Potporni Zid i Obalska Utvrda

STATIČKI PRORAČUN POTPORNOG ZIDA Proračunska šema potpornog zida:

Napomena: Pretpostavlja se da prilikom zatrpavanja zida će se on pomeriti u vrhu dovoljno da se pojavi aktivan pritisak tla na zid. U isto vreme, to obrtanje zida oko težišta temeljne spojnice nije dovoljno da se aktivira pasivni pritisak sa druge strane. Po nekim autorima, sa druge strane će se pojaviti pritisak koji je nešto veći od pritiska tla u miru. Pošto zid nije velike visine, pretpostaviće se, za ovaj proračun da će sa druge strane da se dešava pritisak tla u miru, što je na strani sigurnosti. Karakteristike tla: tlo 1. je sloj kore raspadanja osnovne stene, tlo 2. i to su najčešće peskovite gline. Debljina tog sloja je oko 1,0 m. tlo 2. su osnovne stene koja predstavlja peridotite pretvorene u serpentinite. Veoma su čvrst, mogu da budu ispucale. Prilikom istražnog bušenja nije primećena pojava podzemnih voda. Temelj zida će ležati na sloju 2. koji treba prethodno očistiti od slabih i napuklih mesta. Takođe, eventualne šupljine i kaverne treba popuniti prvo neamiranim betonom MB20.

1. ULAZNI PODACI: Visinske kote: vrha zida, VKzid = kota terena, VKtla = Dimenzije zida: dz = 0.25 m hz = 2.50 m Lt = 2.00 m ht = 0.50 m

324.00 m 322.00 m hf = H= a= Lt1 =

hv = VKzid-VKtla = 1.00 3.00 0.875 1.000

m m m m

b= Lt2 =

2.00 m

0.875 m 1.000 m

1

Karakteristike tla: Zid je u sloju kore raspadanja osnovne stene (tlo 1.): zapreminska težina tla u prirodnom stanju, g = 20 KN/m³ ugao unutrašnjeg trenja tla, j = 23 ° Temelj zida će biti fundiran u osnovnoj steni, (tlo 2.), peridotiti pretvoreni u serpentinite, koji su na dubini od oko 1.0 m od površine tla. Dopušten napon pritiska na tlo 2. je sdop = 933.3 KN/m² 2. PRORAČUN NAPONA U TLU ISPOD TEMELJNE STOPE: 2.1 VERTIKALNA OPTEREĆENJA: težina zida, Gz = 15.63 KN/m' ez = 0m temeljna stopa, Gt = 25.00 KN/m' težina tla, Gtla1 = 43.75 KN/m' etla1 = -0.563 m težina tla, Gtla2 = 8.75 KN/m' etla1 = 0.5625 m 2.2 HORIZONTALNA OPTEREĆENJA: koeficjent aktivnog pritiska na tlo, Ka = tg²(45°-j/2) = koeficjent pasivnog pritiska na tlo, Kp = tg²(45°+j/2) = koeficjent pritiska na tla u miru, Ko = 1-sinj = Ea = Ka∙g∙H²/2 = 39.43 KN/m' Eo = -Ko∙g∙hf²/2 = -6.09 KN/m' površinski pritisak, p = 5.00 KN/m² Ph = p∙hv∙Ka = 4.38 KN/m²/m'

Mz =

0.00 KNm/m'

Mtla = -24.61 KNm/m' Mtla = 4.92 KNm/m'

0.438 2.283 0.609 MEa = MEo =

39.43 KNm/m' -1.02 KNm/m'

Mph = 6.5714 KNm/m'

2.3 REZULTANTE SILA U TEŽIŠTU TEMELJNE STOPE: Mz,uk. = Mz+Mtla+MEa+MEo+Mph = 25.30 KNm/m' Vuk. = Gz+Gt+Gtla1+Gtla2 = 93.13 KN/m' 2.4 NAPONI U TLU ISPOD TEMELJNE STOPE: At = Lt∙1.0 = 2.00 m²/m' Wtx = 1∙Lt²/6 = 0.667 m³/m' st1 = Vuk./At-Mz,uk./Wt,x = st2 = Vuk./At+Mz,uk./Wt,x =

8.62 KN/m²/m' 84.51 KN/m²/m'

3. PROVERA STABILNOSTI TEMELJNE STOPE NA PRETURANJE: Temelj, tj. zid je siguran od preturanja ako je moment stabilnosti, Ms ≥ Mp = moment preturanja, oko ivice temeljne stope. moment stabilnosti, Ms = Gtla1∙(Lt-a/2)+Gtla2∙b/2+Gz∙(b+dz/2)+Gt∙Lt2+MEp = 113.83 KNm/m' momenat preturanja, Mp = MEa = 39.428 KNm/m' Ms/Mp = 2.89 > 1.5 → temelj (zid) je stabilan na preturanje

2

4. PROVERA STABILNOSTI TEMELJNE STOPE NA KLIZANJE: Temelj je siguran od proklizavanja ako je: V∙tanj2/H ≥ 1.50 ugao unutrašnjeg trenja za tlo u kome se nalazi temeljna spojnica, j2 = 35 ° V = 93.13 KN/m' H = Ea+Ph-Eo = 33.34 KN/m' V∙tanj2/H = 2.0 ≥ 1.5 → temelj je stabilan na proklizavanje 5. DIMENZIONISANJE ARMATURE beton: MB 30 armatura: RA 400/500 5.1 ZID Moment uklještenja zida u temelj, Mz = odgovarajuća min. normalna sila, N=Gz = momenat loma, Ml = 1.6∙Mz = Nl = 1.0∙N = debljina zida, dz = debljina zaštitnog sloja, ao = ankeri: Ø= a = ao+Ø/2 = ea =

27.38 KNm/m' 15.63 KN/m' 43.81 KNm/m' 15.63 KN/m' 25 cm 3 cm 12 mm 3.6 cm 10 ‰ Fa,pot. = 5.15 cm²/m' potrebni razmak, e = 21.96 cm usvaja se RØ12/20, podeona armatura RØ8/25

eb =

1.19 ‰

eb =

0.62 ‰

5.2 TEMELJ sto = st1+(st2-st1)∙Lt1/Lt = Mmax= sto∙Lt2²/2+2∙(st2-sto)∙Lt2²/6 = momenat loma, Ml = 1.6∙Mz = debljina temelja, ht = debljina zaštitnog sloja, ao = Ø= a = ao+Ø/2 = ea =

46.56 KN/m²/m' 35.93 KNm/m'

57.49 KNm/m' 50 cm 7 cm 12 mm 7.6 cm 10 ‰ Fa,pot. = 4.2 cm²/m' potrebni razmak, e = 26.93 cm usvaja se RØ12/25, podeona armatura RØ12/25

3

STATIČKI PRORAČUN OBALNOG POTPORNOG ZIDA - UTVRDE Proračunska šema obalnog zida:

Napomena: svrha zida je da spreči poplavni talas da poplavi lokalni put. Pretpostavlja se da prilikom zatrpavanja zida će se on pomeriti u vrhu dovoljno da se pojavi aktivan pritisak tla na zid. U isto vreme, to obrtanje zida oko težišta temeljne spojnice nije dovoljno da se aktivira pasivni pritisak sa druge strane. Po nekim autorima, sa druge strane će se pojaviti pritisak koji je nešto veći od pritiska tla u miru. Pošto zid nije velike visine, pretpostaviće se, za ovaj proračun da će sa druge strane da se dešava pritisak tla u miru, što je na strani sigurnosti. Karakteristike tla: tlo 1. je sloj kore raspadanja osnovne stene, tlo 2. i to su najčešće peskovite gline. Debljina tog sloja je oko 1,0 m. tlo 2. su osnovne stene koja predstavlja peridotite pretvorene u serpentinite. Veoma su čvrst, mogu da budu ispucale. Prilikom istražnog bušenja nije primećena pojava podzemnih voda. Temelj zida će ležati na sloju 2. koji treba prethodno očistiti od slabih i napuklih mesta. Takođe, eventualne šupljine i kaverne treba popuniti prvo neamiranim betonom MB20.

1. ULAZNI PODACI: Visinske kote: vrha zida, VKzid = 324.00 m = max. visina poplavnog talasa kota terena, VKtla = 322.50 m Dimenzije zida: dz = 0.25 m hv = VKzid-VKtla = 1.50 m hf = 1.00 m hz = 2.50 m H= 3.00 m Lt = 1.50 m a = 0.625 m b = 0.625 m ht = 0.50 m Lt1 = 0.75 m Lt2 = 0.75 m Karakteristike tla: Zid je u sloju kore raspadanja osnovne stene (tlo 1.): zapreminska težina tla u prirodnom stanju, g = 20 KN/m³ ugao unutrašnjeg trenja tla, j = 23 ° Temelj zida će biti fundiran u osnovnoj steni, (tlo 2.), peridotiti pretvoreni u serpentinite, koji su na dubini od oko 1.0 m od površine tla. Dopušten napon pritiska na tlo 2. je sdop = 933.3 KN/m² 2. PRORAČUN NAPONA U TLU ISPOD TEMELJNE STOPE: 2.1 VERTIKALNA OPTEREĆENJA: težina zida, Gz = 15.63 KN/m' ez =

0.000 m

Mz =

0.00 KNm/m'

težina temeljne stope, Gt = težina tla, Gtla1 =

18.75 KN/m' 12.50 KN/m'

etla1 = -0.438 m

Mtla1 =

-5.47 KNm/m'

težina tla+voda, Gtla2 =

22.50 KN/m'

etla2 = 0.4375 m

Mtla2 =

9.84 KNm/m'

2.2 HORIZONTALNA OPTEREĆENJA: koeficjent aktivnog pritiska na tlo, Ka = tg²(45°-j/2) = 0.438 koeficjent pasivnog pritiska na tlo, Kp = tg²(45°+j/2) = 2.283 koeficjent pritiska na tla u miru, Ko = 1-sinj = 0.609 Ea = Ka∙g∙hf²/2 = -4.381 KN/m' MEa = -4.381 KNm/m' Eo = -Kp∙g∙hf²/2 = 6.093 KN/m' MEo = 1.0154 KNm/m' površinski pritisak, p = 0.00 KN/m' Ph = p∙H∙Ka = 0.00 KN/m²/m' Mph = 0 KNm/m' Pritisak vode, Pvh = 10∙hv²/2 = -11.25 KN/m' Mpvh = -15 KNm/m' 2.3 REZULTANTE SILA U TEŽIŠTU TEMELJNE STOPE: Mz,uk. = Mz+Mtla+Mpvh = -13.99 KNm/m' Vuk. = Gz+U+Gt+Gtla1+Gtla2 = 69.38 KN/m' 2.4 NAPONI U TLU ISPOD TEMELJNE STOPE: At = Lt∙1.0 = 1.50 m²/m' Wtx = 1∙Lt²/6 = 0.375 m³/m' st1 = Vuk./At-Mz,uk./Wt,x = st2 = Vuk./At+Mz,uk./Wt,x =

8.94 KN/m²/m' 83.56 KN/m²/m'

3. PROVERA STABILNOSTI TEMELJNE STOPE NA PRETURANJE: Temelj, tj. zid je siguran od preturanja ako je moment stabilnosti, Ms ≥ Mp = moment preturanja, oko ivice temeljne stope. moment stabilnosti, Ms = Gtla1∙a/2+Gtla2∙(Lt-b/2)+Gz∙(a+dz/2)+Gt∙Lt2+MEo = 56.406 KNm/m' momenat preturanja, Mp = MEa+Mpvh = 19.38 KNm/m' Ms/Mp = 2.91 > 1.5 → temelj (zid) je stabilan na preturanje 4. PROVERA STABILNOSTI TEMELJNE STOPE NA KLIZANJE: Temelj je siguran od proklizavanja ako je: V∙tanj2/H ≥ 1.50 ugao unutrašnjeg trenja za tlo u kome se nalazi temeljna spojnica, j2 = 35 ° V = 69.38 KN/m' H = Ea+Phv+Eo = -9.54 KN/m' V∙tanj2/H = -5.09 ≥ 1.5 → temelj je stabilan na proklizavanje 5. DIMENZIONISANJE ARMATURE beton: MB 30 armatura: RA 400/500 5.1 ZID Moment uklještenja zida u temelj, Mz = 10∙hv/2∙(hv/3+hz-hv) = odgovarajuća min. normalna sila, N=Gz = momenat loma, Ml = 1.8∙Mz = Nl = 1.0∙N = debljina zida, dz = debljina zaštitnog sloja, ao = ankeri: Ø= a = ao+Ø/2 = ea =

11.25 KNm/m' 15.63 KN/m' 20.25 KNm/m' 15.63 KN/m' 25 cm 3 cm 8 mm 3.4 cm 10 ‰ Fa,pot. = 2.24 cm²/m' potrebni razmak, e = 22.44 cm usvaja se RØ8/20, podeona armatura RØ8/25

eb =

0.78 ‰

eb =

0.48 ‰

5.2 TEMELJ sto = st1+(st2-st1)∙Lt1/Lt = Mmax= sto∙Lt1²/2+2∙(st2-sto)∙Lt1²/6 = momenat loma, Ml = 1.8∙Mz = debljina temelja, ht = debljina zaštitnog sloja, ao = Ø= a = ao+Ø/2 = ea =

46.25 KN/m²/m' 20.00 KNm/m' 36.01 50 7 12 7.6 10

KNm/m' cm cm mm cm ‰

Fa,pot. = 4.2 cm²/m' potrebni razmak, e = 26.93 cm usvaja se RØ12/25, podeona armatura RØ12/25