Scianka szczelna Tomasz Jankowski


PRACA PROJEKTOWA
Z BUDOWLI ZIEMNYCH
Projekt ścianki szczelnej
Prowadzący: mgr inż. Michał Kowalski
Wykonał: Tomasz Jankowski
Budownictwo III rok
Grupa II
2013/2014
1.Dane
Głębokość wykopu
h := 5.0m
Głębokość warstwy 1.
h1 := 2.1m
ZWG po stronie wykopu
hl := 3.7m
ZWG po stronie naziomu
hr := 3.2m
kN kN
Parametry warstwy 1.
c1 := 0kPa 1 := 26deg ł1 := 17.3 ł'1 := 10.8
3 3
m m
kN kN
Parametry warstwy 2.
c2 := 17kPa 2 := 14deg ł2 := 17.9 ł'2 := 11.1
3 3
m m
q := 13kPa
Obciążenie
kN
łw := 10
Ciężar objętościowy wody
3
m
2.Wartości obliczeniowe parametrów gruntowych
tan 1
( )
ć
cd1 := 0kPa
d1 := atan = 21.32deg

1.25
Ł ł
c2 tan 2
( )
ć
cd2 := = 10.63kPa d2 := atan = 11.28deg

1.6 1.25
Ł ł
1 - sin d1 1 + sin d1
( ) ( )
Ka1 := = 0.467 Kp1 := = 2.142
1 + sin d1 1 - sin d1
( ) ( )
1 - sin d2 1 + sin d2
( ) ( )
Ka2 := = 0.673 Kp2 := = 1.486
1 + sin d2 1 - sin d2
( ) ( )
0.7 hl - hr łw
( )
kN
ł'p := ł'2 - = 10.785
d + h + d - hr d 3
( )
m
0.7 hl - hr łw
( )
kN
ł'a := ł'2 + = 11.371
h + d - hr + h + d - hr d 3
( ) ( )
m
3.Obliczenie sił parcia aktywnego
0 < z < h1
ea(z) := Ka1 ł1z + q
( )
kN
( )
ea 0 = 6.069
2
m
kN
ea h1 = 23.028
( )
2
m
( )
ea 0 + ea h1 h1
( ( ))
kN
Ea1 := = 30.552
m
2
( )
h1 2ea 0 + ea h1
( )
R1P := = 0.846m
( )
3 ea 0 + ea h1
( )
h1 < z < hr
ea(z) := Ka2 z - h1 + ł1h1 + q - 2cd2 Ka2
( )
ł2 ł

kN
ea h1 = 15.759
( )
2
m
kN
ea hr = 29.006
( )
2
m
ea h1 + ea hr hr - h1
( ( ) ( )) ( )
kN
Ea2 := = 24.62
m
2
hr - h1 2ea h1 + ea hr
( ) ( ) ( )
R2P :=
ea h1 + ea hr
( ) ( )= 0.496 m
3
hr < z < h+d
ea(z) := Ka2 z - hr + ł2 hr - h1 + ł1h1 + q + łw z - hr - 2cd2 Ka2
( ) ( ) ( )
ł'a ł

kN
ea hr = 29.006
( )
2
m
kN
ea(h + d) = 151.619
2
m
ea hr + ea(h + d) h + d - hr
( ( ) ) ( )
kN
Ea3 := = 627.392
m
2
h + d - hr 2ea hr + ea(h + d)
( )
R3P := = 2.687 m
ea hr + ea(h + d)
( )
3
4.Obliczenie sił parcia pasywnego
hl < z < h
ep(z) := łw z - hl
( )
kN
ep hl = 0
( )
2
m
kN
ep(h) = 13
2
m
ep hl + ep(h) h - hl kN
( ( ) ) ( )
Ep1 := = 8.45
m
2
h - hl
R1L := = 0.433 m
3
h < z < h+d
ep(z) := łw z - hl + Kp2ł'p(z - h) + 2cd2 Kp2
( )
kN
ep(h) = 38.907
2
m
kN
ep(h + d) = 172.886
2
m
ep(h) + ep(h + d) d
()kN
Ep2 := = 545.039
m
2
2ep(h) + ep(h + d)
d
R2L := = 2.031 m
ep(h) + ep(h + d)
3
5.Równanie sumy momentów względem punktu zakotwienia
Przyjęto głebokość zakotwienia
a := 2.5m
Ea1 a - h1 + R1P - Ea2 hr - a - R2P - Ea3 d + h - a - R3P + Ep1 h - a - R1L + Ep2 h + d - a - R2L = 0kN
() () () () ()
d 5.14689957232533m
Sprawdzenie warunku na przebicie hydrauliczne
hl - hr
spadek hydrauliczny:
i := = 0.041
h - hr + 2d
( )
kN
ciśnienie spływowe:
j := iłw = 0.413
3
m
ćF = ł' ł 2.5
wskaznik bezpieczeństwa:

j F := 5
Ł ł
Fłw hl - hr
( )
- h - hr
( )
ł'2
dmin := = 0.226 m
2
Nie ma zagrożenia przebicia hydraulicznego
6.Określenie siły w kotwi
kN
T := Ea1 + Ea2 + Ea3 - Ep1 - Ep2 = 129.075
m
7.Wykres parcia jednostkowego
Parcie czynne:
ea(z) := Ka1 ł1z + q if 0 < z < h1
( )
Ka2 z - h1 + ł1h1 + q - 2cd2 Ka2 if h1 < z < hr
( )
ł2 ł

Ka2 z - hr + ł2 hr - h1 + ł1h1 + q - 2cd2 Ka2 + łw z - hr if hr < z < h + d
( ) ( ) ( )
ł'a ł

Parcie bierne:
ep(z) := 0 if 0 < z < hl
łw z - hl if hl < z < h
( )
Kp2ł'p(z - h) + 2cd2 Kp2 + łw z - hl if h < z < h + d
( )
2105
1105
ea(z)
0
- ep(z)
- 1105
- 2105
0 5 10
z
8.Siły tnące w przedziałach
1 2
Q(z) := - Ka1ł1z - Ka1qz if 0 < z < h1
*
2
1 2 1
- Ka1ł1h1 - Ka1qh1 - Ka2 ł1h1 + q z - h1 - Ka2ł2 z - h1 + 2cd2 Ka2 z - h1 if h1 < z < a
( ) ( ) ( )2 ( )
2 2
1 2 1
- Ka1ł1h1 - Ka1qh1 - Ka2 ł1h1 + q z - h1 - Ka2ł2 z - h1 + 2cd2 Ka2 z - h1 + T if a < z < hr
( ) ( ) ( )2 ( )
2 2
1 2 1
- Ka1ł1h1 - Ka1qh1 - Ka2 ł1h1 + q z - h1 - Ka2ł2 hr - h1 + 2cd2 Ka2 z - h1 ... if hr < z < hl
( ) ( ) ( )2 ( )
2 2
1
+ T - Ka2ł2 z - hr hr - h1 - Ka2ł'a z - hr - łw z - hr
( ) ( ) ( )2 1 ( )2
2 2
1 2 1
- Ka1ł1h1 - Ka1qh1 - Ka2 ł1h1 + q z - h1 - Ka2ł2 hr - h1 + 2cd2 Ka2 z - h1 ... if hl < z < h
( ) ( ) ( )2 ( )
2 2
1
+ T - Ka2ł2 z - hr hr - h1 - Ka2ł'a z - hr - łw z - hr + łw z - hl
( ) ( ) ( )2 1 ( )2 1 ( )2
2 2 2
1 2 1
- Ka1ł1h1 - Ka1qh1 - Ka2 ł1h1 + q z - h1 - Ka2ł2 hr - h1 + 2cd2 Ka2 z - h1 ... if h < z < h + d
( ) ( ) ( )2 ( )
2 2
1
+ T - Ka2ł2 z - hr hr - h1 - Ka2ł'a z - hr - łw z - hr + łw z - hl ...
( ) ( ) ( )2 1 ( )2 1 ( )2
2 2 2
1
2
+ Kp2ł'p(z - h) + 2cd2 Kp2(z - h)
2
1105
5104
Q(z)
0
- 5104
0 5 10
z
Głębokość [m]
Siła tnąca [N]
9.Momenty zginające w przedziałach
1
3 1 2
Mz) := - Ka1ł1z - Ka1qz if 0 < z < h1
(
6 2
h1 1
ć
1 ć 2
2
- Ka1ł1h1 z - h1 - Ka1qh1 z - - Ka2 ł1h1 + q z - h1 - Ka2ł2 z - h1 + cd2 Ka2 z - h1 if h1 < z < a
( ) ( )2 1 ( )3 ( )2
2 3 2 2 6
Ł ł Ł ł
h1 1
ć
1 ć 2
2
- Ka1ł1h1 z - h1 - Ka1qh1 z - - Ka2 ł1h1 + q z - h1 - Ka2ł2 z - h1 ... if a < z < hr
( ) ( )2 1 ( )3
2 3 2 2 6
Ł ł Ł ł
+ cd2 Ka2 z - h1 + T(z - a)
( )2
h1 1
ć
1 ć 2
2
- Ka1ł1h1 z - h1 - Ka1qh1 z - - Ka2 ł1h1 + q z - h1 - Ka2ł2 hr - h1 z - h1 - hr - h1 ... if hr < z < hl
( ) ( )2 1 ( )2 2 ( )ł
ę ś
2 3 2 2 2 3
Ł ł Ł ł
1 1
+ cd2 Ka2 z - h1 + T(z - a) - Ka2ł2 z - hr hr - h1 - Ka2ł'a z - hr - łw z - hr
( )2 ( )2 ( ) ( )3 1 ( )3
2 6 6
h1 1
ć
1 ć 2
2
- Ka1ł1h1 z - h1 - Ka1qh1 z - - Ka2 ł1h1 + q z - h1 - Ka2ł2 hr - h1 z - h1 - hr - h1 ... if hl < z < h
( ) ( )2 1 ( )2 2 ( )ł
ę ś
2 3 2 2 2 3
Ł ł Ł ł
1 1
+ cd2 Ka2 z - h1 + T(z - a) - Ka2ł2 z - hr hr - h1 - Ka2ł'a z - hr - łw z - hr + łw z - hl
( )2 ( )2 ( ) ( )3 1 ( )3 1 ( )3
2 6 6 6
h1 1
ć
1 ć 2
2
- Ka1ł1h1 z - h1 - Ka1qh1 z - - Ka2 ł1h1 + q z - h1 - Ka2ł2 hr - h1 z - h1 - hr - h1 ... if h < z < h + d
( ) ( )2 1 ( )2 2 ( )ł
ę ś
2 3 2 2 2 3
Ł ł Ł ł
1 1
+ cd2 Ka2 z - h1 + T(z - a) - Ka2ł2 z - hr hr - h1 - Ka2ł'a z - hr - łw z - hr + łw z - hl ...
( )2 ( )2 ( ) ( )3 1 ( )3 1 ( )3
2 6 6 6
1
3 2
+ Kp2ł'p(z - h) + cd2 Kp2(z - h)
6
1105
5104
Mz)
(
0
- 5104
0 5 10
z
Głębokość [m]
Moment zginający [Nm]
10.Dobór profilu ścianki
Maksymalny moment zginający występuje w punkcie, dla którego siła tnąca jest równa zero.
z := 4m
kd := 150MPa
z0 := root(Q(z) , z) = 5.072 m
Napreżenia dopuszczalne dla stali
kNm
Mmax := Mz0 = 91.291
( )
m
Mmax
Wgx =
kd
91.291kNm
3
Wgx := = 608.607cm
150MPa
3
Wgx < 735m
Dobrano profil G 46.
11.Określenie nośności tarczy kotwiącej.
Uwagi:
-Zgodnie z zaleceniem normy PN-68/B-03010 w obliczeniach uwzględniono połowę spójności gruntu.
-Przy obliczaniu płyty kotwiącej w obliczeniach przyjęto współczynnik bezpieczeństwa FSa=1.2 dla parcia
gruntu i FSp=0.85 dla odporu gruntu.
głębokość początku płyty kotwiącej
pp := 1m
głębokość końca płyty kotwiącej
kp := 5m
ea.pk(z) := Ka1 ł1z + q if 0 Ł z < h1
( )
Ka2 z - h1 + ł1h1 + q - cd2 Ka2 if h1 < z < hr
( )
ł2 ł

Ka2 z - hr + ł2 hr - h1 + ł1h1 + q - cd2 Ka2 + łw z - hr if hr < z < h + d
( ) ( ) ( )
ł'a ł

kp
1
Ea.pk := ea.pk pp + ea.pk kp = 209.089 kN
( ( ) ( ))
m
2
ep.pk(z) := Kp1ł1z if 0 Ł z < h1
Kp2 z - h1 + ł1h1 + cd2 Kp2 if h1 < z < hr
( )
ł2 ł

Kp2 z - hr + ł2 hr - h1 + ł1h1 + cd2 Kp2 + łw z - hr if hr < z < h + d
( ) ( ) ( )
ł'a ł

kp
1
Ep.pk := ep.pk pp + ep.pk kp = 454.251 kN
( ( ) ( ))
m
2
Przyjmuję współczynniki bezpieczeństwa:
dla siły parcia pasywnego
k1 := 0.85
dla siły parcia aktywnego
k2 := 1.2
k1Ep.pk - k2Ea.pk - T 1m = 6.131kN
()
Siła większa od zera, więc tarcza kotwiąca spełnia warunek nośności
12.Wyznaczenie położenia tarczy
h + d - h1 h1
l1 := = 6.6m l3 := = 3.074 m
d2 d1
ć ć
tan 45 + tan 45 -

2 2
Ł ł Ł ł
h1 kp - h1
l2 := = 1.435 m l4 := = 3.536 m
d1 d2
ć ć
tan 45 + tan 45 -

2 2
Ł ł Ł ł
L := l1 + l2 + l3 + l4 = 14.644m
Minimalna odległość płyty kotwiącej od ścianki wynosi L = 14.644 m.


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Analiza stat ścianki szczelnej
uwagi dotyczące projektowania scianki szczelnej
Fundamenty Ścianka Szczelna poprawione
Analiza stateczności ścianki szczelnej z zastosowaniem Metody Różnic Skończonych
scianka szczelna Wickland
870 Ścianka szczelna
Scianka szczelna przyklad
13 Pajak Z i inni Awaria budynku mieszkalnego wywolana utrata statecznosci scianki szczelnej
24 Scianki szczelne i szczelinowe; rodzaje, zastosowanie, wykonawstwo i zasady obliczen
13 02 Sciany szczelinowe scianki szczelne
Ścianka szczelna Michał Mazur
filipowicz 4 scianka szczelna
GPS Tomasz Swieton

więcej podobnych podstron