Politechnika Rzeszowska Katedra Mechaniki Konstrukcji	Rok akademicki: 2013/2014

Mechanika gruntów i fundamentowanie

Projekt nr. 3

„Scianka oporowa”

Konsultował: mgr inż. Piotr Gąska	Wykonał: Koman Adam rok II, grupa LP6

Założenia projektowe:

	Frakcje		Stałe	Zmienne
Nr	Iłowa	Pyłowa	Piaskowa	Il
24	43,00	49,00	8,00	0,33
Założenia dla ścianki oporowej
	Zasypka	q[kN/m]	b[m]
24	Pr	7	4,5

Nazwa gruntu zasadniczego: Ił (clay)

Gęstość właściwa: ρs=2,72

Stan gruntu: plastyczny

Wilgotność naturalna: wn=34%

Gęstość objętościowa: ρ=1,85tm^-3

Kąt tarcia wewnętrznego: φu=8,8°

Spójność gruntu: cu=43kPa -> 43kN/m²

Edometryczny moduł ściśliwości:

-pierwotnej: M₀=18000kPa

-wtórnej: M=22500kPa

-E₀=10000kPa

Ciężar objętościowy ϒ_g=ρ*9,81=1,85*9,81=18,15kN/m³

q=2kN/m²

Nazwa gruntu zasypowego: Piasek gruby

Wilgotność naturalna: wn=12%

Gęstość objętościowa: ρ=1,9tm^-3

Ciężar objętościowy: ϒ_z =18,64kN/m³

Kąt tarcia wewnętrznego: φu=36°

Stopień zagęszczenia: Id>0,9

Spójność gruntu: cu=43 kPa

1. Projektowanie ścianki oporowej:

Wysokość ścianki: heff=4,5m

Głębokość posadowienia D=1,7m

Wysokość całkowita ścianki: H=6,2m

Szerokość odstawki pod nasypem: Sn=1,4m

Szerokość odstawki od strony gruntu rodzimego: Sr=2,44m

Szerokość ścianki: Ss=0,5m

Wysokość podstawy: hp=0,4m

Szerokość podstawy: B=4,34m

Gęstość objętościowa betonu: ϒ_bet=25,00kN/m³

1. Zestawienie obciążeń:

Q=Sn*q=1,4*7=9,8kN

K1=B*hp* ϒ_bet=4,34*0,4*25=43,40kN

K2=H-hp*Ss* ϒ_bet=6,2-0,4*0,5*25=72,50kN

G1= H-hp*Sn* ϒ_z=6,2-0,4*1,4*18,64=151,35kN

G2= D-hp*Sr* ϒ_g=6,2-0,4*2,44*18,15=57,58kN

1. Obliczenie wartości współczynników parcia biernego I czynnego:

$$Ka = \text{tg}^{2}*\left( 45 - \frac{\text{fi}}{2} \right) = 0,260$$

$$Kp = \text{tg}^{2}*\left( 45 + \frac{\text{fi}}{2} \right) = 3,299$$

1. Obliczenie jednostkowego parcia I odporu gruntu:

Czynne: ea = γ * (H−hp) + q * Ka = 18, 64 * (6,2−0,4) + 7 * 0, 260 = 31, 866

Bierne: ep = γ * D * Kp = 18, 15 * 1, 73, 299 = 101, 782

1. Obliczenie parcia gruntu:

Czynne: $Ea = \frac{\gamma H^{2}}{2}*Ka + q*H*Ka = \frac{{18,64*6,2}^{2}}{2}*0,260 + 7*6,2*0,260 = 104,427$

Bierne: $Ep = \ Ea = \frac{\gamma H^{2}}{2}*Kp + 2*cu*D*\sqrt{\text{Kp}} = \frac{{18,15*6,2}^{2}}{2}*3,299 + 2*43*1,7*\sqrt{3,299} = 274,364$

1. Zredukowanie obciążeń do środka fundamentu:

X=-0,77

Vd = ∑G * 1, 35 + q * x * 1, 35 = (43,4+72,5+151,35+57,57) * 1, 35 + 9, 8 * (−0,77) * 1, 35 = 431, 225 ∖ nHd = (Ea−Ep) * 1, 35 = (104,427−274,364) * 1, 35 = −229, 416 ∖ nMd = M * 1, 35 = 125, 57 * 1, 35 = 169, 52

1. Sprawdzenie warunków:

• Warunek I:

R=(c*Nc*bc*Sc*ic+q*Nq*bq*Sq*iq+0,5*ϒ*B’*Nϒ*bϒ*Sϒ*iϒ)*a=(43*13,9*1*1*0,93+21,78*3,15*1*1*0,95+0,5*18,15*0,95*0,67*1*1*0,93)*4,34=2708

$$Vd \leq \frac{R}{1,4}\ \ \ \ \ \ \rightarrow \ \ \ \ \ \ \ 431,225 < 1934,29\ \ \ \ \ Warunek\ spelniony$$

• Warunek II:

$Hd \leq Vd*\frac{0,9}{1,35}*tgfi = T\ \ \ \ \ \ - 229,416 \leq 431,225*\frac{0,9}{1,35}*0,557 = 160,128\ \ \rightarrow \ \ Warunek\ spelniony$

• Warunek III:

Moment utrzymujący względem środka ciężkości fundamentu: Mu=375,189
Moment obracający: Mo=249,619

$$F = \frac{\text{Mu}}{\text{Mo}} \geq 1,5\ \ \ \ \ \ \ \ \frac{375,189}{249,619} = 1,503 \geq 1,5\ \rightarrow \ \ Warunek\ spelniony$$