UNIWERSYTET TECHNOLOGICZNO - PRZYRODNICZY

W BYDGOSZCZY

KATEDRA BUDOWNICTWA DROGOWEGO

Drogowe budowle inżynierskie

Rok IV, semestr VIII DUL

Rok akademicki 2007/2008

Temat: Zaprojektuj żelbetowy przyczółek mostowy w formie ściany oporowej

Wykonał: Przemysław Witczak

Grupa G

Zebranie obciążeń od przyczółka

Suma: 815,4 kN

Reakcje od mostu

- Dźwigar skrajny

Stan początkowy

(Mq) R=280,1 kN

Stan bezużytkowy

(Mq+M
)

R=383,4 kN

Stan użytkowy

R=535,6 kN

R(K)=96,2 kN

R(W)=56,0 kN

- Dźwigar pośredni

Stan początkowy

(Mq) R=280,1 kN

Stan bezużytkowy

(Mq+M
)

R=383,4 kN

Stan użytkowy

R=516,7 kN

R(K)=79,3 kN

R(W)=54,0 kN

Naprężenia pod fundamentem - most nieobciążony, przyczółek zasypany gruntem (rys. 1)

Parcie gruntu

• parcie czynne

• parcie spoczynkowe

Zasypanie przyczółka stanowi piasek gruby zagęszczony:
;
;

Naprężenia pod fundamentem dla mostu nieobciążonego, pojazd K na nasypie, (rys. 2)

Pole działania K

Wypadkowa parcia na ścianę przednią

Wypadkowa parcia od widma

Naprężenia pod fundamentem dla mostu nieobciążonego, pojazd K, widmo nad naziomem, hamowanie na nasypie (rys. 3)

Naprężenia pod fundamentem dla mostu obciążonego, pojazd K, widmo na moście, hamowanie na moście (rys. 4)

Naprężenia pod fundamentem - most obciążony, naziom nieobciążony, pojazd K na moście (rys. 5)

Obliczenie nośności gruntu pod fundamentem

D_min=2,2m

B=6,5m

Warunek został spełniony.

Obliczenie zbrojenia

• 
  Wspornik prawy
  

M=378,4 kNm

Ciężar płyty

Stal A-II

R_a=295 MPa

R_b=23,1 MPa

E_a=210 GPa

E_b=36,4 GPa

m

• Wspornik lewy
  

M=1570 kNm

Ciężar płyty

Stal A-II

R_a=295 MPa

R_b=23,1 MPa

E_a=210 GPa

E_b=36,4 GPa

m

Minimalne zbrojenie:

A_0min=0,4%*b*h=0,004*100*100=40 cm²

Przyjęto zbrojenie wspornika lewego i prawego 8
32 co 13cm

A₀=64 cm²

Przyjęto zbrojenie rozdzielcze
12 co 20 cm.

Obliczenie naprężeń i momentów w korpusie przyczółka

Do obliczenia ściany pionowej przyjęto schemat jak na rysunku:

P=90,59 kN

G=39,16 kN

P - ciężar słupa do wys. 6,5m

G- ciężar górnej części słupa

Schemat I

Grunt nieobciążony, stan bezużytkowy

Schemat II

Grunt nieobciążony, pojazd K i widmo na moście

Schemat III

Most nieobciążony, pojazd K na nasypie

Schemat IV

Most nieobciążony, pojazd K na nasypie, hamowanie

Schemat V

Pojazd K na moście, nasyp nieobciążony, hamowanie na moście

Najbardziej niekorzystny moment: +1130,9 kNm

- 61,61 kNm

Najbardziej niekorzystna reakcja: 665,4 kN

Obliczenie mimośrodów i naprężeń oraz przyjęcie zbrojenia

L₀=8,19 m

Mimośrody:

- mimośród siły ściskającej e₀

- mimośród przypadkowy

m

- mimośród wynikający z niezamierzonego wychylenia słupa

- mimośród wynikający z odkształceń drugiego rzędu

Mimośród e3=0,20 został pominięty, ponieważ e3=0,20<0,1*(e0+e1)=0,22m.

Mimośród całkowity: e_c=1,70+0,33+0,054=2,04m

Wpływ pełzania:

wpływu pełzania nie uwzględnia się.

Sprawdzenie rodzaju mimośrodu

0<e_c<r_u

R=23,1MPa

e_c=2,01>ru=0,86m Wniosek: mimośród jest duży.

Obliczenie mimośrodu zastępczego

e_z=e_c+0,5h-a=2,01+0,5*0,4-0,07=2,14m

Moment zastępczy

M_Z=N*e_z=665,4*2,14=1423,96 kNm

Położenie osi obojętnej z równania trzeciego stopnia

Przyjęto zbrojenie Aa=Aa'=100,98 cm²
30 co 7 cm

-współczynniki równania:

-

-

-

Rozwiązanie wielomianu x=0,152

Naprężenia w betonie

Wniosek: warunek nośności został spełniony.

Wyznaczenie naprężeń w stali.

Ściskanie

65MPa<295MPa

Warunek został spełniony.

Ścianę pionową należy zazbroić prętami
30 ze stali AII co 7 cm.

Pręty rozdzielcze
12 co 15 cm.