Obliczenia-Mur Oporowy

1. Ściany oporowe
1.1. Zebranie obciążeń ścian
Przyjmując wartości wskaźników geotechnicznych gruntu w oparciu o operat geotechniczny ( stanowiącym załącznik do
niniejszego opracowania ), i przy założeniu podanym w operacie, ustalono następujący schemat obliczeniowy:
L=
40
m
(całkowita długość fundamentu)
H (D)
=
4,72
m
B=
4,00 m
β=
h1=
0,35
m
b1 =
0,25 m
tan β =
h2 =
0,35
m
b2 =
3,60 m
ε=
h3 =
0,95
m
b3 =
0,00 m
b4 =
0,15 m
Rodzaj gruntu
1
Wilgotność gr. spoistych / Grupa gr.
niespoisych
Symbol
żwiry/pospółki
I D / IL
śr.
0,67 zagęszczony
mało wilg.
Ż/Po
stop. zagęszcz. /
plastycz.
1 E
2
żwiry/pospółki
4
mokre
[kN/m3]
[ °]
30
39,8
17,5
39,8
20
40,2
17,5
8,4
0,73 zagęszczony
1 G
inne skonsolid. oraz morenowe
nieskonsolidowane
Jp
φ (n)
2
Ż/Po
iły
0 °
γ (n)
śr.
0,67 zagęszczony
wilgotne
Ż/Po
żwiry/pospółki
0,00
2
1 F
3
0 °
1
0,73 miękkoplast.
16 B
7
Ilość warstw pod fundamentem:
Czy warstwa 4 jest słabsza od 3 ?
Obciążenie naziomu:
3
Grubość warstwy 3
5
m
nie
Grubość warstwy 4
5
m
q=
10
γ f1 =
0,9
γ f2 =
1,1
kN/m2
ZEBRANIE OBCIĄŻEŃ:
Ciężar własny muru
h
G1 =
s
4,37
*
wartość
wartość
wartość
charakter.
oblicz +
oblicz. -
30,04
24,58
kN/m
0,25
*
1
27,31
G2 =
4,37
*
0,00
*
0,5
0,00
0,00
0,00
G3 =
0,35
*
3,85
*
1
33,69
37,06
30,32
G4 =
0,35
*
0,15
*
1
1,31
1,44
1,18
G5 =
0,00
*
0,15
*
0,5
0,00
0,00
0,00
suma
62,31
68,54
56,08
wartość
wartość
wartość
charakter.
oblicz +
oblicz. -
Ciężar własny gruntu
h
γ f1 =
0,8
γ f2 =
1,2
s
kN/m
G6 =
4,37
*
0,15
*
1
19,67
23,60
15,73
G7 =
0,00
*
0,15
*
0,5
0,00
0,00
0,00
G8 =
4,37
*
0,00
*
0,5
0,00
0,00
0,00
G9 =
1,0
*
3,60
*
1
59,85
71,82
47,88
G10 =
0
*
0,15
*
0,5
0,00
0,00
0,00
79,52
95,42
63,61
1,50
1,80
1,20
obciążenie naziomem
γ f1 =
0,8
γ f2 =
1,2
Momenty od obciążeń pionowych
(z = H)
charakterystyczne
obliczeniowe
Nr
ramię A
ramię O
mom A
mom O
mom A
G:
m
m
kNm
kNm
kNm
mom O
kNm
1
1,73
3,73
47,11
101,74
42,40
91,57
2
1,85
3,85
0,00
0,00
0,00
0,00
3
-0,08
1,93
-2,53
64,85
-2,78
58,36
4
1,93
3,93
2,53
5,15
2,27
4,64
5
1,90
3,90
0,00
0,00
0,00
0,00
6
1,93
3,93
37,86
77,19
30,28
61,75
7
1,95
3,95
0,00
0,00
0,00
0,00
8
1,85
3,85
0,00
0,00
0,00
0,00
9
-0,20
1,80
-11,97
107,73
-14,36
86,18
10
1,95
3,95
0,00
0,00
0,00
0,00
q
1,93
3,93
19,25
39,25
15,40
31,40
333,90
106,75
395,90
90,36
suma -
suma +
-14,50
0,00
-17,14
0,00
suma:
92,25
395,90
73,22
333,90
Parcie gruntu
jeżeli e = 0 i b<10 można przyjąć, że parcie działa na płaszczyznę pionową
Rodzaj ściany
bet.
gładka
2
= > δ2(n) =
0
przyjęto:
0,00
Współczynnik parcia granicznego gruntu 1:
Ka1 =
0,22
Współczynnik parcia granicznego gruntu 2:
Ka2 =
0,22
Wysokość zastępcza od obciążenia naziomu:
hz =
0,33
a) parcie czynne:
b) parcie spoczynkowe:
Współczynnik Poissona dla gruntu
ν=
0,37
φz (n) =
0,68
rad
Współczynnik parcia spoczynkowego
Ko =
c) odpór:
0,23
ε / φn =
0
δ / φn =
0
η=
tab. 4 PN-83/B-03010
Kp =
Wartości charakterystyczne parcia jednostkowego:
ea = Ka * γ (n) * z
Wartości obliczeniowe
er = γf1 * γf2 * en
γ f1 =
1,25
1,1
0,9
γ f2 =
1,1
1,1
0,9
Momenty od obciążenia poziomego:
parcie jednostkowe
z
moment charakterystyczny
odpór
spocz
0
2,20
2,75
0,00
0,00
0,00
0,00
3,42
24,74
30,93
58,08
72,61
79,86
87,86
4,37
31,00
38,75
114,28
142,89
157,14
172,89
4,72
33,30
41,64
141,74
177,22
194,89
214,43
m
czynne
spocz
odpór
moment obliczeniowy
czynne
kNm/m
czynne
spocz
odpór
kNm/m
SPRAWDZENIE STOSUNKU NAPRĘŻEŃ POD FUNDAMENTEM:
suma momentów i sił pionowych względem p. A
dla naziomu obciążonego:
Ma =
mimośród
233,99
e = Ma / N =
143,33
1,63
4 m2
pole powierzchni fundamentu:
F=
wartości naprężeń skrajnych:
σ max/min = N / F +/- 6M / L B2
naziom obciąż.
N=
σ min =
-51,91 kPa
σmax / σmin =
-2,38
σ max =
123,58 kPa
σmax / σmin <
4
warunek spełniony
SPRAWDZENIE STANU NOŚNOŚCI
Stateczność na obrót względem punktu 0
moment utrzymujący:
Mu =
333,90 kNm
moment obracający
Mo =
194,89 kNm
m=
194,89
0,8
<
267,12
warunek spełniony
Stateczność na przesunięcie
suma sił przeciwdziałających przesunięciu
ściana:
Qtf = µ * N
µ=
N=
suma sił powodujących przesunięcie
bet. gładka
0,25
Qtf =
30,22331 kN
Qtr =
84,15 kN
mt =
z Tab. 3 PN-83/B-03010
120,89 kN
0,9
84,15
>
27,20
Zabezpieczenie przesuwu ściany dołem zapewnia uciąglenie wanny żelbetowej,
Górą płyta stropu pod terenem. Mur nie może zostać zasypany do czasu wykonania
Stropu pod terenem.
warunek niespełniony
1.2. Wymiarowanie zbrojeń ścian
Wyznaczenie sił wewnętrznych
Wyznaczenie momentów przy założeniu obciążenia naziomu ( stan nie dopuszczony lecz w skutek błędu organizacji
robót – możliwy ):
MI=
157,14 kNm
M II =
79,86 kNm
M III =
moment od sił poziomych na głębokości h4 + h3
moment od sił poziomych na głębokości h4
527 kNm
moment przy obciążonym naziomie
smax =
123,58
B=
10,00
smin =
-51,91
b2 =
3,60
s III =
-2,776
b4 =
0,15
M IV =
-0,544
s IV =
moment przy nieobciążonym naziomie
-45,665
Wyznaczenie momentów przy założeniu pracy ściany jako belki wolnopodpartej z obciążeniem trapezowym naziomu:
Moment obrotowy ( zginający ) ścianę
Mmax = 65 kNm - obciążenie tylko od parcia gruntu – moment po stronie piwnicy
Mmax = 95 kNm - obciążenie od parcia gruntu i terenu z pojazdami– moment po stronie gruntu
Wymiarowanie zbrojenia ściany i podstawy
Nazwa
Symbol
Jednostki
Wartość
Wysokość
h
[m]
0,25
Szerokość
b
[m]
1,00
Otulina dolna
a
[ cm ]
4,0
Otulina górna
a'
[ cm ]
4,0
Φ1
[ mm ]
16
n
[ szt. ]
10
Powierzchnia zbrojenia dolnego
Fa
[ cm2 ]
20,1
Średnica prętów górnych
Φ2
[ mm ]
12
m
[ szt. ]
0
Powierzchnia zbrojenia górnych
Fac
[m]
0,0
Beton
B-35
19,80
Stal
Średnica prętów dolnych
Ilość prętów dolnych
Ilość prętów górnych
A-IIIN
400
Obliczeniowy moment zginający
M
[ kNm ]
Określenie osi obojętnej
x
[m]
95,00
X = Ra/Rb * 1/b * ( Fa – Fac )
0,04
ξ = 0,55
x/ho = 0,193324
Wyznaczenie ramienia „ z ”
Z = h – x/2 – a
z
[m]
0,19
Nośność przekroju
[ kNm ]
Ra*Fac*(ho-a' )+Rb*Fbc*z
Współczynnik bezpieczeństwa
Naprężenia w betonie
152,48926
[-]
0,622994695
[ MPa ]
12,33529496
Naprężenia w stali
[ MPa ]
249,20
Przyjęto zbrojenie ściany po obu stronach prętami śr. 16mm co 10cm. Kotwienie w płycie fundamentowej i w stropowej
na min. 65cm. Zaleca się wykonanie połączenia sztywnego płyty stropowej i ściany oraz płyty dennej i ściany –
zastosować pręty śr. 25mm po stronie zewnętrznej w formie kątownika o bokach 150cm.