ANALIZA WARUNKÓW GEOTECHNICZNYCH ; USYTUOWANIE FUNDAMENTU

Parametry geotechniczne gruntu (metoda B)

Grunt	Gr. kon.	I­D [-]	IL [-]	wn [%]	ρs [t/m^3]	ρ [t/m^3]	ρd [t/m^3]	n [-]	γs [kN/m^3]	γ [kN/m^3]	γ' [kN/m^3]	Ф [^o]	c [kPa]
1.Pr	-	0,60	-	5	2,65	1,70	1,619	0,389	25,997	16,677	9,889	33,5	0
2.Gz	B	-	0,20	18	2,69	2,10	1,780	0,338	26,389	20,601	10,968	18,5	30

ZESTAWIENIE SIŁ

Wymiary ławy

B x L = 2,00 x 2,70 m

h = 0,70 m

a₁ x a₂ = 0,40 x 0,60 m

D = 0,95 m

d=0,15m

SCHEMAT	I					II
Rodzaj obciążenia (oblicz.)	Pr [kN]	Hxr [kN]	Hyr [kN]	Mxr [kNm]	Myr [kNm]	Pr [kN]	Hxr [kN]	Hyr [kN]	Mxr [kNm]	Myr [kNm]
1	SZMD	1400	-70	10	0	125	-	-	-	-	-
2	SZM +K	1650	-135	30	110	440	1835	-30	35	130	-140
3	SZMD+K+W	1930	-140	33	145	490	2200	-45	42	170	-145

Ciężar stopy:

G_r1=

=
101,376 kN

Ciężar gruntu nad fundamentem: =

G_r2=

=16,677 * ((2,00*2,70-0,60*0,40) * (0,95-0,70-0,15))*1,2 = 10,327 kN

Ciężar posadzki:

G_r3=
23 *(2,00*2,70 - 0,60*0,40) * 0,15 * 1,3 = 24,149 kN

Gr = Gr₁ + Gr₂ + Gr₃ = 101,376 + 10,327 + 24,149 = 135,852 kN

SPRAWDZENIE WSTĘPNYCH WARUNKÓW STATYCZNYCH

1. Sprawdzenie położenia wypadkowej obliczeniowego obciążenia SZMD

N_r^I= Gr + P_r^I = 135,852 + 1400 = 1535,852 kN

M_rx^I = M_xr^I + H_yr^I*h = 0 + 10*0,70 = 7kNm

M_ry^I = M_yr¹ - H_xr^I*h + P_r^I*e_xs + Gr₂*0,05+ Gr₃*0,05 = 125 - (-70)*0,70 + 1400*0,05 + +10,327*0,05 + 24,149*0,05 = 245,724 kNm

e_B1 = M_rx^I / N_r^I = 0,0046 m

e_L1 = M_ry^I / N_r^I = 0,1600 m

, 0,0046/2,00+ 0,1600 / 2,70 = 0,0616 < 0,1667

Wypadkowa znajduje się w rdzeniu podstawy.

2. Sprawdzenie warunków dotyczących położenia wypadkowej obciążeń SZMD + K

• Schemat I

= Gr + P_r^I = 135,852 + 1650= 1785,852 kN

= M_xr^I + H_yr^I*h = 110 + 30*0,70 = 131,000 kNm

= M_yr¹ - H_xr^I*h + P_r^I*e_xs + Gr₂*0,05+ Gr₃*0,05 = 440 + 135*0,70 + 1650*0,05+ +10,327*0,05 + 24,149*0,05 = 618,724 kNm

e_B2 =
/
= 0,0734 m

e_L2 =
/
= 0,3465 m

, 0,0734/ 2,00 + 0,3465 / 2,70 = 0,1650 < 0,1667

Wypadkowa znajduje się w rdzeniu, odrywanie fundamentu nie występuje.

• Schemat II

= Gr + P_r^II = 135,852 + 1835 = 1970,852 kN

= M_xr^II + H_yr^II*h = 130 + 35*0,70 = 154,500 kNm

= M_yr^1I - H_xr^II*h + P_r^II*e_xs + Gr₂*0,05 + Gr₃*0,05 = -140 + 30*0,70 +1835*0,05 +10,327*0,05 + 24,149*0,05 = -25,526 kNm

e_B2 =
/
= 0,0784 m

e_L2=
/
= -0,0130 m

, 0,0784 / 2,00 + 0,0130 / 2,70 = 0,0440 < 0,1667

Wypadkowa znajduje się w rdzeniu, odrywanie fundamentu nie występuje.

3. Sprawdzenie warunków dotyczących położenia wypadkowej obciążeń SZMD + K + W

• Schemat I

= Gr + P_r^I = 135,852 + 1930= 2065,852 kN

= M_xr^I + H_yr^I*h = 145 + 33*0,70 = 168,100 kNm

= M_yr¹ - H_xr^I*h + P_r^I*e_xs + Gr₂*0,05+ Gr₃*0,05 = 490 + 140*0,70 + 1930*0,05+ +10,327*0,05 + 24,149*0,05 = 686,224 kNm

e_B3 =
/
= 0,0814 m

e_L3 =
/
= 0,3322 m

, 0,0814/ 2,00 + 0,3322 / 2,70 = 0,1637 < 0,1667

Wypadkowa znajduje się w rdzeniu, odrywanie fundamentu nie występuje.

• Schemat II

= Gr + P_r^II = 135,852 + 2200 = 2335,852 kN

= M_xr^II + H_yr^II*h = 170 + 42*0,70 = 199,400 kNm

= M_yr^1I - H_xr^II*h + P_r^II*e_xs + Gr₂*0,05 + Gr₃*0,05 = -145 + 45*0,70 +2200*0,05 +10,327*0,05 + 24,149*0,05 = -1,776 kNm

e_B3 =
/
= 0,0854 m

e_L3=
/
= -0,0008 m

, 0,0854 / 2,00 + 0,0008 / 2,70 = 0,0430 < 0,1667

Wypadkowa znajduje się w rdzeniu, odrywanie fundamentu nie występuje.

4. Sprawdzenie nierównomierności rozkładu naprężeń

Warunek spełniony.

SPRAWDZENIE STANU GRANICZNEGO NOŚNOŚCI PODŁOŻA

Q_fNB (Q_fNL) =

Współczynniki kształtu:

SCHEMAT I	SCHEMAT II
eB = 0,0814 m eL = 0,3322 m = B - 2eB = 1,837 m = L - 2eL = 2,036 m / = 1,837 / 2,036 = 0,90	eB = 0,0854 m eL = - 0,0008 m = B - 2eB = 1,829 m = L - 2eL = 2,698 m / = 1,829 / 2,698 = 0,69

Współczynniki nośności podłoża:

Ф_u ^(r) = Ф_u ⁽ⁿ⁾ * γ_m = 33,5° * 0,9 = 30,2°

N_B = 7,79

N_D = 18,85

Współczynniki nachylenia wypadkowej:

Schemat	dla Q­­­fNB	dla Q­­­fNL
I	iB = 0,95 iD = 0,97	iB = 0,80 iD = 0,89
II	iB = 0,94 iD = 0,96	iB = 0,95 iD = 0,97

Obciążenie podłoża obok stopy fundamentowej

^(r) =
kN/m³

Ciężar obj. gruntu pod stopą fundamentową

=
kN/m³

SCHEMAT I

*Q_fNB =
= 3289,930 kN

Q_fNB * 0,81 = 2664,844 kN >
= 2065,852 kN

Warunek spełniony z dużym zapasem.

*Q_fNL =
= 2973,989 kN

Q_fNL * 0,81 = 2408,931 kN >
= 2065,852 kN

Warunek spełniony z dużym zapasem.

SCHEMAT II

*Q_fNB =
= 3255,885 kN

Q_fNB * 0,81 = 2637,267 kN >
= 2335,852 kN

Warunek spełniony z dużym zapasem.

*Q_fNL =
= 3289,930 kN

Q_fNL * 0,81 = 2664,844 kN >
= 2335,852 kN

Warunek spełniony z dużym zapasem.

WYMIAROWANIE STOPY FUNDAMENTOWEJ

Przyjęto beton:

C20/25, f_ctd= 1,1MPa

Stal 18G2, F_yd=310MPa

c=50mm, Φ=20mm

d= h - c - 0,5Φ = 0,7 - 0,05 - 0,5* 0,020 = 0,640m

1. Wyznaczenie bryły naprężeń

• Schemat I

e_B = 0,0814 m

e_L = 0,3322 m

= 2065,852 kN

=

=
kPa
= =
kPa

= =
kPa

=

=
kPa

• Schemat II

e_B = 0,0854 m

e_L = -0,0008 m

= 2335,852 kN

=

=
kPa

=
=kPa

= =
kPa

=

=
kPa

2. Wymiarowanie na zginanie

*SCHEMAT I

Obliczenia dla kierunku równoległego do podłużnego (L)

• Moment zginający wspornik:

• Obliczenie zbrojenia:

Przyjęto 12
20 → A_s1= 37,70 cm²

Obliczenia dla kierunku poprzecznego (B)

• Moment zginający wspornik:

• Obliczenie zbrojenia:

Przyjęto 9
20 → A_s1= 28,27 cm²

3. Wymiarowanie na przebicie

Przyjęto beton:

C20/25, f_ctd= 1,1MPa

Stal 18G2, F_yd=310MPa

c=50mm, Φ=16mm

d= h - c - 0,5Φ = 0,7 - 0,05 - 0,5* 0,016 = 0,64m

b₂=2*d+a=2*0,64+0,40=1,68m

b_m=0,5*(b₂+a_s2)=0,5*(1,68+0,40)=1,04m

SCHEMAT I

Pole powierzchni wieloboku AGHKLD:

A=2,00*0,30+0,5*(2,00+1,68)*0,16=0,89m²

Przebicie nie nastąpi. Wymagany warunek jest spełniony.

---