03_obliczenia

OBLICZENIA STATYCZNO - WYTRZYMAŁOŚCIOWE
OBLICZENIA STATYCZNE FUNDAMENTU KONSTRUKCJI STALOWEJ MOSTU NA RZECE JABŁONKA w km ok. 0+900
1.0. Zebranie obciążeń
Aktualne Normy i Rozporządzenia obowiązujące w mostownictwie.
2.0. Założenia do obliczeń i przyjęta kostrukcja
Przyjęto konstrukcję nośną mostu w postaci podatnej konstrukcji z blach falistych typ SuperCor SC - 36B lub równoważną L=9,22m; B=8,575m
;h= 1,92m sprawdzonej na obciążenie kl. B wg PN-85/S-10035. Reakcje przy zadanej nadsypce otrzymano od producenta konstrukcji stalowej.
3.0. Zebranie obciążeń
3.1. Przekrycie stalowe - obciążenia
Obliczenia stalowej konstrukcji sporządzone w firmie VIACON Polska
3.2. Ściana - obciążenia poziome działające na pasmo o szerokości 1m
3.2.1. Parcie spoczynkowe gruntu
wartość
2,94
0
jedno.
m
m
wysokość naziomu pomniejszona o łączną grubość warstw bitumicznych jezdni: H1= H - hj =
wysokość ściany: h=
grubość fundamentu: h3 =
2,94
0
1,2
m
m
m
gęstość gruntu zasypowego (piasek średni): γ(n)=
ciężar jednostkowy warstw konstrukcyjnych jezdni: qn=
obciążenie równomiernie rozłożone q =
wysokość zastępcza uwzględniająca wpływ obciążenia naziomu: H2= qn*hj/γ(n) + q/γ(n)=
19
23
0
0,00
kN/m3
kN/m3
kN/m2
m
wysokość naziomu: H =
łączna grubość warst bitumicznych: hj =
wysokość naziomu z wysokością zastępczą: hz=H1+H2=
2,94
m
kąt tarcia wewnętrznego gruntu zasypowego (piasek średni): Φ(n)=
wskaźnik zagęszczenia gruntu zasypowego: IS=
33
0,95
º
współczynnik zależny od rodzaju gruntu zasypowego: ξ4=
0,1
współczynnik uwzględniający technologię układania i zagęszczania zasypu: ξ5=
współczynniki uwzględniająco odpowiednio spójność, genezę, reologię: ξ1ξ2ξ3 =
współczynnik parcia spoczynkowego: Ko=ξ1*ξ2*ξ3(1-sinφ)=
góra scian: eo1 = γ(n)*hz*Ko*1 =
w poziomie utwierdzenia: eo2 = γ(n)*(h+hz)*Ko*1 =
na spodzie fundamentu: eo3 = γ(n)*(h+hz+h3)*Ko*1 =
wsp. obciążenia =
γ1 = 1,1 * wsp obciążenia =
3.2.2. Parcie gruntu wywołane obciążeniem ruchomym - ciągnik K
obciążenie skupione: K =
L1
L2
powierzchnia działania obc. K: A=L1*L2=
obc. K jako równomiernie rozłożone: k=K*1/A=
1
1
0,46
25,44
25,44
35,82
1,10
1,21
kN/m
kN/m
kN/m
600
5,4
4,8
kN
m
m
25,92
23,15
m2
kN/m
liczona do poziomu utwierdzenia: a1=(H+h)/(tg(45+Φ/2))=
1,60
m
liczona do spodu fundamentu: a2=(H+h+h3)/(tg(45+Φ/2))=
2,25
m
wypadkowa obciążenia pionowego liczona do poziomu utwierdzenia: Qk1 = k * a1 =
36,95
wypadkowa obciążenia pionowego liczona do spodu fundamentu: Qk2 = k * a2 = 52,0333
kN
kN
wypadkowa parcia liczona do poziomu utwierdzenia: Ek1=Qk1*tg(45-Φ/2)=
20,06
kN
wypadkowa parcia liczona do spodu fundamentu: Ek2=Qk2*tg(45-Φ/2)=
28,25
kN
m
hk1=H+h=
2,94
hk2=H+h+h3=
4,14
m
parcie jednostkowe liczone do poziomu utwierdzenia: ek1 = Ek1/hk1 =
6,82
kN/m
parcie jednostkowe liczone do spodu fundamentu: ek2 = Ek2/hk2 =
wsp. obciążenia =
γ2 = 1,1 * wsp obciążenia =
3.2.3. Parcie gruntu wywołane hamowaniem ciągnika K
obciążenie od hamowania: Ha=K*0,3 =
powierzchnia działania obc. K: A=L1*L2=
obc. H jako równomiernie rozłożone: h=Ha*1/A=
a1=
6,82
1,25
1,38
kN/m
180
25,92
6,94
1,60
kN
m2
kN/m
m
a2=
2,25
m
wypadkowa obciążenia pionowego liczona do poziomu utwierdzenia: Qh1 = h * a1 =
11,09
kN
wypadkowa obciążenia pionowego liczona do spodu fundamentu: Qh2 = h * a2 =
15,61
kN
wypadkowa parcia: Eh1=Qh1=
11,09
kN
wypadkowa parcia: Eh2=Qh2=
15,61
kN
hk1=H+h=
2,94
m
hk2=H+h+h3=
4,14
m
parcie jednostkowe liczone do poziomu utwierdzenia: eh11 = 2*Eh1/hk1 =
7,54
kN/m
parcie jednostkowe liczone do poziomu utwierdzenia: eh12 = eh11*h/hk1 =
0,00
kN/m
parcie jednostkowe liczone do spodu fundamentu: eh21 = 2*Eh2/hk2 =
7,54
kN/m
parcie jednostkowe liczone do spodu fundamentu: eh22 = eh21*(h+h3)/hk2 =
wsp. obciążenia =
γ2 = 1,1 * wsp obciążenia =
3.3. Fundament - obciążenia działające na pasmo o szer. 1 m
2,19
1,25
1,38
kN/m
3.3.1. Obciążenia pionowe
wysokość ściany: h=
grubość fundamentu: h3 =
0,000
1,20
m
m
szerokość odsadzki od strony wewnętrznej B1 =
0,70
m
szerokość odsadzki po stronie nazimou: B2 =
0,70
m
grubość ściany B3 =
0,80
m
qm =
27,00
kN/m3
ciężar gruntu na fundamencie od strony nasypu: P1 = (h+H1)*B2*γ +hj*B2*qn =
woda (w połowie wysokości) =
ciężar fundamentu: P2 = h3*(B1+B2+B3)*(qm-woda) =
39,10
5,00
58,08
kN/m3
ciężar ściany: P3 = B3*h*qm =
Q=
0,00
25,46
kN/m3
(n)
kN/m3
3.3.1.1. Obciążenia pionowe na podstawie danych z firmy Viacon
reakcje od obciążenia stałego NS =
127,00
KN/m
reakcje od obciążenia ruchomego Nt =
82,70
KN/m
γS =
1,00
γt =
α=
reakcja pionowa od obciążenia stalego: P4 = NS*cosα/γS =
1,00
2,10
126,91
kN/m
reakcja pionowa od obciążenia ruchomego: P5 = Nt*cosα/γt =
82,64
kN/m
3.3.2. Obciążenia poziome
parcie gruntu do poziomu utwierdzenia: Eo1 = (eo1+eo2)*h/2 =
0,00
kN
parcie gruntu do pozimou utwierdzenia (od prostokąta): Eo1pr = h*eo1 =
0,00
kN
parcie gruntu do pozimou utwierdzenia (od trójkąta): Eo1tr = h*(eo2-eo1)/2 =
0,00
kN
parcie gruntu do spodu fundamentu: Eo2 = (eo1+eo3)*(h+h3)/2 =
36,75
kN
parcie gruntu do spodu fundamentu (od prostokąta): Eo2pr = (h+h3)*eo1 =
30,52
kN
parcie gruntu do spodu fundamentu (od trójkoąta): Eo2tr = (h+h3)*(eo3-eo1)/2 =
6,23
kN
kN
parcie wywołane obciążeniem ruchomym do poziomu utwierdzenia: Ek1 = ek*h =
0,00
parcie wywołane obciążeniem ruchomym do spodu fundamentu: Ek2 = ek*(h+h3) =
8,19
kN
parcie wywołane hamowaniem ciągnika K do poziomu utwierdzenia: Eh1 = eh12*h/2 =
0,00
kN
parcie wywołane hamowaniem ciągnika K do spodu fundamentu: Eh2 = eh22*(h+h3)/2 =
3.3.1.1. Obciążenia poziome na podstawie danych z firmy Viacon
obiciążenie poziome przekazywane przez konstrukcję przekrycia (stałe): ES = NS*sinα/γS *(-1) =
1,31
kN
obiciążenie poziome przekazywane przez konstrukcję przekrycia (ruchome): Et = Nt*sinα/γt *(-1) =
3.3.3. Zestawienie obciążeń ekstremalnych
-4,65
kN
-3,03
kN
3.3.3.1. Zestawienie obciążeń ekstremalnych pionowych
względem
względem punktu
punktu B
A
γmin γmax Pγmin Pγmax
Mγmin Mγmax
Mγmin Mγmax
e
e
obc.
P
P1
39
0,90
1,50
35
59
0,8
26
44
1,85
65
109
P2
58
0,90
1,20
52
70
0,0
0
0
1,10
57
77
P3
0
0,90
1,20
0
0
0,0
0
0
1,10
0
0
P4
127
0,90
1,20
114
152
0,0
0
0
1,10
126
168
Q
25
0,90
1,50
23
38
0,8
17
29
1,85
42
71
P5
83
0,90
1,50
74
124
0,0
0
0
1,10
82
136
ΣMPγ=
ΣPγ=
225
319 ΣMPγ=
44
73
291
423
ΣP2γ= 276
do obliczenia zbrojenia fundamentu
299,0 442,8
3.3.3.2. Zestawienie obciążeń ekstremalnych poziomych do poziomu utwierdzenia
obc.
Eo1pr
H
0
γmin
0,82
γmax
1,21
Hγmin Hγmax
0
0
e
0,00
względem punktu
B
Mγmin Mγmax
0,00
0,00
Eo1tr
0
0,82
1,21
0
0
0,00
0,00
0,00
Ek1
0
0,82
1,38
0
0
0,00
0
0
Eh1
0
0,82
1,38
0
0
0,00
0
0
ES
-5
1,20
0,9
-6
-4
0,00
0,00
0,00
Et
-3
1,50
0,9
ΣH1γ=
-5
-6
-3
-4
0,00
ΣMH1γ=
0,00
0
0,00
0
3.3.3.3. Zestawienie obciążeń ekstremalnych poziomych do spodu fundamentu
obc.
Eo2pr
H
31
γmin
0,82
γmax
1,21
Hγmin Hγmax
25
37
e
0,60
względem punktu
A
Mγmin Mγmax
15
22
Eo2tr
6
0,82
1,21
5
8
0,40
2
Ek2
8
0,82
1,38
7
11
0,60
4
7
Eh2
1
0,82
1,38
1
2
0,80
1
1
ES
-5
1,20
0,9
-6
-4
1,20
-7
-5
Et
-3
42
1,50
0,9
ΣH2γ=
-5
32
-3
53
1,20
-5
15
-3
28
ΣMH2γ=
4.0. Sprawdzenie warunku na przesuw
wsp. tarcia gruntu: f =
wsp. Korekcyjny: m =
ΣPγmin*f*m>ΣH2γmax
91,0
>
53,3
0,45
0,90
ok
5.0. Sprawdzenie stateczności na obrót
mo =
0,80
ΣMPγmin*mo>ΣMH2γmax
232,5
>
28
ok
6.0. Obliczenie pali wbijanych 30 x 30cm L=9m do skucia 1,47m.
rozstaw pali: X =
n=
W=
Nmax = x*(Pγmax/n ± (ΣMγmax-ΣMPγmin)/W) =
1,40
2
1,20
292,19
Nmin = x*(Pγmin/n ± (ΣMγmin-ΣMPγmax)/W) =
142,28
6.1. Określenie nośności pionowej
6.1.1. Opór podstawy pala
Jednostkowy graniczny opór gruntu pod podstawą pala - q = 1444,50
Współczynnik materiałowy - γm =
0,90
q(r) = 1300,05
Współczynnik technologiczny - SP =
1,00
Pole przekroju poprzecznego podstawy pala - AP =
0,09
Opór podstawy pala - NP = SP*q(r)*AP =
117,00
NS1=
78,49
NS2=
9,68
NS3=
R=
r=
m 1=
r/R=
opór pobocznicy pala wciskanego - NS = ΣNS
165,22
0,65
1,20
0,95
1,85
253,39
Nośność pala Nt = NS*m1+NP =
Współczynnik korekcyjny - m =
Obciążenie obliczeniowe Qr =
Ciężar pala PZ = AP*(B-F)*qm =
γ=
Nt*m>Qr+PZ*γ
357,73
0,90
292,19
17,25
1,20
322,0
>
312,9
ok
6.1.2. Zginanie Pala
ΣH2γ=
Przyjęto utwierdzenie na 1,5m, pal winien przenieść M =
Obliczył:
53,35
56,01
3