ŚCIANA OPOROWA
PŁYTOWO-KONTOWAPROJEKT ŚCIANY OPOROWEJ PŁYTOWO-KĄTOWEJ

Założenia:

-różnica naziomów: h=3m ;

-obciążenie naziomu; q=25kN/m²;

Schemat ściany (wymiarowanie):

Zestawienie niezbędnych do obliczeń parametrów gruntu w miejscu posadowienia ściany oporowej przedstawiono w tabeli:

Warstwy	Rodzaj gruntu	Stopień plasty- czności	Ciężar gruntu wg 2 PN [kN/m^2]		Kąt tarcia wewnętrznego wg.rys3 PN
ONZ.		IL/Id	γ^(n)	γ^(r)	φ^(n)	φ^(r)
GΠ	Glina pylasta	0,2	21	18,9/ 23,1	10°5'	9°45'
PΠ	Piasek pylasty	0,5	16,5	14,85/ 18,5	30°5'	27°45'

γ_m =1,1 lub γ_m =0,9 -współczynnik materiałowy (przyjmujemy tak aby otrzymać najniekorzystniejszą wartość)

Parcie wypadkowe:

K_a- współczynnik parcia granicznego

Ponieważ kat nachylenia ściany do pionu i kąt nachylenia naziomu górnego do poziomu wynosi 0, korzystamy z następującego wzoru;

K_a = tg²(45-φ⁽ⁿ⁾/2)

gdzie:

φ⁽ⁿ⁾ - wartość charakterystyczna kąta tarcia wewnętrznego

K_a = tg²(45-30,5/2) = =0,327

a_l = 16,5*3,6*0.327= =19,42kN/m

• parcie jednostkowe od obciążenia naziomem:

a₂=K_a*q = 0.327*25=8,175 kN/m

E⁽ⁿ⁾_ai x 1,2 / E⁽ⁿ⁾_ai x 0,8

E⁽ⁿ⁾_a1= 0,5*h*a₁ = 34,69kN E^(r)_a1=41,952kN / 27,968kN

E⁽ⁿ⁾_a2=h*a₂ = 2,6*8,175 = 29,43kN E⁽ⁿ⁾_a2 =35,316kN/ 23,554kN

Obciążenie wypadkowe od ściany i od gruntu obciążającego ścianę:

-ściana:

G⁽ⁿ⁾₁=0,3*3,6*25=27kN

G⁽ⁿ⁾₂=0,5*3,6*0,3*25=13,5kN

G⁽ⁿ⁾₃=0,5*0,4*0,3*25=1,5kN

G⁽ⁿ⁾₄=0,4*0,3*25=3kN

G⁽ⁿ⁾₅=0,6*0,6*25=9kN

G⁽ⁿ⁾₆=0,5*1,5*0,3*25=5,625kN

G⁽ⁿ⁾₇=1,5*0,3*25=11,25kN

-grunt:

G⁽ⁿ⁾₈ =0,4*0,6*21=5,04kN

G⁽ⁿ⁾₉=0,5*0,05*0,6*21=0,315kN

G⁽ⁿ⁾₁₀=0,5*0,4*0,3*21=1,26kN

G⁽ⁿ⁾₁₁=1,5*3,6*18,5=99,9kN

G⁽ⁿ⁾₁₂=0,5*1,5*0,3*18,5=4,162kN

-obciążenie naziomu:

G⁽ⁿ⁾₁₂=25*1,5=37,5kN

G⁽ⁿ⁾_ix1,1 / G⁽ⁿ⁾₁x0,9

G ^(r)₁= 29,70kN / 24,30kN

G ^(r)₂= 14,85kN / 12,15kN

G ^(r)₃ = 1,65kN / 1,35kN

G ^(r)₄ = 3,30kN / 2,70kN

G ^(r)₅ = 9,90kN / 8,10kN

G ^(r)₆ = 6,18kN / 5,06kN

G ^(r)₇ = 12,37kN / 10,12kN

G ^(r)₈ = 5,54kN / 4,64kN

G ^(r)₉ = 0,35kN / 0,28kN

G ^(r)₁₀ = 1,42kN / 1,13kN

G ^(r)₁₁ = 109,9kN / 89,9kN

G ^(r)₁₂ = 4,58kN / 3,75kN

G ^(r)₁₂ = 41,25kN / 33,75kN

Całkowite obciążenie pionowe przekazywane na grunt wynoszą:

G⁽ⁿ⁾ = Σ G⁽ⁿ⁾ = 219,05kN G ^(r) =ΣG^(r)_i = 240,96kN; / 197,15 kN

Sprawdzamy warunek obliczeniowy wg.PN

M*Q_fh > Q_r; gdzie:

Q_fa - pionowa składowa oporu obliczeniowego gruntu ;

Q_r = G^{( r)} całkowite obciążenie pionowe przekazywane przez płytę na grunt;

m - współczynnik korekcyjny (przyjmujemy zależnie od metody obliczeń Q_fn);

u nas m = 0,9*0,9 = 0,81;

-Liczymy szerokość zredukowaną fundamentu z uwagi na wystąpienie mimośrodu obciążenia: B = B-2_eB;

e_B -mimośród działania obciążenia w kierunku równoległym do szerokości

e_B - M_r/G_r;

L = l m;

M_r-moment powodujący mimośród;

M_r = -0,4*29,7-0,65*14,85-0,98*1,65-1,05*3,3-0,55*9,9+0,25*6,1875+0,5*12,375-1,05*5,54-0,817*0,346-0,98*1,39+0,5*109,9+0,75*4,58+0,5*41,25 = 47,23kNm;

e_B = 0,196 m;

B = 2,5-2*0,196 = 2,108 m;

Sprawdzamy warunek:

ε < 0,167

ε = e_B/B = 0,196/2,5 = 0,078 < 0,167

Warunek jest spełniony.

Wyznaczmy kąt nachylenia wypadkowej obciążenia:

Na podstawie tych wartości wyznaczamy z PN Załącznik-1,(monogramy), współczynniki wpływu nachylenia wypadkowej obciążenia i_C;i_D;i_B

i_C=0,46; i_D=0,5; i_B=0,18

-wyznaczamy na podstawie kąta tarcia wewnętrznego wartość współczynnika nośności;

N_D=13,96

N_C=24,87

N_B=5,06

Sprawdzamy warunek początkowy:

Q_fNB =
*
[ N_C *C_u^(r)* i_C+ N_D*ρ_d^(r)*g* D_min* i_D+ N_B*ρ_b^(r)*g*
* i_B] =

dla ławy współczynniki kształtu v=l zatem:

Φ_u^(r)=
'; C_u^(r)=0 [kPa] ρ_b^(r)=1,65 [t/m³]; ρ_d^(r)=2,1[t/m³];

D_min - głębokość posadowienia = 1,2 m

Q_fNB = 408,26 kN;

Sprawdzamy:

m* Q_fNB > Q_r gdzie m = 0,81;

0,81*408,26 = 330,69 [kN]

330,69>240,96; [kN]

Warunek odnośnie nośności podłoża pod ścianą jest spełniony.

Sprawdzamy stateczność zastępczą ściany oporowej:

Możliwość obrotu:

M ^(r)_o <= M_u*m_o ,gdzie:

M ^(r)_o - moment wszystkich sił obliczeniowych powodujących obrót ściany (względem

krawędzi podstawy fundamentu)

M_u-moment wszystkich sił obliczeniowych przeciwdziałających obrotowi ściany

m_o- współczynnik korekcyjny (tu wynosi mo=0,9)

M ^(r)_o = 41,95*1,4+35,32*2,1 = 132,90 kNm

M_u= 24,3*0,85+12,15*0,55+1,35*0,267+2,7*0,2+8,1*0,7+5,06*1,5+10,125*1,75+4,54*0,2+
0,43*0,28+1,13*0,267+89,9*1,75+3,75*2+33,75*1,75=284,43 kNm

284,43*0,9 = 255,99; [kN]

132,90 < 255,99; [kN]

Warunek odnośnie możliwości obrotu jest spełniony.

Możliwość przesuwu:

Q_tr<Q_tfm_t gdzie

O_ir-obliczeniowa wartość składowej stycznej (poziomej) obciążenia w płaszczyźnie ścięcia;

Q_tf suma rzutów na płaszczyznę ścięcia wszystkich sił obliczeniowych przeciwdziałających

przesunięciu ściany (suma ciężaru ściany i ciężar gruntu na odsadzkach pomnożone przez

wsp. tarcia pod podstawą fundamentu i spójność);

mi- współczynnik redukcyjny (w tym przypadku wynosi 0,95);

Q _r⁼ E^(r)_al+E^(r)_a2 = 77,27kN;

Q_tf = ΣG_i^(r)*tgΦ+μ*cu= 141,94kN;

m_t=0,95;

77,27 < 141,94*0,9 = 127,75 [kN];

Warunek jest spełniony.

Sprawdzenie warunku na możliwość obrotu ściany:

(m* Q_fNB)/ ΣG_i^(r) >=1,1;

367,43/240,96 = 1,53>1,1;

Warunek spełniony.

Osiadanie.

Średnie osiadanie fundamentu s_o:

s_o = (p*B*1,75)/E_o*(1-ν²);

ν = 0,3;

E_o = 48000;

P = ΣG_i^(r)/B = 408,26/3 = 136,09; [kN/m]

s_o = (136,09*3*1,75)/48000*(1-0,3²) = 0,016m = 1,6 cm;

Średnie pochylenie fundamentu:

ϕ_o =
;

s = 77,27/4,2=18,4;

ϕ_omax = 0,00046m;

s₁=s₀ +
ϕ_omax*B/2=0,017m=1,7cm;

Przesunięcie poziome korony ściany oporowej:

f_z = ϕ_o*h = 0,00046*4,2 = 0,0019m = 0,19cm;

Wymiary i konstrukcja ściany spełnia wymogi PN.

5

---