mathcad - rezistenta de calcul a pilotului
DESCRIPTION
Exemplu mathcad pentru calculul rezisetentei pilotilorTRANSCRIPT
2. Propunerea geometriei și localizării pilotului
Conform numărului de ordine, corespunde fișa de foraj cu nr. 6( vezi figura alăturată).
Alegem să localizăm baza pilotul într-un strat necoezivdeoarerce capacitatea portantă într-un astfel de strat este multmai însemnată decât dacă am prescrie baza într-un stratcoeziv.
Cum baza pilotului trebuie să pătrundă pentru min. 1 m înstratul respectiv, iar sub aceasta lungimea sratului similar săatingă minim 1,3 x diametrul pilotului, alegem:
db 1.5m:= rb 0.75m:= - diametrul respectiv, razapilotului
Lpilot 28m:= - lungimea pilotului
Conform datelor de temă:
CRsup 12.2− m:= HR 1.70m:= - cota superioară aradierului, respectivgrosimea/înălțimea sa
CRinf CRsup HR−:= CRinf 13.9− m= - cota inferioară aradierului
D Lpilot CRinf+:= D 14.1m= - fișa pilotului
Caracterizarea piloților:- din beton armat;- de dislocuire;- cu secțiune transversală constantă;- executați pe loc, prin forare, cu tubaj recuperabil;- cu diametru mare (> 600 mm);- flotanți;- verticali;- cu radier jos.
γba 25kN
m3
⋅:=
EIz
π db4
⋅
64:= Iz 0.249m
4=
Gpi
π db2
⋅
4D⋅ γba⋅:=
Gpi 622.919 kN⋅= - Greutatea unui pilotIp
π db4
⋅
32:= Ip 0.497m
4=
G 12.5 GPa⋅:= GJ Ip G⋅:= GJ 6.213 106
× kN m2
⋅⋅=
3. Determinarea valorii de calcul a rezistenței pilotului izolat la solicitări axiale șilaterale conform NP 123:2009
Rcd Rbd Rsd+=Rbk
γb2
Rsk
γs2+=
Ab qbk⋅
γb2
U Σ qski li⋅( )⋅
γs2+= - valoarea de calcul a capacițății portante
ultime la compresiune a piloților flotanțiexecutați pe loc.
γb2 1.2:= - coeficient parțial de siguranță ales conform Tabelului 7 din NP 123:2009
γs2 1.70:= - coeficient parțial de siguranță ales conform Tabelului 8 din NP 123:2009
Ab
π db2
⋅
4:= Ab 1.767m
2= - suprafața bazei pilotului
qbk α γd db⋅ Nγ⋅ γd1 Dc⋅ Nq⋅+( )⋅= - valoarea caracteristică a presiunii pe bază
α 0.3:= - coeficienți determinat în funcție de gradul de îndesare ID al pământului de la baza
pilotului, ales conform Tabelului 10 din NP 123:2009β 20:=
γd 10kN
m3
⋅:= - valoarea de calcul a greutății volumice a pământului de sub baza pilotului
γd1
19 14.1−( )m 20kN
m3
⋅
⋅ 2m 10kN
m3
⋅
⋅+ 6m 20kN
m3
⋅
⋅+ 1m 10kN
m3
⋅
⋅+
D:=
γd1 17.589kN
m3
⋅= - media ponderată prin grosimile straturilor, a valorilor de calcul alegreutăților volumice ale straturilor străbătute de pilot
Nγ 12.617.3 12.6−( ) 29 28−( )⋅
30 28−( )+:= - factor de capacitate portantă determinat în funcție de
valoarea de calculul a unghiului de frecare interioară, φ'd,
al stratului de bază al pilotului, aflat prin interpolareconform datelor prezentate în Tabelul 11 din NP123:2009
Nγ 14.95=
Nq 24.832.8 24.8−( ) 29 28−( )⋅
30 28−( )+:= - factor de capacitate portantă determinat în funcție de
valoarea de calculul a unghiului de frecare interioară, φ'd,
al stratului de bază al pilotului, aflat prin interpolareconform datelor prezentate în Tabelul 11 din NP123:2009
Nq 28.8=
answer if D β db⋅< "Dc=D", "D.c= β*db", ( ):= answer "Dc=D"=
Dc D:= Dc 14.1m= - fișa de calcul a pilotului
qbk α γd db⋅ Nγ⋅ γd1 Dc⋅ Nq⋅+( )⋅:=
qbk 2.21 103
×kN
m2
⋅= - valoarea caracteristică a presiunii pe bază
Rbk Ab qbk⋅:= Rbk 3.905 103
× kN⋅= - valoarea caracteristică a rezistenței pe bază a pilotului
Rbd
Rbk
γb2:= Rbd 3.254 10
3× kN⋅= - valoarea de calcul a rezistenței pe bază a pilotului
U π db⋅:= U 4.712m= - perimetrul secțiunii transversale a pilotului
Σ qski li⋅( ) Sqskili=
Sqskili 1.1m 71.23⋅ kPa 4m 74.80⋅ kPa+ 2m 79⋅ kPa+ 4m 81.80⋅ kPa+ 2m 87.40⋅ kPa+ 2m 90.20⋅ kPa+:=
Sqskili 1.218 103
× kPa m⋅⋅= qski - valoarea caracteristică a rezistenței la frecare laterală în stratul i
evaluată prin interpolare conform Tabelului 6 din NP 123:2009
li - lungimea pilotului în contact cu stratul i
Rsk U Sqskili⋅:= Rsk 5.739 103
× kN⋅= - valoarea carecteristică a rezistenței la frecare pe suprafațalaterală a pilotului
Rsd
Rsk
γs2:= Rsd 3.376 10
3× kN⋅= - valoarea de calcul a rezistenței la frecare pe suprafața
laterală a pilotului
Rcd Rbd Rsd+:= Rcd 6.631 103
× kN⋅= - valoarea de calcul a rezistenței la compresiune a terenuluiîn contact cu pilotul, la starea limită ultimă
Determinarea numărului de piloți
NGF 213147.06kN:= Rcd 6.631 103
× kN⋅=n1
NGF
Rcd:= - numărul de piloți necesari
n1 32.146= - Aleg 48 de piloți
n2
Sradier
Aaf= - număr de piloți posibil de amplasat
Sradier 31.4m 21.625⋅ m:= Sradier 679.025 m2
= - suprafața radier
Aaf sp2
= - aria aferentă unui pilot sp 2 db⋅ 3% D⋅+:= sp 3.423m= sp 3.5m:=
Aaf sp2
:= Aaf 12.25m2
=
n2
Sradier
Aaf:= n2 55.431=
answer if n1 n2< "corect", "incorect", ( ):= answer "corect"=
Rezistența ultimă la tracțiune pentru piloții executați pe loc
γm 2.4:= - coeficient parțialRtd
U Σ qski li⋅( )⋅
γs2 γm⋅= - rezistența ultimă la tracțiune
Altfel spus:
Rtd
Rsd
γm:= Rtd 1.407 10
3× kN⋅=
Rezistența ultimă la solicitări transversale
Nu se poate determina momentan, se va reveni asupra acesteia după armarea pilotului.
4. Dimensionarea armăturilor transversale și longitudinale ale pilotului
Dimensionarea armăturii logitudinale
PC 52: Ra 300N
mm2
⋅:= Bc 25 Rc 12.75N
mm2
⋅:=
Nmax 4800kN:= Mmax 910kN m⋅:=
1. Se apreciază acoperirea cu beton: a 100mm:=
2. nNmax
π db2
⋅
4
Rc⋅
:=n 0.213=
3. Secțiunea este într-o zonă plastică potențială la solicitări seismice ? NU
9. ea
db
30:= ea 50 mm⋅=
10. Mc Mmax Nmax ea⋅+:= Mc 1.15 103
× kN m⋅⋅=
11. m11
Mc
π db3
⋅
4
Rc⋅
:= m11 0.034=a
db0.067=
Valorile m11 și n nu corespund în tabelul 10, prin urmare armarea se realizează constructiv:20 Φ 25.
θ360
20:= θ 18= δ arcsin
25
2
1500
2100−
= δ 1.1:= θ 2δ− 15.8= grade
lumina între bare:
d 2db
2a−
cosδ⋅ sinθ 2δ−
2
⋅= d 178.65mm:= d 180mm:=
Dimensionarea armăturii transversale
OB37: Ra 210N
mm2
⋅:= Bc 25 Rc 12.75N
mm2
⋅:= Rt 1.1N
mm2
⋅:=
Qmax 480kN:=
QQmax
π db2
⋅
4
Rt⋅
:= Q 0.247=Q 1< DA
Armarea se prevede constructiv
pe 0.1:=
Aleg Φ 12 Aeπ 12
2⋅ mm
2⋅
4:= Ae 113.097 mm
2⋅=
ae
100 2⋅ Ae⋅
pe db⋅:= ae 150.796 mm⋅=
aleg ae 150mm:=