Sciana_oporowa_ja.doc

Katedra Budownictwa i Geodezji

Zakład mechaniki i Konstrukcji Budowlanych

Wydział Inżynierii i Kształtowania Środowiska

SGGW Warszawa

Kierunek Budownictwo

PROJEKT ŻELBETOWEJ ŚCIANY OPOROWEJ PŁYTOWO - KĄTOWEJ

Opracował:                                         

Łukasz Gradowski

Opis techniczny

Celem projektu było obliczenie konstrukcji żelbetowej ściany oporowej płytowo-żebrowej dla następujących danych:

Wysokość użytkowa hu=6,6 m

Poziom posadowienia dla miasta Warszawa jest równy Dmin =1,0 m

Obciążenie naziomu (charakterystyczne) pk=12 kPa

Zasypkę ściany stanowi piasek drobnoziarnisty (Ps) o stopniu zagęszczenia ID=0,60, w poziomie posadowienia występuje grunt jednorodny piasek drobny (Pd) o stopniu zagęszczenia ID=0,60.

Konstrukcja ściany pionowej oraz płyty fundamentowej monolityczna.

Klasa ekspozycji XC2

Przyjęto beton klasy C20/25

Wytrzymałość obliczeniowa na ściskanie w konstrukcjach żelbetowych Fcd=13,3 MPa

Przyjęto stal St3SY-b, klasy A-I:

Wytrzymałość obliczeniowa granicy plastyczności Fyd = 210 MPa

Obciążenia i współczynniki zgodne z normami:

PN-82/B-02001 „Obciążenia budowli. Obciążenia stałe”.

PN-82/B-02003 „Obciążenia budowli. Obciążenia zmienne technologiczne. Podstawowe obciążenia technologiczne i montażowe”.

PN-B-03264:2002 „Konstrukcje betonowe, żelbetowe i sprężone. Obliczenia statyczne i projektowanie”.

PN-81/B-03020 „Grunty budowlane. Posadowienie bezpośrednie budowli. Obliczenia statyczne i projektowanie”.

PN-81/B-03010 „Ściany oporowe. Obliczenia statyczne i projektowanie”.

Sporządzono rysunek konstrukcyjny w skali 1:20 który został zamieszczony w załączniku 1.

Rys. 1 – Konstrukcja ściany oporowej płytowo-żebrowej.

Do projektu dołączono wykaz stali (załącznik 2) obliczonych elementów.

1.     Dane.

1.1.            Dane wyjściowe

- obciążenie użytkowe naziomu q=12 kN/m2

- wysokość użytkowa hu=6,6 m

- zasypka ściany oporowej z Ps (ID=0,6, mw)

- grunt w poziomie posadowienia: Pd (Id=0,6, mw)

- materiały konstrukcyjne: beton B25, stal: zbrojenie główne - Stal A-I St3SY-b (fyd=210 MPa, Es=200000MPa), - strzemiona A-0 St0S-b (fyd=210 MPa)

Rys.1. Schemat konstrukcyjny ściany oporowej żebrowej.

1.2. Dane materiałowe

- otulina zbrojenia głównego:

- graniczna wartość rys :

1.3. Parametry geotechniczne.

- grunt zasypowy - Piasek średni średnio zagęszczony (ID=0,60), mało wilgotny

g=g (n) =19,0 kN/m3

f = fu(n) = 34o

- grunt w poziomie posadowienia – piasek drobny średnio zagęszczony o ID=0,60, mało wilgotny

g=g (n) =17,5 kN/m3

f = fu(n) = 31o

1.4. Obliczeniowy współczynnik tarcia gruntu pod podstawą fundamentu dla Pd o ID=0,60 i betonu m=0,53.

1.5. Współczynniki obciążeń.

- dla ciężaru własnego gf=1,1 (0,9)

- dla gruntu zasypowego gf=1,2 (0,8)

2. Sprawdzenie stateczności ściany oporowej na obrót względem punktu A

2.1. Obliczenie wartości wypadkowej parcia na 1 m długości ściany oporowej.

a) parcie normowe

=176 kN/m

= 27,45 kN/m

b) parcie obliczeniowe

=232,33 kN/m

= 2,7 m

= 36,23 kN/m

= 4,05 m

2.2. Zebranie obciążeń dla segmentu o długości 5,0 m (odległość między osiami żeber)

Xi – odległość wypadkowej obciążenia od punktu A

2.3. Obliczenie położenia wypadkowej Q względem punktu A

= 2,58 m

2.4. Moment wszystkich sił obliczeniowych przeciwdziałających obrotowi ściany.

Msr = Q∙x = 2746,9∙2,58 = 7078,46 kNm

2.5. Moment wszystkich sił obliczeniowych powodujący obrót ściany.

Er1, Erp1 – wypadkowa parcia sprowadzona do jednej siły skupionej z szerokości 5,0 m

= 3870,06 kNm

2.6. Sprawdzenie stateczności ściany na obrót.

mo=0,8 – współczynnik dla obciążeń naziomu q=12 kPa

3. Sprawdzenie stateczności ściany na przesunięcie.

3.1. Wyznaczenie obliczeniowej wartości składowej stycznej obciążenia w płaszczyźnie ścięcia.

= 1342,78 kN

3.2. Wyznaczenie obliczeniowych sił przeciwdziałających przesunięciu ściany.

Qtf = μ∙Q = 0,55∙2746,9 = 1510,8 kN

3.3. Sprawdzenie warunku normowego.

mt = 0,90 – współczynnik dla obciążenia naziomu q=12 kPa

1342,78 < 0,9∙1510,8 = 1359,72

4. Obliczenie ściany pionowej.

4.1. Wyznaczenie współczynników do obliczania płyty krzyżowo zbrojonej.

Przęsła ściany pionowej pomiędzy żebrami obliczamy jako płyty krzyżowo zbrojone, na trzech krawędziach zamocowane, górna krawędź swobodna.

Obliczenie momentów przeprowadzono za pomocą tablic Kałmanoka i Baresia.

=1,52

Wartości współczynników tabelarycznych przyjęto dla l:b=1,5 w tablicach Kałmanoka. W tablicach Baresia przyjęto wartości odpowiadające l:b=1,5.

4.2. Obliczenie momentów zginających w ścianie

Obciążenie jednostkowe (parcie jednostkowe) ściany na głębokości 7,6 m:

a)      Charakterystyczne

- od obciążenia naziomu

=3,39 kN/m2

- od parcia gruntu

= 40,78 kN/m2

b)...