background image

 

1

Fundamentowanie - ćwiczenia  

Część 9 – Obliczanie zakotwień ścianek szczelnych 

(dr hab. inż. Adam Krasiński) 

Zadanie przykładowe nr 9.1. 

Polecenie: Jaką maksymalną siłę  S ze ściągu może przenieść  płyta kotwiąca przedstawiona na 
rysunku poniżej. 
 

 

Współczynnik parcia gruntu: 

277

,

0

)

2

5

,

34

45

(

tan

2

=

°

°

=

a

K

 

Współczynnik odporu gruntu: 

przyjęto 

°

=

=

17

5

,

34

2

1

p

δ

  

→  

972

,

6

)

17

cos(

5

,

34

sin

)

17

5

,

34

sin(

1

)

17

cos(

5

,

34

cos

2

2

=





°

°

°

+

°

°

°

=

p

K

 

zredukowana składowa pozioma współczynnika: 

667

,

5

)

17

cos(

972

,

6

85

,

0

=

°

=

ph

K

 

Wartości jednostkowe parcia gruntu za płytą kotwiącą: 

72

,

6

277

,

0

)

5

,

18

5

,

0

0

,

15

(

1

=

+

=

a

e

 kPa 

87

,

12

277

,

0

)

5

,

18

7

,

1

0

,

15

(

2

=

+

=

a

e

 kPa 

Wypadkowa parcia gruntu: 

1

,

14

2

,

1

2

,

1

2

87

,

12

72

,

6

=

+

=

a

E

 kN 

Wartości odporu gruntu przed płytą kotwiącą: 

42

,

52

667

,

5

5

,

18

5

,

0

1

=

=

p

e

 kPa 

23

,

178

667

,

5

5

,

18

7

,

1

2

=

=

p

e

 kPa 

Współczynnik 

β 

przestrzennego działania odporu i szerokość zastępcza płyty b

z

 : 

42

,

1

2

,

1

7

,

1 =

=

h

H

 

→  

β

 = 2,2  

→  

64

,

2

2

,

1

2

,

2

=

=

z

b

m  > a = 2,4 m  

→  b

z

 = a = 2,4 m 

Wypadkowa odporu:  

1

,

332

4

,

2

2

,

1

2

23

,

178

42

,

52

=

+

=

p

E

 kN 

Obliczeniowa wartość maksymalnej siły w ściągu: 

S

max

 

=

=

=

1

,

14

2

,

1

1

,

332

8

,

0

2

,

1

8

,

0

a

p

E

E

 248,8 kN 

p = 15 kN/m

2

 

S

max

 = ? 

grunt zasypowy: 
Ps, I

D

 = 0,75 

γ

 = 18,5 kN/m

3

 

φ

 = 34,5

° 

płyta 1,2

×1,2×0,15 m 

rozstaw  a = 2,4 m 

-0,5 

-1,7 

 0,0 

S

max

  

e

a1

 

e

a2

 

e

p1

 

e

p2

 

E

a

 

E

p

 

background image

 

2

Zadanie przykładowe nr 9.2. 

Polecenie:

 Policzyć nośność kotwiącą bloku betonowego przedstawionego poniżej. 

 

 

Warunki gruntowe takie same jak w przykładzie wyżej stąd: 
  

277

,

0

=

a

K

,     

667

,

5

=

ph

K

 

72

,

6

277

,

0

)

5

,

18

5

,

0

0

,

15

(

1

=

+

=

a

e

 kPa,     

87

,

12

277

,

0

)

5

,

18

7

,

1

0

,

15

(

2

=

+

=

a

e

 kPa 

1

,

14

2

,

1

2

,

1

2

87

,

12

72

,

6

=

+

=

a

E

 kN 

42

,

52

667

,

5

5

,

18

5

,

0

1

=

=

p

e

 kPa,      

23

,

178

667

,

5

5

,

18

7

,

1

2

=

=

p

e

 kPa 

42

,

1

2

,

1

7

,

1 =

=

h

H

 

→  

β

 = 2,2  

→  

64

,

2

2

,

1

2

,

2

=

=

z

b

m  > a = 2,4 m  

→  b

z

 = a = 2,4 m 

1

,

332

4

,

2

2

,

1

2

23

,

178

42

,

52

=

+

=

p

E

 kN 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p = 15 kN/m

2

 

S

max

 = ? 

grunt zasypowy: 
Ps, I

D

 = 0,75 

γ

 = 18,5 kN/m

3

 

φ

 = 34,5

° 

blok 1,2

×1,2×1,5 m 

rozstaw  a = 2,4 m 

-0,5 

-1,7 

 0,0 

p = 15 kN/m

2

 

S

max

  

e

a1

 

e

a2

 

e

p1

 

e

p2

 

Q

1

 = E

p

 

Q

2

 = E

a

 

G

1

 

Q

3

 

Q

4

 

G

2

 

S

max

  

Q

1

 = E

p

 

Q

2

 = E

a

 

E

0

 

Q

5

 

Q

5

 

E

0

 

S

max

  

Widok z góry 

a =

 2,4 m 

1,2 m 

1,2 m 

1,2 m 

1,5 m 

background image

 

3

Wartości sił Q

i

 : 

    

1

,

332

1

=

=

p

E

Q

 kN 

    

1

,

14

2

=

=

a

E

Q

 kN 

    Q

3

 - pominięto ze względu na małą wartość 

    Obliczenie siły Q

4

 - siła tarcia podstawy bloku o grunt 

    Przyjęto kąt tarcia gruntu o podstawę bloku: 
    

δ

4

 = 

φ

 = 34,5

° (blok betonowany wprost na gruncie) 

    Ciężary: 
    

65

,

16

5

,

18

5

,

0

5

,

1

2

,

1

1

=

=

G

 kN 

    

84

,

51

0

,

24

2

,

1

5

,

1

2

,

1

2

=

=

G

 kN 

    

49

,

68

84

,

51

65

,

16

2

1

=

+

=

G

G

 kN 

    

1

,

47

5

,

34

tan

49

,

68

tan

)

(

4

2

1

4

=

°

=

+

=

δ

G

G

Q

 kN 

Obliczenie siły Q

5

  

Wariant I - siła Q

5

 pochodzi od tarcia na ścianach bocznych bloku 

Wariant II - siła Q

5

 pochodzi od tarcia pod podstawą bryły gruntu miedzy blokami 

Decyduje ten wariant, który da mniejszą wartość siły Q

5

 

Ad. Wariant I: 

    Przyjęto kąt tarcia gruntu o ściany bloku: 
    

δ

5

 = 

φ

/2 = 34,5°/2 = 17°  (blok betonowany w deskowaniu systemowym) 

    Parcie spoczynkowe gruntu na ściany boczne bloku: 
    

434

,

0

5

,

34

sin

1

sin

1

0

=

°

=

=

φ

K

 kN 

    

01

,

4

434

,

0

5

,

18

5

,

0

01

=

=

e

 kPa 

    

65

,

13

434

,

0

5

,

18

7

,

1

02

=

=

e

 kPa 

    

89

,

15

5

,

1

2

,

1

2

65

,

13

01

,

4

0

=

+

=

E

 kN 

    

72

,

9

17

tan

89

,

15

2

tan

2

5

0

5

=

°

=

=

δ

E

Q

I

 kN 

Ad. Wariant II: 

        

9

,

38

5

,

34

tan

)

2

,

1

5

,

1

5

,

18

7

,

1

(

tan

5

=

°

=

=

φ

g

II

G

Q

 kN 

Ostatecznie:    

72

,

9

5

5

=

=

I

Q

Q

 kN 

Nośność bloku: 

S

max

 = 

=

=

+

+

=

72

,

374

8

,

0

)

72

,

9

1

,

47

1

,

14

1

,

332

(

8

,

0

8

,

0

i

Q

300,0 kN

 

Wniosek: stosowanie bloków jest mało opłacalne w stosunku do płyt kotwiących.