59730 konstrukcja - obliczenia statyczne

OCZYSZCZALNI ŚCIEKÓW W WIĄZOWNICY
ROZBUDOWA - KONSTRUKCJA
OBLICZENIA STATYCZNE
I. ZBIORNIK REAKTORA
WYMIARY WEWNĘTRZNE:
Długość -
32,0m
Szerokość -
12,0m
Wys. uŜytkowa - 4,5m ( całkowita 5,0m )
1. ZESTAWIENIE OBCIĄśEŃ
obciąŜenie poziome od wewnątrz: parcie wody H = 4,5m
obciąŜenie trójkątne
pk = 10,0 x 1,1 = 11,0kN/m2
p = 11,0 x 4,5 = 49,5kN/m2
obc. poziome od zewnątrz: parcie gruntu H = 1,5m
2. ŚCIANA PODŁUśNA
Ściana o wymiarach 4,5x32,0m ze względu na stosunek długości do wysokości większy
od trzech ścianę oblicza się jako wspornik obciąŜony trójkątnie parciem wody.
BETON B25
H = 0,45m
STAL AIII
H0 = 0,40m
2.1 Zbrojenie pionowe przy dnie
0,5x 49,5x 4,5 2
= 167,1kNm
M=
3
Ao =
167,1
= 0,073 → ξ = 0,962
14300 x1,0 x 0,40 2
Fa =
167,1
= 0,00125m 2 =12,5cm2
350 x10 x 0,962 x 0,40
3
Zbrojenie minimalne
Kc = 0,4
K = 0,70
ACt = 0,5 x 1,0 x 0,45 = 0,225m2
fct,,eff = 2,2MPa
σ smin =200 (#16)
ASmin = 0,4 x 0,70 x 2,2x
0,225
= 0,0007m2 = 7,0cm2
200
Przyjęto #16 co 14cm (F = 14,36cm2) > Asmin
2.2. Zbrojenie pionowe na wysokości 1,0m ponad dno
M=
0,5 x38,5 x3,5 2
= 78,6kNm
3
Ao =
78,6
= 0,035 → ξ = 0,98
14300 x1,0 x 0,40 2
Fa =
78,6
= 0,00058m 2 = 5,8cm2
350 x10 x 0,98 x 0,40
3
Przyjęto #12 co 14cm ( Fa = 8,08cm2) > Asmin
2.3. Zbrojenie poziome przeciwskurczowe
DLA ŚCIANY H = 45cm
Kc = 1,0
K = 0,71
ACt = 0,45m2
fct,,eff = 2,2MPa,
σ slim = 240 MPa (#12)
ASmin =1,0x 0,71 x 2,2 x
0,45
x10 4 = 29,0cm2
240
Zbrojenie po #12 co 8,0cm z obu stron ściany
F = 2 x 14,2 = 28,4cm2 ~ Asmin
3. ŚCIANA POPRZECZNA
Ściana o wymiarach 4,5 x 12,0m zamocowana na trzech krawędziach
Lx = 4,6m, ly = 12,2m
lx
= 0,38
ly
h=0,45m
3.1 Zbrojenie ściany pionowe przy dnie
M=
- 0,12 x 49,5 x 4,62 = - 126,0 kNm
Ao = 0,056 → ξ = 0,98
Fa 0,00095m =9,5cm2
przyjęto #16 co 12cm ( 16,7cm2)> Asmin = 7,0cm2 (zbrojenie z płyty dennej)
3.2. Zbrojenie pionowe w środku wysokości
M = 0,0004 x 49,5 x 12,22 = 3,0 kNm
zbroj. 16 co24 cm ( 8,38cm2) > Asmin = 7,0cm2
3.3. Zbrojenie poziome w środku rozpiętości
M = 0,0020 x 49,5 x 12,22 = 15,0 kNm
zbroj. #12 co 8cm ( 14,13cm2) > Asmin = 7,0cm2
3.4. Zbrojenie poziome u góry ściany w środku rozpiętości
M = 0,0045 x 49,5 x 12,22 = 33,0 kNm
zbroj. #12 co 8cm ( 14,13cm2) > Asmin = 7,0cm2
3.5. Zbrojenie poziome zamocowania w połowie wysokości
M = - 0,0075 x 49,5 x 12,22 = - 56,0kNm
zbroj. #12 co 8cm ( 14,13cm2) > Asmin = 7,0cm2
3.6. Zbrojenie poziome zamocowania u góry ściany
M = - 0,013 x 49,5 x 12,22 = 96,0kNm
Ao = 0,042 → ξ = 0,98
Fa = 7,0cm3
zbroj. #12 co 8cm ( 14,13cm2) > Asmin = 7,0cm2
4. PŁYTA DENNA
Obliczenia jak dla płyty jednoprzęsłową zamocowaną na podporach
o rozpiętości 12,2m
ObciąŜenie płyty dennej
CięŜar ścian podłuŜnych
2 x32,7 x 0,45 x 5,0 x 24 x 1,1 = 3885 kN
CięŜar ścian poprzecznych
2 x 12,0 x 0,45 x 5,0 x 24 x 1,1 = 1425kN
G = 5320
g=
5320
= 12,8kN / m 2
12,8 x 32,6
4.1. Zbrojenie przęsłowe
M = 80,0 kNm
Ao = 0,030
→ ξ = 0,98
Fa = 5,2cm2
Zbrojenie minimalne
Kc = 0,4
K = 0,68
ACt = 0,5 x 1,0 x 0,50 = 0,25m2
fct,,eff = 2,2MPa
σ smin =200 (#16)
ASmin = 0,4 x 0,68 x 2,2x
0,25
= 0,00075m2 = 7,5cm2
200
Przyjęto #16 co 14cm (F = 14,36cm2) > Asmin
4.2. zbrojenie podporowe
M=
12,8 x12,2 2
= 160,0kNm
12
Ao = 0,055
→ ξ = 0,98
Fa = 10,5cm2
Przyjęto #16 co 14cm (F = 14,36cm2) > Asmin
4.3. Zbrojenie poziome przeciwskurczowe podłuŜne
DLA PŁYTY H=50cm
Kc = 1,0
K = 0,68
ACt = 0,50
fct,,eff = 2,2MPa,
σ slim = 200 MPa (#16)
ASmin =1,0x 0,68 x 2,2 x
0,45
x10 4 = 33,5cm2
200
Zbrojenie po #16 co 12,0cm z obu stron ściany
F = 2 x 16,75 = 33,5cm2 ~ Asmin
II. BUDYNEK TECHNICZNY
Poz. 1 STROP NAD PARTEREM
Zestawienie obc. na 1m2 powierzchni
- płyta h=16cm
0,16x24,0x1,1 = 4,25 kN/m2
- posadzka
0,03x21,0x1,3 = 0,82
- tynk
0,015x19,0x1,3 = 0,37
- uŜytkowe
5,0x1,2 = 6,00
q = 11,5 kN/m2
Poz. 1.1 Płyta
Lo = 2,2m
M=5,8 kNm
zbrojenie #10 co 15cm
H=0,16m
H0=0,14m
B25
A-III
Poz. 1.2 Płyta
Lo = 3,5m
H=0,16m
H0=0,14m
M=14,0 kNm
zbrojenie #10 co 15cm
Poz. 1.3 Płyta
Lx = 4,6m
Ly = 7,6m
Lx / Lx = 1,65
H=0,16m
H0=0,14m
Mx=0,08x11,5x4,62 = 20,0 kNm
Fa = 4,9cm2
zbrojenie #10 co 14cm (Fa = 5,60cm2)
My=0,012x11,5x7,62 = 8,0 kNm
Fa = 2,6cm2
zbrojenie #10 co 20cm (Fa = 3,90cm2)
Poz. 1.4 Belka (B1)
L0 = 4,6m
BxH=0,25x0,40m
H0=0,37m
obc. ze stropu+c.własny
q = 11,5x(2,2+3,5)x0,5 + 0,25x0,40x24,0x1,1 = 36,0kN/m
M = 0,125x36,0x4,62 = 96,0 kNm
Fa = 8,5cm2
Q=83,0kN
zbrojenie dołem 5#16 (Fa = 10,0cm2), zbrojenie górą 3#12
ścinanie
Qmin = 0,75x1,03x0,25x0,37x103 = 71,0kN
c0 = 83,0-71,0/36,0 = 0,35m
T = 83,0kN
strzemiona 4ø6 co 10cm
Ts = 4x25,9 = 103,0 kN>T
strzemiona : na odc. 80cm przy podporach 9ф6 co 10cm, w przęśle ф6 co 20cm
Poz. 2 FUNDAMENTY
Posadowienie nastąpi częściowo w warstwie glin pylastych twardoplastycznych (miejscami
przewarstwionych piaskiem drobnym lub piaskiem pylastym) oraz w warstwie
średniozagęszczonych pisków drobnych (miejscami przewarstwionych piaskami gliniastymi
lub gliną).
Obliczenia przeprowadzono dla glin twardoplastycznych jako dla warstwy słabszej.
Parametry geotechniczne gruntu:
Cu = 18 kPa
φ = 15o
γ = 2,15 t/m3
ND = 3,26
NC = 9,81
Cuo = 16,0 kPa
φo = 13o
γo = 1,95 t/m3
NB = 0,39
Dmin = 1,1
Dmin = 2,0
Obliczenie jednostkowego oporu podłoŜa pod fundamentem
dla ław fundamentowych (Dmin = 1,10)
qf = 1,02 x 9,81 x 16,0 + 1,07 x 3,26 x 1,1 x 2,0 x 10,0 + 1,0 x 0,39 x 0,6 x 1,95 x 10 =
240,0kPa
-
mqf= 0,9 x 0,9 x 240,0 = 194,0kPa
dla ław fundamentowych (Dmin = 2,0)
qf = 1,02 x 9,81 x 16,0 + 1,07 x 3,26 x 2,0 x 2,0 x 10,0 + 1,0 x 0,39 x 0,6 x 1,95 x 10 =
303,0kPa
-
mqf = 0,9 x 0,9 x 303,0 = 245,0kPa
Poz. 2.1. Ława fundamentowa (L1) – ława obciąŜona mimośrodowo
Zestawienie obciąŜeń na 1mb ławy fund.
- z dachu
1,5x6,0x0,5 = 4,5 kN/m
- ze stropu
11,5x4,5x0,4 = 21,0
- ściana
0,40x6,5x11,0x1,1 = 31,5
- ściana fund.
0,35x1,6x23,0x1,1 = 14,0
G1 = 72,0 kN/m
Naziom
G2 = 0,4x1,80x19,0x1,2 = 16,0kN
Ława fund. G3 = 0,4x0,7x24,0x1,1 = 7,4kN
Szer. ławy b=0,70m
Schemat ławy
MA = 72,0x0,20 – 16,0x0,15 = 12,0kNm
G = 72,0+16,0+7,4 = 95,4kN
e = 12,0/95,4 = 0,125m
B = B-2xe = 0,70-2x0,125 = 0,45m
qrs = 95,4/0,45x1,0 = 212,0 kPa < 245,0 kPa
Poz. 2.2. Ława fundamentowa (L2) – ława obciąŜona osiowo
Zestawienie obciąŜeń na 1mb ławy fund.
- z dachu
1,5x6,0x0,5 = 4,5 kN/m
- ze stropu
11,5x4,5x0,4 = 21,0
- ściana
0,40x6,5x11,0x1,1 = 31,5
- ściana fund.
0,35x1,1x23,0x1,1 = 10,0
- naziom
0,30x1,1x18,0x1,2 = 7,2
- ława
0,6x0,4x24,0x1,1 = 6,3
q = 81,0 kN/m
ława o szer. 0,60m
qrs = 81,0/0,60x1,0 = 135,0 kPa < 194,0 kPa
Sprawdził :
Projektował :
mgr inŜ. Adam Rup
mgr inŜ. Zbigniew Tomczyk