UNIWERSYTET TECHNOLOGICZNO - PRZYRODNICZY
W BYDGOSZCZY
KATEDRA BUDOWNICTWA DROGOWEGO
Drogowe budowle inżynierskie
Rok IV, semestr VIII DUL
Rok akademicki 2007/2008
Temat: Zaprojektuj żelbetowy przyczółek mostowy w formie ściany oporowej
Wykonał: Przemysław Witczak
Grupa G
Zebranie obciążeń od przyczółka
Suma: 815,4 kN
Reakcje od mostu
- Dźwigar skrajny
Stan początkowy
(Mq) R=280,1 kN
Stan bezużytkowy
(Mq+M
)
R=383,4 kN
Stan użytkowy
R=535,6 kN
R(K)=96,2 kN
R(W)=56,0 kN
- Dźwigar pośredni
Stan początkowy
(Mq) R=280,1 kN
Stan bezużytkowy
(Mq+M
)
R=383,4 kN
Stan użytkowy
R=516,7 kN
R(K)=79,3 kN
R(W)=54,0 kN
Naprężenia pod fundamentem - most nieobciążony, przyczółek zasypany gruntem (rys. 1)
Parcie gruntu
parcie czynne
parcie spoczynkowe
Zasypanie przyczółka stanowi piasek gruby zagęszczony:
;
;
Naprężenia pod fundamentem dla mostu nieobciążonego, pojazd K na nasypie, (rys. 2)
Pole działania K
Wypadkowa parcia na ścianę przednią
Wypadkowa parcia od widma
Naprężenia pod fundamentem dla mostu nieobciążonego, pojazd K, widmo nad naziomem, hamowanie na nasypie (rys. 3)
Naprężenia pod fundamentem dla mostu obciążonego, pojazd K, widmo na moście, hamowanie na moście (rys. 4)
Naprężenia pod fundamentem - most obciążony, naziom nieobciążony, pojazd K na moście (rys. 5)
Obliczenie nośności gruntu pod fundamentem
Dmin=2,2m
B=6,5m
Warunek został spełniony.
Obliczenie zbrojenia
Wspornik prawy
M=378,4 kNm
Ciężar płyty
Stal A-II
Ra=295 MPa
Rb=23,1 MPa
Ea=210 GPa
Eb=36,4 GPa
m
Wspornik lewy
M=1570 kNm
Ciężar płyty
Stal A-II
Ra=295 MPa
Rb=23,1 MPa
Ea=210 GPa
Eb=36,4 GPa
m
Minimalne zbrojenie:
A0min=0,4%*b*h=0,004*100*100=40 cm2
Przyjęto zbrojenie wspornika lewego i prawego 8
32 co 13cm
A0=64 cm2
Przyjęto zbrojenie rozdzielcze
12 co 20 cm.
Obliczenie naprężeń i momentów w korpusie przyczółka
Do obliczenia ściany pionowej przyjęto schemat jak na rysunku:
P=90,59 kN
G=39,16 kN
P - ciężar słupa do wys. 6,5m
G- ciężar górnej części słupa
Schemat I
Grunt nieobciążony, stan bezużytkowy
Schemat II
Grunt nieobciążony, pojazd K i widmo na moście
Schemat III
Most nieobciążony, pojazd K na nasypie
Schemat IV
Most nieobciążony, pojazd K na nasypie, hamowanie
Schemat V
Pojazd K na moście, nasyp nieobciążony, hamowanie na moście
Najbardziej niekorzystny moment: +1130,9 kNm
- 61,61 kNm
Najbardziej niekorzystna reakcja: 665,4 kN
Obliczenie mimośrodów i naprężeń oraz przyjęcie zbrojenia
L0=8,19 m
Mimośrody:
- mimośród siły ściskającej e0
- mimośród przypadkowy
m
- mimośród wynikający z niezamierzonego wychylenia słupa
- mimośród wynikający z odkształceń drugiego rzędu
Mimośród e3=0,20 został pominięty, ponieważ e3=0,20<0,1*(e0+e1)=0,22m.
Mimośród całkowity: ec=1,70+0,33+0,054=2,04m
Wpływ pełzania:
wpływu pełzania nie uwzględnia się.
Sprawdzenie rodzaju mimośrodu
0<ec<ru
R=23,1MPa
ec=2,01>ru=0,86m Wniosek: mimośród jest duży.
Obliczenie mimośrodu zastępczego
ez=ec+0,5h-a=2,01+0,5*0,4-0,07=2,14m
Moment zastępczy
MZ=N*ez=665,4*2,14=1423,96 kNm
Położenie osi obojętnej z równania trzeciego stopnia
Przyjęto zbrojenie Aa=Aa'=100,98 cm2
30 co 7 cm
-współczynniki równania:
-
-
-
Rozwiązanie wielomianu x=0,152
Naprężenia w betonie
Wniosek: warunek nośności został spełniony.
Wyznaczenie naprężeń w stali.
Ściskanie
65MPa<295MPa
Warunek został spełniony.
Ścianę pionową należy zazbroić prętami
30 ze stali AII co 7 cm.
Pręty rozdzielcze
12 co 15 cm.