Vinkelstödmur · 2010. 11. 26. · 7/12 i Henner Turke ‘Statik im Erdbau’. Formler och figurer anges senare i manualen. Inom grundläggningsområdet kan vi erbjuda dig följande

SOFTWARE ENGINEERING AB

Vinkelstödmur

V I N K E L S T Ö D M U R - V E R S I O N 1 . 3

Restriktioner........................................................................................ 2

Jordmaterial ........................................................................................ 3 Tunghet ........................................................................................ 3 Hållfatshetsvärden på jord............................................................ 3

Karakteristiska värden.............................................................................. 3

Beräkning av jordtryckskoefficienter................................................ 7 Övriga beteckningar: .................................................................... 7

Jordtrycksberäkning .......................................................................... 9

Kontakttryck under plattor............................................................... 12

Beräkning av vertikal bärförmåga ................................................... 14

Kontroll av glidning .......................................................................... 18

Betongdimensionering..................................................................... 19 Hållfasthetsvärden...................................................................... 19 Böjdimensionering...................................................................... 20 Kontroll av skjuvkraften .............................................................. 21 Sprickbreddskontroll ................................................................... 21

Indata ................................................................................................. 23

Huvudfönster .................................................................................... 23

Systemdata........................................................................................ 25 Partialkoefficienter...................................................................... 25 Jordtrycksval .............................................................................. 26 Jordtrycksval/max värde............................................................. 26

Geometri ............................................................................................ 27 Stödmurar utan hål..................................................................... 27 Stödmurar med hål..................................................................... 29

Jordmaterial - Passiv sidan / UK bottenplatta................................ 30 Återfyllning framför stödmur ....................................................... 30 Jordlager under stödmuren ........................................................ 31

Laster................................................................................................. 32 Mark bakom stödmuren.............................................................. 32 Lasttyper .................................................................................... 33

Linjelaster på muren............................................................................... 33 Ytlaster ................................................................................................... 34 Linje- och strimlelaster ........................................................................... 34 Fordonslaster ......................................................................................... 34

Material .............................................................................................. 36 Miljöklass.................................................................................... 36 Förutsättningar ........................................................................... 37 Betong........................................................................................ 37 Armering..................................................................................... 39

Stabilitet ............................................................................................ 42


Dimensionering................................................................................. 47

Utskrift ............................................................................................... 50


1

Användningsområde Programmet beräknar stödmurar och optimerar tå- och bakplatta med hänsyn till normens krav på bärighet, glidning och vältning. Dessutom beräknas nödvändig armering för frontmur, tå- och bakplatta. Markytan bakom stödmuren kan antingen vara horisontell eller lutande. Marken framför och bakom muren kan vara olika. 4 olika markskikt kan registreras under bottenplattan. Förekommer markskikt med φk (Phi_k) = 0 kontrollerar programmet automatiskt genomstans-ning för aktuellt markskikt.

Följande laster kan angripa stödmuren:

• Vertikal och horisontell linjelast på ÖK frontmur. • Linjemoment på ÖK frontmur. • Ytlast. Valfri startpunkt bakom stödmuren. • Linje- eller strimlelast. Ange avstånd från frontmur och lastutbredning. • Fordonslast.

Alla beräkningar utförs för lastfallen - 1. Permanenta laster. 2. Permanenta + Variabla laster.

Stabilitetsberäkningen omfattar följande punkter:

• Beräkning av lastresultantens storlek, placering och lutning för båda lastfallen. I resultatet ges resultantens avstånd från bottenplattans tyngdpunkt. Detta jämförs sedan med aktuell indata (normkrav på maximal excentricitet). Är excentriciteten större än kravet visas resultatfälten med röd färg och programmet beräknar erforderliga bultar för att förankra bottenplattan. Skall inte bottenplattan förankras måste bottenplattans storlek ökas.

• Beräkning av den effektiva bredden och tillhörande kontakttryck.

• Beräkning av markens bärighet och eventuell kontroll av genomstansning (vid ev. lerskikt). Är bärigheten för dålig markeras resultatfälten med röd färg och bottenplattan måste förlängas.

• Programmet kontrollerar glidning. Det är möjligt att aktivera en del av eller hela passivtrycket om detta visar sig nödvändigt. Är inte detta tillräckligt markeras resultatfälten med röd färg och som tidigare måste bottenplattan förlängas.

Därefter följer en dimensionering av ingående betongdelar. Snittkrafter och armering beräknas. Mothållande moment i frontmuren pga. ett eventuellt passivtryck försummas. Momenten beräknas i tredjedelspunkterna i muren samt tå- och bakplatta i snitten närmast frontmuren.

Laster

Stabilitet

Dimensionering


2

Restriktioner Alla registrerade laster verkar på de avstånd som angetts i indatan. Registreras en nyttig last (variabel last), t.ex. en ytlast, omedelbart efter frontmuren. Tas denna med som stabiliserande på bakplattan.

Den ofördelaktigaste placeringen av nyttig last med hänsyn till stödmurens stabilitet och bottenplattans dimensioneringssnitt är nästan alltid omedelbart efter den vertikallinje som kommer från bottenplattans bakkant. När det gäller dimensionering av frontmuren fås de största snittkrafterna om den nyttiga lasten placeras omedelbart intill frontmurens bakkant. Flyttningen av den nyttiga lasten efter stabilitetskontrollen måste användaren utföra själv.

För beräkning af jordtrycken vid stabilitet gäller följande: Avhängig av bottenplattans längd skär glidytan antingen baksidan av frontmuren eller jordytan till höger om muren.

1. I första fallet beräknas jordtrycken på en fiktiv sned vägg, som går från baksidan av bakplattan till OK vägg.

2. I andra fallet beräknas jordtrycken mot den fiktiva vägg som uppstår när man drar en vertikal linje i bottenplattans bakkant.

Det aktiva jordtrycket beräknas med klassisk jordtrycksteori och beräkning av jordtryckskoefficienter ( Kagh - aktivt jordtryck , K0 - vilojordtryck) visas senare i manualen. Det finns också möjlighet att räkna med ett procentuellt förhöjt jordtryck.

Inverkan av linje- och strimlelaster samt fordonslaster beräknas enligt avsnitt 7/12 i Henner Turke ‘Statik im Erdbau’. Formler och figurer anges senare i manualen.

Inom grundläggningsområdet kan vi erbjuda dig följande beräkningsprogram:

• Rymdpålgrupp Generell spont (inkl. jordtryck)

• Påles lastkapacitet Glidytor

• Påles bärighet Dalb

• Generell sättning Sättning enl. Bro 94

• Dragkapacitet för borrplint

För ytterligare information (broschyrer, demos etc.) kontakta oss.


3

Jordmaterial

Tunghet Egentyngden hos jord- och bergmaterial skall beräknas utgående från medelvärdet av materialens tunghet. Om mätvärden för jordens tunghet saknas eller om provningarnas omfattning är liten kan ett för den aktuella dimensioneringen försiktigt värde väljas med ledning av tabellen nedan.

Jordmaterialets tunghet, intervall för karakteristiska värden (Tabell 1:2, Platt-grundläggning, SGI).

Material Tunghet (kN/m3

Torr silt, sand eller grus Fuktig silt, sand eller grus Vattenmättad silt, sand eller grus Fuktig morän Vattenmättad morän Sprängstensfyllning Vattenmättad lera Vattenmättad gyttja Vattenmättad torv

15 - 18 16 - 20

18 - 22 18 - 23 19 - 23 14 - 18 15 - 19 11 - 16 10 - 13

För konstruktioner i vatten eller påverkade av vatten tas hänsyn till vattentrycket.

Hållfatshetsvärden på jord Karakteristiska värden Karakteristiska värden på friktionsvinkel och E-modul för naturligt lagrad friktionsjord bedömda med ledning av sonderingsresultat (Tabell 1:3, Platt-grundläggning, SGI).

Relativ fasthet

Trycksond (TrS)

spetsmotstånd qck

MPa

Friktions-vinkel4 ϕk

0

E-modul1 Ek

MPa

Viktsond2

Vimk

hv/0.2 m

Hejarsond3

Hfa netto k( ) sl/0.2 m

mycket låg låg medelhög hög mycket hög

0.0 - 2.5 2.5 - 5.0 5.0 - 10.0 10.0 - 20.0 > 20.0

29 - 32 32 - 35 35 - 37 37 - 40 40 - 42

< 10 10 - 20 20 - 30 30 - 60 60 - 90

0 - 10 10 - 30 20 - 50 40 - 90 > 80

0 - 4 2 - 8 6 - 14 10 - 30 > 25

Angivna värden på E-modulen motsvarar sättningarnas 10-års värde. Vissa undersökningar tyder på att dessa värden kan vara 50 % lägre i siltig jord och


4

50 % högre i grus. I överkonsoliderad friktionsjord kan modulen vara betydligt högre. Vid beräkning av deformationer vid större grundläggningstryck än vad som motsvarar 2/3 av en plattas dimensionerande bärförmåga i brottgränstillstånd bör modulen halveras för större påkänningar.

För bestämning av relativ fasthet skall viktsonderingsmotstånd erhållet i siltig jord reduceras genom division med 1.3.

Med HfA(netto) avses spetsmotståndet dvs. det totala neddrivningsmotståndet reducerat med mantelfriktionen på sondstången.

1. Angivna värden gäller för sand. För siltig jord görs avdrag med 3°. För grus tillägg med 2°.

Finns inga undersökningsresultat kan jordens inre friktionsvinkel bedömas genom ett försiktigt val ur tabellen nedan. Speciellt lagringstätheten kan vara svårbedömd.

Exempel på karakteristiska värden på friktionsjords inre friktionsvinkel (Larsson et al 1984, tabell 1:4, Plattgrundläggning, SGI).

Jordart

Lagrings-täthet

Silt Sand Grus Sand- morän

Grus- morän

Makadam Spräng-sten

Löst lagrad Fast lagrad

26° 33°

28° 35°

30° 37°

35° 42°

38° 45°

30° 38°

40° 45°

För kohesionsjord uppmäts normalt jordens odränerade skjuvhållfasthetsvärden in situ med vingsond och/eller i laboratorium med fallkon (Larsson, Bergdahl).

Förutsättningen för att användbara skjuvhållfastheter skall erhållas från vingsond och/eller fallkonprov är att normala resultat fås för jordarten ifråga. Ett kriterium på att normala resultat erhållits i normalkonsoliderade och lätt överkonsoliderade skandinaviska jordar är att hållfasthetsvärdena i stort följer den s k Hansbos relation

τ σv k c Lw, ' .= ⋅ ⋅ 0 45 τv = hållfasthetsvärde från vingprovning. (Hansbo, 1957) τk = hållfasthetsvärde från fallkonförsök. σ 'c = förkonsolideringstryck. wL = flytgräns.

Det karakteristiska värdet för den odränerade skjuvhållfastheten väljs med utgångspunkt från medelvärdet av korrigerade mätresultat.

cu v= ⋅μ τ cu = odränerad skjuvhållfasthet. cu k= ⋅μ τ μ = korrektionsfaktor (se diagram sid. 42,

Plattgrundläggning, SGI).

Dimensionerande värden


5

Det dimensionerande värdet på ett material enligt partialkoefficientmetoden beräknas med

ff

dk

m n=

⋅ ⋅η γ γ

Det karakteristiska värdet på en materialegenskap, t.ex. skjuvhållfasthet och elasticitetsmodul.

För jord och berg sätts η =10. . En faktor som beaktar de systematiska skillnaderna mellan en provkropps och en konstruktions materialegenskaper.

Partialkoefficient som beaktar osäkerheten i en materialegenskap.

Partialkoeff. γ m för GK 2

Materialegenskaper Brottgräns Bruksgräns

Modul Förkonsolideringstryck Hållfasthetsparametern tan fi Övriga hållfasthetsparametrar

1.4 - 1.8 1.2 - 1.4 1.1 - 1.3 1.6 - 2.0

1.3 - 1.6 1.1 - 1.3 1.0 - 1.3 1.4 - 1.8

Brott: Reduktion med 20 % får göras i de fall då geokonstruktionens bärförmåga bestäms av materialegenskapens medelvärde. Vid bestämning av jords inre friktionsvinkel får inte lägre värde användas än 1.05.

Olyckslast: Koefficienten får reduceras med 10 %. Lägre värde än 1.0 får inte användas.

Bruks:

Om dimensionerande lasteffekt i bruksgränstillstånd för en grundkonstruktion är högst 2/3 av motsvarande dimensionerande bärförmåga i brottgränstillstånd, kan konventionella deformationsberäkningsmetoder användas.

Partialkoefficient (brott) som beaktar säkerheten.

Säkerhetsklass Partialkoefficient γ n

1 2 3

1.0 1.1 1.2

Olyckslast: γ n får vara 1.0 oavsett säkerhetsklass.

Dimensionerande värde på inre friktionsvinkeln.

fk

η

γ m

γ n

φ d


6

φφ

η γ γ

dk

m n=

⋅ ⋅arctan

tan där η = 10. .

Dimensionerande värde på skjuvhållfastheten.

cc

dk

m n=

⋅ ⋅η γ γ där η = 10. .

cd


7

Beräkning av jordtryckskoefficienter Jordtryckskoefficienterna och glidytans vinkel beräknas enligt formlerna nedan1. För beräkning av Kch och ϕ finns flera valmöjligheter, som redovisas på indata-bilden under Systemdata.

Jordtryckskoefficienter:

Kagh Aktivt jordtryck av egentyngd och utbredd överlast. Kpgh Passivt jordtryck av egentyngd och utbredd överlast. Kaph Aktivt jordtryck av linje- och strimlelaster. Kach Aktivt jordtryck av kohesion. Kpch Passivt jordtryck av kohesion.

Övriga beteckningar: Se även vidstående figur.

ϑ Glidytans vinkel. (grader) γ Tunghet. (kN/m3) ϕ Friktionsvinkel. (grader) δ Väggfriktion. (grader) cu Kohesion. (kPa) α Spontens lutning. (grader) β Markens lutning. (grader) r Råhet. -

Nedanstående formler beräknar jordtryckskoefficienterna för egentyngd och jämnt utbredd last enligt ‘Müller-Breslau’.

Aktivt jordtryck :

Kagh

a

a

=+

⋅ +⋅ −

− ⋅ +

⎛

⎝⎜

⎞

⎠⎟

cos

cos sin( + ) sin(cos cos

2

2

2

1

( )

)( ) ( )

ϕ α

α ϕ δ ϕ βα δ α β

1 Formlerna finns bl.a. redovisade i Hoesch ‘Spundwand-Handbuch’.

P ph

PpvPp

Pav

Pah

Pa

Pa+ -

+

-

+

-

+

-p

p

Egentyngd Ytlast

Comment:


8

Passivt jordtryck :

Kpgh

p

p

=−

⋅ −− ⋅ +− ⋅ +

⎛

⎝⎜⎜

⎞

⎠⎟⎟

cos

cossin( ) sin(cos cos

2

2

2

1

( )

)( ) ( )

ϕ α

αϕ δ ϕ βδ α α β

Jordtryckskoefficienter för punkt- och strimlelaster på aktivsidan :

Kapha

a aa=

−− −

⋅sin

coscos ( )

( )ϑ ϕ

ϑ ϕ δδ

Jordtryckskoefficienter för kohesion2 -

Aktivt jordtryck :

Kacha=

⋅ ⋅ − ⋅ − ⋅− −

cos cos cos( tan )1+ sin( + a

ϕ β δ α α βϕ δ α β

) ( tan)

1

Passivt jordtryck :

Kpchp=

⋅ ⋅ − ⋅ − ⋅− + +

cos cos cos( tan )1- sin( a

ϕ β δ α α βϕ δ α β

) ( tan)

1

Beräkning av glidytans vinkel enligt noggrann metod 3 :

tansin + cos(cos (

a

a

ϑϕ ϕ δ α

ϕ ϕ δ αϑ

ϑa

a

a

ff

=⋅ + −

− ⋅ + −

)sin )

fa

aa a

ϑα ϕ

ϕ δϕ δ α β δ α

ϕ β

=+

+ ++ ⋅ + ⋅ −

−

cos

sin( sin( cos(sin(

( )

) ) cos( ) ))

2 Formler enligt ‘Statik im Erdbau’ av Henner Türke. 3 Formler enligt ‘Baugruben’ av Weissenbach (1975).

Punktlast Strimlelast

Kohesion

Glidytans vinkel


9

Jordtrycksberäkning Jordtrycket av egentyngd och kohesion beräknas enligt följande uttryck :

P K h c Kah agh u achh= ⋅ − ⋅ ⋅ ⋅⋅γ 22 2

där h är djupet under markytan.

P K h c Kph pgh u pchh= ⋅ + ⋅ ⋅ ⋅⋅γ 22 2

Först beräknas vertikaltrycken och därefter multipliceras dessa med tillhörande jordtryckskoefficienter. De passiva jordtrycken av egentyngd och kohesion divideras med den ingivna säkerhetskoefficienten.

Jämnt utbredd överlast anses ha oändlig horisontell utbredning från den punkt som man anger. Lasten multipliceras med Kagh för att ge ett horisontellt jordtryck.

q

q

paph

p q Kaph agh= ⋅

q

a

a'b'

q

paph

p q Ka ab a

aph agh

a

= ⋅

= ⋅= ⋅' tan' tan

ϕϑ

Jämnt utbredd överlast


10

Linje- och strimlelaster förutsätts angripa på marken på aktivsidan. Lasterna multipliceras med Kaph och det finns fyra olika lastbilder att välja mellan. En eventuell horisontell komponent adderas direkt till jordtrycket utan att multipliceras med Kaph. i nedanstående figurer markerar de mörka områdena jordtrycket.

Linjelast

a

a'b'

V

hp

paph

V

P V K

p

h aa ab ap

aph aph

aph

p a

a

ahH

Paphhp

Hb a

= ⋅

=

= ⋅ −

= ⋅= ⋅

=

⋅

⋅−

2

2

(tan tan )' tan' tan

' '

ϑ ϕ

ϕϑ

Strimlelast

q

b

c'

c'/2

q

paph

p q Kc b

aph aph

a

= ⋅

= ⋅' tanϑ

Strimlelast

q

a b

a'b'

c'

q

paph

p

a ab ac a bp

ahp

a

a

a

ahH

q bc a

a

Hc a

=

⋅

= ⋅= ⋅= + ⋅

=

⋅ ⋅ ⋅−

−− −

⋅−

2

2

θ

ϑ ϕϑ ϕ δθ δ

ϕϑ

ϑ

' ')

)

' '

cos

' tan' tan' ( ) tan

= sin( acos( a

Linje- och strimle-laster


11

Inverkan av hjullaster:

Smal strimlelast

a

a'

b'h p

qb

paph

q

cco

Plan

Hjultryck : qP

b c=

⋅ kPa.

Lastutbredning längs frontmuren : c c a b0 2= + ⋅ +( )

Jordtryck på sträckan c0 : p a Kb a

Eaph aph aph= ⋅ ⋅ +−

⋅γ '' '2

Lastresultant Eaph : ( ) ( )E qb c

c aapha a

= ⋅⋅

+ ⋅⋅

+ −21

cot tanϑ ϕ δ α -

Beteckningar enligt figurerna ovan och beskrivning sid. 7 .

Fordonslast


12

Kontakttryck under plattor Vid kontroll av markkapacitet används alltid jämnt fördelat kontakttryck.

Vertikalt och centriskt belastad bottenplatta. ⇒Ett jämnt fördelat kon-takttryck över hela plattans yta. Beräknas med

σ zx - Kontakttrycket. V - Vertikal last. b l, - Plattans bredd (=1.0 meter) och längd.

Excentriskt belastad bottenplatta. ⇒Kontakttrycket antas jämnt fördelat på en effektiv fundamentarea och beräknas med

σzxef

ef ef ef

ef b ef l

bx

ly

VA

A b lb b e l l e

eMV

eMV

=

= ⋅

= − ⋅ = − ⋅

= =

2 2

För stödmur kan det bara förekomma excentricitet i x-riktningen.

Vertikalt och centriskt belastad bottenplatta. ⇒Se jämnt fördelat kontakt-tryck ovan.

Excentriskt belastad bottenplatta. ⇒Kontakttrycket antas variera rätlinjigt under plattans yta.

Naviersk tryckfördelning

Centriskt belastad platta. Excentriskt belastad bottenplatta.

Kraftresultanten ligger i plattans mittpunkt.

Kraftresultanten ligger inom en rektangulär plattas inre tredjedel

(kärngränsen).

Kraftresultanten angriper utanför kärngränsen (ex >

b/6).

σzxVb l

=⋅

σ zx - Kontakttryck.

V - Vertikal last. b l, - Plattans bredd

och höjd

Enaxligt:

σ zVb l

Mb l1 2 26

, =⋅±

⋅⋅

σ z1 2, - Kontakttryck vid plattkant 1 resp. 2. M - Kraftresultantens

moment kring plat-tans mittpunkt.

Enaxligt:

( )σzV

b e l14

312

=⋅

⋅− ⋅ ⋅

cb

e= −2

Jämnt fördelat

σ zxVb l

=⋅

el

eb

X

Y

l

b

Naviersk fördeln.


13

VX

Y

b

l

V

σz

V

σz1

VX

Y

b

l

ex

σz2

eb

x ≤6c V

σz1

VX

Y

b

l

ex

be

b6 3≤ ≤xc

För rektangulär platta excentriskt belastad i båda riktningarna beräknas varje riktning för sig enaxligt.

Som figuren ovan visar gäller inte beräkningsformlerna för större excentricitet än b/3 eller l/3, dvs. belastningstriangeln avslutas vid halva plattbredden eller längden. Programmet kontrollerar detta och ger varning.

För starkt excentriskt påverkade fundament ( excentricitet större än 0.3*fundamentbredden ) är nödvändigt att undersöka bärigheten för en brottfigur som går in under den obelastade delen av fundamentet.


14

Beräkning av vertikal bärförmåga Vid beräkning av markkapaciteten används Allmänna bärighetsformeln.

q c N q N b Nb c c q q ef= ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ξ ξ γ ξγ γ0 5. '

qb Grundtryckets brottvärde.

c Skjuvhållfasthet, kohesionsandel.

q Överlagringstryck på grundläggningsnivån.

γ ' Jordens effektiva tunghet under grundläggningsnivån.

bef Plattans effektiva bredd.

N Bärighetsfaktorer, som är en funktion av jordens kohesion el. friktionsvinkel.

ξ Korrektionsfaktorer för avvikelser från de förutsättningar under vilka bärig-hetsfaktorerna framtagits.

Bestämning av den lägsta effektivspänningen (q' ) på grundläggningsnivån:

Grundvattenytan under grundläggningsnivån -

q d' min= ⋅γ

γ Jordens tunghet.

dmin Minsta grundläggningsdjup.

När GVY återfinns inom djupet bef under grundläggningsnivån skall tungheten beräknas med

γ γ γeqef

ef

ef

db

b db

= ⋅ + ⋅−2 2

γ eq Ekvivalent tunghet.

d2 Avståndet från GVY till grundläggningsnivån ( 0 2< <d bef ).

Allmänna bärig-hetsformeln

q'


15

Grundvattenytan (GVY) över grundläggningsnivån -

q d d d dm w' ( )= ⋅ + − ⋅ = ⋅ + ⋅γ γ γ γ γ1 2 1 2 '

γ m Jordens tunghet i vattenmättat tillstånd. γ w Vattnets tunghet. γ ' Jordens effektiva tunghet (γ γ γ '= −m w ). d1 Avståndet från lägsta intilliggande markyta till GVY.

Korrektionsfaktorer för avvikelser från de förutsättningar under vilka bärighetsfaktorerna framtagits.

ξc c c c cd s i b= ⋅ ⋅ ⋅ ξq q q q qd s i b= ⋅ ⋅ ⋅

ξγ γ γ γ γ= ⋅ ⋅ ⋅d s i b

Nedan beskrivs hur parametrarna i bärighetsformeln tas fram.

Bidrag till bärförmågan från jordens kohesion (index c ).

Bärighetsfaktor Nc Nc0 2= +π

( )N Nc q= − ⋅1 cotφ

odrän. φ = 0

drän. φ ≠ 0

Inverkan av hållfast-het hos jorden över grundläggnings-nivån.

dc d

db

dcef

c= + ⋅ ≤1 0 35 17. . ;

Inverkan av funda-mentform.

sc s

blc

ef

ef

0 1 0 2= + ⋅. om φ = 0

sNN

blc

q

c

ef

ef= + ⋅ ≠1 0 om φ

Nq enl. nedan.

Inverkan av lutande last.

ic im H

b l c Ncef ef u c

0 1= −⋅

⋅ ⋅ ⋅ om = 0φ

i ii

Nc qq

c= −

−

⋅≠

10

tanφφ om

m , iq och H enl. nedan.

Inverkan av lutande basyta på fundamentet.

bc b

b bb

N

c

c qq

c

0 12

20

10

= −+

=

= −−

⋅≠

απ

φ

φφ

om

om tan

bq enl. nedan.

ξ

Index c


16

Bidrag till bärförmågan från överlagringstrycket på grundläggningsnivån

(index q ).

Bärighetsfaktor Nq N eq =

+−

⋅11

sinsin

tanφφ

π φ


dq d

db

dqef

q= + ⋅ ≤1 0 35 17. . ;


sq s

blq

ef

ef= + ⋅1 (tan )φ


iq i

HV b l cq

ef ef

m

= −+ ⋅ ⋅ ⋅

⎛

⎝⎜⎜

⎞

⎠⎟⎟1

cotφ

m , H och V enl. nedan.


bq ( )bq = − ⋅12

α φtan α = Lutning UK rel. hori-sontalplanet.

Bidrag till bärförmågan från jordens tunghet i den vid brott utglidande jordkilen under plattan (index γ ).

Bärighetsfaktor Nγ ( )N F eγ

πφ

φφφ

= ⋅+−

⋅ −⎡

⎣⎢

⎤

⎦⎥

⋅⎛⎝⎜

⎞⎠⎟1

11

32sin

sintan


dγ dγ = 1


sγ s

bl

ef

efγ = − ⋅1 0 4.


iγ i

HV b l cef ef

m

γ φ= −

+ ⋅ ⋅ ⋅

⎛

⎝⎜⎜

⎞

⎠⎟⎟

+

11

cot

m , H och V enl. ne-dan.


bγ ( )bγ α φ= − ⋅12

tan α = Lutning UK rel. hori-sontalplanet.

Index q

Index γ


17

Kompletterande uppgifter om korrektionsfaktorerna ovan.

H - Horisontell lastkomposant. V - Vertikal lastkomposant.

När den horisontella lastkomposanten verkar i breddriktningen (korta riktningen).

m m

blbl

b

ef

ef

ef

ef

= =

+

+

2

1

När den horisontella lastkomposanten verkar i längdriktningen (långa riktningen).

m m

lblb

l

ef

ef

ef

ef

= =+

+

2

1

När den horisontella lastkomposanten bildar vinkel med plattans längdriktning.

m m m ml b= = ⋅ + ⋅θ θ θcos sin2 2

Stödmuren antas oändligt lång. Detta gör att flera variabler enligt formlerna ovan blir konstanter.

Inverkan av lutande last


18

Kontroll av glidning Horisontella krafter tas i normalfallet upp genom adhesion eller friktion mot stödmurens underyta. Programmet kan även räkna med lutande underyta på stödmuren.

Programmet räknar fram utnyttjandegraden för glidning med

Friktionsjord : Utnyttjandegrad

=⋅H

Vtot

tot dtanϕ

Kohesionsjord : Utnyttjandegrad =⋅

Hb c

tot

eff ud

Vid lutande underyta av stödmuren tas hänsyn till följande

• Passivt jordtryck under bottenplattan (se figur). • Lutande lastresultant.

Eph

R

T


19

Betongdimensionering Nedanstående beskrivning försöker ge en fingervisning om beräkningsgång och formler som använts vid betongdimensioneringen. Önskas ytterligare information ges i de flesta fall hänvisningar till kapitel i BBK 94 eller Betonghandboken (BH).

Dimensionering av Stödmur (Grundmur) beskrivs i BH kap. 6.9 .

Hållfasthetsvärden Tillåtna spänningar och elasticitetsmoduler för betong och armering beräknas enligt nedanstående formler. I övrigt hänvisas till BBK 94 kap. 2.3 - 2.5 .

Brottgränstillstånd

Betong Armering

ff

ff

EE

ccdcck

n

ctdctk

n

cdck

n

=⋅

=⋅

=⋅

15

15

12

.

.

.

γ

γ

γ

ff

f fE

stdyk

n

scd std

sk

n

=⋅

=

=⋅

115

105

.

.

γ

γ

E

(varmvalsad)

sd

Om måttavvikelse beaktas får ovan-stående värden multipliceras med 1.1.

Om måttavvikelse beaktas får ovan-stående värden multipliceras med 1.05.



1 2 3

1.0 1.1 1.2

Gränstillstånd för olyckslast

Betong Armering

ff

ff

E E

ccdcck

ctdctk

cd ck

=

=

=

12

12

.

.

f ff fE E

std yk

scd yk

sd sk

===

Ingår utpräglad korttidslast i en last-kombination multipliceras fccd med 1.1 .

Brottgräns

γ n

Olyckslast


20

Bruksgränstillstånd

Betong Armering

f ff fE E

ccd cck

ctd ctk

cd ck

===

f ff fE E

std yk

scd yk

sd sk

===

Inverkan av betongens krypning p.g.a. långtidslast beaktas genom att elastici-tetsmodulen reduceras. Kryptalet (ϕe ) är indata.

Dimensioneringsvärdet f stu för brottgräns beräknas analogt med f std , dvs. indatavärdet för brottspänningen divideras med värdet för säkerhetsklassen (γ n ) och ev. värde för gränstillstånd (se formler ovan).

Vi förutsätter i programmet att brottgränsen är 1.1 gånger flytgränsen. Detta är BBK:s minimikrav för armering. OBS! Vissa kvaliteter kan ha dispens från detta krav, t.ex. Bs70.

Karakteristiskt värde för tryckt kallarbetad armering beräknas enligt

f fsck yk= ⋅ ≤0 5 420. MPa

Böjdimensionering Dimensionering av bottenplattans böjarmering beräknas enligt BH kap. 3.6 . Nedanstående ger endast i grova drag beräkningsgången för en rektangulär platta med ospänd, varmvalsad armering. Beräkningsgången för platta med varierande tjocklek tar vi inte upp här.

Programmet använder inte förenklad spänningsfördelning utan integrerar fram tryckzonen. Gränsen för underarmerat tvärsnitt går vid balanserad armering, varvid menas det armeringsinnehåll för vilket flytgränsen uppnås i armeringen samtidigt som brottstukning uppnås i betongen.

mM

f b dm f

ff

Ab d

ff

m

ccdc

cs

sbal

yk

c sstd

ccd

s std

ccdbal bal

bal

=⋅ ⋅

= ⋅ −⎛⎝⎜

⎞⎠⎟ = ⋅ −

⎛⎝⎜

⎞⎠⎟ =

⋅

+

= = ⋅ =⋅

⋅ = ⋅ −⎛⎝⎜

⎞⎠⎟

2 12

12

2

1735

12

ωω

ωω

ωβ

ω ω ρ ωω

Om m mbal> inläggs tryckarmering. Se vidare BH kap. 3.6:434 och :442. Räknar ut delmomenten och sedan armeringen enligt följande formler:

( )

( )

M m b d f AM

f dM

f d dN

M M M AMd d

I bal ccd ss

std bal

II

std s

II s I sII

s

= ⋅ ⋅ ⋅ =⋅ ⋅

+⋅ −

−

= − =⋅ −

2

ω σ

σ

'

''

'

Bruksgräns

Krypning

Kallbearbetad armering


21

Efter detta omräknas armeringsmängden till antal järn samt placeras ut i tvärsnittet. Kontroll av effektiva höjden och/eller tryckarmeringens spänning medför eventuell omräkning och ny kontroll.

Kontroll av skjuvkraften Ingen kontroll av skjuvkraften utförs. Om stora vertikala krafter påverkar stödmuren skall programmet Grundmur/Fndament användas istället.

Sprickbreddskontroll Kontrollerar om betongen kan antas vara osprucken. Följande villkor skall vara uppfyllt.

σξmctk

f≤ ⋅ σm = Påkänning av enbart moment.

fct = Draghållfasthet i bruksgränstillstånd. ξ = Spricksäkerhet som är beroende av miljöklass.

Spricksäkerhetsfaktor (ξ )

Korrosionskänslig arm.

Föga korrosionskänslig

Miljöklass \ Livslängdsklass L1 L2 L1 L2

A1 Obetydligt armeringsaggressivA2 Måttligt armeringsaggressiv A3 Mycket armeringsaggressiv A4 Extremt armeringsaggressiv

- 1.2 1.5 2.0

- 1.5 2.0 2.5

- 1.0 1.2 1.5

- 1.2 1.5 2.0

Spricksäkerhetsfaktorn kan ändras i indatan. Se sid. 36.

k = Koefficient som tar hänsyn till konstruktionens dimension.

kh

= +0 60 44

..

1 145≤ ≤k .

Sprickbredden beräknas med följande formler:

w wk m= ⋅17.

wE

v sms

srm= ⋅ ⋅

σ

v sr

s= −

⋅⋅1

2 5 1

βκ

σσ.

srmr

= + ⋅ ⋅50 1 2κ κφρ

Es = Armeringens elasticitetsmodul. Es = 200 Gpa. srm = Sprickavståndets medelvärde. β = Koefficient som beaktar inverkan av

långtidslast eller lastupprepning. 1.0 för första pålastning, 0.5 för långtidslast.

κ 1 = Beaktar armeringens vidhäftning: 0.8 för kamstänger, 1.2 för profilerade stänger och 1.6 för släta stänger.

σ s = Påkänningen för ospänd armering i sprickan.

wk

srm


22

σ sr = Värdet på σ s vid beräknad spricklast. Aef = Effektiv betongarea enligt BBK 94 kap. 4.5.5. As = Area för direkt vidhäftande dragarmering. κ 2 = Koefficient som beaktar töjningsfördelningen.

( )κ ε ε ε 2 1 2 10125= ⋅ +. / ρr = A As ef/ φ = Stångdiameter.

Om betongen anses sprucken vid farligaste lastkombination i bruksgränstillståndet och med ξ enligt tabell ovan skall för långtidslast den karakteristiska sprickbredden wk begränsas till de värden som ges i tabellen nedan.

Tillåten wk

Korrosionskänslig arm. Föga korrosionskänslig

Miljöklass \ Livslängdsklass L1 L2 L1 L2

A1 Obetydligt armeringsaggressivA2 Måttligt armeringsaggressiv A3 Mycket armeringsaggressiv A4 Extremt armeringsaggressiv

- 0.3 0.2 0.1

- 0.2 0.1 0.05

- 0.4 0.3 0.2

- 0.3 0.2 0.1

Tillåten wk kan ändras i indatan. Se sid. 36.

Föga korrosionskänslig armering: Ospänd armering med φ > 4 mm. Ej spännarmering. Kallbearbetad armering som har en per-

manent påkänning som ligger under 400 Mpa.

Övrig armering räknas som korrosionsbenägen.

Klarar inte tvärsnittet kravet på sprickbredd enligt ovan börjar programmet lägga in armering tills kravet är uppfyllt. Tillåtna värden på karakteristisk sprickbredd ges som indata. Observera att dessa gäller för långtidslast.

Sprickbredden wk bör vid rimliga krav på vattentäthet för konstruktioner påverkade av ensidigt vattentryck inte överstiga 0.2 mm.

Vid krav på begränsning av sprickbredder förutsätts att sprickfördelande armering anordnas enligt följande formel

AA f

fsef cth

st>

⋅

Programmet kontrollerar att denna armeringsmängd är inlagd.


23

Indata I detta avsnitt går vi igenom alla indatadialoger i programmet. För att underlätta för användaren, har vi valt att samtidigt med indatabeskrivningen ange erforderliga ingångsvärden till efterföljande beräkningsexempel (Manualexempel 1).

Indatan registreras lämpligen i den ordning som finns i menyn eller verktygsfältet - Systemdata, Geometri, Jordmaterial, Belastningar och Stödmursmaterial. Se även skärmbilder nedan.

Huvudfönster Vid ny beräkning används förinställda värden i de flesta indatafälten.

Vi gör nedan en kortare presentation av vad Du kan nå från programmets huvudfönster :

Meny De olika menyalternativen kan nås med musklick eller Alt + un-

derstruken bokstav.


24

Verktygsfält I figuren nedan visas motsvarande menygrupper.

Innehåller standardrutiner för filhantering och indata/resultatutskrift. Går inte närmare in på hur dessa rutiner fungerar, utan hänvisar till Windows manualen.

Stäng programmet.

Ny beräkning.

Öppna existerande beräkning.

Spara beräkning med aktuellt namn. Namnet visas i fäl-tet längst ner på skärmen (fönstret).

Skriv ut.

Förhandsgranska utskrift.

I arkivmenyn presenteras också de tre senast använda beräk-ningarna (endast från programbiblioteket).

Förminska den grafiska figuren i huvudfönstret (indata/resultat).

Förstora den grafiska figuren i huvudfönstret (indata/resultat).

Indatadialogerna kan nås både från menyn och verktygsfältet. I efterföljande kapitel går vi igenom indatan i detalj.

Systemdata.

Geometri.

Jordmaterial.

Belastningar.

Stödmursmaterial..

Utför en stabilitetsberäkning. Kommer till en skärmbild med totalre-dovisning av resultatet. Se sid. 42 .

Utför en dimensionering av stödmuren. Kommer till en skärmbild med totalredovisning av resultatet. Se sid. 46 .

ZoomArkiv Indata Beräkna Hjälp Arkiv

Zoom

Indata

Beräkna


25

Hjälp är inte ansluten i denna version.

Systemdata I Systemdata anges partialkoefficienter för olika beräkningar och även villkor för programvarningar. I detta fall görs en beräkning mot ett tyskt handboksexempel och alla partialkoefficienter sätts då till 1.

Partialkoefficienter Används vid beräkning av dimensionerande materialvärden för betong, armering och mark.



1 2 3

1.0 1.1 1.2

Se även sid. 5 och 14 .

Används tillsammans med Miljöklass (se sid. 36) och korrosionskänslighet (se sid. 39) för framtagning av Spricksäkerhetsfaktor (ζ , se sid. 21) och Tillåten sprickbrtedd ( wk , se sid. 22). Programmet hämtar automatiskt fram dessa parametrar enligt normen. Vid behov kan dessa parametrar ändras manuellt. Se sid. 36. Även vid re-gistrering av Täckande betongskikt (se sid. 38) skall hänsyn tas till miljö- och livs-längdsklass.

Hjälp

Säkerhetsklass

Livslängdsklass


26

OBS! Denna variabel används inte i denna version. Endast miljöklassen påverkar förinställda värden av Spricksäkerhetsfaktor och Tillåten sprickbredd. Manuell ändring enl. ovan.

Koefficienter (γ m ) för beräkning av dimensionerande materialvärden.

Phi_k (φ k ) - Registrerad partialkoefficient används vid framtagning av dimen-sionerande inre friktionsvinkel (friktionsjord). Partialkoefficienten gäller för både aktiv och eventuell passiv sida. Se sid. 5.

cuk - Partialkoefficienterna används för beräkning av dimensionerande skjuvhållfasthet. Du kan ange olika partialkoefficinter beroende på beräkningsmoment - Bärighet eller Horisontellt Jordtryck. Se sid. 6.

Stabilitet Aktivt jordtryck Partialkoefficient som läggs på det aktiva jord-trycket vid stabilitetsberäkningen.

Egentyngd mur Partialkoefficient som läggs på stödmurens egen-tyngd vid stabilitetsberäkningen.

Dim. Aktivt jordtryck Partialkoefficient som läggs på det aktiva jord-trycket vid dimensioneringen.

Egentyngd mur Partialkoefficient som läggs på stödmurens egen-tyngd vid dimensioneringen.

Jordtrycksval Välj hur jordtrycket skall beräknas. Klicka för aktuellt val

1. Aktivt jordtryck 2. Förhöjt aktivt jordtryck 3. Vilojordtryck

4. Vertikal vägg stabilitet. Önskar Du, att enbart räkna med vertikal fiktiv vägg vid stabilitetsberäkningen oavsett förhållandet bakplattans längd/väggens höjd markerar du detta fält.

Jordtrycksval/max värde Vid val av Förhöjt aktivt jordtryck skall även en %-sats anges för ökningen. Detta värde används endast som kontrollvärde. Blir aktuellt jordtryck större än detta värde eller Allmänna bärighetsformeln rödmarkeras resultatfälten.

Max excentricitet för permanenta och permanenta + variabla laster. Se figurer sid. 44.

Materialkoeff.

Koeff. för beräk-ningsmetod och egentyngd mur.

Vid förhöjt aktivt jordtryck skall även en procentsats anges i Jordtrycksval/max värde. Vid val av Vilojordtryck betraktas även ev. jordttryck på passiv sidan som vilojordtryck.

Förhöjt akt. jord-tryck

Max. tillåtet jordtryck

Max. exc.


27

Geometri Här anges stödmurens geometri. Vid nyregistrering kan Du välja ett tvärsnitt från ‘drop-down’-listan. Beteckningarna är tagna från en prefab-leverantör av stödmurar. I ett specialskrivet program för denna leverantör finns dessa lagrade i en databas med förutbestämd armering. Det går sedan mycket snabbt att kontrollera stödmurens kapacitet och stabilitet. Om armeringsinnehållet är för litet beräknas nödvändig tilläggsarmering. De har även flera varianter av stödmurar med hål (se nedan).

Då det är svårt att beskriva tvärsnittstypen med ett ord har vi valt att använda samma beteckningar, som för leverantören ovan.

Välj den stödmurstyp, som hamnar närmast Din aktuella mur. Nedan visas alla stödmurstyperna och dess beteckningar.

Stödmurar utan hål

200L 201L 202L 210L

211L 212L 213L 214L

Efter val av tvärsnittstyp skall Du justera till dimensionerna så att de stämmer med Din stödmur. Figuren i dialogen följer Din måttsättning.

Maximalt 5 dimensionsförändringar och 4 hål kan registreras.

OBS! För UK bottenplatta behövs ingen registrering.

Stödmurstyper


28

Måttsättningen går till på följande sätt :

Origo för geometrin ligger i fram- och underkant bottenplatta. Se figur nedan.

På varje nivå, där det händer en dimensionsförändring, skall två punkter anges för tvärsnittets ytterkontur. Registrera nivån (höjden) där punkterna är placerade samt avstånden från framkant bottenplatta till tvärsnittets första skärningspunkt och därefter till den andra skärningspunkten med ytterkonturen.

I manualexemplet måste 3 nivåer (höjder) registreras.

Nivå Första pkt Andra pkt 4800 400 800 400 400 800 400 0 3600

Ingen måttsättning behövs för underkant bottenplatta.

Origo

Origo

4800

400800

400

0 3600


29

Stödmurar med hål För Stödmurar med hål kan nedanstående exempel visa måttsättningen.

Se manualexempel 2 (Manex_2) för vidare information, där visas vilka delar som beräknas för denna typ av stödmur.


30

Jordmaterial - Passiv sidan / UK bottenplatta Denna indata behövs för beräkning av tillåten bärighet (bärighetsformeln, se sid. 14). Delvis kan den också påverka stabilitet och dimensionering. Det beror på Ditt val av Andel verkande passivtryck.

Återfyllning framför stödmur

Avstånd (m_uk) från markytan framför stöd-muren till underkant bottenplatta.

Avstånd (m_v) från markytan framför stöd-muren till aktuell grundvattenyta (GVY).

GVY tillåts inte på högre nivå än UK botten-platta.

Förekommer grundvatten högre upp än bot-tenplattans bredd under UK bottenplatta måste grundvattenytan placeras i gränsskiktet mellan två jordlager (se nedan). Det förinställda värdet (99.0 m) vid ny beräkning är valt för att ej påverka bärighetsberäkningen.

De vanliga materialuppgifterna om jorden. I detta fall återfyllningen framför stöd-muren. De partialkoefficienter som registrerats under Systemdata gäller även här.

Markyta - UK platta

m_vm_uk

Markyta - GVY

Material

Tunghet


31

Ange materialets tunghet i kg/m3 (över UK bottenplatta). Den jord, som ligger på tån tas alltid med i beräkningen av kontakttryck. Exempel på tungheter finns på sid. 3.

Vid friktionsjord registreras den karakteristiska inre friktionsvinkeln (φ k , Phi_k). Är vinkeln > °27 0. beräknas jordtryckskonstanten enligt Caqout Kerisel med δ φ= . Dimensionerande värde beräknas enligt sid. 5. Exempel på karakteristiska värden finns på sid. 3.

Karakteristisk väggfriktion. Dimensionerande vinkel beräknas på samma sätt som dimensionerande inre friktionsvinkel. Väggfriktionen kommer in vid framtag-ningen av jordtryckskoefficienterna. På passivsidan skall väggfriktionen ha negativt tecken. Väggfriktionen har gynnsam inverkan på konstruktionen och skall därför behandlas med viss försiktighet.

Vid kohesionsjord registreras den karakteristiska skjuvhållfastheten (cuk ) i kN/m2 (kPa). Dimensionerande värde enligt sid. 6. Exempel på karakteristiska värden finns på sid. 4.

I denna faktor skall allt vägas in, dvs. även eventuell partialkoefficient för beräk-ningsmetod etc., vid beräkning av det passiva jordtrycket från återfyllningen. Vid val av vilojordtryck på aktiv sidan beräknas även jordtrycket på passiv sidan som vilojordtryck.

0 = Inget passivt jordtryck. Förinställt värde.

1 = Fullt passivt jordtryck. Partialkoefficienter under systemdata används för framräkning av dimensionerande material, men för beräkningsmetod etc. förutsätts att partialkoefficienten = 1.

Jordlager under stödmuren

Maximalt 4 jordlager kan registreras under stödmuren. Förekommer grundvatten högre upp än bottenplat-tans bredd under UK bottenplatta måste grundvatten-ytan placeras i gränsskiktet mellan två jordlager (tungheten påverkas ju av vattnet). Ligger det under denna nivå påverkas inte bärighetsberäkningen.

Vid jordlager med kohesion kontrollerar programmet genomstansning för aktuella jordlager.

Ange jordlagrets tjocklek. Tänk på det som nämnts tidigare om grundvattenytan (GVY). Det sista jordlagrets tjocklek är utan betydelse, då detta lager antas ha oändlig utbredning.

Övrig registrering enligt motsvarande indatafält i Återfyllning framför stödmur ovan.

Inre friktions-vinkeln

Väggfriktion

Kohesion

Andel verkande passivtryck

Jordlag nr.

Tjocklek


32

Laster I denna dialog registreras alla yttre laster, som påverkar stödmuren, samt marken bakom stödmuren (den aktiva fyllningen).

Mark bakom stödmuren Bestäm materialet bakom stödmuren. Korn, Konstgödsel och Ensilage är material som förekommer i jordbruket.

För indatafälten Tunghet, Phi_k och Väggfriktion se genomgång ovan i kapitlet Återfyllning framför stödmur (sid. 30). Beroende på val ändras de förinställda värdena i indatadelen (Egenskaper) nedan.

Återfyllning Tunghet kN/m3

Inre friktionsvinkel Phi_k (grad)

Väggfriktion (grad)

Korn Konstgödsel Ensilage Jordfyllning

8.0 13.5 10.0 18.0

25 30 0 30

12 30 0 20

Övriga indata fält enligt nedan :

Återfyllning

Fyllhöjd


33

Denna höjd hämtas automatiskt från Geometrin. Går inte markytan ända upp till ÖK stödmur kan denna höjd ändras manuellt.

OBS! Ändras geometrin, dvs. används OK-knappen i dialogen Geometri, räknas fyllhöjden om igen automatiskt.

En stigande lutning anges med positivt tecken på vinkeln (β ). För att lutningen skall gälla måste avstånd och terränghöjd för nästa nivå anges.

Denna version klarar inte brutna slänter, men vi skall ansluta samma beräkningsmetod som i vårt jordtrycksbe-räkningsprogram (A1.13) och då går även detta. Se vidare sid. 7.

När återfyllningen består av jordbruksprodukter befinner sig ofta materialet i en silo etc., dvs. materialet har en ändlig utbredning och med konformad överyta. Med god noggrannhet kan denna rutin räkna om den konformade delen till en utbredd last. Ändra lastens utbredning bakåt och Du får en ny utbredd last. Den utbredda lasten lägger automatiskt in sig som en permanent ytlast (se nedan). Har Du registrerat något här innan omräkningen blir detta överskrivet. Du måste manuellt addera till den tidigare lasten. Vid tryck på OK i omräkningsdialogen skrivs permanent ytlast över.

Lasttyper Här ingår yttre laster på själva stödmuren, ytlaster framför och/eller bakom stödmuren samt linjelaster bakom stödmuren. Dessa kan registreras som Perma-nenta eller Variabla. De permanenta lasterna (oberoende av placering) ingår alltid i beräkningarna.

Vid kontroll av stödmurens stabilitet angriper inte linje- och strimlelasterna på ett korrekt sätt. För att de skall komma med i stabilitetsberäkningen måste de placeras alldeles bakom bottenplattans bakkant.

Vid stabilitet och dimensionering görs två separata beräkningar för

• Permanenta laster. • Permanenta + Variabla + Fordonslaster.

Programmet kontrollerar krav på lastexcentricitet, bärighet och glidning samt dimensionerar för dessa två beräkningar.

Linjelaster på muren

Nedåtriktad vertikal linjelast (kN/m), som verkar på mu-rens överkant. Positiv riktning se figur.

Horisontell linjelast (kN/m), som verkar på toppen av muren. Positiv riktning (se figur) ger upphov till ett väl-tande moment.

Linjemoment (kNm/m) på toppen av muren. Positiv rikt-ning (se figur) ger en vältande inverkan.

β

Marklutning

VM

H

V-Linjelast mur

H-Linjelast mur

M-Linjemoment


34

Ytlaster

Ytlaster kan placeras framför (den passiva sidan) och/eller bakom (den aktiva sidan) stödmuren.

På aktivsidan skall även ett avstånd anges. Beroende på om ytlasten börjar direkt efter muren eller en bit ifrån fås olika jordtrycksbilder. Se sid. 9 .

Vid stabilitetsberäkningen tar programmet automatiskt bort den del av den variabla lasten som ligger över botten-plattan. För vidare information se kapitlet Beräkning sid. 41.

Linje- och strimlelaster

Programmet hanterar egentligen inte linjelaster, utan dessa betraktas också som strimlelaster med mycket liten utbredning. I detta fall kan lastens storlek bli mycket stor vid omräkning till utbredd last. Jordtrycksbilden kommer att likna den som gäller för linjelast. Se sid. 10.

I teoridelen visas hur jordtrycksbilderna ser ut för olika placering av strimlelasten, dvs. avstånd från bakkant stödmur till där lasten börjar. Se sid. 10.

Vid simulering av linjelast blir lastutbredningen mycket kort. Å andra sidan bör inte lastutbredningen vara så lång att strimlelasten närmar sig ytlasten. Jordtryckskoefficien-terna beräknas på olika sätt (se sid. 7 och 8), så att strimlelasten kan ge upphov till ett jordtryck som blir dubbelt så stort som för motsvarande ytlast.

OBS! Vid stabilitetsberäkningen skall strimlelasterna placeras alldeles i bakkant av bottenplattan. Vid dimensioneringen skall de ha rätt placering.

För att kunna utföra en sprickbreddskontroll finns här möjlighet att ange en multiplikationsfaktor för de variabla lasterna. Lasterna görs om till långtidslast och en sprickbreddsberäkning utförs enl. sid. 21.

Fordonslaster

I dialogen behövs en del måttuppgifter. Se figuren nedan.

Avst.

Ytlast

Avstånd

Strimlelast Avst.

Avstånd

Lastutbredning

Andel långtidslast


35

Axelavstånd

Hjultryckslängd

Hjultrycksbredd

ab

a - Minsta avstånd från mur till hjul.

b - Längsta avstånd från mur till hjul.

Stödmur

Aktuellt axeltryck görs om till last per hjul. Programmet räknar sedan om hjullasten till en ytlast och fördelar ut den längs stödmuren. Vid detta tillfälle överlagras fram/bakaxel. Består bakaxeln av dubbla axelpar måste dessa dras ihop till en registrering. På sid. 11 visas hur jordtrycket tas fram för fordonslast.

OBS! Vid stabilitetsberäkningen skall fordonslasterna placeras alldeles i bakkant av bottenplattan. Hamnar det ena hjulparet över bottenplattan och det andra utanför kommer inte lasten att tas med vid stabilitetsberäkningen. Vid dimensioneringen skall de ha rätt placering.


36

Material All registrering i denna dialog rör betongdimensioneringen - mur och bottenplatta.

Miljöklass Miljöklassen används endast vid kontroll av sprickbredden. I normala fall används den också vid automatisk framtagning av täckande betongskikt, men i detta prog-ram sker all registrering av täckande betong manuellt.

Som förinställda värden i programmet används spricksäkerhetsfaktorn och tillåten sprickbredd för Föga korrosionskänslig armering och Livslängdsklass L1 (50 år). Gäller dessa förutsättningar (se dialog nedan) för aktuell miljöklass är det bara att gå vida-re.

Gäller andra förutsättningar tryck . I denna dialog kan korrekta värden regist-reras för aktuell miljöklass.

Se sid. 21 för aktuella värden på dessa parametrar och beräkningsförutsättningarna för sprickbreddskontrollen.


37

Förutsättningar Dessa parametrar påverkar dimensionerande materialvärden.

Om i en lastkombination medtages en utpräglad korttidslast får hållfasthetsvärdena ökas genom multiplikation med 1.1. Detta är en last som uppträder några få gånger och då under så kort tid att lasten inte verkar med värden i närheten av de karakteristiska i mer än sammanlagt ca 1 minut. Kan t.ex. vara laster av karaktären stöt.

Om måttavvikelser beaktas enl. BBK 94 kap. 2.3.1 får hållfasthetsvärdena multipliceras med nedanstående parametrar.

Betong: Armering:

fcc - 1.1 fct - 1.1 Ec - 1.1

fst - 1.05 Es - 1.05

Betong

För dimensionering av stödmuren behövs lite upplysningar om betongmaterialet och täckande betongskikt.

Programmet accepterar följande betongklasser:

K12 K35 K60 K16 K40 K70 K20 K45 K80 K25 K50 K30 K55

Välj betongklass ur listan. För vidare information se BBK 94 Kap. 2.4 .

Tryck om Du har andra materialparametrar än de som gäller för betong-klasserna. Registrera de karakteristiska materialvärdena för betongen.

När Du går in till dialogen kommer de materialvärden upp som gäller för aktuell betongklass i materialdialogen. Ändra indatafälten till aktuella karakteristiska vär-den. Tryck därefter <OK>. Dessa ligger nu fast lagrade tills Du ändrar enligt nedan.

Vill Du använda betongklasserna igen måste Du nollställa indatafälten. Tryck <Stryk>. Därefter <OK>. Går Du in bara för att titta på dialogen använd <Avbryt> eller <Stryk>+<OK> för att gå tillbaka till föregående meny utan ändringar.

Utpräglad korttidslast

Måttavvikelser

Betongklass


38

Stödmurens egentyngd beräknas automatiskt av programmet. Registrera betongens egentyngd (kN/m3). Normalt 24 kN/m3.

För sprickviddsberäkningen behövs en storlek på det effektiva kryptalet.

Detta innebär att nedanstående tabellvärden för kryptalet skall multipliceras med långtidsandelen av belastningen. Långtidsandelen registreras också i denna dialog.

Ex. Antag att långtidsandelen av belastningen är 70 %. Framräkning av kryptalet blir 0 7. ⋅ϕ . Detta utförs inte automatiskt av programmet.

För vanlig betong antas nedanstående värden på kryptalet ϕ , om pålastning sker vid sådan ålder att tryckhållfastheten uppnått fordrat värde.

Miljö Kryptal ϕ

Inomhus i uppvärmda lokaler RH ca 55 % Utomhus samt inomhus i icke uppvärmda lokaler RH ca 75 % I mycket fuktig miljö RH≥95 %

3 2 1

Korrigering av ϕ med tiden. a % Faktor

Om pålastning sker vid lägre ålder och betongen uppnått en tryckhållfasthet som är a % av fordrat värde multipliceras ϕ med en faktor enligt tabellen.

40 70 85

1.4 1.3 1.1

Största stenstorlek (ballastkorn). Detta värde + 5 mm eller nedanstående regler bestämmer det fria avståndet mellan stängerna i samma lager. Se BBK 94 kap. 3.9.6 eller BH kap. 3.9:5 .

Armeringstyp Fritt avstånd

Kamstång eller profilerad stång Övrig armering

2 ⋅φ 15. ⋅φ

Registrera täckande betongskikt för mur och bottenplattans över- resp. underkant. Programmet räknar inte automatiskt ut de täckande betongskikten.

Täckande betongskikt för bottenplattas undersida:

Torrhetsgjutna. min. 100 mm

Gjutna mot berg, avjämningsbetong, underform, vattenavvisande papp el-ler plastfolie.

min. 50 mm

Tunghet

Kryptal

Max stenstorlek

Täckande betong-skikt


39

Nedan följer några basregler för täckande betong enl. BBK 94 kap. 3.9.5 . I vanliga fall måste åtminstone täckande betong för underytan ändras till värde enligt ovan.

1. Minsta basmått för täckande betongskikt med hänsyn till förankring och skarvning av armering.

All armering i plattor : φ mm+10 φ mm+.

2. Minsta basmått för täckande betongskikt i mm med hänsyn till korrosions-skyddet för föga korrosionskänslig armering.

Livslängdsklass

Miljöklass vctekv L1 L2

A1 Obetydligt armeringsaggressiv A2 Måttligt armeringsaggressiv A3 Mycket armeringsaggressiv A4 Extremt armeringsaggressiv

- 0.55 0.50 ≤ 0.45 0.45 ≤ 0.40 0.40 ≤ 0.35

- 25 20 20 30 25 45 35

- 35 30 25 45 40 65 50

För korrosionskänslig armering bör täckskikten ökas med 10 mm utöver värdena i tabellen ovan.

Livslängdsklass L1 - Förväntad livslängd minst 50 år. L2 - 100 år.

Armering

Används tillsammans med Miljöklass (se sid. 36) och Livslängdsklass (se sid. 25) för framtagning av Spricksäkerhetsfaktor (ζ , se sid. 21) och Tillåten sprickbrtedd ( wk , se sid. 22). Programmet hämtar automatiskt fram dessa parametrar enligt normen. Vid behov kan dessa parametrar ändras manuellt. Se sid. 36 .

OBS! Denna variabel används inte i denna version. Endast miljöklassen påverkar förinställda värden av Spricksäkerhetsfaktor och Tillåten sprickbredd. Manuell ändring enl. sidhänvisning ovan.

Här kan Du bestämma om programmet automatiskt skall öka armeringsinnehållet i beräkningssnitten tills sprickbreddskravet är uppfyllt. Sprickbreddskrav enligt sid. 22 eller manuell registrering enl. sid. 36 .

Korr.känslig

Tillägg pga sprick


40

Välj armeringstyp (stångtyp). Detta val påverkar automatisk framtagning av karakteristisk hållfasthet och täckande betongskikt. Följande stång-typer finns K - Kamstång. P - Profilerad stång. S - Slät stång.

OBS! Denna variabel används inte i denna version, men vid den manuella regist-reringen av Täckande betongskikt (se sid. 38) och armeringens Sträckgräns (se nedan) skall hänsyn tas till armeringstypen.

Armeringens karakteristiska hållfasthetsvärde f yk . För ytterligare information se BBK 94 kap. 2.5 .

Armeringsjärnens diameter . Enhet : mm .

Armeringstyp

Sträckgräns,fyk

Arm.diameter


41

Resultat Det är två moment som skall utföras i beräkningen. En kontroll av stabiliteten och en dimensionering av stödmuren. I de olika fallen måste de variabla lasterna flyttas för att få störst påverkan på stödmuren.

Stabilitet Alla variabla laster placeras alldeles i bakkant av bottenplattan. Undantag : Den variabla ytlasten tas automatiskt bort över bakplattan vid stabilitetsberäkningen och medräknas vid dimen-sioneringen.

Strimlelaster, som helt eller delvis ligger över bakplattan, tas med i beräkningen, men denna placering har en gynnsam effekt. Endast den del som ligger bakom bakplattan skall tas med eller flytta hela lasten så den hamnar precis utanför botten-plattan.

Fordonslasten, som har ena hjulparet över bakplattan och and-ra utanför, tas ej med i stabilitetsberäkningen. Flytta hjulparen så att de närmaste hjulen ligger alldeles bakom bakplattan.

Dimensionering De variabla lasterna flyttas fram mot stödmuren så att de får störst inverkan vid dimensioneringen.

Vid utskriften kan Du välja separata utskrifter av de båda beräkningsalternativen (stabilitet/dimensionering) eller om lasterna tillåter en gemensam utskrift. Den gemensamma utskriften går bra om inga strimle- eller fordonslaster förekommer.

I stabiliteten beräknas jordtryck, vertikalkrafter samt moment om framkant botten-platta för permanenta och permanenta + variabla laster. Därefter kontrolleras last-excentricitet, kontakttryck mot bärighet samt glidning.

Vid dimensioneringen beräknas jordtryck som vid stabiliteten, men med eventuellt andra laster. Dimensionerande moment för dimensionering av armering tas fram för aktuella beräkningssnitt.

Kapitel

3


42

Stabilitet

Stabilitetsberäkningen startas med eller i menyn Beräkning - Stabilitetsberäk-ning. Du får nedanstående resultatdialog samt aktuella jordtryck redovisade i den grafiska figuren i programmets huvudfönster.

I manualexemplet finns endast en variabel ytlast, som börjar direkt efter muren. Det innebär att i detta fall behöver jag inte flytta någon last, utan alla resultat kan tas ut på en gång. Vid stabilitetsberäkningen tas ytlasten över bottenplattan bort. Det är endast om Du använder strimle- eller fordonslaster som laster måste flyttas.

Följande redovisas :

Jordtryckskoeff.


43

Kahb Används vid beräkning mellan jord och betong för återfyllningsmaterial och ytlast.

Kahj Används vid beräkning mellan jord och jord för återfyllningsmaterial och ytlast vid stabilitetsberäkningen där beräkningssnittet ligger i bakkant bottenplatta.

Kahp Används för strimle- och fordonslaster.

Redovisning av totaljordtrycket. I grafiken visas de separata jordtrycken.

Hacket i nederkant jordtryck (se fig. ovan) kommer av att väggfriktion utnyttjas mot betongen. I detta fall bottenplattans bakkant. Kahb , som är ett lägre tal, används istället för Kahj .

Nedan visas en grafisk presentation (skärmbild) för ett fall där alla laster används. Om alla lastvarianter används måste fönstret förstoras till helskärm för att alla laster skall synas.

Jordtrycken och lasterna färgmarkeras och representerar följande lastgrupper:

Permanenta laster.

Variabla laster + Fordonslast.

Jordtryck (Eah)


44

Jordtrycken och Lasterna från vänster till höger i figuren.

• Jordtryck av bakfyllning (blå triangel). Last: Gråmarkerat område. • Jordtryck av permanent ytlast (blå rektangel). Last: Blå rektangel från

bakkant mur. • Jordtryck av permanent strimlelast (blå triangel). Last: Blå rektangel mellan

de svarta strecken. • Jordtryck av variabel ytlast (röd rektangel). Last: Röd rektangel från bakkant

mur. • Jordtryck av variabel strimlelast (röd triangel). Längre än den blå pga längre

utbredning. Last: Röd rektangel efter det svarta strecket. • Jordtryck av fordonslast (två röda trianglar ovanför varandra). Last: Två

röda streck i grafiken.

Till jordtrycket ovan adderas de horisontallaster som angriper i överkant mur. Den resulterande horisontalkraften tillåts inte bli negativ. I detta fall sätts värdet till 0 .

Den totala vertikalkraften för jord, betong och yttre laster.

Momentjämvikt av vertikal- och horisontallaster omkring framkant bottenplatta.

M V/ ger lastresultantens läge från framkant bottenplatta. Beräknad excentricitet är det omräknade avståndet från bottenplattans tyngdpunkt till lastresultantens läge. Är beräknad excentricitet > tillåten, förutsätter programmet, att stödmurens bottenplatta vilar på betong och beräknar nödvändiga bultar för att låsa bottenplattan till ett eventuellt betonggolv. I detta tillfälle beräknas inte bärigheten.

Tillåten excentricitet är indata (Systemdata). Du dividerar bottenplattans bredd med ett tal. Se exempel nedan. Här dividerar vi bottenplattans längd med 3.

b/3 b/3 b/3

TP

För att få fram gränsvärdena för tillåten excentricitet används den framräknade längden från bottenplattans tyngdpunkt åt båda håll enl. figur nedan..

b/6b/3 b/3

TP

b/6

Gränsvärdena används endast i kontrollsyfte. Vid för stor excentricitet blir resultatfälten rödmarkerade. För att Allmänna bärighetsformeln skall gälla bör inte större excentricitet tillåtas än b/3.

Sigma_z är aktuellt kontakttryck (jordtryck). Qb är framräknad markkapacitet med Allmänna bärighetsformeln. Det finns även en tredje siffra som visar Max

Resulterande horisontalkrafter

Resulterande vertikalkrafter

Momentjämvikt

Beräknad/Tillåten excentricitet

Sigma_z/ qb (ka-pacitet)


45

tillåtet jordtryck ( indata från Systemdata). Om detta värde är mindre än Allmänna bärig-hetsformeln kontrolleras mot detta värde. Är aktuellt jordtryck större än beräknad eller tillåten kapacitet rödmarkeras resultatfälten.

M V/ ger lastresultantens läge från framkant bottenplatta. Dubbla detta avstånd och Du har effektiva bredden. I den grafiska figuren visas aktuellt kontakttryck med den effektiva bredden.

Här anges utnyttjad säkerhet mot glidning. Se sid. 18 för ytterligare information.

Detta är egentligen samma sak som Sigma_z/qb (kapacitet). Här redovisas krafter istället för tryck. Därefter visas hur utnyttjad bärigheten är.

Är allt OK kan Du nu skriva ut resultatet. Används inga strimle- eller fordonslaster kan det vara idé och vänta tills dimensioneringen utförts. Då kan alla resultat tas ut på en gång.

Är stödmuren instabil lägger programmet automatiskt in en förankring i bakkant bottenplatta (200 mm från bakkant). Programmet redovisar en skjuv- och dragkraft i bult vid stabilitetsberäkningen.

Vid dimensioneringen redovisas bultalternativ (UPAT UKA 3), som ligger i en mycket enkel databas. Denna typ kan bytas ut mot andra förankringsbult. Tag kontakt med oss så informerar vi om hur.

Dimension M8 M10 M12 M14 M16 M20 M22 M24 M27 M30

Borrhålsdia. (dB) mm 10 12 14 16 18 25 30 32 35 40

Borrhålsdjup mm 80 90 110 120 125 170 190 210 250 280

Stand.längd mm L1 110 130 160 170 165 220 280 300 340 380

L2 - 165 220 - 190 260 - - - -

L3 - 190 250 - 250 300 - - - -

L4 - - 300 - 300 - - - - -

Max. tjocklek på d1 16 22 30 35 13 30 65 65 60 70

mtrl, som skall d2 - 57 90 - 38 70 - - - -

monteras mm d3 - 82 120 - 98 110 - - - -

d4 - - 170 - 148 - - - - -

Borrdia. (d0) mm 9 11 13 15 17 22 24 26 30 33

Max. uppspän. (Nm) 10 20 30 45 60 120 160 200 300 400

Tillåtna belastningar vid vertikal utdragning ( Fz ) i oarmerad betong (kN).

fcck MPa ks M8 M10 M12 M14 M16 M20 M22 M24 M27 M30

≥ 12 0.8

≥ 20 1.0 5 7 10 12 15 27 36 43 53 66

≥ 30 1.15

Effektiv bredd

Glidning

Totallast/Bärighet

Förankring


46

≥ 40 1.25

Utdragningsstyrkan är beroende av betongstyrkan och korrigeras med faktorn ks .

Ex. M16 med fcck ≥ 40 Mpa. Tillåten utdragningskraft = 15 kN kN⋅ =125 18 7. .

Tvärkraft ( Fq ) i oarmerad betong (kN).

fcck MPa M8 M10 M12 M14 M16 M20 M22 M24 M27 M30

≥ 20 4 7 10 12 15 27 32 37 50 60

För kombinerad last Fs, måste följande villkor vara uppfyllt:

FF

FF

q akt

q till

z akt

z till

,

,

,

,

⎛

⎝⎜⎜

⎞

⎠⎟⎟ +

⎛

⎝⎜

⎞

⎠⎟ ≤

2 2

1


47

Dimensionering När allt är OK med stabiliseringen fortsätter vi med dimensioneringen. Vid behov flyttas först strimle- och fordonslaster .

Dimensioneringen startas med eller i menyn Beräkning - Dim. Av stödmur . Du får nedanstående resultatdialog samt aktuella jordtryck redovisade i den grafiska figuren i programmets huvudfönster.


48

I grafiken visas det horisontella jordtryck som angriper själva muren samt aktuellt kontakttryck (vert. jordtryck) under bottenplattan. I stabiliteten används ett jämnt utbrett jordtryck, men här används Naviers tryckfördelning (se sid. 13).

I figuren nedan visas beräkningssnitten :

Bakplatta

Tå

Mur (Tredjedelspunkter)

I beräkningen utförs en vanlig tvärsnittsdimensionering för varje beräkningssnitt.

Bakplatta Positiva moment i ÖK bottenplatta. Tå Vanligen negativa moment ⇒ armering i UK bottenplatta. Mur Positiva moment i bakkant mur, dvs. mot fyllningen.


49


50

Utskrift Här markeras de avsnitt som Du önskar på resultatutskriften.

Används inga strimle- eller fordonslaster kan hela resultatet, dvs. både stabiliteten och dimensioneringen, tas ut på en gång. Annars måste resultaten skrivas ut separat och strimle- och/eller fordonslasterna flyttas till nya positioner (se sid. 34 och 41).

Därefter kommer Du till den vanliga dialogen med val av skrivare.


51

Documents

Vinkelstödmur · 2010. 11. 26. · 7/12 i Henner Turke ‘Statik im Erdbau’. Formler och figurer anges senare i manualen. Inom grundläggningsområdet kan vi erbjuda dig följande