ROZKŁAD NAPRĘśEŃ POD FUNDAMENTEM W KOLEJNYCH FAZACH REALIZACJI INWESTYCJI 1. NapręŜenia pierwotne z ρ napręŝenia od obciąŝenia nadległymi warstwami gdzie: z = ( ρ h ) g = ( γ h ) i i i i ρ ρ i gęstość objętościowa gruntu i-tej warstwy, [Mg/m 3 ], γ i cięŝar objętościowy gruntu i-tej warstwy, [kn/m 3 ], h i miąŝszość i-tej warstwy, [m], g przyspieszenie ziemskie (przyjmujemy g = 10 [m/s 2 ]). Uwaga: przy obliczaniu napręŝenia na poziomie środka warstwy i w miejsce h i naleŝy wstawić: 0,5 h i. 1
2. OdpręŜenie podłoŝa z ρ spowodowane wykonaniem wykopów fundamentowych = η oρ m gdzie: o ρ napręŝenie pierwotne w poziomie posadowienia (dla z = 0),, η m współczynnik rozkładu napręŝeń pod osią fundamentu o podstawie prostokątnej [-]; odczytywany z nomogramu w zaleŝności od wartości stosunków L/B oraz z/b, gdzie: L długość fundamentu, B szerokość fundamentu L B, z głębokość poniŝej poziomu posadowienia. 2
3. NapręŜenia minimalne z, min w wyniku odpręŝenia podłoŝa po wykonaniu wykopów fundamentowych z min =, 3
4. NapręŜenia od obciąŝenia zewnętrznego zq gdzie: zq = η m q q napręŝenie od budowli,, η m wartości odczytane dla kolejnych głębokości 4
5. NapręŜenia całkowite (po wzniesieniu budowli) zt zt = z, min zq + 5
6. NapręŜenia wtórne i dodatkowe NapręŜenia wtórne zs to ta część napręŝeń od obciąŝenia zewnętrznego w zakresie której grunt był juŝ wcześniej obciąŝony przez nadległe warstwy zs = 6
NapręŜenia dodatkowe zd to ta część napręŝeń od obciąŝenia zewnętrznego w zakresie której grunt nie był wcześniej obciąŝany cięŝarem nadległych warstw zd = zq gdy: gdy: zq to: zs = zq i: = 0 > zq to: = zs i: zd zq zd = 7
Ogólne zasady obliczania napręŝeń 1. PodłoŜe poniŝej poziomu posadowienia dzieli się na warstwy obliczeniowe o miąŝszości h i spełniającej warunek: h i 0,5 B. 2. Wszystkie napręŝenia wyznacza się na poziomie środka kaŝdej warstwy obliczeniowej. SPRAWOZDANIE OKREŚLENIE ROZKŁADU NAPRĘśEŃ POD FUNDAMENTEM warunki geologiczno-inŝynierskie podłoŝa gruntowego: pierwsza warstwa geotechniczna - pospółki druga warstwa geotechniczna - Ŝwiry Do głębokości analizy nie występuje woda gruntowa. Obliczenia naleŝy prowadzić na podstawie danych, zgodnie z Polską Normą PN 81/B-03020 NaleŜy wyznaczyć w profilu wartości: 1. napręŝenia pierwotnego 2. odpręŝenia podłoŝa z ρ 3. napręŝenia minimalnego zmin 4. napręŝenia od obciąŝenia zewnętrznego zq 5. napręŝenia wtórnego zs 6. napręŝenia dodatkowego zd 7. napręŝenia całkowitego zt Wyniki obliczeń naleŝy zestawić w tabeli oraz w formie graficznej na wykresie/przekroju. Obliczenia naleŝy prowadzić do głębokości 12 mppt, z dokładnością do 2 miejsc po przecinku. 8
ZałoŜenia i kolejność obliczeń : - Wyznaczyć wartość stosunku L/B w celu doboru krzywej z nomogramu. Gdy L/B >5 moŝna przyjmować krzywą opisaną L/B=. - Podzielić podłoŝe na warstwy obliczeniowe tak aby wszystkie napręŝenia obliczać dla tych samych głębokości. - Dla ułatwienia obliczeń w sprawozdaniu, naleŝy je prowadzić dla spągu warstw obliczeniowych. i = γ oi h i + i-1 (napręŝenie pierwotne - obliczane od poziomu terenu) γ oi cięŝar objętościowy gruntu w warstwie obliczeniowej [kn/m 3 ] h i miąŝszości kolejnych warstw obliczeniowych gruntu (powinny wynosić 1 [m] za wyjątkiem leŝącej bezpośrednio ponad poziomem posadowienia) zq = η mi q (napręŝenie od budynku - obliczane od poziomu posadowienia) η mi q na podstawie załączonego nomogramu obciąŝenie jednostkowe od budowli z ρ = η mi q γ (odpręŝenie podłoŝa - obliczane od poziomu posadowienia) q γ obciąŝenie jednostkowe od usuniętego gruntu (γ o głębokość posadowienia) η mi określane jak dla zq UWAGA! zs = zq oraz zd = 0 gdy zq ' (od poziomu posadowienia) zs = ' oraz zd = zq - ' gdy zq > ' z głębokość posadowienia, Z głębokość pod poziom posadowienia wyniki obliczeń naleŝy zestawić w tabeli : Głębokość mppt głębokość pod poziom posadowienia Z [m] cięŝar objętościowy gruntu γ 0 [kn/m 3 ] Z/B η m z ρ zmin zq zs zd zt 0 - - - - 0 - - - - - - oraz na rysunku z wykresami napręŝeń :, z ρ zq, zaznaczając takŝe wartości zmin, zs, zd, zt 9
Głębokość mppt przykład fragmentu tabeli dla B=3,1m, L=24,6m, z= 3,3 m, γ = 19,47 oraz q=410 kpa głębokość cięŝar objętościowy m z ρ Z/B η pod poziom zmin zq zs zd po- gruntu sadowienia Z [m] γ 0 [kn/m 3 ] zt 0-0 - 0 0 - - - - - - 1-19,47-0 19,47 - - - - - - 2-19,47-0 38,94 - - - - - - 3,3 0 19,47-1 64,25 64,25 0 410 64,25 345,75 410 4,3 1 19,47 0,32 0,93 83,72 59,75 23,97 381,3 59,75 321,55 405,27 5,3 2 19,47 0,65 0,72 103,1 46,26 56,93 295,2 46,26 248,94 352,13 10