(r) (n) C u. γ (n) kn/ m 3 [ ] kpa. 1 Pπ 0.34 mw ,5 14,85 11,8 23,13 12,6 4,32

Transkrypt

1 N r Rodzaj gruntu I /I L Stan gr. K l. Ф u (n) [ ] Ф u (r) [ ] C u (n) kpa γ (n) kn/ m γ (r) kn/m γ' (n) kn/ m N C N N 1 Pπ 0.4 mw ,5 14,85 11,8,1 1,6 4, Пp 0.19 mw C ,0 18,9 1,1 10,09,4 0,44 Po 0.49 w ,0 17,1 1,8 44,15 1,7 15,7 4 Gπ 0.56 m C ,0 17,1 11,9 7,65,15 0,1 5 Ps 0.68 m ,0 5 18,05 1,8 0,5 18,45 7,66 6 Gπz 0.07 m A ,5 19,5 1,6 16,65 7,57 1,85 Temat projektu Mi h1=0.00 h7=1.05 Ti Ni 1 h=.50 h=4.00 h8=5.50 Mi Mi h9=7.5 Ni Ni ZWG h4=6.40 h5=9.10 h10= h6= Ława fundamentowa nr.1 W podłożu stwierdzono występowanie pospółki, których I (n) = 0,49. Przyjęta granica przemarzania wynosi 0,8m. Parametry geotechniczne - ciężar objętościowy γ (r) = 17,1 kn/m - kąt tarcia wewnętrznego Ф (n) u = 9,6 Obciążenia: N r1 = 16 kn/m M r1 = 1,1 knm/m ane materiałowe do wymiarowania S d e = (1-n) ( s - w ) ; e = = ; n = (dla piasku pylastego) 1+ e d 1

2 S d,65 1,90 e 0,9 e = = = 0, 9 ; n = = = 0, 8 d 1,90 1+ e 1+ 0,9 g = (1-0,8) (,65-1)=1,18 10= 11,8 (piasek pylasty) S d,66,10 e 0,6 e = = = 0, 6 ; n = = = 0, 1 d,10 1+ e 1+ 0,6 g = (1-0,1) (,66-1)=1,1 10= 1,1 (pył piaszczysty) S d,65,05 e 0,9 e = = = 0, 9 ; n = = = 0, d,05 1+ e 1+ 0,9 g = (1-0,) (,65-1)=1,8 10= 1,8 (pospółka) S d,68 1,90 e 0,41 e = = = 0, 41; n = = = 0, 9 d 1,90 1+ e 1+ 0,41 g = (1-0,9) (,68-1)=1,19 10= 11,90 (glina pylasta) S d,65,05 e 0,9 e = = = 0, 9 ; n = = = 0, d,05 1+ e 1+ 0,9 g = (1-0,) (,65-1)=1,8 10= 1,8(piasek średni) S d,71,00 e 0,5 e = = = 0, 5 ; n = = = 0, 6 d,00 1+ e 1+ 0,5 g = (1-0,6) (,71-1)=1,6 10= 1,6(Glina pylasta zwięzła) Wstępne przyjęcie wymiarów fundamentu i głębokości posadowienia Głębokość posadowienia m. Wysokość ławy 0,4m; szerokość,5m. Obliczenia ciężarów ławy i gruntu na odsadzkach. Wartości charakterystyczne obciążeń. - Ciężar ławy G 1n = 0,4,5 4,0 = 4 kn/m - Ciężar gruntu nad odsadzkami G n = 1,6 1,1 1 = 6,96 kn/m = G n Wartość obliczeniowa sumy ciężarów fundamentu, gruntu nad odsadzkami G r = G in γ ffi = 4 1,1+6,96 1,+6,96 1, = 115,1 kn/m Sprawdzenie, czy wypadkowa od obciążeń stałych znajduje się w rdzeniu podstawy N 1 = N r1 +G r = ,1= 77,1kN/m Moment wypadkowej obciążeń podłoża względem środka podstawy ławy M 1 = M r1 G r r + G r r = 1,1 6,96 1, 0,7+6,96 1, 0,7 = 1,1 knm/m Mimośród obciążenia podłoża względem środka podstawy ławy M1 1,1,5 e 1 = = = 0,04m = = 0,4m N 77,

3 Wypadkowa obciążeń znajduje się w rdzeniu podstawy. Sprawdzenie warunku stanu granicznego podłoża. Warunek obliczeniowy: N r < m Q fn Q fn pionowa składowa obliczeniowego oporu granicznego podłoża gruntowego. Obliczenie składowej pionowej oporu granicznego podłoża: -wpływ mimośrodu obciążenia podłoża e = e = 0,04m = e =,5 0,04 =, 4m Q fn = ( r L 1 0, NC cu ic 1 1,5 N g min i 1 0,5 N L L L Obciążenie podłoża obok ławy fundamentowej min g = g h obciążenie od podłoża. min 0 i ( n) ( r 1 g = γ p γ f = 1,0 0,9 = 18,9kN / m = min =,0 m i ) g ) g i g min = 18,9 0,9 + 1,1 0,4 + 1,8 0,7 = 1,1 kpa. Współczynniki nośności podłoża Ф u (r) = 4,65 N =1,7; N C =44,15; N =15,7 Wpływ odchylenia wypadkowej obciążenia podłoża od pionu H r1 0 tgδ = = = 0 N r1 16 tg Ф (r) u = tg1,5 = 0,69 tgδ/ tg Ф (r) u =0/0,69 = 0 wtedy : i = i C = i = 1 Ciężar objętościowy gruntu pod ławą fundamentową (odległość od poziomu posadowienia ). ( n) g = g γ 11,9 kn / m (poziom pospółki odległość =,5m) m = Opór graniczny podłoża + + L 1 1,5 N g min i 1 0,5 N g i L L Q fn =,4[ ( 1,0) 1,7 1,1 1+ (1,0) 15,7 11,9,4 1] =46,47 kn/m

4 Sprawdzenie warunku obliczeniowego N r = N 1 = 77,1 kn/m < 0,9 0,9 46,47= 805,41 kn/m Szerokość podstawy ławy fundamentowej jest wystarczająca. Sprawdzenie stanu granicznego nośności w poziomie stropu warstwy gliny pylastej Podłoże: żwir średnio zagęszczony I L (n) = 0,56 Parametry wytrzymałościowe gliny pylastej: Ф (r) u = 8,1 N C = 7,65 N =,15 N = 0,1 Wymiary fundamentu zastępczego: h =,58- = 1,58 < =,5 m wtedy (dla gruntów spoistych gdy h < mamy b = 4 h : b=1,58/4 = 0,4 m, = +b =,5+0,4 =,9 m L = L+b = 4+0,4= 4,4 m min =,58 m Obliczeniowe obciążenie podstawy zastępczego fundamentu o wymiarach L =,9 4,4 = 1,96 N r = L N r + L hi g h i h1 (r) g h = 1,1 kn/m h (r) g h = 1,8 1,58=0, kn/m N r = 4,0 77,1+,9 4,4 (1,1+0,) = 1168,+6,8= 1796 kn Moment obciążeń względem środka podstawy ławy zastępczej M r = L (M 1 ) = 4m 1,1 knm/m = 550, knm e = ' M r 550, = = 0, 0m ' N 1796 r ' ' = ' e =,90 0,0 =, 84m Współczynniki nachylenia wypadkowej obciążenia Wpływ odchylenia wypadkowej obciążenia podłoża od pionu H r1 L 0 tgδ = = = 0 N' r 1796 tg Ф (r) u = tg8,1 = 0,14 tgδ/ tg Ф u (r) =0/0,14 = 0 wtedy : i = i C = i = 1 4

5 Obciążenie podłoża obok zastępczej ławy g = 1,1+ 0, 51, 4kPa ' ' min = Obliczeniowy ciężar objętościowy gruntu ( n) ' g = ' g γ m = 11,9 0,9 = 10,71kN / m ( glinapylasta) c (r) u = 6, Opór graniczny podłoża dla zastępczego fundamentu: ' ' L' 1+ 0, N L' C c u i C ' ,5 N L' ( r) g ' min i ' + 1 0,5 N L' ( r) g ' i Q fn =,84 4,4 ((1,0)7,65 6, 1+(1,0),15 51,4 1+(1,0) 0,1 10,71,84 1)=10,4 189,=795,5 m Q fn = 0,81 795,5= 18464,4 1796kN < 18464,4kN warunek nośności podłoża w poziomie gliny pylastej (ława zastępcza) jest spełniony. Fundament I h 8=5.50 h 9=7.5 N i Gn Mi Gn 1,60,00 G1n h 10= Ława fundamentowa nr. W podłożu stwierdzono występowanie pospółki, których I (n) = 0,4. Przyjęta granica przemarzania wynosi 0,8m. Parametry geotechniczne - ciężar objętościowy γ (r) = 17,1 kn/m - kąt tarcia wewnętrznego Ф u (r) = 4,65 5

6 Obciążenia: N r1 = 80 kn/m M r1 = 16 knm/m Wstępne przyjęcie wymiarów fundamentu i głębokości posadowienia Głębokość posadowienia m. Wysokość ławy 0,4m; szerokość,5m. Obliczenia ciężarów ławy i gruntu na odsadzkach. Wartości charakterystyczne obciążeń. - Ciężar ławy G 1n = 0,4,5 4,0 = 4,0 kn/m - Ciężar gruntu nad odsadzkami G n = 1,6 1,1 1 = 6,96 kn/m = G n Wartość obliczeniowa sumy ciężarów fundamentu, gruntu nad odsadzkami G r = G in γ ffi = 4,0 1,1+6,96 1,+6,96 1, = 115,1 kn/m Sprawdzenie, czy wypadkowa od obciążeń stałych znajduje się w rdzeniu podstawy N 1 = N r1 +G r = ,1= 195,1kN/m Moment wypadkowej obciążeń podłoża względem środka podstawy ławy M 1 = M r1 G r r + G r r =16 6,96 1, 0,7+6,96 1, 0,7 = 16 knm/m Mimośród obciążenia podłoża względem środka podstawy ławy M1 16,5 e 1 = = = 0,08m = = 0,4m N1 195,1 6 6 Wypadkowa obciążeń znajduje się w rdzeniu podstawy. Sprawdzenie warunku stanu granicznego podłoża. Warunek obliczeniowy: N r < m Q fn Obliczenie składowej pionowej oporu granicznego podłoża: -wpływ mimośrodu obciążenia podłoża e = 0,08m = e =,5 0,08 =, 4m Q fn = ( r L 1 0, NC cu ic 1 1,5 N g min i 1 0,5 N L L L Obciążenie podłoża obok ławy fundamentowej min g = g h obciążenie od podłoża. min 0 i ( n) ( r 1 g = γ p γ f = 1,0 0,9 = 18,9kN / m = min =,0 m i ) g ) g i 6

7 g min = 18,9 0,9 + 1,1 0,4 + 1,8 0,7 = 1,1 kpa. Współczynniki nośności podłoża Ф u (r) = 4,65 N =1,7; N C =44,15; N =15,7 Wpływ odchylenia wypadkowej obciążenia podłoża od pionu H r1 0 tgδ = = = 0 N r1 80 tg Ф (r) u = tg4,65 = 0,69 tgδ/ tg Ф (r) u =0/0,69 = 0 wtedy : i = i C = i = 1 Ciężar objętościowy gruntu pod ławą fundamentową (odległość od poziomu posadowienia ( n) ' g = g γ 1,8kN / m (poziom pospółki odległość =1,5m) m = Opór graniczny podłoża + + L 1 1,5 N g min i 1 0,5 N g i L L Q fn =,4[ ( 1,0) 1,7 1,1 1+ (1,0) 15,7 1,8,4 1] =91,4 kn/m Sprawdzenie warunku obliczeniowego N r = N 1 = 14,78 kn/m < 0,9 0,9 91,4 kn/m = 747,0 kn/m Szerokość podstawy ławy fundamentowej jest wystarczająca. Sprawdzenie stanu granicznego nośności w poziomie stropu warstwy gliny pylastej Podłoże: żwir średnio zagęszczony I L (n) = 0,56 Ф (r) u = 8,1 N C = 7,65 N =,15 N = 0,1 Wymiary fundamentu zastępczego: h =,60- = 1,60 < =,5 m wtedy (dla gruntów spoistych gdy h > mamy b = 4 h : b=1,60/4 = 0,4 m, = +b =,5+0,4 =,9 m L = L+b = 4+0,4= 4,4 m min =,60 m Obliczeniowe obciążenie podstawy zastępczego fundamentu o wymiarach L =,0 4,5 = 86, N r = L N r + L hi g h i h1 (r) g h = 1,1 kn/m h (r) g h = 1,8 1,60=0,48 kn/m N r = 4,0 195,1+,9 4,4 (1,1+0,48) = 8194,+655,8 = kn 7

8 Moment obciążeń względem środka podstawy ławy zastępczej M r = L (M 1 ) = 4m 16 knm/m = 67 knm e = ' M r 67 = = 0, 05m ' N r ' ' = ' e =,9 0,05 =, 8m Współczynniki nachylenia wypadkowej obciążenia Wpływ odchylenia wypadkowej obciążenia podłoża od pionu H r1 L 0 tgδ = = = 0 N' r tg Ф (r) u = tg8,1 = 0,14 tgδ/ tg Ф u (r) =0/0,14 = 0 wtedy : i = i C = i = 1 Obciążenie podłoża obok zastępczej ławy g = 1,1+ 0,48 51, 69kPa ' ' min = Obliczeniowy ciężar objętościowy gruntu ( n) ' g = ' g γ m = 1,6 0,9 = 11,4kN / m ( glinapylastazwięazw) c (r) u = 6, Opór graniczny podłoża dla zastępczego fundamentu: ' ' L' 1+ 0, N L' C c u i C ' ,5 N L' ( r) g ' min i ' + 1 0,5 N L' ( r) g ' i Q fn =,9 4,4 ((1,0)7,65 6, 1+(1,0),15 51,69 1+(1,0) 0,1 11,4,9 1)=1,0 16,=0085,9 m Q fn = 0, ,9 = 1669, kN < 1669,6kN warunek nośności podłoża w poziomie gliny pylastej (ława zastępcza) jest spełniony. 8

9 Fundament II M i N i Gn Gn G1n ZWG 4 Stopa fundamentowa nr. Piaski pylaste I (n) =0,4 - ciężar objętościowy γ (r) = 14,85 kn/m - kąt tarcia wewnętrznego Ф u (n) = 9,6 (z rys.) Obciążenia: N r = 16,0 kn H r = 170 kn M r = 1,0 knm Przyjęcie wstępnych wymiarów stopy i głębokości posadowienia: Przyjęto: =,5m L =,0 m Głębokość posadowienia 1,0m. Obliczenia ciężarów stopy i gruntu. G r1 = γ (r) V γ f = 4 (,5,0 0,4+0,5 0,5 1,6) 1,1 = 4 (,4) 1,1 = 89,8 kn - ciężar gruntu: G r1 = γ (r) ( L h-v) γ f = 14,85 (,5,0 1,6 0,4) 1,1 = 14,85 (11,4) 1,1 = 186, kn Wartość obliczeniowa sumy ciężarów fundamentu, gruntu nad odsadzkami G r = G ri = 89,8+186, = 76 kn Sprawdzenie, czy wypadkowa od obciążeń stałych znajduje się w rdzeniu podstawy N = N r +G r = 16,0+76 = 1898 kn 9

10 Moment wypadkowej obciążeń podłoża względem środka podstawy fund. M = M r = 1 knm Mimośród obciążenia podłoża względem środka podstawy ławy M 1,0 L,0 e L = = = 0,016m = = 0,50m N Wypadkowa obciążeń znajduje się w rdzeniu podstawy. Sprawdzenie warunku stanu granicznego podłoża. Parametry geotech.: - piasek pylasty mw I (n) = 0,4 γ (r) = 14,85 kn/m Ф (r) u = 6,64 Współczynniki nośności podłoża N = 1,6 N = 4, g min = 14,85 1,0 = 14,85 kpa. Ciężar objętościowy gruntu pod stopą fundamentową (odległość od poziomu posad.) pyły piaszczyste. I (n) L = 0,19 ( n) g = g γ 18,9kN / m m = Zredukowana długość fundamentu: L =,0 0,016 =,96 Współczynniki wpływu nachylenia wypadkowej H r 170 tgδ = = = 0,104 N r 16,0 tg Ф (r) u = tg6,64 = 0,50 tgδ/ tg Ф u (r) =0,104/0,50 = 0,08 wtedy : i =0,84 ; i = 0,7 Opór graniczny podłoża : = + + Q fnl L 1 1,5 N g min i 1 0,5 N g L i L L,5,5 Q fnl =,5, ,5 1,6 14,85 0, ,5 4, 18,9,0 0, 7,96,96 Q fnl = 7,4 [(,5) 157,17 + ( 0,791) 178,8] = 7,4 495,06 = 66, 4kN Warunek obliczeniowy: N r < m Q fnl N r = N = 1898 kn < 0,81 66,4 = 967,4 kn Warunek nośności podłoża został spełniony. Sprawdzenie stanu granicznego nośności w poziomie stropu warstwy pospołki Podłoże: Pospółka I (n) = 0,49 g = 17,1kN / m 10

11 Ф (r) u =8,5 Współczynniki nośności podłoża N =1,7; N C =44,15; N =15,7 Wymiary fundamentu zastępczego: h h = 4,95-,0 =,95 > =,5 m wtedy (dla gr. niespoistych gdy h> mamy b = : b=1,96 m = +b =,5+1,96 = 4,46 m L = L+b =,0+1,96 = 4,96 m min = 4,95 m Obliczeniowe obciążenie podstawy zastępczego fundamentu o wymiarach L = 4,46 4,96=,1 m N r = L N r + L hi g h i h1 (r) g = 17,1 kn/m N r = ,46 4,96 (17,1,95) = ,9 = 01,9 kn Moment obciążeń względem środka podstawy ławy zastępczej M r = (M 1 ) = 1,0 knm = 1,0 knm e = ' M r 1,0 = = 0, 01m ' N 01,9 r ' ' = ' e = 4,46 0,01 = 4, 44m Współczynniki nachylenia wypadkowej obciążenia Wpływ odchylenia wypadkowej obciążenia podłoża od pionu H r L 170 tgδ = 1 = 0,17 N' 01,9 = r tg Ф (r) u = tg4,65 = 0,69 tgδ/ tg Ф u (r) =0,17/0,69 = 0,46 wtedy : i = 0,6; i C = 0,6; i = 0,55 Obciążenie podłoża obok zastępczej ławy ( w poziomie posadowienia fundamentu rzeczywistego wynosi 14,85 kpa) ( r ) g = 14,85 +,95 17,1 = 9,7 + 50,45 80, 15kPa ' ' min = Obliczeniowy ciężar objętościowy gruntu (poziom gliny pylastej) ( n) g = g γ 11,9 kn m ' ' m = / Opór graniczny podłoża dla zastępczego fundamentu: 11

12 Q fn' ' = + r ' + + ' + ' L' 1 0, NC cu ic 1 1,5 N ' g ' min i 1 0,5 N ' g i L' L' L' Q fn' 4,46 4,46 = 4,46 4, ,5 1,7 80,15 0, ,5 15,7 11,9 4,46 0, 55 4,96 4,96 [(,4) 1508,6 + ( 0,77) 458,] 8589, kn Q fn =,1 ' = m Q fn = 0, ,= 6957,8kN 01,9 kn < 6957,8 kn Stopa fundamentowa Mi=1kNm Ti=170,0 kn Ni=16,0kN G1n Gn 1 Gn ZWG 4 5 warunek nośności podłoża w poziomie stropu pospółki jest spełniony. 1

13 Stany naprężeń w podłożu pod ławą fundamentową nr.1 1.Parametry geotechniczne: γ (n) = (n) g; M (n) ( n) M 0 = β gdzie M 0 edometryczny moduł ściśliwości pierwotnej β wskaźnik skonsolidowanego gruntu. Podział podłoża na warstwy (h i = 0,5 m) na podst. tabl. oraz rys. 7 PN-81/-000 Rodzaj gruntu Symbol Gruntu (n) I (n) I L (n) g kn/m (n) M 0 MPa β - M (n) MPa Po Gπ Gπz spoistego - C A 0,49 0,56 0,07 19,0 0,05 1, ,00 0,60 0,90 Obciążenie przekazywane przez ławę nr.1 wynosi q 1 = 110,85 kpa. Odprężenie podłoża wykopem obliczono ze wzoru: z = o η z rys. Z-11 η = 4 η Naprężenia pierwotne w poziomie posadowienia: ( n) o = γ H = 1,1 1,4 + 1,8 0,6 = 6, 0kPa Naprężenia wywołane obciążeniem przekazywanym przez ławę nr 1. (fundament sztywny) = q zq 1 1 η1 Naprężenia wtórne (kol.9); naprężenia dodatkowe (kol.10) zs zs zd1 = = z = zq1 zq1 zs z z zq1 zq1 Wartości odprężenia podłoża, obciążenia, naprężeń wtórnych i dodatkowych pod stopą fundamentową nr. 1

14 Wykop, o = 6, 0kPa Ława fundamentowa nr.1 Obszar L 16,8 4 = = 16,8,5,5 z z η 1 η z z η 1 zq1 zs zd1 [m] kpa - - kpa kpa kpa ,00 0,00 0,50 1,00 6,0 0,00 1,00 110,85 6,0 84,8 1,00 0,40 0,8 0,91,7 0,40 0,80 88,68,7 64,95,00 0,80 0,10 0,840 1,85 0,80 0,45 49,88 1,85 8,0,00 1,0 0,150 0,600 15,60 1,0 0,7 9,9 15,60 14, 4,00 1,60 0,110 0,440 11,44 1,60 0,17 18,84 11,44 7,4 5,00,00 0,085 0,40 8,84,00 0,11 1,19 8,84,5 6,00,40 0,055 0,0 5,7,40 0,075 8,1 5,7,60 7,00,80 0,04 0,168 4,7,80 0,05 5,54 4,7 1,17 Ława fundamentowa I - naprężenia Mi Ni ZWG [kpa]

15 z 0, z (n) z h i γ i γ i (n) h i z zd1 [kpa] [kpa] [kpa] [kpa] 0,00,0-6,0 6,0 6,0 7,80 84,8 1,00 1,0 1,8 1,8 8,8,7 11,64 64,95,00 1,0 1,8 1,8 51,6 1,85 15,48 8,0,00 1,0 1,6 1,6 64, 15,60 19,6 14, 4,00 1,0 1,6 1,6 76,8 11,44,04 7,4 5,00 1,0 1,6 1,6 89,4 8,84 6,8,5 6,00 1,0 1,6 1,6 10, 5,7 0,66,60 7,00 1,0 1,6 1,6 114,8 4,7 4,44 1,17 Obliczenie osiadania ławy fundamentowej nr.1 Osiadanie obliczono metodą odkształceń jednoosiowych podłoża (metoda analogu edometrycznego). Osiadanie całkowite s i warstwy podłoża o grubości h i zsi hi s i = s i + s i gdzie s i = λ M osiadanie w zakresie naprężeń wtórnych zdi hi s i = M oi i osiadanie w zakresie naprężeń dodatkowych (wpływ sąsiednich fundamentów) Osiadania całkowite fundamentu: s = z max k s i z= 0 z max głębokość na której spełniony jest warunek z 0, maxd = z w wyniku interpolacji sąsiednich wartości z tabeli pow. otrzymałem max z max =, m. Rodzaj gruntu z zs zd i h i [cm] zsi M i [kpa] s i [cm] zdi M oi kpa s i Po 0,00 6,0 84,8 1,0,7 64, , ,01 74, ,04 0,6,45 4,8 60, ,01 5, ,0 Gπ 1,00 18,10 19, ,7 0,08 1, , 0,7 14,6 1, , 0,05 16, ,08 s i = s i + s i =0,15+0,6=0,51 cm. suma 0,15 suma 0,6 15

16 Stany naprężeń w podłożu pod ławą fundamentową nr. 1.Parametry geotechniczne: γ (n) = (n) g; M (n) ( n) M 0 = β. Podział podłoża na warstwy (h i = 1,0 m) na podst. tabl. oraz rys. 7 PN-81/-000 Rodzaj gruntu Symbol Gruntu (n) I (n) I L (n) M 0 MPa β - M (n) MPa Po Gπ Ps spoistego - C - 0,49 0,56 0, ,0 10 1,00 0,60 0,90 155, 144,4 Obciążenie przekazywane przez ławę nr. wynosi q = 78,04 kpa. Odprężenie podłoża wykopem obliczono ze wzoru: z = o η z rys. Z-11 η = 4 η 1 Naprężenia pierwotne w poziomie posadowienia: ( n) o = γ H = 18,9 0,61+ 1,8 1,9 = 9, kpa Naprężenia wywołane obciążeniem przekazywanym przez ławę nr. (fundament sztywny) = q zq 1 1 η1 Naprężenia wtórne; naprężenia dodatkowe zs zs zd1 = = z = zq1 zq1 zs z z zq1 zq1 Wartości odprężenia podłoża, obciążenia, naprężeń wtórnych i dodatkowych pod stopą fundamentową nr. 16

17 Wykop, o = 9, kpa Ława fundamentowa nr. Obszar L 16,8 4 = = 16,8,5,5 z z η η z z η zq zs zd [m] kpa - - kpa kpa kpa ,00 0,00 0,50 1,00 9, 0,00 1,00 78,04 9, 48,7 1,00 0,40 0,8 0,91 6,7 0,40 0,80 6,4 6,7 5,7,00 0,80 0,10 0,840 4,6 0,80 0,45 5,1 4,6 10,5,00 1,0 0,150 0,600 17,59 1,0 0,7 1,07 17,59,48 4,00 1,60 0,110 0,440 1,90 1,60 0,17 1,6 1,90 0,6 5,00,00 0,085 0,40 9,96,00 0,11 8,58 8,58 0 6,00,40 0,055 0,0 6,45,40 0,075 5,85 5,85 0 7,00,80 0,04 0,168 4,9,80 0,05 5,54 4,9 0,6 Ława fundamentowa II - naprężenia Mi Ni [kpa] ZWG

18 z 0, z (n) z h i γ i γ i (n) h i z zd [kpa] [kpa] [kpa] [kpa] 0,00,0-9, 9, 9, 8,79 48,7 1,00 1,0 1,8 1,8 4,1 6,7 1,6 5,7,00 1,0 11,9 11,9 54,0 4,6 16,0 10,5,00 1,0 11,9 11,9 65,9 17,59 19,77,48 4,00 1,0 11,9 11,9 77,8 1,90,4 0,6 5,00 1,0 1,8 1,8 90,6 9,96 7,18 0 6,00 1,0 1,8 1,8 10,4 6,45 1,0 0 7,00 1,0 1,8 1,8 116, 4,9 4,86 0,6 Obliczenie osiadania ławy fundamentowej nr. Osiadanie obliczono metodą odkształceń jednoosiowych podłoża (metoda analogu edometrycznego). Osiadanie całkowite s i warstwy podłoża o grubości h i zsi hi s i = s i + s i gdzie s i = λ M osiadanie w zakresie naprężeń wtórnych zdi hi s i = M oi i osiadanie w zakresie naprężeń dodatkowych (wpływ sąsiednich fundamentów) Osiadania całkowite fundamentu: s = z max k s i z= 0 z max głębokość na której spełniony jest warunek z 0, maxd = z w wyniku interpolacji sąsiednich wartości z tabeli pow. otrzymałem max z max = 1,78 m. Rodzaj gruntu z zs zd i h i [cm] zsi M i [kpa] s i [cm] zdi M oi kpa s i Po 0,00 9, 48,7 1,0 6,7 5, , ,0 4, ,0 0,6 5,47 0, , ,01 8, ,01 Gπ 0,18 4,99 16, , 0,0 18, ,0 s i = s i + s i =0,05+0,06=0,11 cm. suma 0,05 suma 0,06 18

19 Stany naprężeń w podłożu pod stopą fundamentową nr. 1.Parametry geotechniczne: γ (n) = (n) g; M (n) ( n) M 0 = β. Podział podłoża na warstwy h i = 1,0 m. Rodzaj gruntu Symbol Gruntu (n) I L (n) I (n) M 0 β M (n) spoistego MPa - MPa Pπ Пp Po Gπ Ps - C - C - 0,4 0,19 0,49 0,56 0, ,80 0,60 1,00 0,60 0,90 6,5 46, ,7 144,4 Obciążenia jednostkowe przekazywane przez stopę nr. wynosi q = 5,06 kpa Odprężenie podłoża wykopem obliczono ze wzoru: η z = o η = 4 η 1 Naprężenia pierwotne w poziomie posadowienia: ( n) o = γ H = 1,6 14,85 + 0,4 18,9 = 1, kpa Naprężenia wywołane obciążeniem przekazywanym przez stopę nr. (fundament sztywny) = q zq η Naprężenia wtórne ; naprężenia dodatkowe zs zs zd = = z zq = zq zs z z zq zq Wartości odprężenia podłoża, obciążenia, naprężeń wtórnych i dodatkowych pod stopą fundamentową nr. 19

20 Wykop, o = 1, kpa Stopa fundamentowa nr. Obszar L,0 -,0 = 1, = 1,,5,5 z z η η z z η zq zs zd [m] kpa - - kpa kpa kpa ,00 0,00 0,50 1,00 1, 0,00 1,00 5,06 1, 1,74 1,00 0,40 0,8 0,91 8,56 0,40 0,80 0,44 8,56 17,88,00 0,80 0,10 0,840 6,0 0,80 0,45 11,87 6,0 87,57,00 1,0 0,150 0,600 18,79 1,0 0,7 68, 18,79 49,5 4,00 1,60 0,110 0,440 1,78 1,60 0,17 4,0 1,78 9,4 5,00,00 0,085 0,40 10,64,00 0,11 7,8 10,64 17,19 6,00,40 0,055 0,0 6,89,40 0,075 18,97 6,89 1,08 7,00,80 0,04 0,168 5,6,80 0,05 1,65 5,6 7,9 8,00,0 0,05 0,140 4,8,0 0,04 10,1 4,8 5,74 9,00,60 0,07 0,108,8,60 0,08 9,61,8 6, 10,00 4,00 0,05 0,100,1 4,00 0,05 6,,1,19 Stopa fundamentowa III - naprężenia Mi=1kNm Ti=170,0 kn Ni=16,0kN 1 [kpa] ZWG

21 z 0, z (r) z h i γ i γ i (n) h i z zd [kpa] [kpa] [kpa] [kpa] 0,00,0-1, 1, 1, 9,9 1,74 1,00 1,0 18,9 18,9 50, 8,56 15,06 17,88,00 1,0 18,9 18,9 69,1 6,0 0,7 87,57,00 1,0 18,9 18,9 88,0 18,79 6,40 49,5 4,00 1,0 17,1 17,1 105,1 1,78 1,5 9,4 5,00 1,0 11,9 11,9 117,0 10,64 5,10 17,19 6,00 1,0 11,9 11,9 18,9 6,89 8,67 1,08 7,00 1,0 11,9 11,9 140,8 5,6 4,4 7,9 Obliczenie osiadania stopy fundamentowej nr. Osiadanie obliczono metodą odkształceń jednoosiowych podłoża (metoda analogu edometrycznego). Osiadanie całkowite s i warstwy podłoża o grubości h i zsi hi s i = s i + s i gdzie s i = λ M osiadanie w zakresie naprężeń wtórnych zdi hi s i = M oi i osiadanie w zakresie naprężeń dodatkowych (wpływ sąsiednich fundamentów) Osiadania całkowite fundamentu: s = z max k s i z= 0 z max głębokość na której spełniony jest warunek z 0, maxd = z w wyniku interpolacji sąsiednich wartości z tabeli pow. otrzymałem max z max =,9 m. Rodzaj gruntu z zs zd i h i [cm] zsi M i [kpa] s i [cm] zdi M oi kpa s i Пp 0,00 1, 1,74 1,0 8,56 17, , ,06 197, ,7,0 6,0 87, , ,06 10, ,4,0 18,79 49,5 100, ,05 68, ,4 Po,90 14,9 1, , ,01 80, ,04 s i = s i + s i =0,18+1,8=1,56 cm. suma 0,18 suma 1,8 1

22 Obliczenia dla posadowienia głębokiego Ława fundamentowa nr. W podłożu stwierdzono występowanie pospółki, której stopień zagęszczenia wynosi I (n) = 0,49. Przyjęta granica przemarzania wynosi 0,8m. Parametry geotechniczne: - ciężar objętościowy γ (n) = 19,0 kn/m - kąt tarcia wewnętrznego Ф u (n) = 8,5 (z rys.) Obciążenia: N r = 80 kn/m M r = 16 knm/m Wymiary fundamentów i głębokość posadowienia Głębokość posadowienia,0 m. Wysokość ławy 0,4m; szerokość,5 m ługość ściany wynosi 4 m, jej grubość 0,0 m; ciężar objętościowy muru γ (n) m = 4 kn/m - do projektowania przyjęto : - beton ławy 15 (γ (n) b=4 kn/m - pale wiercone Wolfsholza; średnica pali d = 0,4m. Przyjęcie rozmieszczenia pali; zestawienie obciążeń. M r = 16 knm/m N r = 80 kn/m - Ciężar ławy G 1n = 0,4,5 4,0 = 4,0 kn/m G 1r = 0,4,5 4,0 1,1 = 6,4 kn/m - Ciężar gruntu nad odsadzkami G n = 1,1 1,6 1,0 = 6,96 kn/m = G n G r = 1,1 1,6 1,0 1, = 44,5 kn/m = G r Wartość obliczeniowa sumy ciężarów fundamentu, gruntu nad odsadzkami G r = G in γ ffi = 4,0 1,1+6,96 1,+6,96 1, = 115,1 kn/m N = N r +G r = ,1= 195,1 kn/m Zaniedbując we wstępnych obliczeniach ciężar gruntu wyznaczam moment wypadkowej obciążeń względem osi ściany. M e 1 = r 16 = = 0, 08 m N 195,1 Przyjęto przesunięcie układu palowego względem osi ściany o e s = 8 cm. Mimośród wypadkowej obciążeń względem środka ciężkości układu palowego. M r N r 0,08 Gr 0,6 + Gr 0, , ,5 0,6 44,5 0,78 e = = N + G + G + G ,4 + 44,5 + 44,5 r 1r r r

23 16 6,4 + 7,5 4,6 e = = 0, ,1 W dalszych obliczeniach przyjęto, że wszystkie pale będą jednakowo obciążone. Siła przypadająca na pal od obciążeń obliczeniowych wynosi: R r = (N r +G r ) l o = (80+115,1) 1,5= 9,65 kn l o odległość osiowa pali. Przyjęcie długości i obliczenie nośności pala 0,9 N t > R r +G rp +T r N t nośność pala na wciskanie R r siła osiowa w palu od obc. zewn. I ciężaru oczepu. G rp obl. ciężar pala T r obliczeniowe obciążenie pojedyńczego pala negatywnym tarciem gruntu.(pomijam) la pali wierconych (wyciąganych) S p = 1,0 S s = 0,8 (dla pyłów piaszczystych) S p = 1,0 S s = 0,9 (dla pospółki) S p = 1,0 S s = 0,8 (dla glin pylastych) S p = 1,0 S s = 0,8 (dla piasków średnich) Pole podstawy pala (d=0,4m) π π 0,4 A = = = 0,16m 4 4

24 Wyznaczam wartości współczynników q (jednostkowego granicznego oporu gruntu pod podstawą pala) i t i (wartość jednostkowego oporu gruntu wzdłuż pobocznicy pala). Przy wyznaczaniu współczynników t i oraz q należy określić poziomy 0,00, od których wyznaczać się będzie średnie zagłębienie poszczególnych warstw gruntu i zagłębienie pala. Warstwa I, pospółka, I (n) =0,49 la I (n) =0, t 5 = 74 kpa la I (n) =0,67 t 5 = 110 kpa Wtedy dla I (n) =0,44 0,49 0, t 5 =74+(110-74) = 90,94kPa 0,67 0, dla średniej głębokości zalegania,80m,80 t I = t,80 = 90,94 = 50,9kPa 5 Warstwa II, glina pylasta I (n) L =0,56 la I (n) L =0,50 t 5 = 5 kpa la I (n) L =0,75 t 5 = 11 kpa Wtedy dla I (n) L=0,56 0,75 0,56 t 5 =11+(5-11) = 1,64kPa 0,75 0,50 dla średniej głębokości zalegania 5,05 m t II = t 5,00 = 1,64 kpa Warstwa III, piaski średnie I (n) =0,68 la I (n) =0,67 t 5 = 74 kpa la I (n) =1,00 t 5 = 1 kpa Wtedy dla I (n) =0,60 0,68 0,67 t 5 =74+(1-74) = 75,75kPa 1,0 0,67 t III = t 5 = 75,75 kpa 4

25 Obliczenie współczynnika q Średnica pala wynosi =0,4m; głębokość krytyczna h ci = 10 m. Założono, że podstawa pala będzie znajdować się w piaskach średnich: - dla pospółki o I (n) =0, q 10 = 150 kpa -dla pospółki o I (n) =0,67 q 10 = 600 kpa wtedy dla I (n) = 0,49 0,49 0, q10 = ( ) = 8, 4kPa 0,67 0, - dla poziomu podstawy (końca) pala, oznaczając przez x zagłębienie pala w piaskach średnich poniżej poziomu 4,5 m mierzonego od poziomu -,00m. q10 8,4 q x = (4,5+x) = (4,5 + x) = 174,58 + 8, 4 x Powierzchnie boczne pala w obrębie poszczególnych warstw A si = π h i = π 0,4 h i = 1,6 h i A si = 1,6 1,6 =,01 m A sii = 1,6,90=,65 m A siii = 1,6 x Obliczeniowe wartości jednostkowych wytrzymałości q (r) i t (r) - pod podstawą q (r) = 0,9 q x = 0,9 (174,58+8,4 x) - na pobocznicy t I (r) = 0,9 50,9 = 45,8 kpa t II (r) = 0,9 1,64 = 19,47 kpa t III (r) = 0,9 75,75 = 68,17 kpa Wyznaczenie długości pala: l p = 5,76+x Ciężar obliczeniowy pala (dla części trzonu pala poniżej z.w.g należy uwzględnić hydrostatyczny wypór wody γ b (n) = 4-10 = 14 kn/m π ( m) Grp = γ f ( lnw γ b + l 4 l nw długość pala nad wodą l pw długość pala pod wodą l nw = 0,00 m l pw = (5,76+x) pw γ ' ( n) b,14 0,4 G rp = 1,1 (5,76 + x) 14) = 0,18 14 (5,76 + x) = 11,1 + 1, 9x 4 ) 5

26 Równanie, z którego otrzymuje się x (zagłębienie pala w piaskach średnich): 0,9 (S p q Ap + m1 Ssi t Asi ) Rr + Grp + T i r zakładając wstępnie, że strefy naprężeń nie nachodzą na siebie (m 1 = 1), otrzymujemy: 0,9 1,0 (174,58 + 8,4x) 0,16 + 1,0 (0,9 45,8,01+ 0,8 19,47,65 + 0,8 68,17 1, 6x = 70,+9,96 x 9,65+11,1+1,9 x po rozwiązaniu, otrzymano x = 0,6 m. [ ] Obliczona długość pala l p = 6,1 m Przyjmuję l p = 6,0 m (1,70 pod poziomem spągu warstwy nośnej). Sprawdzenie nośności pala w grupie: Osiowy rozstaw pali r = 1,9 m; R = 1,55/ = 0,78 m r 1,9 = =,46 ; wtedy wartość wsółczynnika redukcyjnego m 1 = 1 R 0,78 Strefy naprężeń na siebie nie nachodzą, nośność pala jest równa nośności pala pojedyńczego. Przyjęta długość jest wystarczająca. 6

27 Posadowienie na palach Ścianka szczelna 7

28 Jednostkowe parcia czynne i bierne : e ( z) = q K + γ z K c K a a a a ep ( z) = q K p + γ z K p + c K gdzie: z głębokość poniżej naziomu γ ciężar objętościowy gruntu c spójność gruntu φ K a = tg 45 φ K p = tg 45 + φ kąt tarcia wewnętrznego gruntu p Współczynniki do obliczania parcia i odporu gruntu Rzędna γ (n) Ф (n) c K a K p c K a K p c m kn/m [ ] kpa - - kpa 5,50-9,10 1,8 8,5 0 0, 4, ,10-19,0 9,0 7 0,79 1,7 1,9 19,18 Rzędna γ (n) Ф (n) K a Odległość od stropu warstwy Parcie gruntu q z Obciążenie = q n + 1 ( n) γ 1 i h i ( q z + ) ( n) γ i z K a c K a e a (z) m kn/m [ ] kpa m kpa kpa 5,50 1,8 8,5 0, ,10 1,8 8,5 0,,6 0 10, ,69 9,10 19,0 9,0 0, ,08 9,5 1,9 6,96 1, 19,0 9,0 0,854, 46,08 91,9 1,9 78,9 8

29 e ( z) = q K + γ z K c a a a K a e ( z) = q K + γ z K + c p p p K p Odpór gruntu od rzędnej 9,10 m Rzędna γ (n) Ф (n) K p K p γ Odległość K p γ z c K od stropu p e p (z) warstwy m kn/m [ ] kpa m kpa 9,10 19,0 9,0 1,7 6, ,18 19,18 1, 19,0 9,0 1,7 6,0,0 8,9 19,18 10,47 Nr. Paska h i paska Wypadkowa parcia i odporu e(z) = e p (z)-e a (z) e i e i+1 e i + e i+1 0,5 h i (e i +e i+1 ) Parcie 0,5 h i (e i +e i+ 1) Odpór i [m] kpa 1 0,6 1,78,56 5,4,67 0,6,56 5,4 8,9 4,45 0,6 5,4 7,1 1,46 6, 4 0,6 7,1 8,9 16,0 8,01 5 0,6 8,9 7,78 16,68 8,4 6 0,6 7,78,86 10,64 5, 7 0,5,86,0,44 1,(do4,4m) 8 0,5,0 6,91 8,9 4,46 9 0,5 6,91 11,8 18,7 9,6 10 0,5 11,8 16,7 8,54 14,7 11 0,5 16,7 1,64 8,6 19,8 1 0,5 1,64,57 45,1,60 1 0,,57 9

30 6,96 Parcie 10,69 7, RA [kpa] 19,18 Wypadkowa parcie i odporu Odpór ,9 1 1,57 10,47 0