projekt - stateczność skarpy DS.pdf

(85 KB) Pobierz
Ćwiczenie projektowe z fundamentowania nr1
- 1 -
_
Politechnika Pozna ń ska
Instytut In Ŝ ynierii L ą dowej
Zakład Geotechniki i
Geologii InŜynierskiej
Prowadzący: dr in Ŝ . J.Rze ź niczak
Ć WICZENIE PROJEKTOWE Z
FUNDAMENTOWANIA
NR 1
Daniel Sworek gr. B8
Rok akademicki 07/08
Semestr 4
_ _
Daniel Sworek gr. B8
895504389.227.png 895504389.238.png 895504389.249.png 895504389.259.png
 
Ćwiczenie projektowe z fundamentowania nr1
- 2 -
_
Wykonać obliczenia (przy zastosowaniu metody Falleniusa) wskaźnika stateczności
skarpy przedstawionej na rysunku 1.1. i o szczegółowych danych w tabeli 1.1.
Rys.1.1.
Tabela 1.1.
kN
Numer
warstwy
Rodzaj
gruntu
Grupa
genet.
Stan
gruntu
Φ u
[˚]
γ
I L
I D
S r
c u
3
m
szg
w
A
P π
-
-
0,35
0,45
17,5
-
29,7
szg
w
B
P d
-
-
0,6
0,5
17,5
-
31,0
szg
nw
19
,
C
P d
-
-
0,6
1,0
-
31,0
9
57
szg
nw
20
,
D
P s
-
-
0,7
1,0
-
34,3
10
,
23
Obliczenia do tabeli 1.1.:
Û Warstwa A:
g
= r
×
g
=
1
75
×
10
=
17
,
kN
m
3
.
Û Warstwa B:
g
= r
×
g
=
1
75
×
10
=
17
,
kN
m
3
.
(
) (
)
Û Warstwa C:
g
'
=
g
-
g
×
1
-
n
s
w
3
3
g
=
1
×
10
,
=
10
,
kN
m
;
g
=
2
65
×
10
,
=
26
,
kN
m
w
s
100
×
g
100
×
1
×
10
3
g
=
=
=
15
,
32
kN
m
;
d
100
+
w
100
+
24
g
-
g
26
,
-
15
,
32
[ ]
s
d
n
=
=
=
0
42
-
g
26
,
s
(
) (
)
3
g
'
=
26
,
-
10
,
×
1
-
0
42
=
9
57
kN
m
.
_ _
Daniel Sworek gr. B8
895504389.011.png 895504389.022.png 895504389.033.png 895504389.044.png 895504389.055.png 895504389.066.png 895504389.077.png 895504389.088.png 895504389.099.png 895504389.110.png 895504389.121.png 895504389.132.png 895504389.143.png 895504389.154.png 895504389.165.png 895504389.176.png 895504389.187.png 895504389.195.png 895504389.196.png 895504389.197.png 895504389.198.png 895504389.199.png 895504389.200.png 895504389.201.png 895504389.202.png 895504389.203.png 895504389.204.png 895504389.205.png 895504389.206.png 895504389.207.png 895504389.208.png 895504389.209.png 895504389.210.png 895504389.211.png 895504389.212.png 895504389.213.png 895504389.214.png 895504389.215.png 895504389.216.png 895504389.217.png 895504389.218.png 895504389.219.png 895504389.220.png 895504389.221.png 895504389.222.png 895504389.223.png 895504389.224.png 895504389.225.png 895504389.226.png 895504389.228.png 895504389.229.png 895504389.230.png 895504389.231.png 895504389.232.png 895504389.233.png 895504389.234.png 895504389.235.png 895504389.236.png 895504389.237.png 895504389.239.png 895504389.240.png 895504389.241.png 895504389.242.png 895504389.243.png 895504389.244.png 895504389.245.png 895504389.246.png 895504389.247.png 895504389.248.png 895504389.250.png 895504389.251.png
 
Ćwiczenie projektowe z fundamentowania nr1
- 3 -
_
(
) (
)
Û Warstwa D:
g
'
=
g
-
g
×
1
-
n
s
w
3
3
g
=
1
×
10
,
=
10
,
kN
m
;
g
=
2
65
×
10
,
=
26
,
kN
m
w
s
100
×
g
100
×
2
×
10
3
g
=
=
=
16
,
39
kN
m
d
100
+
w
100
+
22
g
-
g
26
,
-
16
,
39
[ ]
s
d
n
=
=
=
0
38
-
g
26
,
s
(
) (
)
3
g
'
=
26
,
-
10
,
×
1
-
0
42
=
9
57
kN
m
,
gdzie:
γ – cięŜar objętościowy [ kN/m 3 ]
γ s – cięŜar właściwy szkieletu gruntowego [ kN/m 3 ]
γ d – cięŜar objętościowy szkieletu gruntowego [ kN/m 3 ]
γ w – cięŜar wody [ kN/m 3 ]
w – wilgotność [%]
n – porowatość [-].
Dla zadanego nachylenia skarpy (1:2 ë 26,57˚) wynikają następujące zaleŜności:
R 1 / H = 0,75
R 2 / H = 1,75
gdzie H = 9,5 m ; stąd otrzymuję: R 1 = 7,13 m oraz R 2 = 16,63 m .
Schemat postępowania przedstawia rysunek w załączniku 1.1.
Następnie korzystając z poniŜej podanych wzorów obliczam wielkości niezbędne do
wyznaczenia wskaźnika stateczności skarpy i zestawiam je w tabeli 1.2.:
=
V
G
F
×
g
+
b
×
q
(gdzie j – poszczególna część kaŜdego bloczka);
i
j
i
n
j
V
N
=
G
×
cos
a
;
i
i
i
V
S
=
G
×
sin
a
;
i
i
i
V
T
=
N
×
tan
F
(dla gruntów niespoistych);
i
i
i
utrz
(
)
V
M
=
T
×
R
=
R
×
N
×
tan
F
=
R
×
G
×
cos
a
×
tan
F
;
i
i
i
i
i
obr
(
)
V
M
=
G
×
x
=
G
×
R
×
sin
a
,
dla i = <1;12>
i
i
i
i
_ _
Daniel Sworek gr. B8
895504389.252.png 895504389.253.png 895504389.254.png 895504389.255.png 895504389.256.png 895504389.257.png 895504389.258.png
 
Ćwiczenie projektowe z fundamentowania nr1
- 4 -
_
Wielkości x i oraz b i - załącznik 1.2, α i - załącznik1.3, R – załącznik 1.4 oraz F j zostały
wyznaczone za pomocą programu Q-Cad.
R = 19,52 m .
Tabela 1.2.
utr M
[ kNm ]
( i
)
ob M
[ kNm ]
( i
)
G i
[ kN ]
Φ
[˚]
N i
[ kN ]
S i
[ kN ]
T i
[ kN ]
x i
[ m ]
α i
[˚]
b i
[ m ]
1
36,32
35,24
8,78
21,17
4,72
-13,99
2,36
413,24
-171,43
2
64,51
63,89
8,96
38,39
2,71
-7,98
1,9
749,37
-174,82
3
85,85
85,78
3,55
51,54
0,81
-2,37
1,9
1006,06
-69,54
4
104,86
104,70
5,87
62,91
1,09
3,21
1,9
1228,00
114,30
5
121,63
120,19
18,67
72,22
3,0
8,83
1,9
1409,73
364,89
31,0
6
135,89
131,54
34,09
79,04
4,9
14,53
1,9
1542,86
665,86
7
147,46
138,22
51,38
83,05
6,8
20,39
1,9
1621,14
1002,73
8
156,04
139,67
69,58
83,92
8,71
26,48
1,9
1638,12
1359,11
9
160,61
134,82
87,29
81,01
10,61
32,92
1,9
1581,32
1704,07
10
168,63
129,40
108,12
77,75
12,52
39,88
1,9
1517,68
2111,25
11
167,01
112,36
123,57
67,51
14,45
47,72
1,9
1317,80
2413,29
12
93,23
29,7
50,71
78,23
28,92
16,38
57,05
1,94
564,52
1527,11
Co więcej naleŜy uwzględnić siłę ciśnienia spływowego P s :
D
H
[
]
7
,
3
3
p
=
×
g
kN
m
=
×
10
,
=
2
91
kN
m
s
w
L
25
,
814
P
=
F
×
p
=
48
,
51
×
2
91
=
141
,
16
kN
,
s
s
s
gdzie F s to pole figury zawartej między poziomem wody gruntowej a płaszczyzną poślizgu -
wyznaczone za pomocą Q-Cada.
Moment od przepływu wody ma destrukcyjny wpływ zatem dodajemy go do M obr :
M
=
P
×
R
=
141
,
16
×
17
,
67
=
2494
,
30
kNm
( R s – wyznaczone za pomocą Q-Cada – załącznik 1.4).
w
s
s
_ _
Daniel Sworek gr. B8
895504389.260.png 895504389.261.png 895504389.262.png 895504389.263.png 895504389.264.png 895504389.265.png 895504389.266.png 895504389.267.png 895504389.268.png 895504389.001.png 895504389.002.png 895504389.003.png 895504389.004.png 895504389.005.png 895504389.006.png 895504389.007.png 895504389.008.png 895504389.009.png 895504389.010.png 895504389.012.png 895504389.013.png 895504389.014.png 895504389.015.png 895504389.016.png 895504389.017.png 895504389.018.png 895504389.019.png 895504389.020.png 895504389.021.png 895504389.023.png 895504389.024.png 895504389.025.png 895504389.026.png 895504389.027.png 895504389.028.png 895504389.029.png 895504389.030.png 895504389.031.png 895504389.032.png 895504389.034.png 895504389.035.png 895504389.036.png 895504389.037.png 895504389.038.png 895504389.039.png 895504389.040.png 895504389.041.png 895504389.042.png 895504389.043.png 895504389.045.png 895504389.046.png 895504389.047.png 895504389.048.png 895504389.049.png 895504389.050.png 895504389.051.png 895504389.052.png 895504389.053.png 895504389.054.png 895504389.056.png 895504389.057.png 895504389.058.png 895504389.059.png 895504389.060.png 895504389.061.png 895504389.062.png 895504389.063.png 895504389.064.png 895504389.065.png 895504389.067.png 895504389.068.png 895504389.069.png 895504389.070.png 895504389.071.png 895504389.072.png 895504389.073.png 895504389.074.png 895504389.075.png 895504389.076.png 895504389.078.png 895504389.079.png 895504389.080.png 895504389.081.png 895504389.082.png 895504389.083.png 895504389.084.png 895504389.085.png 895504389.086.png 895504389.087.png 895504389.089.png 895504389.090.png 895504389.091.png 895504389.092.png 895504389.093.png 895504389.094.png 895504389.095.png 895504389.096.png 895504389.097.png 895504389.098.png 895504389.100.png 895504389.101.png 895504389.102.png 895504389.103.png 895504389.104.png 895504389.105.png 895504389.106.png 895504389.107.png 895504389.108.png 895504389.109.png 895504389.111.png 895504389.112.png 895504389.113.png 895504389.114.png 895504389.115.png 895504389.116.png 895504389.117.png 895504389.118.png 895504389.119.png 895504389.120.png 895504389.122.png 895504389.123.png 895504389.124.png 895504389.125.png 895504389.126.png 895504389.127.png 895504389.128.png 895504389.129.png 895504389.130.png 895504389.131.png 895504389.133.png 895504389.134.png 895504389.135.png 895504389.136.png 895504389.137.png 895504389.138.png 895504389.139.png 895504389.140.png 895504389.141.png 895504389.142.png 895504389.144.png 895504389.145.png 895504389.146.png 895504389.147.png 895504389.148.png 895504389.149.png 895504389.150.png 895504389.151.png 895504389.152.png 895504389.153.png 895504389.155.png 895504389.156.png 895504389.157.png 895504389.158.png 895504389.159.png 895504389.160.png 895504389.161.png 895504389.162.png 895504389.163.png 895504389.164.png 895504389.166.png 895504389.167.png 895504389.168.png 895504389.169.png 895504389.170.png 895504389.171.png 895504389.172.png 895504389.173.png 895504389.174.png 895504389.175.png 895504389.177.png 895504389.178.png 895504389.179.png 895504389.180.png 895504389.181.png 895504389.182.png 895504389.183.png 895504389.184.png 895504389.185.png 895504389.186.png 895504389.188.png 895504389.189.png 895504389.190.png 895504389.191.png 895504389.192.png
 
Ćwiczenie projektowe z fundamentowania nr1
- 5 -
_
Zatem:
=
i
utrz
(
)
M
M
=
14589
,
84
kNm
utrz
i
=
i
obr
(
)
M
M
+
M
=
10846
,
82
+
2494
,
30
=
13341
,
12
kNm
obr
w
i
Ostatecznie wskaźnik stateczności skarpy wynosi:
M
14589
,
84
(
)
utrz
F
=
=
=
1
0936
<
F
=
1
dop
M
13341
,
12
obr
_ _
Daniel Sworek gr. B8
895504389.193.png 895504389.194.png
 
Zgłoś jeśli naruszono regulamin