mathcad - rezistenta de calcul a pilotului

6
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 necoeziv deoarerce capacitatea portantă într-un astfel de strat este mult mai însemnată decât dacă am prescrie baza într-un strat coeziv. Cum baza pilotului trebuie să pătrundă pentru min. 1 m în stratul respectiv, iar sub aceasta lungimea sratului similar să atingă minim 1,3 x diametrul pilotului, alegem: d b 1.5m := r b 0.75m := - diametrul respectiv, raza pilotului L pilot 28m := - lungimea pilotului Conform datelor de temă: C Rsup 12.2 - m := H R 1.70m := - cota superioară a radierului, respectiv grosimea/înălțimea sa C Rinf C Rsup H R - := C Rinf 13.9 - m = - cota inferioară a radierului D L pilot C Rinf + := D 14.1 m = - 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. γ ba 25 kN m 3 := E I z π d b 4 64 := I z 0.249 m 4 = G pi π d b 2 4 D γ ba := G pi 622.919 kN = - Greutatea unui pilot I p π d b 4 32 := I p 0.497 m 4 = G 12.5 GPa := GJ I p G := GJ 6.213 10 6 × kN m 2 =

Upload: laurentiu-tarbuc

Post on 13-Dec-2015

13 views

Category:

Documents


4 download

DESCRIPTION

Exemplu mathcad pentru calculul rezisetentei pilotilor

TRANSCRIPT

Page 1: Mathcad - Rezistenta de Calcul a Pilotului

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

⋅⋅=

Page 2: Mathcad - Rezistenta de Calcul a Pilotului

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

Page 3: Mathcad - Rezistenta 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

Page 4: Mathcad - Rezistenta de Calcul a Pilotului

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.

Page 5: Mathcad - Rezistenta de Calcul a 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

Page 6: Mathcad - Rezistenta de Calcul a Pilotului

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:=