Fndamenty Ustalenie jednostkowego opor obliczeniowego podłoŝa Sprawdzenia nośności dla grnt warstwy geotechnicznej IIIa tj. piaski drobne I D =,4. = 1,75t =, N D = 1,2 N C = 2,94 N B = 4,66 B = 2 cm L = 5 cm D min = 1,2 m =,9x1,75 = 1,575t =,9x, = 27, q f = 1 + 1,5 1,2 x 1,2 x 17,5 +,25, 5, 5 mq f =,9 x,9 x 654,6 = 5,2 kpa 1 4,66 x 2, x 17,5 = 654,6 kpa Sprawdzenia nośności dla grnt warstwy geotechnicznej IIIb tj. gliny pylaste I L <. C n = 2,t = 1, C r =,9x2, = 1,8t =,9x1, = 11,7 = 1kPa =,9x1, = 11, 7kPa N D = 2,97 N C = 9,28 N B =,1 B = 2 cm L = 5 cm D min = 12 cm q f = 1 +, 9,28x11,7 + 1,5 2,97x1,2 x18,,25,1x2, x18, = 255, 9kPa,5,5,5 mq f =,9 x,9 x 255,9 = 27, kpa Sprawdzenia nośności dla grnt warstwy geotechnicznej IIIc tj. iły pylaste I L <.2 C n = 1,9t = 1, C r =,9x1,9 = 1,71t =,9x1, = 9, = 49kPa =,9x49, = 44, 1kPa N D = 2,25 N C = 7,92 N B =,15 B = 2 cm L = 5 cm D min = 12 cm q f = 1 +, 7,92x44,1 + 1,5 2,25x1,2 x17,1,25,15 x2,x17,1 = 499, kpa,5,5,5 mq f =,9 x,9 x 499, = 44,4 kpa 58
Stopa pod słpy 5x6 1. ZałoŜenia: MATERIAŁ: BETON: STAL: klasa B2, cięŝar objętościowy = 24, (knm) klasa A-III-N, f yd = 42, (MPa) OPCJE: Obliczenia wg normy: betonowej: PN-B-264 (22) grntowej: PN-81B-2 Oznaczenie parametrów geotechnicznych metodą: B współczynnik m =,81 - do obliczeń nośności współczynnik m =,72 - do obliczeń poślizg współczynnik m =,72 - do obliczeń obrot Wymiarowanie fndament na: Nośność Osiadanie - S dop = 7, (cm) - czas realizacji bdynk: tb > 12 miesięcy - współczynnik odpręŝenia: λ = 1, Obrót Poślizg Przebicie ścinanie Graniczne połoŝenie wypadkowej obciąŝeń: - dłgotrwałych w rdzeni I - całkowitych w rdzeni II 2. Geometria A =,5 (m) B = 2, (m) h =,6 (m) h1 =,7 (m) ex =, (m) ey =, (m) a =,6 (m) b =,5 (m) objętość beton fndament: V = 4,47 (m) otlina zbrojenia: c =,5 (m) poziom posadowienia: D =,8 (m) minimalny poziom posadowienia: Dmin =,8 (m). Grnt Charakterystyczne parametry grnt: Warstwa Nazwa Poziom IL ID Symbol Typ wilgotności [m] konsolidacji 1 Ił pylasty -,5,2 D --- 2 Piasek drobny -1,7,4 --- mokre Ił pylasty -2,7,2 D --- Pozostałe parametry grnt: Warstwa Nazwa MiąŜszość Spójność Kąt tarcia CięŜar obj. Mo M [m] [kpa] [deg] [knm] [kpa] [kpa] 1 Ił pylasty 1,2 47,7 1, 19, 2418,1 22,7 2 Piasek drobny 1,, 29,9 19, 52,7 65,9 Ił pylasty --- 47,7 1, 19, 2418,1 22,7 59
4. ObciąŜenia KOMBINACJE Lp. Nazwa Stan Grpa Przepis 1 K1 SGN 1 1,2*G1+1,2*G2+1,4*Q1 2 K2 SGU 1 1,*G1+1,*G2+1,*Q1 K SGN 1 1,2*G1+1,2*G2+1,4*Q1+1,*W1 4 K4 SGU 1 1,*G1+1,*G2+1,*Q1+1,*W1 5 K5 SGN 1 1,2*G1+1,2*G2+1,4*Q1+1,*W2 6 K6 SGU 1 1,*G1+1,*G2+1,*Q1+1,*W2 7 K7 SGN 1 1,2*G1+1,2*G2+1,4*Q1+1,*W1+1,5*S1 8 K8 SGU 1 1,*G1+1,*G2+1,*Q1+1,*W1+1,*S1 9 K9 SGN 1 1,2*G1+1,2*G2+1,4*Q1+1,*W2+1,5*S1 1 K1 SGU 1 1,*G1+1,*G2+1,*Q1+1,*W2+1,*S1 11 K11 SGN 1 1,2*G1+1,2*G2+1,4*Q1+1,*W1+1,5*S2 12 K12 SGU 1 1,*G1+1,*G2+1,*Q1+1,*W1+1,*S2 1 K1 SGN 1 1,2*G1+1,2*G2+1,4*Q1+1,*W2+1,5*S2 14 K14 SGU 1 1,*G1+1,*G2+1,*Q1+1,*W2+1,*S2 15 K15 SGN 1 1,2*G1+1,2*G2+1,4*Q1+1,*W1+1,5*S1+1,5*S2 16 K16 SGU 1 1,*G1+1,*G2+1,*Q1+1,*W1+1,*S1+1,*S2 17 K17 SGN 1 1,2*G1+1,2*G2+1,4*Q1+1,*W2+1,5*S1+1,5*S2 18 K18 SGU 1 1,*G1+1,*G2+1,*Q1+1,*W2+1,*S1+1,*S2 OPIS PRZYPADKÓW PROSTYCH: Nazwa - Natra Grpa N Mx My Fx Fy NdNc [kn] [kn*m] [kn*m] [kn] [kn] G1 - Stałe 1 6,72,,7,4 -, 1, G2 - Stałe 1 49,,,99,41 -, 1, Q1 - Eksploatacyjne 1 6,4,,2,2 -, 1, W1 - Wiatr 1,, 1,5 22,49 -, 1, W2 - Wiatr 1 -, -, -86,9-15,7, 1, S1 - Śnieg 1 5,12, 1,21,12 -, 1, S2 - Śnieg 1 17,71 -, 1,21,12, 1, 5. Wyniki obliczeniowe WARUNEK NOŚNOŚCI Rodzaj podłoŝa pod fndamentem: warstwowe Kombinacja wymiarjąca: K15 (dłgotrwała), grpa 1 1,2*G1+1,2*G2+1,4*Q1+1,*W1+1,5*S1+1,5*S2 N=678,9kN My=19,6kN*m Fx=,17kN Wyniki obliczeń na poziomie: posadowienia fndament Obliczeniowy cięŝar fndament i nadległego grnt: Gr = 14,14 (kn) ObciąŜenie wymiarjące: Nr = 822,4kN Mx = -,kn*m My = 178,8kN*m Zastępcze wymiary fndament: A_ =,6 (m) B_ = 2, (m) Współczynniki nośności oraz wpływ nachylenia obciąŝenia: N B =,16 i B =,88 N C = 8, i C =,91 N D = 2,1 i D =,96 Graniczny opór podłoŝa grntowego: Qf = 272,92 (kn) Współczynnik bezpieczeństwa: Qf * m Nr = 2,66 OSIADANIE Rodzaj podłoŝa pod fndamentem: warstwowe Kombinacja wymiarjąca: K16, grpa 1 1,*G1+1,*G2+1,*Q1+1,*W1+1,*S1+1,*S2 N=546,97kN My=17,kN*m Fx=2,2kN Charakterystyczna wartość cięŝar fndament i nadległego grnt: 1,1 (kn) ObciąŜenie charakterystyczne, jednostkowe od obciąŝeń całkowitych: q = 97 (kpa) MiąŜszość podłoŝa grntowego aktywnie osiadającego: z =,9 (m) 6
NapręŜenie na poziomie z: - dodatkowe: σzd = 16 (kpa) - wywołane cięŝarem grnt: σzγ = 89 (kpa) Osiadanie: - pierwotne: s' =,46 (cm) - wtórne: s'' =,7 (cm) - CAŁKOWITE: S =,5 (cm) < Sdop = 7, (cm) OBRÓT Kombinacja wymiarjąca: K (dłgotrwała), grpa 1 1,2*G1+1,2*G2+1,4*Q1+1,*W1 N=572,66kN My=15,97kN*m Fx=29,8kN Obliczeniowy cięŝar fndament i nadległego grnt: Gr = 117,12 (kn) ObciąŜenie wymiarjące: Nr = 689,78kN Mx = -,kn*m My = 174,7kN*m Moment zapobiegający obrotowi fndament: - Mx(stab) = 769,45 (kn*m) - My(stab) = 127,11 (kn*m) Współczynnik bezpieczeństwa: M(stab) * m M = 4,97 POŚLIZG Kombinacja wymiarjąca: K (dłgotrwała), grpa 1 1,2*G1+1,2*G2+1,4*Q1+1,*W1 N=572,66kN My=15,97kN*m Fx=29,8kN Obliczeniowy cięŝar fndament i nadległego grnt: Gr = 117,12 (kn) ObciąŜenie wymiarjące: Nr = 689,78kN Mx = -,kn*m My = 174,7kN*m Zastępcze wymiary fndament: A_ =,5 (m) B_ = 2, (m) Współczynnik tarcia: - fndament grnt: µ =,15 Współczynnik redkcji spójności grnt =,2 Wartość siły poślizg: F = 29,8 (kn) Wartość siły zapobiegającej poślizgowi fndament: - w poziomie posadowienia: F(stab) = 16,71 (kn) Współczynnik bezpieczeństwa: F(stab) * m F =,88 ŚCINANIE Kombinacja wymiarjąca: K15 (dłgotrwała), grpa 1 1,2*G1+1,2*G2+1,4*Q1+1,*W1+1,5*S1+1,5*S2 N=678,9kN My=19,6kN*m Fx=,17kN ObciąŜenie wymiarjące: Nr = 796,1kN Mx = -,kn*m My = 178,8kN*m Współczynnik bezpieczeństwa: Q Qr = 2,2 WYMIAROWANIE ZBROJENIA WzdłŜ bok A: Kombinacja wymiarjąca: K17 (dłgotrwała), grpa 1 1,2*G1+1,2*G2+1,4*Q1+1,*W2+1,5*S1+1,5*S2 N=678,9kN My=-1,86kN*m Fx=-19,52kN ObciąŜenie wymiarjące: Nr = 822,4kN Mx = -,kn*m My = -129,2kN*m WzdłŜ bok B: Kombinacja wymiarjąca: K17 (dłgotrwała), grpa 1 1,2*G1+1,2*G2+1,4*Q1+1,*W2+1,5*S1+1,5*S2 N=678,9kN My=-1,86kN*m Fx=-19,52kN ObciąŜenie wymiarjące: Nr = 822,4kN Mx = -,kn*m My = -129,2kN*m Powierzchnia zbrojenia [cm2m]: wzdłŝ bok A wzdłŝ bok B - minimalna: Ax = 7,2 Ay = 7,2 - wyliczona: Ax = 7,2 Ay = 7,2 61
Stopa pod trzpień w ścianie szczytowej 2.1 Charakterystyki materiałów: Beton : B25; wytrzymałość charakterystyczna = 2, MPa cięŝar objętościowy = 251,6 (kgm) Zbrojenie podłŝne : typ A-IIIN (RB5) wytrzymałość charakterystyczna = 5, MPa Zbrojenie poprzeczne : typ A- (StS) wytrzymałość charakterystyczna = 22, MPa 2.2 Geometria: A = 1,8 (m) a =,24 (m) B = 2,6 (m) b =,5 (m) h1 =,4 (m) e x =, (m) h2 =,9 (m) ey =, (m) h4 =,1 (m) a' b' c1 c2 = 24, (cm) = 8, (cm) = 5, (cm) = 5, (cm) 2.4 ObciąŜenia: 2.4.1 ObciąŜenia fndament: Przypadek Natra Grpa Stan N Fx Fy Mx My NdNc Wsp. max (kn) (kn) (kn) (kn*m) (kn*m) KOMB1 obliczeniowe ---- SGN 64,7 -,4 1,1-61,25 -,6 1, ---- 2.4.2 ObciąŜenia naziom: Przypadek Natra Q1 (knm2) 2.4. Lista kombinacji 1 2* 2.6 Wyniki obliczeniowe: 2.6.1 Zbrojenie teoretyczne Stopa: dolne: My = 8,1 (kn*m) A sx = 6,7 (cm2m) Mx = 1,27 (kn*m) Asy = 6,7 (cm2m) 62
górne: As min A' sx = 6,7 (cm2m) =, (cm2m) Mx = -11,67 (kn*m) A'sy = 4,42 (cm2m) A s min = 4,42 (cm2m) Trzon słpa: Zbrojenie podłŝne A = 8,4 (cm2) A min =,6 (cm2) A = 2 * (Asx + Asy) Asx = 2,1 (cm2) Asy = 2,1 (cm2) 2.6.2 Rzeczywisty poziom posadowienia = -1, (m) 2.6. Analiza stateczności Obliczenia napręŝeń Rodzaj podłoŝa pod fndamentem: jednorodne Kombinacja wymiarjąca Współczynniki obciąŝeniowe: 1.1 * cięŝar fndament 1.2 * cięŝar grnt Wyniki obliczeń: na poziomie posadowienia fndament CięŜar fndament i nadległego grnt: Gr = 161,77 (kn) ObciąŜenie wymiarjące: Nr = 226,47 (kn) Mx = -78,55 (kn*m) My = -,91 (kn*m) Mimośród działania obciąŝenia: eb =,5 (m) el =, (m) Wymiary zastępcze fndament: B_ = 1,91 (m) L_ = 1,79 (m) Głębokość posadowienia: Dmin = 1, (m) Graniczny opór podłoŝa grntowego: Qf = 226,42 (kn) NapręŜenie w grncie:.7 (MPa) Współczynnik bezpieczeństwa: Qf * m Nr = 8.96 > 1 Odrywanie Odrywanie w SGN Kombinacja wymiarjąca Współczynniki obciąŝeniowe: Powierzchnia kontakt: s = -, slim =, Obrót.9 * cięŝar fndament.9 * cięŝar grnt Wokół osi OX Kombinacja wymiarjąca Współczynniki obciąŝeniowe:.9 * cięŝar fndament.9 * cięŝar grnt CięŜar fndament i nadległego grnt: Gr = 124,97 (kn) ObciąŜenie wymiarjące: Nr = 189,67 (kn) Mx = -78,55 (kn*m) My = -,91 (kn*m) Moment stabilizjący: Mstab = 246,57 (kn*m) Moment obracający: M renv = 78,55 (kn*m) Stateczność na obrót: Mstab * m M = 2.26 > 1 Wokół osi OY Kombinacja wymiarjąca: Współczynniki obciąŝeniowe:.9 * cięŝar fndament.9 * cięŝar grnt CięŜar fndament i nadległego grnt: Gr = 124,97 (kn) ObciąŜenie wymiarjące: Nr = 189,67 (kn) Mx = -78,55 (kn*m) My = -,91 (kn*m) Moment stabilizjący: Mstab = 17,7 (kn*m) Moment obracający: M renv =,91 (kn*m) Stateczność na obrót: Mstab * m M = 14.4 > 1 6