Wstępne przyjęcie wymiarów i głębokości posadowienia

Transkrypt

1 MARCIN BRAS POSADOWIENIE SŁUPA 1 Dane do projektu: INSTYTUT GEOTECHNIKI Poltechnka Krakowska m. T. Koścuszk w Krakowe Wydzał Inżyner Środowska MECHANIKA GRUNTÓW I FUNDAMENTOWANIE P :=.0MN H := 10kN M := 600kN m Glna pylasta Pasek drobny Pasek glnasty Ił paszczysty Jednostk I L =0.41 I D =0.4 I L =0.40 I L =0.19 ρ sn,68,65,65,70 t/ ρ n,00 1,70,10,10 t/ ρ sr,41,39,39,43 t/ ρ r 1,80 1,53 1,89 1,89 t/ c un 11,00 0,00 1,00 17,00 kpa φ un 11,50 30,00 11,60 10,50 stopne E , , , ,00 kpa M , , , ,00 kpa c ur 9,90 0,00 10,80 15,30 kpa φ ur 10,35 7,00 10,44 9,45 kpa β 0,60 0,80 0,60 0,60 M 9166, , , ,00 kpa Wstępne przyjęce wymarów głębokośc posadowena Przypeszene zemske g:= 10 m s Głębokoć posadowena: D mn := 1.0m Wymarowane podstawy fundamentu: B - szerokość podstawy L - długość podstawy F - pole powerzchn podstawy fundamentu Pr - Oblczenowa sła ponowa L:= m B := m P r := 1. P P r =.64 MN Warstwa Pasek drobny φ un := 30deg ρ r1 := 1.8 t ρ r := 1.53 t k := 0.81 N D := N C := N B := 7.53 Średna wartość oblczenowa gęstośc objętoścowej gruntu zalegającego obok fundamentu powyżej pozomu posadzk ρ Dr ρ r1 + ρ r ρ Dr := ρ Dr = t q f := B L N D ρ Dr g D mn q f = kpa

2 MARCIN BRAS POSADOWIENIE SŁUPA F := kq f P r ρ Dr g D mn F m = B := F B = m L:= F L = m Do oblczeń przyjmuje wymary: B :=.7m L :=.7m D mn = 1. m B L = 1 Zestawene obcążeń oblczenowych Współczynnk średnej wartośc naprężena 0.40 Długość boku podstawy L =.7 m Wymary słupa 0.60x0.60 Szerokość słupa a := 0.6m Ekonomczna wysokość stopy h s h s h s := 0.40 ( L a) h s = 0.84m w := w = 0.4 m Cężar fundamentu: Współczynnk obcążeń: wsp := 1. Cężar właścwy betonu: γ bet := 4 kn h s w V F := BL w + [ ( L + a) B + ( a + L) a] V 6 F = 4.36 G Fr := V F γ bet wsp G Fr = kn Cężar gruntu na odsadzkach: Współczynnk obcążeń: wsp := 1. γ zasp := 17 kn V Z := BL h s V F V Z = G Zr := V Z γ zasp 1. G Zr = kn Całkowty cężar G r G r := G Fr + G Zr G r = kn

3 MARCIN BRAS POSADOWIENIE SŁUPA 3 Sprawdzene czy wypadkowa obcążeń znajduje sę w rdzenu podstawy stopy fundamentowej := G r + P r P r =.64 MN =.80 MN H = 10 kn M = 600 m kn M r := 1. M M r = 70 m kn H r := 1. H H r = 144 kn mmoród dzałana obcążena w kerunku równoległym do szerokośc B M r + H r D mn B e Br := e N Br = m e B := e r 6 B = 0.45m e Br < e B = 1 Jeżel mmośród e Br jest mnejszy od B 6 oznacza to małą nerównomerność jednostkowych obcążeń podłoża Sprawdzene I stanu grancznego podłoża - Pasek drobny I D := 0.4 φ un = 30 deg φ ur := 0.9 φ un φ ur = 7 deg D mn = 1. m ρ r1 := 1.8 t ρ r := 1.53 t k := 0.81 oblczenowa średna gęstość objętoścowa gruntów powyżej pozomu posadowena ρ r1 + ρ r ρ Dr := ρ Dr = t oblczenowa średna gęstość objętoścowa gruntów zalegających ponżej pozomu posadowena do głębokośc równej B ρ Br := ρ r N D := 13.0 N C := 3.94 N B := 4.66 tan( φ ur ) = 0.51 c ur := 0 blczenowa sła pozoma dzałająca równolegle do krótszego boku podstawy B T rb := 1. H T rb = 144 kn T rb Przyjmuje jako tan( δ r ) wartość T rb = Współczynnk wpływu nachylena wypadkowej obcążena C D B wyznaczone w zależnośc od φ:= φ ur tan δ r tan φ ur T rb tan φ ur Przyjmuje z wykresów: = C := 0.9 D := 0.9 B := 0.95 B := B e Br B =.063 m Zredukowana długość fundamentu

4 MARCIN BRAS POSADOWIENIE SŁUPA 4 Q fnb := LB B L N C c ur C Pa B L N D ρ Dr g D mn D B + L N B ρ Br g B B Q fnb = 3.59 MN =.80 MN kq fnb =.859 MN kq fnb = 1 Sprawdzene I stanu grancznego w podstawe zastępczego fundamentu poneważ występuje słabsza warstwa geotechnczna na głębokośc mnejszej nż B ponżej pozomu posadowena fundamentu. Parametry geotechnczne warstwy Pasek glnasty I L := 0.40 φ un := 11.6deg φ ur := 0.9 φ un φ ur = deg c un := 1kPa c ur := 0.9 c un c ur = 10.8 kpa N D :=.47 N C := 8.34 N B := 0.19 ρ r := 1.89 t k := 0.81 =.80 MN B := L L =.7 m h:= 3m B < h = 1 Grunt małosposty b := 3 h b = m B' := B + b B' = 4.7 m L' := L średna gęstość objętoścowa gruntu mędzy podstawam fundamentów rzeczywstego zastępczego ρ hr := 1.8 t N' r := + B' L' h ρ hr g N' r = MN D' mn := D mn + h D' mn = 4. m M r + e B + T rb D' mn e' B := e' N' B = 0.74 m r B' 6 B' = m e' B = 1 6 B := B' e' B B = 3.17 m Przyjmuję B := 3.30m ρ Dr = t ρ Br := 1.8 t ρ hr = 1.8 t tan( φ ur ) = tan δ r tan φ ur T rb tan φ ur = 0.79 Przyjmuje z wykresów: C := 0.88 D := 0.91 B := 0.81 Q fnb := LB B L N C c ur C B L N D ρ Dr g D' mn D B + L N B ρ Br g B B Q fnb = 4.99MN =.80 MN kq fnb = 4.04 MN kq fnb = 1

5 MARCIN BRAS POSADOWIENIE SŁUPA 5 II stan granczny S S dop S symbol umownej wartośc przemeszczena lub odkształcena marodajnego dla oceny stanu użytkowego danej budowl: średnego osadana fundamentów budowl, przechylena budowl tp. =.80 MN B :=.7m L :=.7m e B := e Br e L := 0m 6e B 6e L q max := q BL B L max = kpa q mn := 1 BL 6e B B Oblczene osadana fundamentu 6e L Osadane s warstwy podłoża o grubośc h s = s'' + s' L q mn = kpa s'' s' osadane wtórne warstwy osadane perwotne warstwy σ zs h s'' = λ s' M = λ σ zd h M 0 λ współczynnk uwzględnający stopeń odprężena podłoża po wykonanu wykopu λ := 1 kedy czas wznoszena budowl jest dłuższy nż 1 rok h M 0 M σ zs σ zd grubość warstwy edometryczny moduł ścślwośc perwotnej ustalony dla gruntu warstwy edometryczny moduł ścślwośc wtórnej ustalony dla gruntu warstwy wtórne naprężene w podłożu pod fundamentem w połowe warstwy perwotne naprężene w podłożu pod fundamentem w połowe warstwy γ := 17 kn D mn = 1. m σ zs := γ D mn σ zs = 0.4kPa σ zd := q max σ zs σ zd = kpa σ zγmax = Σγ h γ z z sr η oblczenowy cężar objętoścowy dla poszczególnych warstw zagłębene merzone od pozomu posadowena odległość pozomu posadowena do środka danej warstwy współczynnk rozkładu naprężena w podłożu (odczytuję go z wykresu)

6 MARCIN BRAS POSADOWIENIE SŁUPA 6 Głębokość Rodzaj z z sr z sr /B h σ zs σ zd M M0 h s`` s` s [m] gruntu [m] [m] [kpa] [kpa] [kpa] [kpa] [cm] [cm] [cm] [cm] 0,0-1,00 Gp 100,00 1,00-1,0 Pd 1,00 0,4 636,053 0,00 1,0-4,0 Pd 3,00 1,50 0,56 0,45 9,18 86, ,00 0, ,561 1,6018 4,0-5,0 Pg 4,00 3,50 1,30 0,0 4,08 17, ,00 0, , ,7033 5,0-7,0 Jp 6,00 5,00 1,85 0,10,04 63, ,00 0, ,4404 0,430 suma s,75380 σ zγmax kn 1.00 kn m m kn m kn := m kn.00 kn m m + kn m σ zγmax = kpa σ zpr := 0.3 σ zγmax σ zpr = kpa σ zpr 17.1kPa = kPa Jwst to σ zd dla warstwy pasku glnastego na głębokośc 4.0m - 5.0m Oblczene średnego osadana fundamentu budowl s sr = s sr s j F j s j F j F j średne osadane fundamentu budowl osadane poszczególnych fundamentów pola podstaw poszczególnych fundamentów B := 3.30m L =.7 m F:= B L F 8.91m = mam 9 fundamentów n:= 9 ΣF:= n F ΣF = m Osadane fundamentów s := ( )m := Σs := s 0, ΣsF := ΣsF s sr := ΣF F Σs s sr = 0.03 m ΣsF =.584

7 MARCIN BRAS POSADOWIENIE SŁUPA 7 Przechylene budowl Przechylene budowl θ wyznacza sę wyrównując (aproksymując) metodą najmnejszych kwadratów osadana s j poszczególnych fundamentów za pomocą płaszczyzny określonej równanem: s = a x + by + c a, b, c newadome współczynnk równana x, y beżące współrzędne pozome Parametry a,b,c wyznacza sę z układu równań: a x j + b x j y j + c x j = x j s j a x j y j + b y j + c y j = y j s j a x j + b y j + nc = s j x j, y j pozome współrzędne poszczególnych fundamentów s j osadane poszczególnych fundamentów n θ lczba fundamentów nachylene budowl θ = a + b 1 1( 8, 8) 4( 8, 0) 7( 8, 8) 0 (, 8) 50 (, 0) 80 (, 8) 38 (, 8) 68 (, 0) 98 (, 8) x:= ( )m y:= ( )m := Σx := Σx = 0m Σy := Σy = 0m x 0, x ( 0, ) Σx := Σx = 384 m Σy := Σy = 384 m Σxy := Σxy = 0 m x 0, y 0, Σxs := Σxs = 0.04 m x 0, s 0, Σys := Σys = m Σs = 0.9 m y 0, s 0, y 0, y ( 0, )

8 MARCIN BRAS POSADOWIENIE SŁUPA 8 Σx m Σxy Σy Σy K 1 := V m 1 := m Σx m Σxy m m Σy m Σx m n ROZ := lsolve K 1, V 1 ROZ = Σxs m Σys m Σs m a := ROZ 0 b := ROZ 1 c := ROZ 1 θ := a + b θ = deg Oblczene strzałk ugęca Strzałkę ugęca wyznacza sę uwzględnając trzy najnekorzystnej osadające fundamenty, leżące w plana na ln prostej. f 0 strzałka ugęca s 0, 3 = 3.3 cm s 0, 4 = 4cm s 0, 5 = 3. cm L := 1600cm L 1 := 800cm L := 800cm 1 f 0 := L ( Ls 0, 4 L 1 s 0, 3 L s 0, 5) f 0 = 0.75 cm Sprawdzene warunków II stanu grancznego Dopuszczalne wartośc umownych przemeszczeń odkształceń zachodzących w faze eksploatacj budowl (odczytane z tabel ) S S dop Dla budynku powyżej 1 kondygnacj: s srdop := 8.0cm s sr = 3. cm θ dop := 0.00 θ = deg f 0dop := 1.0cm f 0 = 0.75 cm Sprawdzene: s sr s srdop = 1 θ θ dop = 1 f 0 f 0dop = 1