Naprężenia wywołane ciężarem własnym gruntu (n. geostatyczne)

Transkrypt

1 Naprężena wywołane cężarem własnym gruntu (n. geostatycne) wór ogólny w prypadku podłoża uwarstwonego: h γ h γ h jednorodne podłoże gruntowe o cężare objętoścowym γ γ h n m γ

2 Wpływ wody gruntowej na naprężena perwotne h w.w.g. γ h h w jednorodne podłoże gruntowe γ γ γ h h w γ ( h h w ) γ'

3 Naprężena wywołane cężarem własnym gruntu (n. geostatycne) Podałka głębokośc: m D γ Podałka naprężeń: 0 kpa h 0 γ wg m γ D D γ γ ' m 0 γ ' 0 m ( m ) γ ' r h D γ m γ γ 4 ' m 4

4 Osadane terenu wywołane obnżenem poomu wód podemnych Zwąek pomędy osadanem terenu a poomem wody gruntowej na terene Santa Clara Valley, Kalforna. Źródło: Envronmental Geology. ennett M. R., Doyle P, John Wlley & Sons, 997 Osadane terenu w latach na terene Santa Clara Valley, Kalforna. Źródło: Groundwater. Freee A. R., Cherry A. J. Prentce Hall, 979

5 Naprężena ponowe w półprestren gruntowej obcążonej słą skuponą -rowąane oussnesq a (885) Założena:. Ośrodek gruntowy jest jednorodny otropowy (tn. dałane jednakowych naprężeń w dowolnym kerunku powoduje jednakowe odkstałcena. Grunt jest materałem sprężystym, tn. podlega prawu Hooke a. Naprężena rochodą sę promenśce od punktu pryłożena sły 4. Ne uwględna sę cężaru własnego gruntu 5. Obowąuje asada superpoycj 6. Ponowo dałające sła powoduje obnżene sę półkul o dowolnym promenu e środkem w punkce acepena sły o jednakową wartość S

6 Naprężena radalne w półprestren gruntowej obcążonej słą skuponą -rowąane oussnesq a (885) R R A r A A A cosα A' α R r R α ZRcosα M A r πr cosα Z A' Rcosα A cosα Rcos A α r cos α

7 M R r α Naprężena ponowe w półprestren gruntowej obcążonej słą skuponą -rowąane oussnesq a (885) Schemat obcążena podłoża Podstawowe ależnośc: R cosα r R Wory α π cos R α π 5 cos 5 R π 5/ ) ( r π 5/ r π

8 Grafcna lustracja naprężeń Iobary naprężeń radalnych naprężeń ponowych Naprężena ponowe Naprężena radalne

9 Grafcna lustracja naprężeń Rokład naprężeń na różnych głębokoścach Krywa ankana naprężeń

10 Grafcna lustracja naprężeń Rokład naprężeń wdłuż prostej a, równoległej do kerunku dałana sły r a

11 r.0 m r 4.0 m M.0 m Zasada superpoycj (olmana) - sumowana naprężeń Jeżel sła, powoduje w określonym mejscu ośrodka gruntowego naprężene, aś sła wywołuje w tym samym mejscu naprężene, to całkowte naprężene w tym punkce ośrodka jest sumą naprężeń wywołanych pre każdą sł osobna. ( ) ( ) ] [ cos cos ) ( ) ( kpa r r M M π π π α α π Prykład oblcena naprężena:

12 Zamana obcążena równomerne rołożonego na astępce sły skupone M Δ Δ r R 5/ r π Naprężene ponowe wywołane pojedyncą słą astępcą wynos: n n r 5/ π Całkowte na prężene ponowe stanow sumę naprężeń od wsystkch sł astępcych (asada superpoycj)

13 Wynacene naprężena ponowego s od obcążena cągłego q a pomocą elementarnych sł skuponych y x R r y d dx dy x Naprężene ponowe wywołane pre elementarną słę skuponą (q): d d π π q 5/ r x y 5/ M ds Całkowte na prężene ponowe stanow sumę naprężeń od wsystkch elementarnych sł astępcych (asada superpoycj): π q 5/ 0 0 x y dxdy

14 Metoda punktów środkowych (Newmark Polsn, 95) W prypadku gdy ropatrywany punkt M najduje sę pod geometrycnym środkem obcążającej powerchn prostokątnej naprężene ponowe w tym punkce oblca sę e woru: η 0 q gde: arctg π η

15 Nomogram do wynacana współcynnka h0 h 0,000 0,00 0,00 0,00 0,400 0,500 0,600 0,700 0,800 0,900,000 0,0 0 0,5,0,5 Z/,0,5,0 / /.5 / / / 5,5 4,0 4,5 5,0 autor: Seweryn Slachcc

16 Metoda punktów narożnych (Stenbrenner, 96) W prypadku gdy ropatrywany punkt M najduje sę pod narożnkem obcążającej powerchn prostokątnej naprężene ponowe w tym punkce oblca sę e woru: q η n gde: n arctg π η

17 Nomogram do wynacana współcynnka h n h n 0,000 0,050 0,00 0,50 0,00 0,50 0 / / /.5 / / / autor: Seweryn Slachcc

18 Zastosowane metody punktów narożnych do oblcana naprężeń ponowych w dowolnym mejscu półprestren gruntowej (). W prypadku, gdy ropatrywany punkt M leży pod obrysem powerchn prostokątnej należy podelć tak powerchnę prostokątną, aby punkt ten stanowł naroże nowo utworonych prostokątów posłużyć sę następującym schematem: A C η nmha f, H M D η nmcd f, G F E η nmdef f, ( η η η ) q nmha nmcd nmdef ηnmfgh η nmfgh f,

19 Zastosowane metody punktów narożnych do oblcana naprężeń ponowych w dowolnym mejscu półprestren gruntowej (). W prypadku, gdy ropatrywany punkt M leży poa obrysem powerchn prostokątnej należy wprowadć dodatkowe powerchne prostokątne w tak sposób, aby punkt ten stanowł naroże nowo powstałych prostokątów posłużyć sę następującym schematem: H M D η nmfgh f, A C η nmdef f, η nmah f, G F E η nmdc f, ( η η η ) q nmfgh nmdef nmah ηnmdc

20 Fundamenty budowl (podał) FUNDAMENTY UDOWI FUNDAMENTY PŁYTKIE (bepośredne) FUNDAMENTY GŁĘOKIE (pośredne) Stopy fundamentowe Ławy fundamentowe Płyty Rusty Skryne Pale Studne Kesony

21 Naprężena pod fundamentem bepośrednm I. Stan pred ropocęcem budowy D h γ h γ γ wg γ ' γ ' γ ' 4 Podałka głębokośc: Podałka naprężeń: 0 m m m m 4 m 0 kpa

22 Naprężena pod fundamentem bepośrednm II. Stan po wykonanu wykopu fundamentowego D Podałka głębokośc: m Podałka naprężeń: 0 kpa 0 m wg s m m m m 4

23 Naprężena pod fundamentem bepośrednm III. Stan po asypanu wykopu fundamentowego D s m Podałka głębokośc: m Podałka naprężeń: 0 kpa 0 m wg m m m 4

24 Naprężena pod fundamentem bepośrednm IV. Stan po wykonanu obektu budowlanego D q / s m d t Podałka głębokośc: Podałka naprężeń: 0 m wg m m m 4 m 0 kpa

25 Oblcane osadana fundamentów Oblcane osadana aleca sę preprowadć metodą naprężeń. Osadane S warstwy należy wynacyć jako sumę osadana wtórnego S w akrese naprężena wtórnego s, astosowanem modułu ścślwośc wtórnej gruntu M (lub modułu wtórnego odkstałcena E, w ależnośc od metody oblcana), ora osadana perwotnego S w akrese naprężena dodatkowego d, astosowanem modułu ścślwośc perwotnej gruntu M o (lub E o ). Osadane S warstwy podłoża o mążsośc m oblca sę wg worów: S S S '' ' S S '' ' s m λ M d m M o

26 " S osadane wtórne warstwy, [cm], ' S s, M, M o osadane perwotne warstwy, [cm], odpowedno wtórne dodatkowe naprężene w podłożu pod fundamentem, wpołowe grubośc warstwy, [kpa], edometrycny moduł ścślwośc, odpowedno wtórnej perwotnej, ustalony dla gruntu warstwy, kpa, m grubość warstwy, cm, λ współcynnk uwględnający stopeń odprężena podłoża po wykonanu wykopu, którego wartość należy pryjmować: λ 0 λ d gdy cas wnosena budowl (od wykonana wykopów fundamentowych do akońcena stanu surowego, montażem urądeń stanowących obcążene stałe) ne trwa dłużej nż rok, gdy cas wnosena budowl jest dłużsy nż rok. Warstwy o grubośc węksej nż połowa serokośc fundamentu należy delć dodatkowo na cęśc o mążsośc ne prekracającej 0.5.

27 Całkowte osadane podłoża pod fundamentem bepośrednm, a atem osadane całej budowl oblca sę sumując osadana wsystkch warstw cąstkowych według woru: S n S gde: numer warstwy cąstkowej; n lość warstw, S osadane warstwy tej.

28 Podałka głębokośc: m D q / Podałka naprężeń: 0 kpa 0 wg m m m / m / s d S m m 4

29 Wynacene głębokośc podłoża budowlanego ( max ) Podałka głębokośc: m D q / Podałka naprężeń: 0 kpa 0 0. h γ wg m h γ d max m m wykres naprężeń perwotnych h γ 0. h γ lna pomocnca 0. h γ m 4