Wickland Wiktor Projekt ścianki szczelnej zakotwionej, dołem utwierdzonej. str 1
Spis treści
I.OPIS TECHNICZNY & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & 2
1. Założenia projektowe & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & 2
2. Lokalizacja obiektu & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & 2
3. Przedmiot i zakres opracowania & & & & & & & & & & & & & & & & & & 2
4. Charakterystyka geotechniczna podłoża & & & & & & & & & & & & & & 2
5. Warunki hydrogeologiczne & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & 2
6. Technologia wykonania & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & 3
7. Wykorzystane materiały & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & 3
II. OBLICZENIA STATYCZNE& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & 4
1. Przyjęcie wstępnych wymiarów o konstrukcji ścianki szczelnej & & & & & & & & & 4
2. Obliczenie oddziaływań gruntu i wody na ściankę szczelną & & & & & & & & & & & 4
2.1.1. Wyznaczenie wartości wypadkowych parcia i odporu & & & & & & & & 4
2.1.2. Wyznaczenie głębokości zerowania się parcia i odporu gruntu & & 7
3. Obliczenia statyczne ścianki szczelnej metodą analityczną: & & & & & & & & & & 8
3.1.1. Wyznaczenie siły w ściągu i reakcji w podporze B & & & & & & & & 9
3.1.2. Wyliczenie potrzebnego zagłębienia:& & & & & & & & & & & & & & & 9
3.1.3. Wyliczenie maksymalnych momentów zginających & & & & & & & & & 10
4. Zwymiarowanie elementów konstrukcyjnych ścianki szczelnej: & & & & & & & & & 11
4.1.1. Profil brusów & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & 12
4.1.2. Wymiarowanie kleszczy & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & 12
4.1.3. Dobranie ściągów & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & 12
4.1.4. Dobranie śrub & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & 13
5. Zaprojektowanie i obliczenie nośności zakotwienia ściągów ścianki szczelnej & 13
5.1.1. Obliczenia odporów i parcia gruntu na płytę kotwiącą & & & & & 13
5.1.2. Warunek nośności & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & 14
5.1.3. Wyznaczenie długości ściągu & & & & & & & & & & & & & & & & & & 14
6. RYSUNKI:
-Rys. 1. Rysunek ogólny ścianki szczelnej: przekrój pionowy z profilem
geotechnicznym, widok z góry.
-Rys. 2a Połączenie kleszczy i ściągów z profilami ścianki szczelnej:
przekrój poziomy z widokiem.
-Rys. 2b Połączenie kleszczy i ściągów z profilami ścianki szczelnej:
przekroje pionowe.
Wickland Wiktor Projekt ścianki szczelnej zakotwionej, dołem utwierdzonej. str 2
OPIS TECHNICZNY
1.Założenia projektowe.
Projekt wykonano na zlecenie Katedry Geotechniki Wydziału Inżynierii
Środowiska Politechniki Gdańskiej w ramach zaliczenia przedmiotu
Fundamentowanie .
Temat: Dla przedstawionych danych zaprojektować konstrukcję
ścianki szczelnej.
2.Lokalizacja Obiektu.
Projektowany obiekt zlokalizowany jest nad rzeką Radunia w Gdańsku.
Obiekt ma za zadanie odgrodzić i zabezpieczyć brzeg rzeki przed
podmywaniem i osuwaniem.
3.Przedmiot i zakres opracowania.
Projekt przewiduje wykonanie ścianki szczelnej jednokrotnie
kotwionej, utrzymującej uskok naziomu o wysokości 7,9m. Przyjęto
profil typu PU16. Na podstawie obliczeń zaprojektowano ściąg o
średnicy $50mm, rozstaw między ściągami a=2,4m. oraz długość
ściągu L=10,6m. Jako kleszczy użyto 2x C200. Śruby mocujące to
śruby M30. Ścianka zostanie zakotwiona za pomocą ściągów do płyty
o wymiarach: h=1m / b=1m. Zaprojektowana ścianka szczelna wykonana
zostanie z Brusów typu PU16, ze stali St3S. Ścianka zapuszczona
będzie na głębokość t=4.8m poniżej dna zbiornika wodnego. Ściągi
kotwiące wykonane ze stali St3S ściągi wykonane zostaną z prętów
okrągłych, gwintowanych na końcach. Rozstaw pomiędzy sąsiednimi
śrubami mocującymi l=2,4m.
4.Charakterystyka geotechniczna podłoża.
Warstwa wysokość Id ł Ś c
Glina pylasta saclSi 2,7 0,30 20,10 12 20
Piasek drobny Fsa 3,8 0,40 18,20 29 0
Piasek gruby Msa 6,2 0,70 18,50 35 0
Wickland Wiktor Projekt ścianki szczelnej zakotwionej, dołem utwierdzonej. str 3
5.Warunki hydrogeologiczne.
Zwierciadło wody po stronie górnego naziomu znajduje się
2,0 [m p.p.t.], zaś w kanale 3,1 [m p.p.t]. W okolicy
kanału znajdują się budynki mieszkalne w odległości 10m.
7.Technologia wykonania
Ścianę wykonać należy wykonać z profili PU16. Wbijanie
zaczynamy od brusa narożnego wbijając go na odpowiednią głębokość.
Kolejne elementy wbijamy parami pomiędzy drewnianymi łatami
długości ok. 4m. Brusy łączymy na zamki. Za pomocą dwóch kafarów
dokonujemy wbijania poszczególnych elementów zabezpieczając
specjalnymi kołpakami głowice złączonych profili. Po wbiciu profili
należy wykonać wykop za ścianką, na głębokość ponad 2,5m w celu
zamontowania kleszczy. Za pomocą śrub M27 łączymy brusy z
ceownikami C180. W celu umieszczenia ściągu w gruncie należy
wykonać wąski wykop wzdłuż docelowego położenia ściągu, prostopadle
do brusów. Na prętach mocujemy śrubę rzymską o gwincie M48 i
średnicy wewnętrznej d=48mm , w celu naciągnięcia ściągu. Po
zakończeniu czynności należy zasypać i zagęścić wszystkie wykopy.
7.Wykorzystane materiały
- PN  81 / B  03020  Grunty budowlane. Posadowienie
bezpośrednie budowli.
- PN  83 / B  03010  Ściany oporowe. Obliczenia statyczne i
projektowanie.
- Obliczanie i projektowanie ścianek szczelnych, Dr inż. Adam
Krasiński
Wickland Wiktor Projekt ścianki szczelnej zakotwionej, dołem utwierdzonej. str 4
OBLICZENIA STATYCZNE
1.Przyjęcie wstępnych wymiarów o konstrukcji ścianki szczelnej.
Przyjęto wstępnie zagłębienie: t = 4.8 m
2.Obliczenie oddziaływań gruntu i wody na ściankę szczelną.
2.1. Wyznaczenie wartości wypadkowych parcia i odporu
Współczynniki parcia gruntu:
( )
( )
( )
Współczynniki odporu gruntu:
Wickland Wiktor Projekt ścianki szczelnej zakotwionej, dołem utwierdzonej. str 5
[ " ]
[ " ]
Obliczenie wartości jednostkowego parcia gruntu dla
charakterystycznych punktów:
"
"
Wickland Wiktor Projekt ścianki szczelnej zakotwionej, dołem utwierdzonej. str 6
Obliczenie wartości jednostkowego parcia wody:
Obliczenie wartości jednostkowego odporu gruntu:
"
Określenie wartości wypadkowych odporu i parcia:
Wickland Wiktor Projekt ścianki szczelnej zakotwionej, dołem utwierdzonej. str 7
2.2. Znalezienie głębokość x1 równoważenia się parcia i odporu:
Wickland Wiktor Projekt ścianki szczelnej zakotwionej, dołem utwierdzonej. str 8
Znalezienie głębokości x2 na którym parcie gruntu jest równe 0
3.Obliczenia statyczne ścianki szczelnej metodą analityczną:
Wickland Wiktor Projekt ścianki szczelnej zakotwionej, dołem utwierdzonej. str 9
3.1. Wyznaczenie siły w ściągu (Rs) i reakcji w podporze B.
Równania momentów w podporach
3.2.Wyliczenie potrzebnego zagłebienia (xt):
Wickland Wiktor Projekt ścianki szczelnej zakotwionej, dołem utwierdzonej. str 10
=> koścowe x= (xt* + 0,72)* 1,2
t
(+20% z warunków bezpieczeństwa oraz z tego, że odpór graniczny gruntu
zmobilizuje się jedynie w górnym odcinku, a nie na całej wysokości
zagłębienia ścianki).
Przyjęto zagłębienie 4,8m,
Wickland Wiktor Projekt ścianki szczelnej zakotwionej, dołem utwierdzonej. str 11
3.3.Wyliczenie maksymalnych momentów zginających:
a)w belce górnej
oraz
stąd wynika, iż moment
maksymalny znajduje się pomiędzy punktami 5-6.
Moment maksymalny w górnej belce:
a)w belce dolnej
f-cja przebiega liniowo
Moment maksymalny w dolnej belce:
Spośród momentów i większą bezwzględna wartość uzyskał
moment .
Wickland Wiktor Projekt ścianki szczelnej zakotwionej, dołem utwierdzonej. str 12
4. Zwymiarowanie elementów konstrukcyjnych ścianki szczelnej:
brusów, kleszczy, ściągów i śrub.
Wartość obliczeniowa momentu zginającego i siły w ściągu (do
wymiarowania elementów):
Zagłębienie ścianki przyjęte do wykonania:
Przyjęto t=4,8m
Wickland Wiktor Projekt ścianki szczelnej zakotwionej, dołem utwierdzonej. str 13
4.1. Profil ścianki
Przyjęcie profilu ścianki:
Przyjęto stal St3S �
Potrzebny wskaz
nik wytrzymałości:
Przyjęto profil PU16 o
Pozostałe parametry profilu:
4.2.Dobranie kleszczy.
Przyjęto stal S 240 GP , kleszcze wykonane zostaną z
pary ceowników walcowanych.
Obliczeniowa siła w ściągu z 1mb ścianki:
Przyjeto rozstaw ściągów co 4 profile PU16
Maksymalny obliczeniowy moment zginający w kleszczach:
Wymagany wskaz
nik wytrzymałości kleszczy:
Wskaz
nik wytrzymałości dla pojedynczego ceownika:
Przyjęto profile C200 o
4.3. Dobranie ściągów.
Przyjęto stal St3S , ściągi wykonane zostaną z prętów
okrągłych, gwintowanych na końcach.
Obliczeniowa siła na pojedynczy ściąg:
(przy rozstawie Ls=2,4m)
Wickland Wiktor Projekt ścianki szczelnej zakotwionej, dołem utwierdzonej. str 14
Wymagany przekrój netto (po nagwintowaniu) ściągu:
Przyjęto pręt Ć50 mm z gwintem M48 o
4.4.Dobranie śrub.
Przyjęto śruby klasy 5.6 o i
Obliczeniowa siła na pojedynczą śrubę (przy rozstawie ls = 1,2 m):
Wymagany przekrój netto śruby: {
Przyjęto śruby M30 o
5. Zaprojektowanie i obliczenie nośności zakotwienia ściągów ścianki
szczelnej.
- Schemat zakotwienia płytowego
5.1.Obliczenia odporów i parcia gruntu na płytę kotwiącą:
Wickland Wiktor Projekt ścianki szczelnej zakotwionej, dołem utwierdzonej. str 15
Jednostkowe wartości odporu:
Szerokość stref oddziaływania odporu:
więc wartość wypadkowej odporu obliczamy
Jednostkowe wartości parcia :
Przyjmujemy ( )
( )
( )
Wartość wypadkowej parcia
5.2. Warunek nośności:
Wickland Wiktor Projekt ścianki szczelnej zakotwionej, dołem utwierdzonej. str 16
Wyznaczenie długość ściągu:
Przyjęto L=10,6m