fundamentowanie - projekt 1 - stopa, Fundamentowanie(2)


Zadanie 2 - Stopa Fundamentowa

  1. Zestawienie danych do projektowania

0x01 graphic

0x01 graphic

as1 = 0,50 m a1 = 1,10 m

as2 = 0,40 m a2 = 1,00 m

w = 0,3 m > h/3 = 0,8/3 = 0,26m

1.1 Parametry gruntowe

Parametry

Piasek drobny wilgotny

ID(r) = 0,55

Piasek średni wilgotny

ID(r) = 0,5

ρs(n) [t/m3]

ρs(r) [t/m3]

2,65

2,39

2,65

2,39

wn(n) [ o/o]

16

14

ρ(n) [t/m3]

ρ(r) [t/m3]

1,75

1,58

1,85

1,67

u(n) [ o ]

u(r) [ o ]

30,7

27,6

33

29,7

1.2 Przyjęto wstępnie stopę o wymiarach

- podstawa B x L =2,3 x 2,55 m

- wysokość h = 0.8 m

Typ obciążenia

γi(n) [ kN/m3 ]

beton

24,0

posadzka

23,0

zasypka fund.

17,17

- ciężar stopy:

G1n = Vs⋅γb = 0x01 graphic
= 3,34⋅24 = 80,25 kN

- ciężar gruntu na odsadzkach:

G2n = Vg⋅γg = [h⋅B⋅L-Vs+0,5(B⋅L-as1⋅as2)]γg = [0,8⋅2,3⋅2,55-3,34+0,5(2,3⋅2,55-0,5⋅0,4)]⋅17,17 = =71,84 kN

- ciężar posadzki nad fundamentem:

G3n = (B⋅L-as1⋅as2)⋅hp⋅γp = (2,3⋅2,55-0,5⋅0,4)⋅0,1⋅23,0 = 13,03 kN

Gr = Gin⋅γfi = 80,25⋅1,1+71,84⋅1,2+13,03⋅1,3 = 191,42 kN

2. Sprawdzenie położenia wypadkowej obciążeń

2.1 Sprawdzenie położenia wypadkowej od obciążeń stałych i zmiennych długotrwałych.

SCHEMAT I

Nr1 = Pr1+Gr = 745+191,42 = 936,42 kN

- momenty wypadkowej obciążenia podłoża względem środka podstawy stopy

MryI = MyI-HxI⋅h = 250+30⋅0,8 = 274 kNm

MrxI = MxI+HyI⋅h = 0 kNm

- mimośrody wypadkowej obciążeń podłoża względem środka podstawy stopy

eLI = erxI =(MryI / NrI) =(274 / 936,42) = 0,293 m < (L / 6) = (2.55 / 6) =0,425 m

eBI = ey =(MrxI / NrI) = 0 m

Wypadkowa obciążeń znajduje się w rdzeniu podstawy, ale mimośród jest zbyt wielki.

qmax/qmin = 2 (1+6eL/L)⋅(1-6eL/L)-1 = 2 => eL ≈ 0,15 m

Niech exsI = 0,2m => MryI = MyI-HxI⋅h-PrI⋅exs = 250+30⋅0,8-745⋅0,2 = 125 kNm

eLI = MryI / NrI = 125/936,42 = 0,133 m => qmax/qmin = 1,91

SCHEMAT II

NrII = PrII+Gr = 820+191,42 = 1011,42 kN

MryII = MyII-HxII⋅h = 155+20⋅0,8 = 171 kNm

erxII = erLII = MryII/NrII = 171/1011,42 = 0,169m < L/6 = 2,55/6 = 0,425 m

Niech exsII = 0,05m => MryII = MyII-HxII⋅h-PrII⋅exsII = 155+20⋅0,8-820⋅0,05 = 130 kNm

eLII = 130/1011,42 = 0,129 m

qmax/qmin = 1,87

2.2 Sprawdzenie położenia wypadkowej od obciążeń stałych i zmiennych

długotrwałych i krótkotrwałych.

SCHEMAT I

- obciążenie pionowe podłoża

Nr = Pr+Gr = 1050+191,42 = 1241,42 kN

- momenty wypadkowej obciążenia podłoża względem środka podstawy stopy

My = Myr-Hxr⋅h-exs⋅Pr = 310+80⋅0,8-1050⋅0,2 = 164 kNm

Mx = Mxr-Hyr⋅h = 105+25⋅0,8 = 125 kNm

- mimośrody wypadkowej obciążeń podłoża względem środka podstawy stopy

eL = ex =(My / Nr) =(164 / 1241,42) = 0,132 m < (L / 6) = (2,55 / 6) = 0,425 m

eB = ey =(Mx / Nr) =(125 / 1241,42) = 0,101 m < (B / 6) =(2,3 / 6) = 0,383 m

(eB / B)+(eL / L) = (0,101 / 2,3) + (0,132 / 2,55) = 0,096 < 1 / 6 =0,167

Wypadkowa obciążeń znajduje się w rdzeniu podstawy.

SCHEMAT II

- obciążenie pionowe podłoża

Nr = Pr+Gr = 1195+191,42 = 1386,42 kN

- momenty wypadkowej obciążenia podłoża względem środka podstawy stopy

My = Myr-Hxr⋅h-Pr⋅exs = 310+55⋅0,8-1195⋅0,2 = 115 kNm

Mx = Mxr-Hyr⋅h = -105-25⋅0,8 = -125 kNm

- mimośrody wypadkowej obciążeń podłoża względem środka podstawy stopy

eL = ex =(My / Nr) =(115 / 1386,42) = 0,083 m < (L / 6) = (2,55 / 6) =0,425 m

eB = ey =(Mx / Nr) =(-125 / 1386,42) = -0,09 m < (B / 6) =(2,3 / 6) = 0,383m

(eB / B)+(eL / L) = (0,083 / 2,3) + (0,09 / 2,55) = 0,072 < 1 / 6 =0,167

Wypadkowa obciążeń znajduje się w rdzeniu podstawy.

2.3 Sprawdzenie położenia wypadkowej od obciążeń stałych i zmiennych

długotrwałych i krótkotrwałych oraz wyjątkowych.

Sprawdzenie warunku granicznego odrywania podstawy stopy od podłoża.

SCHEMAT I

- obciążenie pionowe podłoża

Nr = Pr+Gr = 1250+191,42 = 1441,42 kN

- momenty wypadkowej obciązenia podłoża względem środka podstawy stopy

My = Myr-Hxr⋅h-Pr⋅exs = 410+80⋅0,8-1250⋅0,2 = 224 kNm

Mx = Mxr-Hyr⋅h = 195+30⋅0,8 = 219 kNm

- mimośrody wypadkowej obciążeń podłoża względem środka podstawy stopy

eL = ex =(My / Nr) =(224 / 1441,42) = 0,155 m < (L / 6) = (2,55 / 6) =0,425 m

eB = ey =(Mx / Nr) =(219 / 1441,42) = 0,152 m < (B / 6) =(2,3 / 6) = 0,383m

(eB / B)+(eL / L) = (0,155 / 2,55) + (0,152 / 2,3) = 0,127 < 1 / 6 =0.167

Wypadkowa obciążeń znajduje się w rdzeniu podstawy.

Nie następuje odrywanie stopy od podłoża.

SCHEMAT II

- obciążenie pionowe podłoża

Nr = Pr+Gr = 1350+191,42 = 1541,42 kN

- momenty wypadkowej obciążenia podłoża względem środka podstawy stopy

My = Myr-Hxr⋅h-Pr⋅exs = 430+70⋅0,8-1350⋅0,2 = 216 kNm

Mx = Mxr-Hyr⋅h = -195-30⋅0,8 = -219 kNm

- mimośrody wypadkowej obciążeń podłoża względem środka podstawy stopy

eL = ex =(My / Nr) =(216 / 1541,42) = 0,14 m < (L / 6) = (2,55 / 6) =0,425 m

eB = ey =(Mx / Nr) =(-219 / 1541,42) = 0,142 m < (B / 6) =(2,3 / 6) = 0,383m

(eB / B)+(eL / L) = (0,14 / 2,55) + (0,142 / 2,55) = 0,117 < 1 / 6 =0.167

Wypadkowa obciążeń znajduje się w rdzeniu podstawy.

Nie następuje odrywanie stopy od podłoża.

3. Sprawdzenie warunku stanu granicznego nośności podłoża.

Obciążenia stałe, zmienne długo i krótkotrwałe oraz wyjątkowe.

SCHEMAT I

- zredukowane wymiary stopy

0x01 graphic
= L-2⋅eL = 2,55 - 2⋅0,155 = 2,24 m

0x01 graphic
= B-2⋅eB = 2,3-2⋅0,152 = 1,996 m

0x01 graphic

- współczynniki nośności

ND = 14,11 NB = 5,15

- obliczeniowa średnia gęstość objętościowa gruntu i posadzki powyżej poziomu

posadowienia

ρD(r)⋅g⋅Dmin= ρDi(n)⋅g⋅γf⋅hi = 23,0⋅0,8⋅0,1+1,75⋅9,81⋅0,8⋅0,5+1,75⋅9,81⋅0,9⋅0,8 =

= 21,07 kN/m3

- obliczeniowa średnia gęstość objętościowa gruntu poniżej poziomu

posadowienia do głębokości B

ρB(r)⋅g = (ρi⋅γm⋅hi)/B = 1,75⋅0,9⋅9,81 = 15,45 kN/m3

- współczynniki wpływu nachylenia wypadkowej obciążenia

tgδB =(TrB / Nr) = 30 / 1441,42 = 0,0208

tgu(r) = 0,5228

tgδB / tgu(r) = 0,0208/0,5228 = 0,0398

odczytano :

iB =0,97

iD =0,98

tgδL =(TrL / Nr) = 80 / 1441,42 = 0,0555

tgu(r) = 0,5228

tgδL / tgu(r) = 0,0555/0,5228 = 0,1062

odczytano :

iB =0,84

iD =0,91

Odpór graniczny podłoża

QfNB = 0x01 graphic
0x01 graphic
⋅[(1+1.5⋅(B/L))⋅ND⋅ρD(r)⋅g⋅Dmin+(1-25⋅(B/L))⋅NB⋅ρB(r)0x01 graphic
⋅iB] =

= 1,996⋅2,24⋅[(1+1,5⋅0,891)⋅14,11⋅21,07⋅0,98+(1-0,25⋅0,891)⋅5,15⋅15,45⋅1,996⋅0,97] =

= 3578,9 kN

m⋅QfNB = 0.81⋅3578,9 = 2898,97 kN > Nr = 1441,42 kN

QfNL = 0x01 graphic
0x01 graphic
⋅[(1+1.5⋅(B/L))⋅ND⋅ρD(r)⋅g⋅Dmin+(1-25⋅(B/L))⋅NB⋅ρB(r)0x01 graphic
⋅iB] =

= 1,996⋅2,24⋅[(1+1,5⋅0,891)⋅14,11⋅21,07⋅0,91+(1-0,25⋅0,891)⋅5,15⋅15,45⋅2,24⋅0,84] =

= 3346,50 kN

m⋅QfNL = 0.81⋅3346,50 = 2710,67 kN > Nr = 1441,42 kN

SCHEMAT II

- zredukowane wymiary stopy

0x01 graphic
= L-2⋅eL = 2,55 - 2⋅0,14 = 2,27 m

0x01 graphic
= B-2⋅eB = 2,3 - 2⋅0,142 = 2,016 m

0x01 graphic
0,888

- współczynniki wpływu nachylenia wypadkowej obciążenia

tgδB =(TrB / Nr) = 60 / 1541,42 = 0,0195

tgδB / tgu(r) = 0,0195/0,5228 = 0,0373

odczytano :

iB = 0,94

iD = 0,96

tgδL =(TrL / Nr) = 70 / 1541,42 = 0,0454

tgu(r) = 0,5228

tgδL / tgu(r) = 0,0454/0,5228 = 0,0868

odczytano :

iB =0,87

iD =0,93

Odpór graniczny podłoża

QfNB = 2,016⋅2,27[(1+1,5⋅0,888)⋅14,11⋅21,07⋅0,96+(1-0,25⋅0,888)⋅5,15⋅15,45⋅2,016⋅0,94] = =3582,69 kN

m⋅QfNB =0.81⋅3582,69 = 2901,98 kN > Nr = 1541,42 kN

QfNL = 2,016⋅2,27[(1+1,5⋅0,888)⋅14,11⋅21,07⋅0,93+(1-0,25⋅0,888)⋅5,15⋅15,45⋅2,27⋅0,87] =

= 3510,13 kN

m⋅QfNL =0.81⋅3510,13 = 2843,21 kN > Nr = 1541,42 kN

4. Wymiarowanie stopy.

przyjęto : beton B 15 (Rb = 8,7 MPa)

stal St3SX (Ra = 210 MPa)

SCHEMAT I

qA = 0x01 graphic
= 0x01 graphic
= 375,37 kPa

qB = 0x01 graphic
= 0x01 graphic
= 50,89 kPa

qC = 0x01 graphic
= 0x01 graphic
= 206,35 kPa

qD = 0x01 graphic
= 0x01 graphic
= 219,91 kPa

SCHEMAT II

qA = 0x01 graphic
= 0x01 graphic
= 391,27 kPa

qB = 0x01 graphic
= 0x01 graphic
= 69,09 kPa

qC = 0x01 graphic
= 0x01 graphic
= 220,74 kPa

qD = 0x01 graphic
= 0x01 graphic
= 239,62 kPa

Najniekorzystniejsze obciążenie - obciążenie stałe i zmienne długotrwałe i krótkotrwałe oraz wyjątkowe ( schemat II).

q'max = qmax - 0x01 graphic
= 391,27 - 0x01 graphic
= 358,63 kPa

4.1 Obliczenie zbrojenia stopy równolegle do krawędzi L

0x01 graphic

sL = 0x01 graphic
1,225 m

M = 2⋅q'max⋅PABC⋅d1 + q'max⋅PBCED⋅d2 = 358,63⋅0,95⋅1,225⋅2/3⋅1,225 +

+ 358,63⋅0,4⋅1,225⋅0,5⋅1,225 = 448,47 kNm

Fa = 0x01 graphic
= 31,64 cm2

Przyjmuję zbrojenie 1318 co 14 cm (Fa = 33,08 cm2) w paśmie wewnętrznym o szerokości 2/3⋅B i po 218 co 19 cm w pasmach skrajnych.

4.2 Obliczanie zbrojenia stopy równoległe do krawędzi B

0x01 graphic

sB = 0,5⋅(B - asB) = 0,5⋅(2,3 - 0,4) = 0,95 m

M = q'max⋅PABC⋅d1 + q'max⋅PBCED⋅d2 + q'max⋅PDEF⋅d1 = 358,63⋅(0,5⋅1,225⋅0,95⋅2/3⋅0,95 + +0,5⋅0,95⋅0,5⋅0,95 + 0,5⋅0,825⋅0,95⋅2/3⋅0,95) = 302,09 kNm

Fa = 0x01 graphic
= 21,31 cm2

Przyjmuję 9 co 19 cm (Fa = 22,90 cm 2) w paśmie wewnętrznym, po 118 w pasmach skrajnych.

5. Sprawdzenie stopy na przebicie

0x01 graphic

h = 0,8 m

ho1 = 0,71 m

b2 = aS2+2⋅h01 = 0,4+2⋅0,71 = 1,82 m

a = 0,05 m

Musi być spełniony watunek:

Np = q'max⋅F < Rbz⋅Fp

F = 2,3⋅0,28 + 0,5⋅(2,3+1,82)⋅0,24 = 1,14 m2

Fp = 0,5⋅(1,82+0,4)⋅0,75 = 0,83 m2

Przyjęto beton B15 Rbz = 0,75 MPa

Np = 358,63⋅1,14 = 408,84 kN

Rbz⋅Fp = 750⋅0,83 = 622,50 kN > Np

Przebicie stopy fundamentowej przez słup nie nastąpi.

Bibliografia

[1] O. Puła, C. Rybak, W. Sarniak, Fundamentowanie; projektowanie posadowień, DWE

Wrocław 1999

[2] PN-81/B-03020 Posadowienie bezpośrednie budowli. Obliczenia statyczne i projektowanie

[3] PN 82/B-02001 Obciążenia budowli. Obciążenia stałe

[4] Z. Wiłun, Zarys geotechniki, WKiŁ, Warszawa 1986

[5] J. Kobiak, W. Stachurski, Konstrukcje żelbetowe, Arkady 1958

[6] K. Grabiec, Projektowanie przekrojów w konstrukcjach z betonu, Arkady 1997

[7] A. Okólski, W. Rudolf, Konstrukcje budowlane, WSiP 1984

[8] G. Wells, A.Fisher, M. Westcott, The Design of Ferroconcrete Foundations, Fenshire

University Press 1948

[9] L. Grnbaum, M. Langley, Reinforced Concrete Structures, Fox & Son Publishers Ltd. 1937

27

27



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
projekt stopa fundamentowa
projekt stopa fundamentowa
PROJEKT STOPA WEW
Projekt1 stopa
Projekt2, stopa pale
PROJEKT STOPA ZEW
Projekt Fundamentowanie Stopa i Nieznany
stopa fundamenotwa, Projekt, Budownictwo rok III, Semestr 5, fundamentowanie
Stopa fundamentowa, Resources, Budownictwo, Fundamentowanie, Projekt, Fundamentowanie, Fundamentowan
STOPA FUNDAMENTOWA 2, projektowanie
Projekt Fundamentowanie Stopa
p 43 ZASADY PROJEKTOWANIA I KSZTAŁTOWANIA FUNDAMENTÓW POD MASZYNY
fundamenty , Resources, Budownictwo, Fundamentowanie, Projekt, Fundamentowanie, Fundamentowanie-1

więcej podobnych podstron