Fundamentowanie – ćwiczenia, WILiŚ, Budownictwo – I st., sem. IV

Zadania przykładowe do kolokwium nr 1

Zad. 1.1. Dla wartości charakterystycznych obciążeń sprawdzić

położenie wypadkowej obciążeń w podstawie fundamentu ściany
oporowej. Przyjąć parcie pośrednie gruntu zasypowego ze
współczynnikiem K

I

= (K

a

+ K

0

)/2, gdzie K

0

= 0.6. Współczynnik

K

a

policzyć dla

δ

a

= 0. Ciężar objętościowy betonu przyjąć

γ

b

=

25.0 kN/m

3

.

Odp.:

Σ

V = 272 kN/m,

Σ

M = 241 kNm/m,

E

B

= 0,89 m > B/6 = 0,5 m (wypadkowa poza rdzeniem podstawy)

Zad. 1.2. Policzyć wartości charakterystyczne nacisków

przekazywanych na grunt przez fundament ściany oporowej,
przedstawionej na rysunku obok. Przyjąć parcie pośrednie gruntu
zasypowego ze współczynnikiem K

I

= (2K

a

+ K

0

)/3, przy K

0

= 0.6.

Współczynnik K

a

policzyć dla

δ

a

= 0. Ciężar objętościowy betonu

przyjąć

γ

b

= 25.0 kN/m

3

.

Odp.:

Σ

V = 200 kN/m,

Σ

M = 98.8 kNm/m, E

B

= 0,49 m < B/6 = 0,5 m

q

1

= 132 kPa, q

2

= 1,3 kPa

Zad. 1.3. Policzyć wartości charakterystyczne nacisków

przekazywanych na grunt przez fundament ściany oporowej,
przedstawionej na rysunku obok. Przyjąć parcie pośrednie gruntu
zasypowego ze współczynnikiem K

I

= (K

a

+ K

0

)/2, przy K

0

= 0.55.

Współczynnik K

a

policzyć dla

δ

a

= 0. Ciężar objętościowy betonu

przyjąć

γ

b

= 25.0 kN/m

3

.

Odp.:

Σ

V = 235,12 kN/m,

Σ

M = 69,65 kNm/m, E

B

= 0,30 m < B/6 = 0,5 m

q

1

= 125,4 kPa, q

2

= 31,35 kPa

Zad. 1.4. Policzyć maksymalną wartość nacisków na grunt pod
fundamentem przedstawionym na rysunku, obciążonym trzema
słupami. Uwzględnić ciężar własny fundamentu, którego
grubość wynosi 1.20 m. Ciężar objętościowy betonu przyjąć

γ

b

= 25 kN/m

3

.

Dane: P

1

= 1500 kN, M

1

= 1000 kNm

P

2

= 2000 kN, M

2

= 1400 kNm

P

3

= 1000 kN, M

3

= 800 kNm

Odp.:

Σ

V = 5490 kN,

Σ

M

x

= -1200 kNm,

Σ

M

y

= -4190 kNm

q

max

= 275,9 kPa

Zad. 2.1. Sprawdzić, czy nośność podłoża gruntowego jest

wystarczająca do przeniesienia nacisków przekazywanych przez
fundament pasmowy przedstawiony na rysunku obok. Przyjąć
współczynniki materiałowe do parametrów

γ

m

= 0.9 oraz

współczynnik m = 0.9.

Odp.:

Zad. 2.2. Jaką maksymalną wartość może mieć składowa pozioma T

r

wypadkowej obciążeń przekazywanych na grunt przez fundament
z ostrogą, aby spełniony był warunek stateczności poziomej tego
fundamentu. Przyjąć współczynniki materiałowe do parametrów

γ

m

= 0.9 oraz współczynnik m

t

= 0.9. Założyć możliwość

odsłonięcia fundamentu od strony niższego naziomu.

Odp.:

Zad. 2.3. Sprawdzić nośność pionową warstwy gliny pylastej pod

poduszką wymienionego gruntu, wykonaną pod posadowienie
ławy fundamentowej według rysunku obok. Przyjąć współczynnik
m = 0.9.

Odp.:

Zad. 2.4. Sprawdzić nośność poziomą podłoża gruntowego

pod pochyłym fundamentem ściany oporowej. Przyjąć kąt
tarcia gruntu o podstawę fundamentu

δ = 0.9φ

(r)

oraz

współczynnik m

t

= 0.9.

Obciążenia:

ΣV

max

= 270 kN/m,

ΣV

min

= 215 kN/m

ΣH

max

= 120 kN/m,

Odp.:

Zad. 3.1. Policzyć osiadania krawędzi 1 i 2 ściany oporowej

przedstawionej na rysunku obok. W obliczeniach
zastosować uproszczony nomogram dla współczynników
zaniku naprężeń k

i

i k

i

, jak pokazano na rysunku obok.

Odp.: s

1

= 5,52+3,97+2,0 = 11,49 mm,

s

2

= 0,45+1,87+2,0 = 4,32 mm

Zad. 3.2. Policzyć wartość przechyłki

ϕ fundamentu

ściany oporowej dla danych przedstawionych na
rysunku. W obliczeniach zastosować
uproszczony nomogram dla współczynników
zaniku naprężeń k

i

i k

i

, jak pokazano na rysunku

obok.

Odp.: s

1

= 4,5+0,62 = 5,12 mm,

s

2

= 2,5+0,62 = 3,12 mm

ϕ

= 0,001

Zad. 3.3. Przy jakiej wartości modułu M

0

gruntu

zastosowanego do wymiany, osiadania stopy
fundamentowej zmniejszą się o

połowę

w

stosunku do posadowienia na gruncie

rodzimym (bez wymiany). W

obliczeniach

zastosować metodę odkształceń jednoosiowych
z liniowym rozkładem

η – jak na rysunku.

Odp.: przed wymianą: s = 36 mm,

po wymianie: s = 18 mm – M

0

(Ps) = 62 MPa

Zad. 3.4. Policzyć wartość przechyłki

ϕ fundamentu

ściany oporowej dla danych przedstawionych na
rysunku. W obliczeniach zastosować uproszczony
nomogram dla współczynników zaniku naprężeń k

i

i k

i

.

Odp.: s

1

= 4,5+0,6 = 5,1 mm,

s

2

= 2,63+1,35 = 3,98 mm

ϕ

= 0,00056

Zad. 4.1. Dla fundamentu palowego przedstawionego na rysunku

obok wyznaczyć wartości sił w palach. W obliczeniach przyjąć
pale jako pręty obustronnie przegubowe. W składowej pionowej
obciążeń jest już zawarty ciężar oczepu fundamentowego.

Odp.: S

1

= 294,6 kN, S

2

= 980,9 kN, S

3

= -251,3 kN

Zad. 4.2. Dla fundamentu palowego przedstawionego na rysunku

obok wyznaczyć wartości sił w palach. W obliczeniach przyjąć
pale jako pręty obustronnie przegubowe. W składowej pionowej
obciążeń jest już zawarty ciężar oczepu fundamentowego.

Odp.: S

1

= - 201,0 kN, S

2

= 1479,1 kN, S

3

= -458,7 kN

Zad. 4.3. Dla fundamentu palowego przedstawionego na rysunku

obok wyznaczyć wartości sił w palach. Zastosować metodę
sztywnego oczepu. Uwzględnić ciężar oczepu, którego
szerokość wynosi 2.5 m, a grubość 1.0 m. Ciężar objętościowy
żelbetu wynosi

γ

b

= 25 kN/m

3

.

Odp.: S

1

= 934,0 kN, S

2

= 823,3 kN, S

3

= 740,4 kN,

S

4

= 685,1 kN, S

5

= 629,7 kN

Zad. 4.4. Dla fundamentu palowego przedstawionego na rysunku

obok wyznaczyć wartości sił w palach, wykorzystując metodę
sztywnego oczepu. W obciążeniu q jest już zawarty ciężar
oczepu fundamentowego.

Odp.: S

1

= -413,4 kN, S

2

= 1281,25 kN,

S

3

= 950,0 kN, S

4

= 618,75 kN

Zad. 4.5. Dla fundamentu palowego przyczółka mostowego (rys.

obok) wyznaczyć wartości sił w palach nr 1, 2 i 3,
wykorzystując metodę sztywnego oczepu. W obciążeniach jest
już uwzględniony ciężar oczepu fundamentowego.

Odp.: S

1

= 176,3 kN, S

2

= 497,0 kN, S

3

= -766 kN

Zad. 4.6. Policzyć wartości sił w palach nr 1, 2 i 3 pod
fundamentem przedstawionym na rysunku. W obciążeniach
pionowych jest już uwzględniony ciężar własny oczepu
fundamentowego.

Odp.: S

1

= 926,8 kN, S

2

= 722,2 kN, S

3

= 517,5 kN

Opracował:

dr inż. Adam Krasiński

Katedra

Geotechniki,

Geologii

i

Bud.

Morskiego

PG

V

1

=1200 kN

1.0 4.0

2.0

1.0

2.0

V

2

=1800 kN

2.0

2.0

3.0

M

1

=1500 kNm

(1)

(2) (3)

(4)

(5)

V

1

=800 kN

q=150 kN/m

2.0

1.0

2.0

1.0

4:1

(2) (3) (4)

(1)

H=100 kN

1.0

V

2

=600 kN

(1)

(2)

(3)

V=3500 kN

5:1

1

H=300 kN

H=300 kN

M=1500 kNm

3

3 3

1

1

3

3

3

3

1

V, M

A

A

A - A

(1)

(2)

(3)

0,5

2

2

0,5

0,5

2

2

2

2

0,5

V, M

A

A

2

V=10000 kN

M=8000 kNm

A - A