepują tylko grunty niespoiste

Krzysztof Wieczorek

KBI2 2006 /2007

Budownictwo przemysłowe – fundament słupa skrajnego.

Q

fNB

= 

B⋅L⋅[11,5⋅



B



L

 N

D

⋅

 r

D

⋅D

min

i

D

1­0,25⋅



B


L

 N

B

⋅

 r 

B

⋅

B⋅i

B

]

Q

fNL

= 

B⋅L⋅[11,5⋅



B


L

 N

D

⋅

 r 

D

⋅D

min

i

D

1­0,25⋅



B



L

 N

B

⋅

r 

B

⋅

L⋅i

B

]

Obciążenie podłoża obok stopy fundamentowej:



 n

D

⋅D

min

⋅

f

=18,00⋅1,50⋅0,8=20,52 kPa

Obciążenie gruntem pod stopą fundamentową:



B=3,71 m

h

1

=0,40 m 

1

 r

=17,10 kN

m

3

- warstwa pospółki

h

2

=1,20 m 

2

 r 

=16,70 kN

m

3

- warstwa piasku grubego

h

3

=0,90 m 

3

 r 

=9,00 kN

m

3

- warstwa piasku grubego poniżej zwierciadła wody gruntowej

h

4

B

=0,86 m 

4

 r

=9,5 kN

m

3

- warstwa żwiru poniżej zwierciadła wody gruntowej



Bsi

 r

=

∑



i

r 

⋅h

i

∑

h

i

=17,10

⋅0,4016,70⋅1,209,0⋅0,909,5⋅0,86

0,401,200,900,86

=8,91 kN

m

3

Obliczenia Q

fNL

Wpływ nachylenia wypadkowej obciążenia podłoża do pionu:

tan =

T

Sd

N

r

= 123,33

1542,72

=0,08

Współczynniki:

•

i

D

= 0,85

•

i

B

= 0,78

wyznaczono ze wzorów.
Opór graniczny podłoża:

Q

fNL

= 

B⋅L⋅[11,5⋅



B


L

 N

D

⋅

 r 

D

⋅D

min

i

D

1­0,25⋅



B



L

 N

B

⋅

r 

B

⋅

L⋅i

B

]

Q

fNL

= 4,84⋅3,36[11,5⋅0,69 43,50⋅20,52⋅1,40⋅0,851­0,25⋅0,69 24,50⋅4,84⋅8,91⋅0,78]=

=32959,97 kN

Sprawdzenie warunku obliczeniowego:

N

r

=1542,72 kN m⋅Q

fNL

=0,81⋅32959,97=26697,58 kN

Obliczenia

Q

fNB

Wpływ nachylenia wypadkowej obciążenia podłoża do pionu:

tan =

T

1

N

r

= 26,6

1542,72

=0,01

Współczynniki:

•

i

D

= 0,98

•

i

B

= 0,97

wyznaczono ze wzorów.

Krzysztof Wieczorek

KBI2 2006 /2007

Budownictwo przemysłowe – fundament słupa skrajnego.

Opór graniczny podłoża:

Q

fNB

= 

B⋅L⋅[11,5⋅



B



L

 N

D

⋅

 r

D

⋅D

min

i

D

1­0,25⋅



B


L

 N

B

⋅

 r 

B

⋅

B⋅i

B

]

Q

fNB

= 4,84⋅3,36[11,5⋅0,69 43,50⋅20,52⋅1,40⋅0,981­0,25⋅0,6924,50⋅3,36⋅8,91⋅0,97]=

=36122,97 kN

Sprawdzenie warunku obliczeniowego:

N

r

=1542,72 kN m⋅Q

fNL

=0,81⋅36122,97=29259,61 kN

2.3.4.4 Obliczenie wymaganej ilości zbrojenia w stopie ze względu na obciążenia działające w

płaszczyźnie prostopadlej do toru.

Obliczenie zbrojenia stopy fundamentowej metodą wydzielonych wsporników:
Stopa fundamentowa zaprojektowana będzie na parametry wytrzymałościowe betonu B-30 i stali A-III.

2.3.4.4.1. Obliczenia dla zbrojenia równoległego do boku L = 5,50 m.
Największe naprężenia wystąpią przy schemacie obciążenia IC
Dla schematu IC





max

=

N

r

B⋅L



1

6⋅e

L

L



=1542,72

5,5⋅3,5



1

6⋅0,66

5,50



=137,68 kPa





min

=

N

r

B⋅L



1

6⋅e

L

L



=1542,72

5,5⋅3,5



1­

6⋅0,66

5,50



=22,60 kPa





ro max

= 



r max

­

Q

f

Q

g

B L

=137,68­ 429,73

271,23

5,50⋅3,50

=101,27 kPa





ro min

= 



r min

­

Q

f

Q

g

B L

=22,60­ 429,73

271,23

5,50⋅3,50

=­13,81 kPa

Obliczenia dla przekroju A-A
Dla schematu IC





ro ,kr

=





ro ,max

 L­x 

ro , min

x

L

= 101,27

⋅5,50­0,90 ­13,81⋅0,90

5,50

=82,44 kPa





ro

=





ro ,max

 



ro , kr

2

= 101,27

82,44

2

=91,85 kPa

Wymiarujemy na naprężenia powstałe przy schemacie IA.
Przyjmuję w stopie żelbetowej kąt rozchodzenia sie naprężeń =45

o

⇒ tg =1,0 .

Obliczenie momentów zginających wsporniki:

M

Sd

=0,125 



ro

2⋅x

2

B=0,125⋅91,852⋅0,90

2

⋅3,50=130,20 kNm

Przyjęto gubość otulenia prętów zbrojenia a = 0,05 m.

h=0,5 m
d =h­a=0,60­0,05 m=0,55 m

z =0,9 d =0,9⋅0,55=0,495 m

Obliczenie zbrojenia stopy:

A

s1

=

M

sd

f

yd

z

=

130,20

350 000⋅0,495

=7,515⋅10

­4

m

2

=7,515 cm

2

Wyznaczenie minimalnej powierzchni zbrojenia:

Krzysztof Wieczorek

KBI2 2006 /2007

Budownictwo przemysłowe – fundament słupa skrajnego.

A

s , min

=max

{

0,26

f

ctm

f

yk

B d =0,26

2,6

410

3,50⋅0,55=31,74⋅10

­4

m

2

=31,74 cm

2

0,0013 B d =0,0013⋅3,50⋅0,55=25,03⋅10

­4

m

2

=25,03 m

2

Obliczenia dla przekroju B-B
Dla schematu IC





ro ,kr

=





ro ,max

 L­x 

ro , min

x

L

= 101,27

⋅5,50­1,87­13,81⋅0,90

5,50

=62,14 kPa





ro

=





ro ,max

 



ro , kr

2

= 101,27

62,14

2

=81,70 kPa

Wymiarujemy na naprężenia powstałe przy schemacie IC.
Obliczenie momentów zginających wsporniki:

M

Sd

=0,125 



ro

2⋅x

2

B=0,125⋅81,70 2⋅1,87

2

⋅3,5=499,99 kNm

Przyjęto gubość otulenia prętów zbrojenia a = 0,05 m.

h=1,0 m
d =h­a=1,0­0,05 m=0,95 m

z =0,9 d =0,9⋅0,95=0,855 m

Obliczenie zbrojenia stopy:

A

s1

=

M

sd

f

yd

z

=

499,99

350 000⋅0,855

=0,0016708 m

2

=16,71 cm

2

Wyznaczenie minimalnej powierzchni zbrojenia:

A

s , min

=max

{

0,26

f

ctm

f

yk

B d =0,26

2,6

410

3,50⋅0,95=54,82⋅10

­4

m

2

=54,82 cm

2

0,0013 B d =0,0013⋅3,50⋅0,95=43,23⋅10

­4

m

2

=43,23 m

2

Obliczenia dla przekroju C-C
Dla schematu IC





ro ,kr

=





ro ,max

 L­x 

ro , min

x

L

= 101,27

⋅5,50­2,47­13,81⋅0,90

5,50

=48,59 kPa





ro

=





ro ,max

 



ro , kr

2

= 101,27

48,59

2

=75,43 kPa

Wymiarujemy na naprężenia powstałe przy schemacie IC.
Obliczenie momentów zginających wsporniki:

M

Sd

=0,125 



ro

 L­0,7 h

s



2

B=0,125⋅75,435,50­0,7⋅0,8

2

⋅3,5=805,29 kNm

Przyjęto gubość otulenia prętów zbrojenia a = 0,05 m.

h=1,0 m
d =h­a=1,0­0,05 m=0,95 m

z =0,9 d =0,9⋅0,95=0,855 m

Obliczenie zbrojenia stopy:

A

s1

=

M

sd

f

yd

z

=

805,29

350 000⋅1,215

=28,82⋅10

­4

m

2

=28,82 cm

2

Wyznaczenie minimalnej powierzchni zbrojenia:

Krzysztof Wieczorek

KBI2 2006 /2007

Budownictwo przemysłowe – fundament słupa skrajnego.

A

s , min

=max

{

0,26

f

ctm

f

yk

B d =0,26

2,6

410

3,50⋅0,95=54,82⋅10

­4

m

2

=54,82 cm

2

0,0013 B d =0,0013⋅3,50⋅0,95=43,23⋅10

­4

m

2

=43,23 m

2

2.3.4.4.2.Obliczanie zbrojenia równoległego do boku B = 3,50m.
Największe naprężenia wystąpią przy schemacie obciążenia IC

Obliczenia dla przekroju A-A
Dla schematu IC





ro

=





ro ,max

 



ro , min

2

= 101,27

­13,81

2

=50,63 kPa

Przyjmuję w stopie żelbetowej kąt rozchodzenia sie naprężeń =45

o

⇒ tg =1,0 .

Obliczenie momentów zginających wsporniki:

M

Sd

=0,125 



ro

2⋅x

2

B=0,125⋅50,632⋅0,50

2

⋅5,50=34,81 kNm

Przyjęto gubość otulenia prętów zbrojenia a = 0,05 m.

h=0,5 m
d =h­a=0,60­0,05 m=0,55 m

z =0,9 d =0,9⋅0,55=0,495 m

Obliczenie zbrojenia stopy:

A

s1

=

M

sd

f

yd

z

=

34,81

350 000⋅0,495

=2,01⋅10

­4

m

2

=2,01 cm

2

Wyznaczenie minimalnej powierzchni zbrojenia:

A

s , min

=max

{

0,26

f

ctm

f

yk

L d =0,26

2,6

410

5,50⋅0,55=49,88⋅10

­4

m

2

=49,88 cm

2

0,0013 L d =0,0013⋅5,50⋅0,55=39,33⋅10

­4

m

2

=39,33 m

2

Obliczenia dla przekroju B-B
Obliczenie momentów zginających wsporniki:

M

Sd

=0,125 



ro

2⋅x

2

L=0,125⋅50,632⋅1,02

2

⋅5,5=144,87 kNm

Przyjęto gubość otulenia prętów zbrojenia a = 0,05 m.

h=1,0 m
d =h­a=1,0­0,05 m=0,95 m

z =0,9 d =0,9⋅0,95=0,855 m

Obliczenie zbrojenia stopy:

A

s1

=

M

sd

f

yd

z

=

144,87

350 000⋅0,855

=4,84⋅10

­4

m

2

=4,84 cm

2

Wyznaczenie minimalnej powierzchni zbrojenia:

A

s , min

=max

{

0,26

f

ctm

f

yk

L d =0,26

2,6

410

5,50⋅0,95=86,15⋅10

­4

m

2

=86,15 cm

2

0,0013 L d =0,0013⋅5,50⋅0,95=67,93⋅10

­4

m

2

=67,93 m

2

Obliczenia dla przekroju C-C
Obliczenie momentów zginających wsporniki:

Krzysztof Wieczorek

KBI2 2006 /2007

Budownictwo przemysłowe – fundament słupa skrajnego.

M

Sd

=0,125 



ro

 B­0,7 h

s



2

L=0,125⋅50,633,50­0,7⋅0,5

2

⋅5,5=300,88 kNm

Przyjęto gubość otulenia prętów zbrojenia a = 0,05 m.

h=1,0 m
d =h­a=1,0­0,05 m=0,95 m

z =0,9 d =0,9⋅0,95=0,855 m

Obliczenie zbrojenia stopy:

A

s1

=

M

sd

f

yd

z

=

300,88

350 000⋅0,855

=10,05⋅10

­4

m

2

=10,05 cm

2

Wyznaczenie minimalnej powierzchni zbrojenia:

A

s , min

=max

{

0,26

f

ctm

f

yk

L d =0,26

2,6

410

5,50⋅0,95=86,15⋅10

­4

m

2

=86,15 cm

2

0,0013 L d =0,0013⋅5,50⋅0,855=67,93⋅10

­4

m

2

=67,93 m

2

2.3.4.5 Obliczenie wymaganej ilości zbrojenia w stopie ze względu na obciążenia działające w

płaszczyźnie równoległej do toru.

Obliczenie zbrojenia stopy fundamentowej metodą wydzielonych wsporników:
Stopa fundamentowa zaprojektowana będzie na parametry wytrzymałościowe betonu B-30 i stali A-III.

2.3.4.5.1. Obliczenia dla zbrojenia równoległego do boku B = 3,50m.

Największe naprężenia powstają przy schemacie ICr.





max

=

N

r

B⋅L



1

6⋅e

B

B



= 1542,72

5,5⋅3,5



1

6⋅0,14

3,50



=99,68 kPa





min

=

N

r

B⋅L



1

6⋅e

B

B



= 1542,72

5,5⋅3,5



1­

6⋅0,14

3,50



=60,60 kPa





ro max

= 



r max

­

Q

f

Q

g

B L

=99,68­ 429,73

271,23

5,50⋅3,50

=63,27 kPa





ro min

= 



r min

­

Q

f

Q

g

B L

=60,60­ 429,73

271,23

5,50⋅3,50

=24,18 kPa

Obliczenia dla przekroju A-A





ro ,kr

=





ro ,max

 B­ x  

ro , min

x

B

= 63,27

⋅3,50­0,5024,18⋅0,50

3,50

=57,69 kPa





ro

=





ro ,max

 



ro , kr

2

= 63,27

57,69

2

=60,48 kPa

Wymiarujemy na naprężenia powstałe przy schemacie ICr.
Przyjmuję w stopie żelbetowej kąt rozchodzenia sie naprężeń =45

o

⇒ tg =1,0 .

Obliczenie momentów zginających wsporniki:

M

Sd

=0,125 



ro

2⋅x

2

L=0,125⋅60,48 2⋅0,50

2

⋅5,50=41,58 kNm

Przyjęto gubość otulenia prętów zbrojenia a = 0,05 m.

h=0,5 m
d =h­a=0,60­0,05 m=0,55 m

z =0,9 d =0,9⋅0,55=0,495 m

Obliczenie zbrojenia stopy:

Krzysztof Wieczorek

KBI2 2006 /2007

Budownictwo przemysłowe – fundament słupa skrajnego.

A

s1

=

M

sd

f

yd

z

=

41,58

350 000⋅0,495

=2,40⋅10

­4

m

2

=2,40 cm

2

Wyznaczenie minimalnej powierzchni zbrojenia:

A

s , min

=max

{

0,26

f

ctm

f

yk

L d =0,26

2,6

410

5,50⋅0,55=49,88⋅10

­4

m

2

=49,88 cm

2

0,0013 L d =0,0013⋅5,50⋅0,55=39,33⋅10

­4

m

2

=39,33 cm

2

Obliczenia dla przekroju B-B





ro ,kr

=





ro ,max

 B­ x  

ro , min

x

B

= 63,27

⋅3,50­1,0224,18⋅0,50

3,50

=51,88 kPa





ro

=





ro ,max

 



ro , kr

2

= 63,27

51,88

2

=57,57 kPa

Wymiarujemy na naprężenia powstałe przy schemacie ICr.
Obliczenie momentów zginających wsporniki:

M

Sd

=0,125 



ro

2⋅x

2

L=0,125⋅57,57 2⋅1,02

2

⋅5,50=164,73 kNm

Przyjęto gubość otulenia prętów zbrojenia a = 0,05 m.

h=1,0 m
d =h­a=1,0­0,05 m=0,95 m

z =0,9 d =0,9⋅0,95=0,855 m

Obliczenie zbrojenia stopy:

A

s1

=

M

sd

f

yd

z

=

164,73

350 000⋅0,855

=5,50⋅10

­4

m

2

=5,50 cm

2

Wyznaczenie minimalnej powierzchni zbrojenia:

A

s , min

=max

{

0,26

f

ctm

f

yk

L d =0,26

2,6

410

5,50⋅0,95=86,15⋅10

­4

m

2

=86,15 cm

2

0,0013 L d =0,0013⋅5,50⋅0,95=67,93⋅10

­4

m

2

=67,93 cm

2

Obliczenia dla przekroju C-C





ro ,kr

=





ro ,max

 B­ x  

ro , min

x

B

= 63,27

⋅3,50­1,4724,18⋅0,90

3,50

=46,85 kPa





ro

=





ro ,max

 



ro , kr

2

= 63,27

46,85

2

=55,06 kPa

Wymiarujemy na naprężenia powstałe przy schemacie ICr.
Obliczenie momentów zginających wsporniki:

M

Sd

=0,125 



ro

 B­0,7 h

s



2

L=0,125⋅55,063,50­0,7⋅0,5

2

⋅5,5=327,21 kNm

Przyjęto gubość otulenia prętów zbrojenia a = 0,05 m.

h=1,0 m
d =h­a=1,0­0,05 m=0,95 m

z =0,9 d =0,9⋅0,95=0,855 m

Obliczenie zbrojenia stopy:

A

s1

=

M

sd

f

yd

z

=

327,21

350 000⋅0,855

=10,93⋅10

­4

m

2

=10,93 cm

2

Wyznaczenie minimalnej powierzchni zbrojenia:

Krzysztof Wieczorek

KBI2 2006 /2007

Budownictwo przemysłowe – fundament słupa skrajnego.

A

s , min

=max

{

0,26

f

ctm

f

yk

L d =0,26

2,6

410

5,50⋅0,95=86,15⋅10

­4

m

2

=86,15 cm

2

0,0013 L d =0,0013⋅5,50⋅0,95=67,93⋅10

­4

m

2

=67,93 m

2

2.3.4.5.2. Obliczanie zbrojenia równoległego do boku L = 5,50 m.
Obliczenia dla przekroju A-A





ro

=





ro ,max

 



ro , min

2

= 63,27

24,18

2

=43,73 kPa

Przyjmuję w stopie żelbetowej kąt rozchodzenia sie naprężeń =45

o

⇒ tg =1,0 .

Obliczenie momentów zginających wsporniki:

M

Sd

=0,125 



ro

2⋅x

2

B=0,125⋅43,73 2⋅0,90 

2

⋅3,50=61,98 kNm

Przyjęto gubość otulenia prętów zbrojenia a = 0,05 m.

h=0,5 m
d =h­a=0,60­0,05 m=0,55 m

z =0,9 d =0,9⋅0,55=0,495 m

Obliczenie zbrojenia stopy:

A

s1

=

M

sd

f

yd

z

=

61,98

350 000⋅0,495

=3,58⋅10

­4

m

2

=3,18 cm

2

Wyznaczenie minimalnej powierzchni zbrojenia:

A

s , min

=max

{

0,26

f

ctm

f

yk

B d =0,26

2,6

410

3,50⋅0,55=31,74⋅10

­4

m

2

=31,74 cm

2

0,0013 B d =0,0013⋅3,50⋅0,55=25,03⋅10

­4

m

2

=25,03 m

2

Obliczenia dla przekroju B-B
Obliczenie momentów zginających wsporniki:

M

Sd

=0,125 



ro

2⋅x

2

B=0,125⋅43,73 2⋅1,87

2

⋅3,5=267,59 kNm

Przyjęto gubość otulenia prętów zbrojenia a = 0,05 m.

h=1,0 m
d =h­a=1,0­0,05 m=0,95 m

z =0,9 d =0,9⋅0,95=0,855 m

Obliczenie zbrojenia stopy:

A

s1

=

M

sd

f

yd

z

=

267,59

350 000⋅0,855

=8,94⋅10

­4

m

2

=8,94 cm

2

Wyznaczenie minimalnej powierzchni zbrojenia:

A

s , min

=max

{

0,26

f

ctm

f

yk

B d =0,26

2,6

410

3,50⋅0,95=54,82⋅10

­4

m

2

=54,82 cm

2

0,0013 B d =0,0013⋅3,50⋅0,95=43,23⋅10

­4

m

2

=43,23 m

2

Obliczenia dla przekroju C-C
Obliczenie momentów zginających wsporniki:

M

Sd

=0,125 



ro

 L­0,7 h

s



2

B=0,125⋅43,73 5,50­0,7⋅0,8

2

⋅3,5=507,40 kNm

Przyjęto gubość otulenia prętów zbrojenia a = 0,05 m.

h=1,0 m

Krzysztof Wieczorek

KBI2 2006 /2007

Budownictwo przemysłowe – fundament słupa skrajnego.

d =h­a=1,0­0,05 m=0,95 m

z =0,9 d =0,9⋅0,95=0,855 m

Obliczenie zbrojenia stopy:

A

s1

=

M

sd

f

yd

z

=

507,40

350 000⋅0,855

=16,96⋅10

­4

m

2

=16,96 cm

2

Wyznaczenie minimalnej powierzchni zbrojenia:

A

s , min

=max

{

0,26

f

ctm

f

yk

B d =0,26

2,6

410

3,50⋅0,95=86,15⋅10

­4

m

2

=86,15 cm

2

0,0013 B d =0,0013⋅3,50⋅0,95=67,93⋅10

­4

m

2

=67,93 m

2

2.3.4.6. Obliczenie zbrojenia kielicha.
2.3.4.6.1. Zbrojenie poziome.

z

s1

=0,79 m

z

s2

=0,89 m

y=0,94 m

M

sd

=M

Sd

F

V ,Sd

= N

Sd

H

sd

=T

Sd

2.3.4.6.1.1 Obliczanie potrzbnego pola powierzchni zbrojenie poziomego ze względu na obciążenia

działające w kierunku prostopadłym do toru.(zbrojnie w ściance kielicha równoległej do boku
słupa o wymiarze 0,50m).

Z warunku:

h

s

2

e

tot

= 0,8

2

=0,4 me

tot

m

Dla schematu IA

M

Sd ,k2

=0,8⋅M

Sd

H

sd

y­0,5 N h

s

=0,8⋅544,4683,12⋅0,94­0,5⋅477,05⋅0,8=349,41 kNm

Dla schematu IIA

M

Sd ,k2

=0,8⋅M

Sd

H

sd

y­0,5 N h

s

=0,8⋅544,4683,12⋅0,94­0,5⋅198,84⋅0,8=438,44 kNm

Krzysztof Wieczorek

KBI2 2006 /2007

Budownictwo przemysłowe – fundament słupa skrajnego.

Dla schematu IB

M

Sd ,k2

=0,8⋅M

Sd

H

sd

y­0,5 N h

s

=0,8⋅70,8110,81⋅0,94­0,5⋅69,93⋅0,8=42,92 kNm

Dla schematu IC

M

Sd ,k2

=0,8⋅M

Sd

H

sd

y­0,5 N h

s

=0,8⋅805,65123,33⋅0,94­0,5⋅729,03⋅0,8=503,97 kNm

Dla schematu IIC

M

Sd ,k2

=0,8⋅M

Sd

H

sd

y­0,5 N h

s

=0,8⋅805,65123,33⋅0,94­0,5⋅277,41⋅0,8=648,47 kNm

Wymiarujemy na moment ze schematu IIA

A

sw

=

M

Sd , k

f

yd

∑

1

n

z

si

=

648,50

350 000⋅0,790,89

=11,03⋅10

­4

m

2

=11,03 cm

2

2.3.4.6.1.2 Obliczanie potrzbnego pola powierzchni zbrojenie poziomego ze względu na obciążenia

działające w kierunku równoległym do toru(zbrojnie w ściance kielicha równoległej do boku
słupa o wymiarze 0,80m).

z

s1

=0,79 m

z

s2

=0,89 m

y=0,94 m

M

sd

=M

Sd

∥

=174,23 kNm

F

V ,Sd

= N

Sd

H

sd

=T

Sd

∥

=26,06 kN

Z warunku:

b

s

2

e

tot

= 0,5

2

=0,25 me

tot

m

Dla schematu IAr

M

Sd ,k2

∥

=0,8⋅M

Sd

∥

H

sd

y­0,5 N h

s

=0,8⋅174,2326,6⋅0,94­0,5⋅477,05⋅0,8=6,73 kNm

Dla schematu IIAr

M

Sd ,k2

∥

=0,8⋅M

Sd

∥

H

sd

y­0,5 N h

s

=0,8⋅174,2326,6⋅0,94­0,5⋅198,84⋅0,8=95,76 kNm

Dla schematu IBr

M

Sd ,k2

∥

=0,8⋅M

Sd

∥

H

sd

y­0,5 N h

s

=0,8⋅174,2326,6⋅0,94­0,5⋅69,93⋅0,8=145,65 kNm

Dla schematu ICr

M

Sd ,k2

∥

=0,8⋅M

Sd

∥

H

sd

y­0,5 N h

s

=0,8⋅174,2326,6⋅0,94­0,5⋅729,03⋅0,8=­73,90 kNm

Dla schematu IICr

M

Sd ,k2

∥

=0,8⋅M

Sd

∥

H

sd

y­0,5 N h

s

=0,8⋅174,2326,6⋅0,94­0,5⋅277,41⋅0,8=70,62 kNm

Wymiarujemy na moment ze schematu IIA

A

sw

=

M

Sd , k

f

yd

∑

1

n

z

si

=

145,65

350 000⋅0,790,89

=2,47⋅10

­4

m

2

=2,47 cm

2

2.3.4.6.2. Zbrojenie pionowe.

Krzysztof Wieczorek

KBI2 2006 /2007

Budownictwo przemysłowe – fundament słupa skrajnego.

2.3.4.6.2.1. Dobór zbrojenia ze względu na schematy obciążenia prostopadłgo do toru(zbrojnie w

ściance kielicha równoległej do boku słupa o wymiarze 0,50m).

b

0

=1,71 m

b

2

=1,46 m

0,3 b

0

=0,3⋅1,71=0,51 m

b

a

=1,66 m

Obliczenia dla scematu IA

A

cc ,eff

=

N

Sd

f

cd

= 477,05

16700

=0,028 m

2

⇒

b

k

=0,008 m

A

s1

=A

s2

=

N

Sd

e­0,5 b

0

b

k



f

yd

b

a

= 477,05

1,14­0,5⋅1,710,008

350 000⋅1,66

=2,41⋅10

­4

m

2

=2,41 cm

2

Obliczenia dla scematu IIA

A

cc ,eff

=

N

Sd

f

cd

= 198,84

16700

=0,012 m

2

⇒

b

k

=0,004 m

A

s1

=A

s2

=

N

Sd

e­0,5 b

0

b

k



f

yd

b

a

= 198,84

2,74­0,5⋅1,710,004

350 000⋅1,66

=6,46⋅10

­4

m

2

=6,46 cm

2

Obliczenia dla scematu IC

A

cc ,eff

=

N

Sd

f

cd

= 729,03

16700

=0,044 m

2

⇒

b

k

=0,015 m

A

s1

=A

s2

=

N

Sd

e­0,5 b

0

b

k



f

yd

b

a

= 729,03

1,11­0,5⋅1,710,0008

350 000⋅1,66

=3,39⋅10

­4

m

2

=3,39 cm

2

Obliczenia dla scematu IIC

A

cc ,eff

=

N

Sd

f

cd

= 277,41

16700

=0,017 m

2

⇒

b

k

=0,006 m

Krzysztof Wieczorek

KBI2 2006 /2007

Budownictwo przemysłowe – fundament słupa skrajnego.

A

s1

=A

s2

=

N

Sd

e­0,5 b

0

b

k



f

yd

b

a

= 277,41

 2,90­0,5⋅1,710,006

350 000⋅1,66

=9,79⋅10

­4

m

2

=9,79 cm

2

2.3.4.6.2.2. Dobór zbrojenia ze względu na schematy obciążenia równoległego do toru(zbrojnie w

ściance kielicha równoległej do boku słupa o wymiarze 0,80m).

b

0

=1,41 m

b

2

=1,76 m

0,3 b

0

=0,3⋅1,42=0,43 m

b

a

=1,36 m

Obliczenia dla scematu IAr

A

cc ,eff

=

N

Sd

f

cd

= 477,05

16700

=0,028 m

2

⇒

b

k

=0,007 m

A

s1

=A

s2

=

N

Sd

e­0,5 b

0

b

k



f

yd

b

a

= 477,05

 0,36­0,5⋅1,410,007

350 000⋅1,36

=­3,39⋅10

­4

m

2

=­3,39 cm

2

Obliczenia dla scematu IIAr

A

cc ,eff

=

N

Sd

f

cd

= 198,84

16700

=0,012 m

2

⇒

b

k

=0,0035 m

A

s1

=A

s2

=

N

Sd

e­0,5 b

0

b

k



f

yd

b

a

= 198,84

0,87­0,5⋅1,410,0035

350 000⋅1,36

=­2,58⋅10

­4

m

2

=­2,58 cm

2

Obliczenia dla scematu IIBr

A

cc ,eff

=

N

Sd

f

cd

= 43,57

16700

=0,0026 m

2

⇒

b

k

=0,0008 m

A

s1

=A

s2

=

N

Sd

e­0,5 b

0

b

k



f

yd

b

a

= 43,57

4,0­0,5⋅1,410,0008

350 000⋅1,36

=2,47⋅10

­4

m

2

=2,47 cm

2

Obliczenia dla scematu IICr

A

cc ,eff

=

N

Sd

f

cd

= 277,41

16700

=0,017 m

2

⇒

b

k

=0,005 m

A

s1

=A

s2

=

N

Sd

e­0,5 b

0

b

k



f

yd

b

a

= 277,41

0,63­0,5⋅1,410,005

350 000⋅1,36

=­4,08⋅10

­4

m

2

=­4,08 cm

2

Krzysztof Wieczorek

KBI2 2006 /2007

Budownictwo przemysłowe – fundament słupa skrajnego.

2.3.4.7. Sprawdzenie stopy na przebicie.
2.3.4.7.1. Sprawdzenie dna kielicha na przebicie w fazie montażu:

10

20

17

0

40

40

60

80

92

40

50

52

48

40

92

80

176

146

Q

s

­ 



s

A≤ f

ctd

u

p

d





s

=

Q

S

B L

= 61,49

5,5⋅3,5

=3,19 kN

m

2

A=1,76⋅1,46=2,66 m

2

u

p

=21,761,46=6,44 m

76,75­4,22⋅3,19=62,24 kN ≤1200⋅6,44⋅0,35=2536,8 kN

Warunek został spelniony

Krzysztof Wieczorek

KBI2 2006 /2007

Budownictwo przemysłowe – fundament słupa skrajnego.

2.3.4.7.2. Sprawdzenie dla przekroju A-A:

40

97

40

10

20

A

A

140

40

40

60

90

97

40

27

35

0





max

A≤ f

ctd

u

p

d





max

=137,68 kPa

A=0,27⋅3,5=0,95 m

2

u

p

=2 0,273,5=7,54 m

137,68⋅0,95=130,80 kN ≤1200⋅7,45⋅0,45=4023 kN

Warunek został spelniony

Krzysztof Wieczorek

KBI2 2006 /2007

Budownictwo przemysłowe – fundament słupa skrajnego.

2.3.4.7.3. Sprawdzenie dla przekroju B-B:

40

97

40

10

20

B

B

14

0

40

40

60

90

97

40

78

350





max

A≤ f

ctd

u

p

d





max

=137,68 kPa

A=0,68⋅3,5=2,38 m

2

u

p

=2 0,683,5=8,36 m

137,68⋅2,38=327,68 kN ≤1200⋅8,36⋅0,95=9530,4 kN

Warunek został spelniony

Krzysztof Wieczorek

KBI2 2006 /2007

Budownictwo przemysłowe – fundament słupa skrajnego.

2.3.4.7.3. Sprawdzenie dla przekroju C-C:

40

97

90

60

40

40

140

C

C

20

10

97

85

53

35

0

243

76





max

A≤ f

ctd

u

p

d





max

=137,68 kPa

A=3,77 m

2

u

p

=2 0,850,763,502,43=9,15 m

137,68⋅3,77=519,05 kN ≤1200⋅9,15⋅0,95=10431 kN

Warunek został spelniony

Krzysztof Wieczorek

KBI2 2006 /2007