Analiza konstrukcji ściany Dane wejściowe

Transkrypt

1 Analiza konstrukcji ściany Dane wejściowe Projekt Data : Ustawienia (definiowanie dla bieżącego zadania) Materiały i normy Konstrukcje betonowe : Konstrukcje stalowe : Współczynnik częściowy nośności przekroju stalowego : Pressure analysis Obliczenie parcia czynnego : Obliczenie parcia biernego : Metoda obliczeniowa : Obliczenia wpływu obciążeń sejsmicznych : Moduł reakcji gruntu : Metodyka obliczeń : ČSN 73 0 R EN (EC3) g M0,00 Coulomb Caquot-Kerisel parcia zależne Mononobe-Okabe definiuj Współczynniki bezpieczeństwa Współczynniki bezpieczeństwa Trwała sytuacja obliczeniowa Współczynnik bezpieczeństwa do stateczności wewnętrznej kotew : SF a,50 [ ] Geometria konstrukcji Długość konstrukcji 8,00 m Nazwa przekroju : Ściana żelbetowa h 0,30 m Powierzchnia przekroju Moment bezwładności Moduł sprężystości Moduł sprężystości na ścinanie A I E G 3,00E-0,5E m /m m 4 /m MPa MPa Nazwa : Geometria Faza - obliczenia : - 0 8,00 Materiał konstrukcji Obliczenia konstrukcji betonowych przeprowadzono z wykorzystaniem normy ČSN 73 0 R. Beton : B 0 Wytrzymałość na ściskanie R bd,50 MPa

2 Wytrzymałość na rozciąganie Moduł sprężystości Moduł sprężystości poprzecznej Zbrojenie podłużne : 0 6 E Wytrzymałość na ściskanie Wytrzymałość na rozciąganie R btd E b G R scd R sd 0, MPa MPa MPa MPa MPa Obwiednia modułu reakcji podłoża (przed i za konstrukcją) 5.00 kh,p Podstawowe parametry gruntów kh,z Nazwa Szrafura j ef [ ] c ef g [kn/m 3 ] g su [kn/m 3 ] d [ ] Clayey sand 9,00 5,00 8,00 5,00 Clay with high plasticity 5,00 5,00 0,50 0,50 5,00 Parametry gruntów do wyznaczenia parcia spoczynkowego Nazwa Szrafura Rodzaj obliczenia j ef [ ] n [ ] OCR [ ] K r [ ] Clayey sand spoisty - 0, Clay with high plasticity spoisty - 0, Parametry gruntu Clayey sand Ciężar objętościowy : Stan naprężeń : Kąt tarcia wewnętrznego : Spójność gruntu : Kąt tarcia konstrukcja-grunt : Grunt : Współczynnik Poisson'a : Ciężar gruntu nawodn. : Clay with high plasticity Ciężar objętościowy : Stan naprężeń : Kąt tarcia wewnętrznego : Spójność gruntu : Kąt tarcia konstrukcja-grunt : Grunt : Współczynnik Poisson'a : Ciężar gruntu nawodn. : g 8,00 kn/m 3 efektywne j ef c ef d 9,00 5,00 kpa 5,00 spoisty n g sat 0,30 kn/m 3 g 0,50 kn/m 3 efektywne j ef c ef d 5,00 5,00 kpa 5,00 spoisty n g sat 0,30 0,50 kn/m 3

3 Profil geologiczny i przyporządkowane grunty Warstwa Przyporządkowany grunt Szrafura,50 Clay with high plasticity - Clayey sand Nazwa : Profil i przyporządkowanie Faza - obliczenia : - 0 Wykop Wykop przed konstrukcją wykonano do głębokości 3,00 m. Kształt terenu Teren za konstrukcją jest płaski. Wpływ wody Zwierciadło wody gruntowej znajduje się poniżej konstrukcji. Globalne ustawienia obliczeń Liczba podziałów ściany na elementy skończone (ES) 30 Minimalne uwzględnione parcie do wymiarowania ma wartość s a,min 0,0s z Ustawienia obliczeń fazy Sytuacja obliczeniowa : trwała Wyniki obliczeń (Faza budowy ) Wykresy parć gruntu na konstrukcję (przed i za ścianą) Ta,p Tk,p Tp,p Ta,z Tk,z Tp,z

4 3.9 Ta,p Tk,p Tp,p Ta,z Tk,z Tp,z Obwiednie modułu reakcji podłoża i sił wewnętrznych w konstrukcji kh,p kh,z Przemieszczenie Parcie Siła Tnąca Moment Maksymalna siła tnąca Maksymalny moment Maksymalne przemieszczenie 9,73 34,03 0,7 Dane wejściowe (Faza budowy ) kn/m knm/m mm Profil geologiczny i przyporządkowane grunty Warstwa Przyporządkowany grunt Szrafura,50 Clay with high plasticity

5 Warstwa Przyporządkowany grunt Szrafura - Clayey sand Wykop Wykop przed konstrukcją wykonano do głębokości,00 m. Kształt terenu Teren za konstrukcją jest płaski. Wpływ wody Zwierciadło wody gruntowej znajduje się poniżej konstrukcji. Zdefiniowane kotwy Nowa Długość Buława Nachylenie Rozstaw kotew z l l k a [ ] b Tak,50 7,00 0,0,00 Moduł Sztywność Średnica Powierzchnia Siła sprężyst. Sprężenie k d A [mm ] E [MPa] F 0, ,00 Ustawienia obliczeń fazy Sytuacja obliczeniowa : trwała Wyniki obliczeń (Faza budowy ) Wykresy parć gruntu na konstrukcję (przed i za ścianą) Ta,p Tk,p Tp,p Ta,z Tk,z Tp,z Obwiednie modułu reakcji podłoża i sił wewnętrznych w konstrukcji kh,p kh,z Przemieszczenie Parcie Siła Tnąca Moment

6 kh,p Maksymalna siła tnąca Maksymalny moment Maksymalne przemieszczenie Siły w kotwach kh,z ,60 0,77,9 kn/m knm/m mm Przemieszczenie Przemieszczenie Siła w kotwie,50 -,8 55,00 Stateczność wewnętrzna systemu kotwienia - wyniki pośrednie E A 3,43 kn/m d,93 Zagłębienie teoretycznej podstawy poniżej dna wykopu H 0 0,4 m Parcie Siła Tnąca Moment Rząd E A d G C q Zawarte Q F FK MAX kotew [ ] [ ] rzędy kotew 35, 3,96 398,85 33,73 -,64 47, 309,75 309,75 Sprawdzenie stateczności wewnętrznej systemu kotwienia Maks. dozw. siła w Siła w kotwie Współczynnik kotwie bezpieczeństwa 55,00 309,75 5,63 Decydujący rząd kotew : Wymagany współczynnik bezpieczeństwa FS,50 < 5,63 FS min. Ogólna analiza stateczności wewnętrznej SPEŁNIA WYMAGANIA

7 Dane wejściowe (Faza budowy 3) Profil geologiczny i przyporządkowane grunty Warstwa Przyporządkowany grunt Szrafura,50 Clay with high plasticity - Clayey sand Wykop Wykop przed konstrukcją wykonano do głębokości 5,00 m. Kształt terenu Teren za konstrukcją jest płaski. Wpływ wody Zwierciadło wody gruntowej znajduje się poniżej konstrukcji. Zdefiniowane kotwy Nowa Długość Buława Nachylenie Rozstaw kotew z l l k a [ ] b Nie,50 7,00 0,0,00 Moduł Sztywność Średnica Powierzchnia Siła sprężyst. Sprężenie k d A [mm ] E [MPa] F 0, ,46 Nazwa : Kotwy Faza - obliczenia : 3-0,50 68,46kN Ustawienia obliczeń fazy Sytuacja obliczeniowa : trwała

8 Wyniki obliczeń (Faza budowy 3) Wykresy parć gruntu na konstrukcję (przed i za ścianą) Ta,p Tk,p Tp,p Obwiednie modułu reakcji podłoża i sił wewnętrznych w konstrukcji kh,p kh,z Przemieszczenie Ta,z Parcie Tk,z Siła Tnąca Tp,z Moment

9 Maksymalna siła tnąca Maksymalny moment Maksymalne przemieszczenie Siły w kotwach 45,45 40,8 4,5 kn/m knm/m mm Przemieszczenie Siła w kotwie,50-3, 68,46 Stateczność wewnętrzna systemu kotwienia - wyniki pośrednie E A 97,3 kn/m d 4,04 Zagłębienie teoretycznej podstawy poniżej dna wykopu H 0,3 m Rząd E A d G C q Zawarte Q F FK MAX kotew [ ] [ ] rzędy kotew 35, 3,96 69,90 35,07 0, 549,74 90,56 90,56 Sprawdzenie stateczności wewnętrznej systemu kotwienia Maks. dozw. siła w Siła w kotwie Współczynnik kotwie bezpieczeństwa 68,46 90,56,78 Decydujący rząd kotew : Wymagany współczynnik bezpieczeństwa FS,50 <,78 FS min. Ogólna analiza stateczności wewnętrznej SPEŁNIA WYMAGANIA Dane wejściowe (Faza budowy 4) Profil geologiczny i przyporządkowane grunty Warstwa Przyporządkowany grunt Szrafura,50 Clay with high plasticity - Clayey sand Wykop Wykop przed konstrukcją wykonano do głębokości 5,00 m. Kształt terenu Teren za konstrukcją jest płaski. Wpływ wody Zwierciadło wody gruntowej znajduje się poniżej konstrukcji. Zdefiniowane kotwy Nowa kotew Nie Tak Sztywność k z,50 4,00 Średnica d 0,0 0,0 Długość l 7,00 6,00 Powierzchnia A [mm ] Buława l k 0,0 0,0 Moduł sprężyst. E [MPa] Nachylenie a [ ] Sprężenie Rozstaw b,00,00 Siła F 60,07 70,98

10 Ustawienia obliczeń fazy Sytuacja obliczeniowa : trwała Wyniki obliczeń (Faza budowy 4) Wykresy parć gruntu na konstrukcję (przed i za ścianą) Ta,p Tk,p Tp,p Ta,z Tk,z Tp,z Obwiednie modułu reakcji podłoża i sił wewnętrznych w konstrukcji kh,p kh,z Przemieszczenie Parcie Siła Tnąca Moment

11 kh,p Maksymalna siła tnąca Maksymalny moment Maksymalne przemieszczenie Siły w kotwach,50 4,00 kh,z 36,5 5,63,9 kn/m knm/m mm Przemieszczenie -,3 -,9 Przemieszczenie Siła w kotwie 60,07 70,98 Stateczność wewnętrzna systemu kotwienia - wyniki pośrednie E A 97,3 kn/m d 4,04 Zagłębienie teoretycznej podstawy poniżej dna wykopu H 0,3 m Rząd kotew E A 35, 88,84 d [ ] 3,96 6,3 G 69,90 649,57 C 35,07 8,5 Sprawdzenie stateczności wewnętrznej systemu kotwienia Siła w kotwie 60,07 70,98 Maks. dozw. siła w kotwie 90,56 74,70 q Zawarte Parcie [ ] rzędy kotew 0,,70 Współczynnik bezpieczeństwa 3,7 3,87 Decydujący rząd kotew : Wymagany współczynnik bezpieczeństwa FS,50 < 3,7 FS min. Ogólna analiza stateczności wewnętrznej SPEŁNIA WYMAGANIA Siła Tnąca Q 549,74 485,58 F 90,56 74,70 Moment FK MAX 90,56 74,70 Dane wejściowe (Faza budowy 5) Profil geologiczny i przyporządkowane grunty Warstwa Przyporządkowany grunt Szrafura,50 Clay with high plasticity - Clayey sand Wykop Wykop przed konstrukcją wykonano do głębokości 6,50 m. Kształt terenu Teren za konstrukcją jest płaski.

12 Nazwa : Teren Faza - obliczenia : 5-0 Wpływ wody Zwierciadło wody gruntowej znajduje się poniżej konstrukcji. Zdefiniowane kotwy Nowa kotew Nie Nie Sztywność k z,50 4,00 Średnica d 0,0 0,0 Długość l 7,00 6,00 Powierzchnia A [mm ] Buława l k 0,0 0,0 Moduł sprężyst. E [MPa] Nachylenie a [ ] Sprężenie Rozstaw b,00,00 Siła F 57,07 8,4

13 Nazwa : Kotwy Faza - obliczenia : 5-0 4,00,50 Ustawienia obliczeń fazy Sytuacja obliczeniowa : trwała Wyniki obliczeń (Faza budowy 5) Wykresy parć gruntu na konstrukcję (przed i za ścianą) Ta,p Tk,p Tp,p Ta,z Tk,z Tp,z Obwiednie modułu reakcji podłoża i sił wewnętrznych w konstrukcji kh,p kh,z Przemieszczenie Parcie Siła Tnąca Moment

14 kh,p Maksymalna siła tnąca Maksymalny moment Maksymalne przemieszczenie Siły w kotwach,50 4,00 kh,z ,54 7,09 4,9 kn/m knm/m mm Przemieszczenie -,0-3,8 Przemieszczenie Siła w kotwie 57,07 8,4 Parcie Siła Tnąca Moment

15 Nazwa : Obliczenia Faza - obliczenia : Geometria konstrukcji Przemieszczenie konstrukcji Parcie na konstrukcję Długość konstrukcji 8,00m Max. przem. 4,9 mm Max. parcie 3,49 kpa -,0 0,0 -,0mm 57,07kN 4,4 3,6 8,80-3,8mm 8,4kN 4,0 4,39,90-4,9 3,49-4,7-8,69 0 8,95-5,0 0 5,

16 Nazwa : Obliczenia Faza - obliczenia : Geometria konstrukcji Moment zginający Siła tnąca Długość konstrukcji 8,00m Max. M 7,09 knm/m Max. Q 43,54 kn/m -,0mm 57,07kN, -,49 3,3-9,33-3,8mm 8,4kN,09-3,80 43,54-7,09 -,3 0 85, [kn/m

17 Nazwa : Obliczenia Faza - obliczenia : Moduł reakcji podłoża Parcia gruntu + przemieszczenie Długość konstrukcji 8,00m Ta Tk Tp -5,00 0 5,00 Parcie Przem. -,0mm 57,07kN -3,8mm 8,4kN 9,07 5,00 [MN/m³] 0 5,00 [MN/m³] -97, ,50 Stateczność wewnętrzna systemu kotwienia - wyniki pośrednie E A 59,89 kn/m d 4,7 Zagłębienie teoretycznej podstawy poniżej dna wykopu H 0,50 m Rząd kotew E A 35, 88,84 d [ ] 3,96 6,3 G 79,43 734,89 C 38,79 9,85 q Zawarte [ ] rzędy kotew 3,94 9,03 Q 639,93 346,3 F 30,70 73,99 FK MAX 30,70 73,99 Sprawdzenie stateczności wewnętrznej systemu kotwienia Siła w kotwie 57,07 8,4 Maks. dozw. siła w kotwie 30,70 73,99 Współczynnik bezpieczeństwa,9,4 Decydujący rząd kotew : Wymagany współczynnik bezpieczeństwa FS,50 <,4 FS min. Ogólna analiza stateczności wewnętrznej SPEŁNIA WYMAGANIA

18 Nazwa : Stateczność wewnętrzna Faza - obliczenia : Analiza stateczności zbocza Dane wejściowe Projekt Ustawienia (definiowanie dla bieżącego zadania) Analiza stateczności Obliczenia wpływu obciążeń sejsmicznych : Metodyka obliczeń : Podejście obliczeniowe : Oddziaływania stałe : Oddziaływania zmienne : Obciążenie hydrostatyczne : Standard obliczenia według EN redukcja oddziaływań i oporów Współczynniki częściowe do oddziaływań (A) Trwała sytuacja obliczeniowa Niekorzystne g G,35 [ ] g Q g w,50,35 [ ] [ ] Korzystne,00 [ ] [ ] Współczynniki częściowe do oporów lub nośności (R) Trwała sytuacja obliczeniowa Współczynnik redukcji odporu na powierzchni poślizgu : g Rs,0 [ ] Warstwa Współrzędne punktów warstwy Lokalizacja warstwy x z x z x z - 93,50-0,30 93,50-0, ,00 0

19 Lokalizacja warstwy Współrzędne punktów warstwy x z x z x z -0,30 93,50-0,30 9,00 9,00 98, ,50 4,00 98,50 Parametry gruntów - naprężenia efektywne Nazwa Szrafura j ef [ ] c ef g [kn/m3] Clayey sand 9,00 5,00 8,00 Clay with high plasticity 5,00 5,00 0,50 Parametry gruntów - wypór Nazwa Szrafura g sat [kn/m3] g s [kn/m3] n [ ] Clayey sand Clay with high plasticity 0,50 Parametry gruntu Clayey sand Ciężar objętościowy : Stan naprężeń : Kąt tarcia wewnętrznego : Spójność gruntu : Ciężar gruntu nawodn. : Clay with high plasticity Ciężar objętościowy : Stan naprężeń : Kąt tarcia wewnętrznego : Spójność gruntu : Ciężar gruntu nawodn. : g 8,00 kn/m 3 efektywne j ef c ef 9,00 5,00 kpa g sat kn/m 3 g 0,50 kn/m 3 efektywne j ef c ef 5,00 5,00 kpa g sat 0,50 kn/m 3

20 Elementy sztywne Nazwa Szrafura g [kn/m3] Materiał ściany 3,00 Przyporządkowanie i powierzchnie Lokalizacja powierzchni Współrzędne punktów powierzchni x z x z 4,00 98,50 4, ,50 Przyporządkowany grunt Clay with high plasticity -0,30-0,30 9,00 98,50 0-0,30 9, ,50 Materiał ściany 3-0,30-4,00 98,50 9,00 93,50 87,00-0,30-4,00 9,00 93,50 87,00 98,50 Clayey sand Kotwy Woda x Początek -0,30-0,30 z Rodzaj wody : Brak wody Spękanie tensyjne 98,50 96,00 Długość i nachylenie / współrzędne l / x l 7,00 l 6,00 Spękanie tensyjne nie zostało zdefiniowane. Obciążenie sejsmiczne Nie uwzględniono obciążeń sejsmicznych. Ustawienia obliczeń fazy Sytuacja obliczeniowa : trwała Wyniki (Faza budowy ) Obliczenie Kołowa powierzchnia poślizgu Środek : Promień : x z Analiza stateczności zbocza (Bishop) a [ ] / z a a Rozstaw kotew b,00,00 Średn. / powierz. d / A d d Parametry powierzchni poślizgu -0,74 0,05 Kąty : Moduł sprężystości E [MPa] R 0,3 Powierzchnia poślizgu po optymalizacji. Wytrz.na rozciąg. F c a a Uwzgl. w ścisk. Nie Nie -3,43 78,3 Siła F 57,07 8,4 [ ] [ ]

21 Suma sił aktywnych : Suma sił biernych : F a F p Moment przesuwający : M a Moment utrzymujący : M p Wykorzystanie : 70,3 % 59,45 88, ,3 767,85 kn/m kn/m knm/m knm/m Stateczność zbocza SPEŁNIA WYMAGANIA Nazwa : Obliczenia Faza - obliczenia : - Wymiarowanie nr Przem. min Przem. max Siła tnąca min Siła tnąca max Moment min Moment max

22 Przem. min Przem. max Siła tnąca min Maksymalne wartości przemieszczeń i sił wewnętrznych Maksymalne przemieszczenie Maksymalne przemieszczenie Max. moment zginający Min. moment zginający Maksymalna siła tnąca -0,7-0,6 34,03-40,8 45,45 mm mm knm/m knm/m kn/m Siła tnąca max Wymiarowanie przekroju betonowego (Ściana żelbetowa h 0,30 m) W obliczeniach uwzględniono wszystkie fazy budowy. Obliczeniowy współczynnik obciążenia przekroju,00 Stopień zbrojenia Położenie osi obojętnej Graniczna siła tnąca Moment niszczący m st x u Q u M u Przekrój SPEŁNIA wymagania.,4 0,07 08,00 59,53 % m kn knm > < > > 0,6 0,3 45,45 40,8 % m kn knm m st,min x u,lim Q d M d Moment min Moment max

23 Nazwa : Wymiarowanie Faza - obliczenia : - Przemieszczenie Min -4,3; Min -0,7mm Max -0,6; Max -,8mm -0,7 -,0 Moment zginający Min 3,33; Min -40,8kNm/m Max 34,03; Max knm/m Siła tnąca Min ; Min -33,7kN/m Max 45,45; Max -5,76kN/m -,8 3,33, 5,3 -,49-5,76-5,76 45,45-4,4-9,73-7,7-4,5-40,8 34,03-33,7-4,0-7,09 43,54-4,3-3,9-5,0,77-4,9-7,09 -,3-0,55 4,43-4,7-0,6 -,5 0,