PROJEKTOWANIE STOPY KIELICHOWEJ

1. Określenie optymalnej powierzchni podstawy stopy

W zależności od wielkości mimośrodu możemy wyróżnić cztery przypadki rozkładu naprężeń pod stopą - Rys.1, gdzie:
.

Rys. 1 Naprężenia pod stopą.

Układ „a” przy osiowym obciążeniu jest najkorzystniejszy i gwarantuje najlepsze wykorzystanie powierzchni podstawy stopy. Układ „d” jest mało korzystny ze względu na niewykorzystaną część powierzchni stopy.

Naprężenia pod stopą wyznaczać należy z warunku:

gdzie: B - wymiar podstawy stopy w rozpatrywanej płaszczyźnie zginania,

L - wymiar podstawy stopy w płaszczyźnie prostopadłej.

- ciężar objętościowy gruntu i betonu,

D - głębokość posadowienia.

Optymalne wymiary podstawy stopy przyjmować należy z warunków:

,
gdzie

metodą kolejnych przybliżeń.

2. Określenie geometrii stopy

Dla

i

Dla

i

Rys. 2 Wymiary geometryczne stopy kielichowej.

3. Obciążenie w czasie montażu

Przy wymiarowaniu uwzględniać należy obciążenie momentem od siły, która może powstać w trakcie montażu. Należy rozpatrzyć następujące przypadki:

1. moment od uderzenia słupa:

G - ciężar słupa.

2. moment od oparcia słupa o ścianę:

3. moment od parcia wiatru na słup:

W- wypadkowa od parcia wiatru działającego na powierzchnie boczną słupa

W fazie montażu sprawdzić należy naprężenia docisku powstające na krawędziach ścian kielicha (rys. 3), przyjmując największą wartość momentu z M_Rs1, M_Rs2, M_Rs3 oraz odpowiadającą mu siłę poziomą Q_Rs :

,
- wytrzymałość na docisk wg PN-B-03264.

Rys. 3 Naprężenia docisku powstające na ściance kielicha.

4. Wymiarowanie zbrojenia kielicha

Zbrojenie poziome na rozrywanie kielicha obliczać należy ze wzoru:

gdzie:

Do obliczeń jako M_R należy przyjmować największą wartość momentów
i momentu w fazie eksploatacji
oraz siłę poziomą odpowiadającą maksymalnemu momentowi zginającemu.

Zbrojenie pionowe na rozrywanie obliczać należy jako:

gdzie

Zbrojenie poziome kielicha należy rozmieszczać zgodnie z rys. 4.

Rys. 4 Zbrojenie ścian kielicha.

5. Wymiarowanie zbrojenia dolnego metodą wydzielonych wsporników trapezowych

Zbrojenie dolne stopy oblicza się wyznaczając moment zginający względem krawędzi słupa wywołany oddziaływaniem gruntu (nie wliczając ciężaru własnego stopy czterech gruntu zalegającego nad stopą) dla czterech wydzielonych trapezów rzutu stopy (Rys. 5). Dla ułatwienia obliczania momentów zginających można w przybliżeniu przyjąć, że oddziaływanie gruntu na obliczone trapezy jest równomiernie rozłożone na całej powierzchni rzutu i równe:

Rys. 5 Schemat obliczeniowy ostrosłupowej stopy żelbetowej.

• dla kierunku równoległego do L:

• dla kierunku równoległego do B:

- odpór gruntu w

rzucie krawędzi słupa

Dla trapezu ABCD przy
moment zginający wynosi:

Dla trapezu CDEF moment zginający wynosi:

Zbrojenie obliczać można zakładając ramię sił wewnętrznych równe 0,9d:

,

przyjmując otulenie równe 5cm.

6. Sprawdzenie nośności stopy na przebicie

Sprawdzenie nośności na przebicie należy sprawdzać w dwóch stadiach pracy: montażowym przy wysokości użytecznej równej płycie dennej kielicha oraz w stadium ostatecznym przy pełnej wysokości stopy w przekrojach pokazanych na rys. 6.

Rys. 6 Przekroje krytyczne przy przebiciu.

1

---