, u. sposób wyznaczania: x r = m. x n, Zgodnie z [1] stosuje się następujące metody ustalania parametrów geotechnicznych:

Transkrypt

1 Wybrane zagadnienia do projektu fundamentu bezpośredniego według PN-B-03020: Wartości charakterystyczne i obliczeniowe parametrów geotechnicznych oraz obciążeń Wartości charakterystyczne średnie wartości ustalone na podstawie badań lub podane w normach. Wartości obliczeniowe wartości uwzględniające możliwe odchylenia od wartości charakterystycznych; w przypadku parametrów geotechnicznych uwzględniające niejednorodność gruntów oraz niedokładność badań Parametry geotechniczne oznaczenia: x (n) - wartość charakterystyczna parametru geotechnicznego, x - wartość obliczeniowa parametru geotechnicznego, gdzie x oznaczenia wybrany parametr geotechniczny, np., c u, u. sposób wyznaczania: x r = m x n, w którym - γ m współczynnik materiałowy. Dla parametrów oznaczonych metodą A jego wartość wyznacza się według wzoru (3) [1]. Natomiast przy metodzie B i C wyznaczania parametrów geotechnicznych, przyjmuję się γ m = 0,9 lub γ m = 1,1 wybierając bardziej niekorzystną wartość. Zgodnie z [1] stosuje się następujące metody ustalania parametrów geotechnicznych: Metoda A polega na bezpośrednim oznaczeniu wartości parametru za pomocą polowych lub laboratoryjnych badań gruntów. Metoda B polega na oznaczeniu wartości parametru na podstawie ustalonych zależności korelacyjnych między parametrami fizycznymi lub wytrzymałościowymi a innym parametrem wiodącym (np. I D, I L ) wyznaczonym metodą A. Metoda C polega na przyjęciu wartości parametrów określonych na podstawie praktycznych doświadczeń budownictwa na innych podobnych terenach, uzyskanych dla budowli o podobnej konstrukcji i zbliżonych obciążeniach Obciążenia oznaczenia: Y n wartość charakterystyczna obciążenia, Y r wartość obliczeniowa obciążenia, gdzie Y to symbol obciążenia, np. Q, N,... sposób wyznaczania: Y r = f Y n, w którym γ f współczynnik obciążenia według [2], wartości przedstawiono w poniższej tabeli: Lp. Nazwa konstrukcji i gruntu f 1 Konstrukcje betonowe, żelbetowe, kamienne, murowe, metalowe i drewniane 1,1 (0,9) 2 Konstrukcje i wyroby z betonów lekkich, izolacyjne, warstwy wyrównujące i wykończeniowe - wykonane w warunkach fabrycznych - wykonane na placu budowy 1,2 (0,9) 1,3 (0,8) 3 Grunty rodzime 1,1 (0,9) 4 Grunty nasypowe 1,2 (0,8) Wartości f < 1.0 podane w nawiasach należy stosować wówczas, gdy zmniejszenie obciążenia adam.duda@put.poznan.pl 1

2 powoduje zmniejszenie bezpieczeństwa konstrukcji. 2. Warunek obliczeniowy I stanu granicznego Q r m Q f, (1) Q r wartość obliczeniowa obciążenia przekazywanego na podłoże gruntowe, Q f opór graniczny podłoża gruntowego, który uwzględnia położenie wypadkowej (mimośród) i kierunek działania obciążenia Q r (pionowy, ukośny) oraz kształt podstawy fundamentu (prostokątny, kwadratowy, kołowy), m współczynnik korekcyjny zależny od metody wyznaczania parametrów geotechnicznych i metody obliczania oporu granicznego Q f, Wartości współczynnika korekcyjnego m [1] Metoda obliczenia Q f, rodzaj stanu granicznego nośności m Rozwiązania teorii granicznych stanów naprężeń, w tym również wzór [1] 0,9 Rozwiązania, w których przyjmuje się kołowe linie poślizgu w gruncie 0,8 Metody uproszczone 0,7 Obliczanie oporu na przesunięcie w poziomie posadowienia lub w podłożu gruntowym 0,8 UWAGA: Jeżeli parametry geotechniczne wyznacza się metodą B lub C należy współczynnik korekcyjny m przemnożyć przez 0, Całkowite obliczeniowe obciążenie przekazywane na podłoże gruntowe Q r Jest to obciążenie pod podstawą fundamentu (fundament bezpośredni przekazuje obciążenia na podłoże gruntowe wyłącznie swoją podstawą), na które składa się: ciężar własny fundamentu, G fr, ciężar gruntu na odsadzkach, G gr, obciążenie przekazywane z konstrukcji na fundament, N r, Q r = N r + G fr + G gr 2.2. Opór graniczny jednorodnego podłoża gruntowego Q f a) Złożone warunki posadowienia Dla fundamentu o podstawie prostokątnej, obciążonego mimośrodowo siłą Q r oraz siłą poziomą T rb i/lub T rl : Rys. nr 1 adam.duda@put.poznan.pl 2

3 B Q fnb = B L[ 1 0,3 L N c r c u i c 1 1,5 B L N r D D g D min i D 1 0,25 B L N r B B g B i B ] B Q fnl = B L[ 1 0,3 L N c r c u i c 1 1,5 B L N r D D g D min i D 1 0,25 B L N r B B g L i B ] warunek I stanu granicznego należy sprawdzić w obu kierunkach: Q r m Q fnb i Q r m Q fnl, B=B 2e B, L=L 2e L, przy czym B L, e B, e L - mimośród działania obciążenia, odpowiednio w kierunku równoległym do szerokości B i długości L podstawy, (B L), m, D min - głębokość posadowienia, mierzona od najniższego poziomu terenu, np. od podłogi piwnicy lub kanału instalacyjnego (Rys. nr 2), m, Rys. nr 2 N C, N D, N B - współczynniki nośności, wyznaczone w zależności od wartości Φ = Φ u (lub Φ = Φ u ' ), z nomogramu na Rys. nr 3, lub ze wzorów, N C = N D 1 ctg N D =e tg tg N B =0,75 N D 1 tg Rys. nr 3 Φ u - obliczeniowa wartość kata tarcia wewnętrznego gruntu zalegającego bezpośrednio poniżej poziomu posadowienia,, c u - obliczeniowa wartość spójności gruntu zalegającego bezpośrednio poniżej poziomu posadowienia, kpa, adam.duda@put.poznan.pl 3

4 ρ D - obliczeniowa średnia gęstość objętościowa gruntów (i ew. posadzki) powyżej poziomu posadowienia (Rys. nr 2), Mg m -3, ρ B - obliczeniowa średnia gęstość objętościowa gruntów zalegających poniżej poziomu posadowienia do głębokości równej B (Rys. nr 2), Mg m -3, g - przyspieszenie ziemskie, m s -2 (można przyjmować g = 10 m s -2 ), i C, i D, i B - współczynniki wpływu nachylenia wypadkowej obciążenia R rb (R rl ), wyznaczane osobno dla Q fnb i (Q fnl ) z nomogramów na Rys. nr 4, w zależności od δ B (δ L ) i od Φ = Φ u (lub Φ = Φ u ' ) δ B / δ L - kąt nachylenia wypadkowej obciążenia (Rys. nr 1),, Dla fundamentu o podstawie kołowej o promieniu R można przyjmować: B = L = 1,77 R. Rys. nr 4 Dla ławy fundamentowej (L > 5B) przy obliczaniu B/L przyjmuje się L =, wtedy B/L = 0. Sprawdzamy jedynie warunek Q r m Q fnb, r Q fnb = B L[ N c c r u i c N D r D g D min i D N B B g B i B ], przy czym: L = 1,0 mb lub L = długość ławy fundamentowej, gdy obciążenia Q r uwzględniono odpowiednio na długości 1,0 mb lub na całej długości fundamentu. b) Proste warunki posadowienia Dla prostych przypadków posadowienia, gdy: składowa pozioma obciążeń nie jest większa niż 10% składowej pionowej, budowla nie jest usytuowana na zboczu, ani w jego pobliżu, obok budowli nie projektuje się wykopu i dodatkowego obciążenia, mimośród obciążenia e B 0,035B, dopuszcza się sprawdzenie stanu granicznego według wzorów: q rs mq f q rmax 1,2 mq f q rs średnie jednostkowe naprężenie pod podstawą fundamentu, kn/m 2, q rmax maksymalne jednostkowe naprężenie pod podstawą fundamentu, kn/m 2, q f jednostkowy opór graniczny podłoża gruntowego, według poniższego wzoru: q f = 1 0,3 B L N c r c u 1 1,5 B L N D r D min D g 1 0,25 B L N B B B dla ław fundamentowych (L > 5B) przyjmuje się L =, wtedy B/L = 0 q f =N c c u r N D D min D r g N B B B r g r g adam.duda@put.poznan.pl 4

5 Oznaczenia jak we wzorach Q fnb, Q fnl Opór graniczny uwarstwionego podłoża gruntowego Q' f W opracowaniu... Normy: [1] PN-81/B (PN-B-03020:1981) Grunty budowlane. Posadowienie bezpośrednie budowli. Obliczenia statyczne i projektowanie. [2] PN-82/B (PN-B-02001:1982) Obciążenia budowli. Obciążenia stałe. adam.duda@put.poznan.pl 5