mgr in. Anna Grska-Pawliczuk Projekt muru oporowego
1
ciany oporowe s to budowle przeznaczone do utrzymania w stanie
statycznym
gruntw rodzimych lub nasypowych, albo innych materiaw
rozkruszonych lub sypkich
(Sieczka i in., 1982).
CIANY OPOROWE
CIANY OPOROWE ELBETOWE
CIANY OPOROWE MUROWE
KONSTRUKCJE Z GRUNTU ZBROJONEGO
INNE lekkie konstrukcje oporowe
masywne gwodziowanie
lekkie geosyntetyki
.
Siy dziaajce na mur oporowy.
Rys. Siy dziaajce na mur oporowy (www.karnet.up.wroc.pl)
Grunt charakteryzuje si takimi parametrami geotechnicznymi
jak:
- ciar objtociowy [t/m3],
- spjno cu [kPa],
- kt tarcia wewntrznego [],
- kt tarcia gruntu o cian 2(n) []
mgr in. Anna Grska-Pawliczuk Projekt muru oporowego
2
Spjno powoduje, i parcie w gruncie niespoistym jest wiksze ni w
gruncie spoistym
natomiast odpr jest mniejszy.
W polskiej normie PN-83-B-03010 podano zasady okrelania kta
tarcia gruntw 2(n) o
cian oporow, ktry naley wyznaczy dla charakterystycznej wartoci
kta tarcia
wewntrznego ( ). Jeeli grunt za cian oporow jest odwodniony,
warto 2(n) mona
wyznaczy za pomoc tabeli 6:
Tabela 1. Zalecane wartoci kata tarcia gruntu o cian 2(n)
(PN-83-B-03010)
Rodzaj
gruntu
Graniczne parcia gruntu Graniczny odpr gruntu
Rodzaj ciany Rodzaj ciany
Idealnie
gadka
Betonowa
gadka
Betonowa
szorstka
Idealnie
gadka
Betonowa
gadka
Betonowa
szorstka
Niespoisty 0 + + 0 - -
Spoisty 0 + + 0 - -
ciany idealnie gadkie wykonane s z metali, betonu pokrytego
twardymi materiaami
izolacyjnymi o duym stopniu gadkoci lub specjalnie wyprawionymi.
ciany betonowe gadkie
okrela si jako ciany wykonane w szalunkach inwentaryzacyjnych, a
betonowe szorstkie jako
ciany wykonane w deskowaniu z tarcicy.
Rys. 1. Zaleno kta tarcia gruntu a kierunku dziaania si
wywoujcych przemieszczenie
W normie PN-83/B03010 podane s wzory na parcie graniczne dla
rnych przypadkw.
W przypadku, gdy ciana jest pionowa a naziom poziomy, obciony
rwnomiernie 2(n) = 0.
mgr in. Anna Grska-Pawliczuk Projekt muru oporowego
3
Obliczenia ciany pytowo ktowej wedug Eurokodu 7
1. Opis techniczny
Oglna charakterystyka obiektu budowlanego
Projekt dotyczy elbetowej ciany oporowej pytowo-ktowej
podtrzymujcej naziom
(zabezpieczajca nasyp) o h = 2,90 m. Naziom jest obciony.
Zadaniem ciany jest bezpieczne przeniesienie obcienia na podoe
gruntowe.
Podstawa i ciana wykonana jest jako monolityczna konstrukcja
elbetowa.
Posadowienie podstawy konstrukcji przewiduje si na gboko Dmin =
1,20 m.
Materiay
Podkad betonowy:
- wykonany z betonu C7,5 na podsypce piaskowej gr. 10 cm.
ciana oporowa:
- cian wykonano z betonu C30/37, zagszczonego wibratorami
wgbnymi,
- zbrojenie ciany wykonane ze stali A-III 34GS,
- zbrojenie ciany wykonano z prtw 16 co 20 cm
- zbrojenie rozdzielcze wykonano z prtw 6 co 20 cm
Warunki gruntowo wodne
W podou stwierdzono trzy rodzaje gruntw, ktre zalegajcych
na:
0,00 2,80 m - pospka Po, ID = 0,65 (zastosowany do zasypki)
2,80 6,00 m - glina piaszczysta Gp, IL = 0,23.
Nie stwierdzono wystpowanie wody gruntowej w badanym przelocie
gruntu.
Dylatacja muru oporowego
Zaprojektowano dylatacje o szerokoci 20 mm przecinajc cian
oporow od korony do
spodu fundamentu zgodnie z poudniowych usytuowaniem. W szczelin
dylatacyjn naley z
obu stron muru wprowadzi na gboko ~ 4 cm sznur konopny nasczony
asfaltem
izolacyjnym. Przerwa dylatacyjna znajduje si w poowie dugoci
muru.
mgr in. Anna Grska-Pawliczuk Projekt muru oporowego
4
Izolacja muru oporowego
Izolacj wykonuje si poprzez trzykrotne smarowanie powierzchni
stykajcych si z
gruntem lepikiem asfaltowym na gorco. Styki dylatacyjne od
strony naziomu na caej
wysokoci muru, po wypenieniu szczeliny pomidzy sznurem konopnym
a powierzchni muru
kitem elastycznym, naley zakry opaskami z papy asfaltowej o
szerokoci nie mniejszej ni 20
cm. Paski papy powinny by przyklejone za pomoc asfaltu
izolacyjnego i szczelnie przylega
do powierzchni muru.
Licowanie cian muru oporowego
Licowanie cian naley wykona od spodu kapinosu do projektowanego
poziomu terenu
na caej dugoci muru. Jako okadziny naley uy pytek betonowych
upanych (beton
fakturowy) o gruboci 3,0 cm, kolorze naturalnego kamienia.
Okadzin naley przytwierdzi do
muru za pomoc zaprawy plastycznej marki 8 MPa gruboci 1,5 2,0
cm.
Podstawa opracowania
- materiay z zaj przedmiotu Fundamentowanie
- - PN-81/B-03020 Grunty budowlane. Posadowienie bezporednie
budowli. Obliczenia
statyczne i projektowanie.
- PN-82/B-02000 Obcienia budowli. Zasady ustalania wartoci.
- PN-83/B-03010 ciany oporowe. Obliczenia statyczne i
projektowanie.
- PN-86/B-02480 Grunty budowlane. Okrelenia, symbole, podzia i
opis gruntw.
- PN-90/B-03000 Projekty budowlane. Obliczenia statyczne.
- PN-EN 1997-1:2008 Eurokod 7. Projektowanie geotechniczne, cz
1: Zasady oglne.
- PN-EN 1997-1:2008/AC Eurokod 7. Projektowanie geotechniczne cz
1: Zasady oglne.
- PN-EN 1997-1:2008/Ap2 Eurokod 7. Projektowanie geotechniczne
cz 1: Zasady oglne.
- PN-EN 1992-1-1:2004 Eurokod 2 Projektowanie konstrukcji z
betonu.
2. Wstpne przyjcia wymiarw
Wstpne wymiary ciany zaleca si przyjmowa wg przykadw podanych w
ksice
Kobiaka i Stachurskiego tom III; ewentualnie wg poniszego
rysunku. Gboko posadowienia
Dmin > hz gbokoci przemarzania. Dla wszystkich typw murw
zagroonych polizgiem w
postawie celowe moe by wykonanie szorstkiej powierzchni kontaktu
podstawy fundamentu z
mgr in. Anna Grska-Pawliczuk Projekt muru oporowego
5
gruntem (wykonujc wylewk chudego betonu ok. 5cm), nachylenie
podstawy lub/i
zaprojektowanie ostrogi.
Rys. 1 Wstpne wymiary ciany pytowo-ktowej wg dr in. A.
Niemunisa
Rys. 2 Wstpne wymiary ciany oporowej pytowo-ktowej (opracowania
dr in. P. Srokosza)
mgr in. Anna Grska-Pawliczuk Projekt muru oporowego
6
Przyjto pytowo-ktow cian oporow z naziomem 2,90 m, posadowion
na
gbokoci 1,20 m.
Podstawowe wymiary ciany oporowej:
- wysoko cakowita ciany H = 4,10 m,
- szeroko podstawy ciany B = 2,60 m,
- wysoko podstawy na krawdzi d = 0,30 m,
- wysoko podstawy w miejscu poczenia ze cian = 0,50 m,
- grubo ciany w koronie = 0,30 m.
mgr in. Anna Grska-Pawliczuk Projekt muru oporowego
7
Schemat zabezpieczenia uskoku naziomu:
Na podstawie PN-B-06050:1999 Roboty ziemne, pkt. 3.4.5.2. ust.
d), przyjto nachylenie
skarpy 1:1.5 (wykopy tymczasowe do 4m w gruntach niespoistych i
spoistych w stanie
plastycznym). Odstpstwa od przyjtego nachylenia w kierunku
bardziej stromych przebiegw
naley uzasadni obliczeniami statecznoci profilowanej skarpy.
3. Ustalenia parametrw geotechnicznych podoa
Charakterystyczne wartoci parametrw geotechnicznych zostay
wyznaczone
w bezporednich badaniach.
dla gruntw niespoistych (nieplastycznych): rys.3 (kt tarcia
wewntrznego ) oraz
tab.1 (gsto objtociowa ),
dla gruntw spoistych: rys. 4 (kt tarcia wewntrznego ) i 5 (spjno
c) oraz tab.2
(gsto objtociowa ).
Rodzaj gruntu Przelot [m]
ID/L(n) [-]
[t/m3]
[kN/m3]
[kN/m3]
[]
[]
cu [kPa]
Mo [MPa]
M [MPa]
Po, mw 0,0 2,8 0,65 1,75 17,17 16,17 39,6 0,83 - 190 190
Gp (B) 2,8 - 6,0 0,23 2,20 21,58 20,58 17,2 0,31 29 33 44
Wskanik skonsolidowania gruntu: = ;
Ciar objtociowy gruntu: = [ / ];
przyspieszenie ziemskie: = 9,81 / ;
Gsto objtociowa gruntu poniej ZWG:
= (1 )( ) [ / ]
1:1.5
1:1.5
gruntzasypowy
gruntzasypowy
gruntrodzimy
gruntrodzimy
mgr in. Anna Grska-Pawliczuk Projekt muru oporowego
8
Porowato gruntu: = []
Gsto waciwa szkieletu gruntowego: [ / ]
Gsto objtociowa szkieletu gruntowego: [ / ]
=100
100 + [%]
Wilgotno: [%]
Warto obliczeniowa parametru geotechnicznego wedug Eurokodu7 dla
podejcia
obliczeniowego DA2 rwna jest wartoci charakterystycznej, poniewa
wspczynnik
materiaowy m=1.0.
4. Obliczenia statyczne ciany oporowej pytowo ktowej
Typ muru: pytowo-ktowy.
EC7 w Polsce zaleca stosowanie podejcia obliczeniowego 2 dla
murw oporowych przy
wyparciu GEO i polizgu EQU. Zwykle, gdy mur nie jest zbudowany
na stoku, to nie sprawdza
si statecznoci oglnej. Dla statecznoci oglnej zalecane jest
podejcie obliczeniowe 3.
Wspczynniki czstkowe dla stanw GEO/STR oraz EQU.
Podejcie obliczeniowe 2
Stany GEO/STR Stany EQU
oddziaywania
stae niekorzystne ( )
1,35 1,1
korzystne ( )
1,0 0,9
zmienne niekorzystne ( )
1,5 1,5
waciwoci gruntu
tan ( )
1,0 1,25
efektywna spjno ( )
1,0 1,25
wytrzymao bez odpywu 1,0 1,4
mgr in. Anna Grska-Pawliczuk Projekt muru oporowego
9
( )
ciar objtociowy ( )
1,0 1,0
opory gruntu dla cian
oporowych
wypieranie ( )
1,4
opr ze wzgldu na polizg ( )
1,1
opr graniczny ( )
1,4
4.1. Ustalenie obcie
Do oblicze statecznoci ciany mona przyj geometri uproszczon:
ciar ciany oporowej;
ciar gruntu zasypowego;
Sia rwnowaca obcienie stae ;
parcie jednostkowe na wirtualn cian;
= +
parcie jednostkowe od obcienia ;
mgr in. Anna Grska-Pawliczuk Projekt muru oporowego
10
parcie jednostkowe od ciaru gruntu;
parcie bierne od strony zewntrznej muru oporowego;
dugo odsadzki przedniej;
dugo odsadzki tylnej;
grubo ciany w miejscu poczenia z podstawa;
wysoko uskoku naziomu;
rednia grubo zasypki na odsadzkach (przednia odsadzka);
rednia grubo pyty;
sia parcia od obcienia liczona na 1 muru oporowego;
sia parcia od ciaru gruntu liczona na 1 muru oporowego;
sia parcia biernego. Zwykle w obliczeniach statecznoci jest
pomijana, gdy aktywuje si po znacznym przesuniciu muru i w czasie
eksploatacji mur moe by odkopany.
4.1.1. Obcienie pionowe
W projekcie wystpuj obcienia stae od ciaru konstrukcji i
obcienia stae od
gruntu lecego na postawie muru oporowego. Naziom jest obciony si
qn = 5 kPa.
Gk obcienie stae charakterystyczne
Eagh,kQ1
Q2
Q3O
G1
G
Eagv,k
Epgv,k
P
AFSa
Epgh,k
0,00
mgr in. Anna Grska-Pawliczuk Projekt muru oporowego
11
Gd obcienie stae obliczeniowe
Obcienia objtociowe charakterystyczne i obliczeniowe
Gn wspczynnik obcie staych niekorzystnych
Gk wspczynnik obcie staych korzystnych
Gi Materia
[kN/m3] Warto charakterystyczna obc. [kN] Gk/Gn Wartoci
obliczeniowe
obcie Gi [kN]
Q1 Beton na kruszywie kamienny, zbrojony, zagszczony
25.0 0,5 0,30 3,2 1,0 25 1,0 / 1,35 12,0 / 16,2
Q2 0,30 3,6 1,0 25 1,0 / 1,35 27,0 / 36,45
Q3 2,60 0,5 1,0 25 1,0 / 1,35 32,5 / 43,88
G1 Pospka wilgotna, rednio zagszczona
17,17 17,17 1,4 3,6 1,0 1,0 / 1,35 86,54 / 116,83
G2 17,17 0,70 0,6 1,0 1,0 / 1,35 7,21 / 9,74
Gk = 165,25 Gdn= 165,25 [kN]
Gdk= 223,09[kN]
Obcienia powierzchniowe charakterystyczne i obliczeniowe
Obc. Rodzaj obcienia
p, q [kPa]
Warto charakterystyczna obc. [kN] Gk/Gn Wartoci obliczeniowe
obc. Pik/Pin [kN]
P Stae konstrukcyjne
5.0 1,4 1,0 5 1,0 / 1,35 Pdn =7,0 / Pdk = 9,45
4.1.2. Obcienie poziome
W projektowaniu geotechnicznym wedug europejskich i polskich
norm moemy
wyodrbni nastpujce rodzaje parci i odporw, uzalenionych od
wartoci stosunku
maksymalnych przemieszcze ciany oporowej do jej wysokoci :
- parcie graniczne, gdy
- parcie porednie, gdy 0 < <
- parcie spoczynkowe, gdy = 0
- odpr poredni, gdy 0 < <
- odpr graniczny, gdy
mgr in. Anna Grska-Pawliczuk Projekt muru oporowego
12
Zarwno Eurokod 7, jak i Polska Norma PN-83/B-03010 uzaleniaj
warto parcia i odporu
gruntu od rodzaju oraz wielkoci dopuszczalnych przemieszcze i
odksztace, ktre mog
wystpi w rozpatrywanych stanach granicznych konstrukcji oporowej
(Wysokiski, 2011).
Dla wirtualnej paszczyzny pionowej i poziomego naziomu,
obliczenia parcia i odporu graniczne
gruntu opieraj si na teorii Rankinea (analogicznie jak
obliczenia wedug polskich norm).
Decyzje wyboru waciwego parcia i odporu, Eurokod 7 pozostawia
projektantowi w oparciu o
jego dowiadczenie.
W Eurokodzie 7 oznaczenia dla parci i odporw gruntu s
niezrozumiae i mylce, co
zauway Lech Wysokiski w swoim Poradniku.
Przyjty w poradniku sposb oznaczania par odbiega od przyjtego w
PN-EN1997-1. W
Eurokodzie jednostkowe parcia i odpory graniczne oznaczone
symbolami i . Oznaczenia
obcie symbolem napre moe by mylce. Poza tym przy tych
oznaczeniach, wypadkowe
par i odporw naleaoby oznacza symbolem i , co nie jest wygodne.
W komentarzu
do normy wypadkowe parcia i odporu granicznego oznaczono
odpowiedni symbolami i .
Nie jest to jednak waciwe, bo w PN-EN1997-1 liter oznacza si
obcienie zakotwienia. W
zwizku z powyszym w poradniku przyjto oznaczenia par, jak w
stosowanej dotychczas
polskiej normie (Wysokiski, 2011).
Kierujc si powyszymi rozwaaniami, do oblicze zastosowano
symbolik wedug PN-
83/B-03010.
Parcie spoczynkowe jest to wypadkowa sia dziaajca od gruntu na
cian oporow, przy braku
moliwoci poziomych przemieszcze konstrukcji lub gdy
przemieszczenie jest mniejsze ni
(5 10 ).
Jednostkowe parcie spoczynkowe wyznaczamy wzorem:
e0 = xp = zp K0
gdzie: zp naprenia od obiektu budowlanego,
K0 wspczynnik parcia spoczynkowego
W przypadku poziomej powierzchni terenu i gruntw normalnie
skonsolidowanych
wspczynnik parcia spoczynkowego K0 wyznacza si ze wzoru:
= (1 )
gdzie: - efektywny kt tarcia wewntrznego []
mgr in. Anna Grska-Pawliczuk Projekt muru oporowego
13
4.1.2.1. Parcie czynne gruntu
Parcie czynne gruntu jest to wypadkowa sia dziaajca od strony
orodka gruntowego
powodujca przemieszczenie konstrukcji lub jej elementu w
kierunku od gruntu.
Graniczne wartoci parcia gruntu na pionow cian, wywoane przez
grunt o ciarze
objtociowym , oraz rwnomierne obcienie pionowe naziomu (q), kt
oporu cinania ( ) i
kohezj (c) naley wyznacza z nastpujcych wzorw:
a(z) = Ka [dz + q u ] + u c Kac
- gdzie caka od powierzchni terenu do gbokoci z okrelana jest
wzorem:
Kac = 2[Ka (1 + a/c)], ograniczone do 2,56Ka
Pomijajc we wzorze parcie wody (u = 0), przyczepno gruntu do
ciany (a = 0), ktra nie ma
istotnego wpywu i spjno (c = 0) dla gruntw niespoistych
otrzymujemy znana posta wzoru
na skadow poziom parcia od gruntu w postaci :
( ) = = [ + ]
gdzie: - wspczynnik granicznego parcia poziomego gruntu,
odczytany z rys. C.1.1
(Eurokod 7- PN-EN 1997-1-2008/AC)
mgr in. Anna Grska-Pawliczuk Projekt muru oporowego
14
Przyjmujc idealnie gadk powierzchni ciany oporowej oraz
projektujc cian poziom
i naziom poziomy , kat tarcia na styku konstrukcji z gruntem
rwnie jest rwny
zero (Krasiski, 2004).
- ciar objtociowy gruntu za cian,
mgr in. Anna Grska-Pawliczuk Projekt muru oporowego
15
q- pionowe obcienie naziomu,
q = 5 [kPa]
u cinienie wody w porach gruntu
= = 0
gdzie: = 10
- ciar objtociowy wody,
= 0 [m] - wysoko supa wody w rozpatrywanym punkcie
Wyznaczenie jednostkowego parcia gruntu:
- od obcienia naziomu
= = 5 0,24 = 1,2
- dla z = 0,00 m
= = 0,24 17,17 0 = 0
- dla z = H = 4,10 m
= 0,24 17,17 4,10 = 16,90
Wypadkowa parcia gruntu
dla prostoktnego rozkadu jednostkowego parcia od obcienia
naziomu:
= = 1,2 4,10 = 4,92
dla trjktnego rozkadu jednostkowego parcia:
= 2 =16,90
2 4,10 = 34,65
; = = 4,92 + 34,65 = 39,57
Punkt zaczepienia wypadkowej parcia na wysokoci hE od podstawy
muru oporowego
dla prostoktnego rozkadu jednostkowego parcia od obcienia
naziomu:
mgr in. Anna Grska-Pawliczuk Projekt muru oporowego
16
=12 =
13 4,10 = 2,05
[ ]
dla trjktnego rozkadu jednostkowego parcia:
=13 =
13 4,10 = 1,37
[ ]
4.1.1.2. Parcie bierne gruntu
Parcie bierne (odpr) gruntu jest to wypadkowa sia dziaajca od
strony orodka gruntowego
spowodowana przemieszczeniem konstrukcji lub jej elementu w
kierunku gruntu.
Przy okrelaniu wartoci granicznej parcia gruntu naley uwzgldni
wzgldne przemieszczenie
gruntu i ciany w stanie granicznym oraz odpowiadajcy im ksztat
powierzchni polizgu.
Zalecany sposb wyznaczania wartoci jednostkowego odporu
granicznego podany jest w
zaczniku C.1 normy PN-EN 1997-1:2008/AC. Okrelamy go wzorem:
p(z) = Kp [dz + q u ] + u + cKpc
- gdzie caka od powierzchni terenu do gbokoci z okrelana jest
wzorem:
Kpc = 2[Kp(1 + a/c)], ograniczone do 2,56 Kp
Przyjmujca zaoenia jak dla parcia gruntu w wzorze 2.40, warto
jednostkowego odporu
granicznego, skraca si do postaci:
( ) = = [ + ]
Oznaczenia: a przyczepno (adhezja) pomidzy gruntem i cian,
c spjno gruntu,
Kp wspczynnik poziomego odporu gruntu,
q pionowe obcienie naziomu,
z odlego pionowa (gboko) wzdu powierzchni ciany,
kt pochylenia powierzchni gruntu za cian (zwrot dodatni do
gry),
kt tarcia pomidzy cian a gruntem,
cakowity ciar objtociowy gruntu za cian,
p(z) cakowite naprenie normalne do ciany na gbokoci z (odpr
graniczny).
ciana pionowa, naziomu poziomy obciony, ciana gadka.
- wspczynnik poziomego odporu gruntu, odczytany z rys. C.2.1
(Eurokod 7- PN-EN
1997-1-2008/AC:2009)
mgr in. Anna Grska-Pawliczuk Projekt muru oporowego
17
Do obliczenia napre przyjto uproszczon wersje wzoru.
mgr in. Anna Grska-Pawliczuk Projekt muru oporowego
18
( ) = [ + ]
1) z = 0
( ) = 0 [ ]
2) z = 1,20 m
( , ) =
Wyznaczenie jednostkowego parcia gruntu:
=
Parcie bierne gruntu:
- dla z = 0,00 m
- dla z = H = 1,20 m
Wypadkowa odporu gruntu:
dla trjktnego rozkadu jednostkowego parcia:
; = 2
punkt zabezpieczenia wypadkowej parcia na wysokoci hE od
podstawy muru oporowego:
=13
UWAGA: Zakadajc, e konstrukcja moe by odkopana z lewej strony
pomijamy
obliczenia parcia biernego (odporu) gruntu, co za tym idzie nie
uwzgldniamy go przy
liczeniu statecznoci konstrukcji.
mgr in. Anna Grska-Pawliczuk Projekt muru oporowego
19
4.2. Wyliczenie obliczeniowego oporu jednostkowego obcienia w
podstawie
fundamentu
Moment obracajcy wzgldem rodka geometrycznego fundamentu
=
Aby nie byo odrywania powinien by speniony warunek:
6
Dopuszcza si odrywanie, ale:
Jeeli > nie mona uywa wzorw podanych w EC7. Naley dy do tego,
aby mimord
< , tak bdzie jeeli prawidowo dobierze si propozycj podstawy
muru oporowego.
Sia pionowa V od obcie staych
; = + = 172,25
= ; = 1,35 172,25 = 232,55[ ]
Sia pozioma H od gruntu
warto obliczeniowa siy poziomej w podstawie fundamentu
= + = 4,92 + 34,65 = 39,57 [ ]
Moment wzgldem rodka geometrycznego fundamentu Mk
e1 = - 0,60 [m] e2 = - 1,0 [m] e1 = 0,50 e2 = 0,25 [m] e3 = 0
[m]
mgr in. Anna Grska-Pawliczuk Projekt muru oporowego
20
; = ( + ) + + + =
; = (86,54 + 7) 0,6 7,21 1,0 12,0 (0,50) + 27,0 (0,25) + 32,5 0
+ 4,92
2,05 + 34,65 1,37 = 21,39 [ ]
Obliczenie wielkoci mimorodu wzgldem rodka podstawy muru:
= ;V ;=
21,39172,25 = 0,12
[ ]
= 0,12 6 = 0,45 [ ]
Warunek zosta speniony. Odrywanie nie wystpi.
Ea2Q2
Q1
Q3 O
G1
G2
0,00
Ea1
P
mgr in. Anna Grska-Pawliczuk Projekt muru oporowego
21
4.3. Sprawdzenie warunku na wypieranie gruntu przez
fundament
W przypadku zalegania gruntw niespoistych w poziomie
posadowienia muru obliczenia
prowadzone s dla gruntu z odpywem.
Aby zachowa stateczno na wypieranie gruntu przez fundament naley
speni
warunek:
Wedug Eurokodw ciana oporowa traktowana jest jako awa
fundamentowa.
Jeeli warunek nie jest speniony naley zwikszy tyln odsadzk.
= 1,4 wspczynnik czciowy dla nonoci podoa (dla wyporu)
warto obliczeniowa siy pionowej dziaajcej w poziomie
posadowienia warto obliczeniowa oporu podoa dla warunkw z
odpywem
= + + 0,5 /
= 1,4
Liczymy na 1mb ciany oporowej dla ktrej ( / ) = 0 (jak dla awy
fundamentowej)
szeroko fundamentu 1mb
= 2 = 2,36 efektywna szeroko fundamentu ( < )
Po
Gp (B)
0,00
2,80 -
Wspczynniki nonoci
mgr in. Anna Grska-Pawliczuk Projekt muru oporowego
22
= 45 + 2 =( , ) 45 +
39,62 = 28,58
= 1 = (28,58 1) (39,6) = 27,58 1,21 = 33,34
= 2 1 2 szorstka podstawa fundamentu
= 2 (28,58 1) (39,6) = 45,63
Wspczynniki nachylenia podstawy fundamentu:
= = (1 ) = 1 0 (39,6) = 1
= 0 kt nachylenia podstawy fundamentu do poziomu
= 1
= 1
Wspczynniki ksztatu fundamentu prostoktnego wynosz:
= 0,12 = 2 = 2,36
= 1 + = 1 +2,361,0 sin (39,6) = 2,50 []
= 1 0,3 = []
= 1
1 []
Wspczynnik nachylenia wypadkowej oblicza si wedug rwna:
= = 2 +
1 +=
2 + 2,361,0
1 + 2,361,0
= 1 ;; +
[]
= 1 ;; +
[]
mgr in. Anna Grska-Pawliczuk Projekt muru oporowego
23
= 1 []
Nono graniczna w warunkach z odpywem
= + + 0,5
= = 1,2 17,17 = 20,60
= 0 gdy z lewej strony mur zostanie odkopany
= ; ;
[ ]
Zgodnie z warunkiem:
Vd Rd
Warunek speniony. Nie wystpuje wypieranie gruntu spod
fundamentu.
Sprawdzenie warunkw w stropie warstwy sabej
Warunek uwzgldniajcy warstw sab, jeeli pod podstawa fundamentu
na gbokoci 2B,
zalega inny grunty sabsze:
Warstwa gruntu sabego to glina piaszczysta IL = 0,23 <
0,25
Sprawdzenie warunku:
Dla: =
> = = = , = 0,533 [ ]
= B + b = 2,60 + 0,533 = 3,133 [ ]
= L= 1,00 [mb]
UWAGA: Sprawdzenie warunku na wypieranie gruntu przez fundament
wykonujemy
analogicznie jak w projekcie drugim (posadowienie bezporednie
stopy
fundamentowej) korzystajc z zdobytej ju wiedzy.
mgr in. Anna Grska-Pawliczuk Projekt muru oporowego
24
4.4. Sprawdzanie statecznoci na przesunicie (polizg)
Oglny warunek:
+
obliczeniowa warto siy pionowej dziaajcej w podstawie
fundamentu;
obliczeniowa warto oporu na cinanie w poziomie posadowienia;
odpr gruntu ( = ), z uwagi, e ciana oporowa moe by odkopana,
zwykle warto odporu gruntu przyjmujemy Ep=0 (Rbd).
Warunek moe rwnie zapisa w napreniach:
warto obliczeniowa napre cinajcych wynikajca z oddziaywa;
= ; [ / ]
= ( )
; [ / ]
Jeeli uwzgldniamy obcienia zmienne:
= +
= + + + + +
warto charakterystyczna kta tarcia gruntu o podstaw
fundamentu;
=
kt tarcia w stanie krytycznym, mona przyj, e = dla gruntu o =
0,2 (PN-81/B-03020 Rys.3)
= 1 dla konstrukcji wylewanych w miejscu budowania;
= dla prefabrykatw;
( ) = ( ) = , poniewa = 1,0 dla podejcia obliczeniowego 2.
= 2
powinno by policzone dla ukadu si jakie wystpuj aktualnie;
= 1,1 wspczynnik czciowy dla oporw wg podejcia obliczeniowego 2,
dla polizgu.
mgr in. Anna Grska-Pawliczuk Projekt muru oporowego
25
W poziomi posadowienia
Hd Rd + Rp;d
= ; = 1,0 39,57 = 39,57 [ ]
= = = 1,0 165,25 = 165,25 [ ]
= ( ) = 165,25 33,5 = 109,38 [ ]
- dla szorstkiej podstawy fundamentu
= =39,6
1,25 = 33,5 []
, , [ ]
Warunek speniony
Naley rwnie obliczy wspczynnik wykorzystania nonoci
= 1
UWAGA: Dla wszystkich typw murw zagroonych polizgiem w postawie;
celowe moe
by wykonanie szorstkiej powierzchni kontaktu podstawy fundamentu
z
gruntem (wykonujc wylewk chudego betonu ok. 5cm), nachylenie
podstawy
lub/i zaprojektowanie ostrogi.
mgr in. Anna Grska-Pawliczuk Projekt muru oporowego
26
4.5. Sprawdzanie statecznoci na obrt
Warunek statecznoci na obrt:
Mod Mud
Warto momentu obracajcego zarwno jak i utrzymujcego obliczono
analogicznie jak
wedug Polskiej Normie.
Q1n = 12,0 [kN] G1n = 86,54 [kN] a1 = 1,80 [m] a4 = 0,70 [m]
Q2n = 27,0 [kN] G2k = 7,21 [kN] a2 = 1,55 [m] a5 = 2,30 [m]
Q3n = 32,5 [kN] Pk = 7,0 [kN] a3 = 1,30 [m] a1 = 1,80 [m]
= + = 4,93 2,05 + 39,57 1,37 = 64,30 [ ]
= + + + + + = 195,46 [ ]
Mod Mud
64,30 < 195,46
Warunek zosta speniony
Ea1
FSa
0,00 Ea2Q1
Q2
Q3
G1
G
P
A
mgr in. Anna Grska-Pawliczuk Projekt muru oporowego
27
4.7. Sprawdzanie oglnej statecznoci ciany oporowej i uskoku
naziomu
Warunek dla gruntw niespoistych:
Obliczanie statecznoci ciany oporowej metod Felleniusa
Dugo promienia koowo-walcowej powierzchni
rodek obrotu wyznacza si na prostej prostopadej przechodzcej
przez rodek podstawy
fundamentu. Pomienia R dla koowej linii polizgu oblicza si za
pomoc wzoru.
y = 0,26 = 0,17 4,10 = 1,06 [ ]; = 1,0 [ ]
= ( + ) + 2 =(4,10 + 0,7) +
2,602 = 5,26 [ ]
bn szeroko paskw w podziale metod Felleniusa
bn 0,1R
Wielkoci geometryczne an i hn odczytano z rysunku
mgr in. Anna Grska-Pawliczuk Projekt muru oporowego
28
Zestawienie wartoci trygonometrycznych
a1 0,63 h1 1,81 tg1 2,87 1 70,81a2 0,5 h2 2,51 tg2 1,40 2
54,46a3 0,5 h3 3,03 tg3 1,04 3 46,12a4 0,5 h4 3,41 tg4 0,76 4
37,23a5 0,5 h5 3,71 tg5 0,60 5 30,96a6 0,5 h6 3,94 tg6 0,46 6
24,70a7 0,5 h7 4,1 tg7 0,32 7 17,74a8 0 h8 1,2 tg8 0,00 8 0,00a9
0,5 h9 1,03 tg9 -0,34 9 -18,78a10 0,5 h10 0,82 tg10 -0,42 10
-22,78a11 0,5 h11 0,51 tg11 -0,62 11 -31,80a12 0,63 tg12 -0,81 12
-38,99
Wyznaczenie ciaru blokw
= 2
( )
( ) = +
2 ( ) = 1,0
O
12345678
9101113 12
mgr in. Anna Grska-Pawliczuk Projekt muru oporowego
29
( ) = +
2 ( ) = 1,35
=
( ) = ( ) 1,1 = 1,75 9,81 = 17,17 kNm
Wyznaczenie siy normalnej do powierzchni zbocza
=
Sia zsuwajca
=
Sia tarcia
= ( )
Gk GdG1n 9,79 9,788 S1 9,244 N1 3,22 T1 2,66G2n 18,5 18,54 S2
15,09 N2 10,78 T2 8,92G3n 23,8 23,78 S3 17,14 N3 16,48 T3 13,63G4n
27,6 27,64 S4 16,72 N4 22,01 T4 18,20G5n 30,6 30,56 S5 15,72 N5
26,20 T5 21,68G6n 32,8 32,83 S6 13,72 N6 29,83 T6 24,68G7n 34,5
34,51 S7 10,52 N7 32,86 T7 27,19G8n 158 212,8 S8 0 N8 212,76 T8
176,01G9k 9,57 12,92 S9 -4,16 N9 12,23 T9 10,12G10k 7,94 10,72 S10
-4,15 N10 9,88 T10 8,18G11k 3,52 4,751 S11 -2,5 N11 4,04 T11
3,34G12k 2,76 3,723 S12 -2,34 N12 2,89 T12 2,39
Gn = 1,0 S 87,34 N 383,18 T 314,60Gk = 1,35
Sia zsuwajca
=
=
= 1,0 - wspczynnik czciowy do oddziaywa staych niekorzystnych
(A2)
mgr in. Anna Grska-Pawliczuk Projekt muru oporowego
30
= 1,0 87,34 = 87,34 [ ]
Opr przeciw oddziaywaniu (sia tarcia)
=
=
;=
;
; = 1,0 wspczynnik czciowy do oporu (R3), (tabela 11)
warto obliczeniowa efektywnego kata tarcia wewntrznego
gruntu,
= =39,6
1,25 = 33,5 [],
= 1,25 wspczynnik czciowy do kta tarcia wewntrznego (A2),
(tabela 10)
=
:=
383,18 33,51,0 = 253,62 [ ]
Sprawdzenie warunku:
87,34 253,62 [ ]
Warunek zosta speniony
Projekt zosta zakoczony
mgr in. Anna Grska-Pawliczuk Projekt muru oporowego
31
1:1
2%2%
Po
Gp
OKADZINA TYPU "BETON UPANY
PYTKI BETONOWECHODNIKOWE 35x35x5 cm
HUMUS
PODSYPKA CEMENTOWO-PIASKOWA 1:4
PREFABRYKAT CIEKU WG KPED 01.05
KONSTRUKCJA MURUPREFABRYKAT ELBETOWY
TYPU "GARA"
NAWIERZCHNIA BITUMICZNA
BETON PODKADOWY KL.B7,5
PRZEKRJ POPRZECZNY MURU OPOROWEGOSKALA 1:20
UNIWERSYTET WARMISKO MAZURSKIKIERUNEK BUDOWNICTWO I st.
Autor projektu:
Sprawdza:
Rysunek:Imie i nazwisko
Obiekt: MUR OPOROWY
Przekrj poprzeczny muru oporowego
Data:
Rysunek nr: 1Skala: 1:20
KonstrukcjaBrana:
mgr in. Anna Grska-Pawliczuk Projekt muru oporowego
32
Literatura
- Biernatowski K., Dembicki E., Dzierawski K., Wolski W.:
Fundamentowanie.
Projektowanie i wykonawstwo. Tom I i II. Arkady, Warszawa
1987.
- Chmielewska I.: Stateczno ktowo-pytowej ciany oporowej wedug
Eurokodu 7.
Wyd. PB, Biaystok 2011.
- Jarominiak A.: Lekkie konstrukcje oporowe. WK, Warszawa
2000.
- Jdrzejewski W., Bartkowiak E., (1996). Geowkniny nowej
generacji waciwoci i
zastosowanie. Inynieria i Budownictwo, 11/1996, 625-627.
- Kosiski B., Wileski P., (1996). Zastosowanie krajowych
geotekstyliw w
budownictwie komunikacyjnym. Inynieria i Budownictwo, 11/1996,
628-630.
- Kobiak J., Stachurski W.: Konstrukcje elbetowe. Tom 3 Arkady,
Warszawa 1989.
- Krasiski A.: Wybrane zagadnienia projektowania cian oporowych.
Wyd. PG, Gdask
2004.
- Krzywosz Z., Garbulewski K. (1996) Geotekstylia jako materia
budowlany. Inynieria i
Budownictwo, 11/1996, 621-625.
- Kulczykowski M., (1991). Propozycja metody projektowania
zabezpiecze skarp i
nasypw za pomoc gwodziowania. Inynieria i Budownictwo, 12/1991,
477-480.
- apko A.: Projektowanie konstrukcji elbetowych. Arkady,
Warszawa 2001.
- Madej J., (1988). Zbrojenie gruntu metod gwodziowania.
Inynieria i Budownictwo,
12/1988, 409-412.
- Rolla S.: Geotekstylia w budownictwie drogowym. WK, Warszawa
1988.
- Sawicki A., (1996). Zasady obliczania cian oporowych z gruntu
zbrojonego. Inynieria i
Budownictwo, 7/1996, 419-423.
- Sieczka H., Steckiewicz R.: Projektowanie fundamentw. Wyd. PB,
Biaystok 1982.
- Starosolski W.: Konstrukcje elbetowe. Dostosowanie do przepisw
PN-B-03264:2002.
Tom II. PWN, Warszawa 2007.
- Starosolski W.: Konstrukcje elbetowe. Dostosowanie do przepisw
PN-B-03264:2002.
Tom III. PWN, Warszawa 2007.
- Stoker M., (1996). 40 lat mikrofali, 20 lat gwodziowania
gruntu. Gdzie jestemy teraz?
Inynieria i Budownictwo, 8/1994,354.
- Rybak Cz.: Fundamentowanie. Projektowanie posadowie.
Dolnolskie Wydawnictwo
Edukacyjne, Wrocaw 2001.
- Wysokiski L., Kotlicki W., Godlewski T.: Projektowanie
geotechniczne wedug
Eurokodu 7. Poradnik. ITB, Warszawa 2011.