03_obliczenia
Transkrypt
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