PB K.G i B.K
|
PROJEKT NR2 Z FUNDAMENTOWANIA |
STRONA
|
2.0 Obliczenia statyczne i wymiarowanie.
2.1 Parametry geotechniczne wg PN-81/B-03020
Zestawienie parametrów geotechnicznych.
Rodzaj gruntu Parametr geotechniczny ID IL ρ ρ' φu Cu M0 M (1)
[t/m3] [t/m3] [o] [kPa] [kPa] [kPa]
Ps,mw 2,5m X(n)
0,46
- 1,70 - 32,80 - 87000 96667
X(n)⋅0,9
1,53 - 29,52 - 78300 87000
X(n)⋅1,1
1,87 - 36,08 - 95700 106333
Ps,nw 1,0m X(n)
0,46
- 2,00 1,00 32,80 - 87000 96667
X(n)⋅0,9
1,80 0,80 29,52 - 78300 87000
X(n)⋅1,1
2,20 1,20 36,08 - 95700 106333
4,1m X(n)
-
0,26 2,00 1,00 16,70 29,80 32500 36111
X(n)⋅0,9
1,80 0,80 15,03 26,82 29250 39000
X(n)⋅1,1
2,20 1,20 18,37 32,78 35750 39722
Pr,nw X(n)
0,75
- 2,05 1,05 34,50 - 140000 155555
X(n)⋅0,9
1,85 0,85 31,05 - 126000 140000
X(n)⋅1,1
2,26 1,26 37,95 - 154000 171111
(1) Wartość obliczona ze wzoru
|
||
PB K.G i B.K
|
PROJEKT NR2 Z FUNDAMENTOWANIA |
STRONA
|
2.2 Przyjęcie wymiarów ściany oporowej płytowo-kątowej.
Przyjęto głębokość posadowienia Dmin=2,0m. Przyjęto zasypkę z piasku średnioziarnistego, małowilgotnego o ID=0,60 ρ=1,70[t/m3] φn=33,8[o]
2.3 Zestawienie obciążeń
2.3.1 Ustalenie wartości charakterystycznych na 1mb ściany oporowej.
Przyjęto ciężar żelbetu
Ciężar piasku zasypowego
a) charakterystyczne wartości ciężarów.
G1n=0,3∙3,55∙1,0∙25=23,62 [kN] G2n=0,4∙3,35∙0,5∙1,0∙25=16,75[kN] G3n=2,6∙0,45∙1,0∙25=29,25[kN] G4n=(35+16,68∙3,55)∙1,0∙1,0=94,21[kN] G5n=1,55∙1,0∙1,0∙16,68=26,16[kN]
a) jednostkowe parcie graniczne (parcie czynne) ean=γ(n)·(z+hz)·ka=(γ(n)·z+qn)·ka ka- współczynnik parcia granicznego gruntu
|
||
PB K.G i B.K
|
PROJEKT NR2 Z FUNDAMENTOWANIA |
STRONA
|
dla ściany betonowej szorstkiej -wysokość zastępcza uwzględniająca wpływ obciążenia naziomu -hz
hz=
-jednostkowe parcie graniczne
dla z=0 ean0=qn∙Ka=35·0,202=7,07 [ kPa] dla z=H eanH=(16,68·4,0+35)∙0,202=20,55 [ kPa]
-wypadkowe parcie graniczne Ean=0,5·(ean0+eanH)·H∙1,0=0,5·(7,07+20,55)·4,0=55,24 [kN]
- wysokość zaczepienia wypadkowej parcia granicznego
hE= H- wysokość muru oporowego H=3,6m
-składowa pionowa i pozioma parcia granicznego
|
||
PB K.G i B.K
|
PROJEKT NR2 Z FUNDAMENTOWANIA |
STRONA
|
2.3.2 Ustalenie wartości obliczeniowych.
a) wartości obliczeniowe ciężarów G
b) wartości obliczeniowe jednostkowego parcia er=en·γf1·γf2 γf1-współczynnik obciążenia przyjmowany wg tab. 10 wg PN γf1=1,2 grunty zasypowe γf2-wspólczynnik obciążenia równy γf2=1,0 -dla stanów granicznych gruntu γf2=1,1 (0,9)- w obliczeniach stanów granicznych konstrukcji ściany oporowej
c) wartości obliczeniowe wypadkowych parcia
|
||
PB K.G i B.K
|
PROJEKT NR2 Z FUNDAMENTOWANIA |
STRONA
|
2.3.3 Mimośrody działających sił względem środka podstawy fundamentu.
e1= -0,15 e2=0,13 e3=0 e4= -0,8m e5=0,85m eH=1,67m eV=-0,30m
2.4 Wstępne sprawdzenie wymiarów ściany oporowej.
a) Obliczenie momentu zginającego względem środka podstawy.
b) Wypadkowa obliczeniowych obciążeń pionowych:
c) Mimośród siły wypadkowej względem środka podstawy.
d) Obliczeniowe naprężenia krawędziowe.
|
||
PB K.G i B.K
|
PROJEKT NR2 Z FUNDAMENTOWANIA |
STRONA
|
e) Stopień nierównomierności rozkładu naprężeń jednostkowych.
2.5 Sprawdzenie stanów granicznych nośności podłoża.
2.5.1 Sprawdzenie stateczności na obrót względem przedniej krawędzi podstawy fundamentu.
Sprawdzenie stateczności ściany na obrót względem krawędzi podstawy fundamentu sprawdza się wg następującego warunku:
M0r w którym: M0r- moment od wszystkich sił obliczeniowych powodujących obrót ściany. Muf- moment wszystkich sił obliczeniowych przeciwdziałających obrotowi ściany. m0=0,8 - w przypadku obciążenia naziomu q>10kPa m0=0,9 - w pozostałych przypadkach.
M0r=EarH∙he=60,78∙1,67=101,5 [kNm]
Muf =ΣGir∙ai+Σ
odległość poszczególnych sił od krawędzi podstawy ściany
a1=1,45m a2=1,17m a3=1,3m a4=2,1m av=1,6m
Muf= G1r∙a1+G2r∙a2+G3r∙a3+G4r∙a4+EarV∙av= 21,26∙1,45+15,07∙1,17+26,32∙1,30+84,79∙2,1+ +26,46∙1,60=303,07 [kNm]
M0r=101,51[kNm]
101,51 [kNm] Warunek został spełniony.
2.5.2 Sprawdzenie stateczności na przesunięcie.
Należy sprawdzić warunek: Qtr≤mt∙Qtf w którym: Qtr - obliczeniowa wartość stycznej (poziomej) obciążenia w płaszczyźnie ścięcia ;
Qtr= mt=0,9 - w przypadku obciążenia naziomu q>10kPa Qtf - suma rzutów na płaszczyznę ścięcia wszystkich sił obliczeniowych przeciwdziałających przesunięciu.
a) Przesunięcie fundamentu po gruncie w poziomie posadowienia.
Qtf= (ΣGir + EarV)∙μ
|
||
PB K.G i B.K
|
PROJEKT NR2 Z FUNDAMENTOWANIA |
STRONA
|
μ- współczynnik tarcia gruntu pod podstawą fundamentu wg PN-83/B-03010 tab. 3 przyjęto μ=0,5dla piasku średniego i ściany chropowatej.
Qtf=(21,26+15,07+26,32+84,79+26,46)∙0,5=86,95 [kN]
Qtr =60,78 [kN]
60,78 [kN] Warunek został spełniony.
b) Przesunięcie fundamentu w płaszczyźnie poniżej jego podstawy.
Qtf=(ΣGir+ EarV)∙μ+F∙Cu(r)
F ∙Cu(r) - w przypadku gruntów spoistych. μ=tgφ(r)=tg 29,52=0,566
Qtf=(21,26+15,07+26,32+84,79+26,46)∙0,566=98,43 [kN]
Qtr =60,78 [kN]
60,78 [kN] Warunek został spełniony.
2.5.3 Sprawdzenie warunku na wypieranie gruntu spod fundamentu wgPN-81/B-03020
a) podłoże jednorodne
gdzie: Nr - obliczeniowa wartość pionowej składowej obciążenia [kN]
m - współczynnik korekcyjny wg p. 3.3.7 PN QfNB - pionowa składowa obliczeniowego oporu granicznego podłoża gruntowego [kN]; obliczona ze wzoru:
|
||
PB K.G i B.K
|
PROJEKT NR2 Z FUNDAMENTOWANIA |
STRONA
|
iC=0,52 iD=0,56 iB=0,30
ND, NC, NB- współczynniki nośności wyznaczone na podstawie tabeli Z1-1 w zależności od wartości kąta tarcia wewnętrznego ND=25,51 NC=38,12 NB=11,85
Cu(r)=0
Sprawdzenie warunku.
b) Sprawdzenie warunku nośności podłoża warstwowego.
Wyznaczany będzie słabszy opór graniczny słabszej warstwy geotechnicznej.
Całkowita siła przenoszona przez fundament
h=3,5-2,0=1,5m
B'=B+b=2,6+0,5=3,1m Parametry geotechniczne gruntu warstwy słabszej:
rzeczywistego fundamentu.
N'r=206,66+3,1∙1,0∙1,04∙9,81=238,29 [kN]
|
||
PB K.G i B.K
|
PROJEKT NR2 Z FUNDAMENTOWANIA |
STRONA
|
Mimośród względem środka ciężkości fundamentu zastępczego.
iC=0,48 iD=0,71 iB=0,38
ND, NC, NB- współczynniki nośności wyznaczone na podstawie tabeli Z1-1 w zależności od wartości kąta tarcia wewnętrznego ND=3,95 NC=11,0 NB=0,60
Sprawdzenie warunku.
|
||
PB K.G i B.K
|
PROJEKT NR2 Z FUNDAMENTOWANIA |
STRONA
|
2.5.4 Usuwisko lub zsuw podłoża razem z budowlą ( sprawdzenie stateczności ogólnej).
Warunek stateczności ogólnej.
M0 w którym: M0- moment obracający w stosunku do punktu 0
Mu- moment utrzymujący w stosunku do punktu 0
m- współczynnik korekcyjny
Wartości geometryczne odczytane z rysunku. h1=2,10m h5=2,0m h2=3,06m h6=1,64m h3=3,65m h7=1,02m h4=4,0m
Pomocnicze wielkości geometryczne. Lp.
1 2,23 65,85 0,912 0,412
2 1,02 45,57 0,714 0,700
3 0,63 32,21 0,533 0,846
4 0,37 20,3 0,347 0,978
5 0 0 0 1
6 -0,37 -20,3 -0,347 0,938
7 -0,64 -32,62 -0,539 0,842
8 1,05 -46,4 -0,724 0,670
Obliczenie ciężarów oraz ich składowych.
G1=0,5∙2,1∙0,94∙16,68+35∙0,94=49,36 [kN]
G2=0,5∙(3,06+2,10)∙0,94∙16,68+35∙0,94=73,35 [kN]
G3=0,5∙(3,65+3,06)∙0,94∙16,68+35∙0,94=85,50 [kN]
G4=0,5∙(4,0+3,65)∙0,95∙16,68+35∙0,95=93,86 [kN]
G5=23,62+16,75+29,25+94,21=163,83[kN]
G6=0,5∙(2,0+1,64)∙0,97∙15,01= 26,50[kN]
G7=0,5∙(1,64+1,02)∙0,97∙15,01=19,36 [kN]
G8=0,5∙1,02∙0,97∙15,01=7,42 [kN]
|
||
PB K.G i B.K
|
PROJEKT NR2 Z FUNDAMENTOWANIA |
STRONA
|
Gi
Ni
Ti
Bi
Lp. [kN]
[kN]
[kN]
[kN]
1 49,36 0,412 20,34 33,8 13,62 0,912 45,02
2 73,35 0,700 51,34 33,8 34,37 0,714 52,37
3 85,50 0,846 72,33 33,8 48,42 0,533 45,57
4 93,86 0,978 91,79 33,8 61,45 0,347 32,57
5 163,83 1 163,83 33,8 109,67 0 0
6 26,50 0,938 24,86 32,8 16,02 -0,347 -9,19
7 19,36 0,842 16,30 32,8 10,50 -0,539 -10,43
8 7,42 0,670 4,97 32,8 3,20 -0,724 -5,50
Moment sił obracających M0=R·ΣBi M0=5,17·150,41=777,62 [kNm]
Moment sił utrzymujących Mu=R·ΣTri= Mu=5,17·297,25 =1536,78 [kNm]
Warunek obliczeniowy przy współczynniku korekcyjnym m=0,70 Mo=777,62 [kNm] <m·Mru=0,70·1536,78 =1075,75 [kNm]
|
||
PB K.G i B.K
|
PROJEKT NR2 Z FUNDAMENTOWANIA |
STRONA
|
3.0 Sprawdzenie II stanu granicznego.
- charakterystyczna wartość ciężarów Gn Gn = G1n+G2n+G3n+G4n+G5n=23,62+16,75+29,25+94,21+26,16=190 [kN]
- średni nacisk
-naprężenia pierwotne w poziomie posadowienia
-osiadanie s i-tej warstwy składa się z osiadania pierwotnego i wtórnego
z-odległość od środka warstwy do poziomu posadowienia
|
Obliczanie osiadania ściany oporowej wg PN-81/B-030200
Przekrój geotechniczny |
t |
h |
|
|
|
z |
z/B |
|
|
|
M(n) |
|
|
S'' |
S' |
Sc |
|
m |
m |
t/m3 |
kPa |
kPa |
m |
- |
- |
kPa |
kPa |
kPa |
kPa |
- |
cm |
cm |
cm |
-2,00 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
|
2,0 |
|
1,70 |
33,35 |
|
|
0,00 |
1,00 |
33,35 |
39,73 |
|
|
|
|
|
|
-2,50 |
2,5 |
0,5 |
1,70 |
41,69 |
37,52 |
0,25 |
0,10 |
0,75 |
25,01 |
29,80 |
96667 |
87000 |
1 |
0,0129 |
0,0171 |
0,0300 |
-3,00 |
3,0 |
0,5 |
2,0 |
51,50 |
46,59 |
0,75 |
0,29 |
0,68 |
22,59 |
27,02 |
96667 |
87000 |
1 |
0,0117 |
0,0155 |
0,0272 |
-3,50 |
3,5 |
0,5 |
2,0 |
61,31 |
56,40 |
1,25 |
0,49 |
0,40 |
13,34 |
15,89 |
96667 |
87000 |
1 |
0,0069 |
0,0091 |
0,0160 |
-4,50 |
4,5 |
1,0 |
2,0 |
80,93 |
71,12 |
2,0 |
0,77 |
0,29 |
9,67 |
11,52 |
36111 |
95700 |
1 |
0,0268 |
0,0120 |
0,0406 |
-5,50 |
5,5 |
1,0 |
2,0 |
100,55 |
90,74 |
3,0 |
1,15 |
0,19 |
6,34 |
7,55 |
36111 |
95700 |
1 |
0,0175 |
0,0079 |
0,0254 |
-6,50 |
6,5 |
1,0 |
2,0 |
120,17 |
110,36 |
4,0 |
1,54 |
0,13 |
4,33 |
5,16 |
36111 |
95700 |
1 |
0,0112 |
0,0054 |
0,0166 |
-7,60 |
7,6 |
1,1 |
2,0 |
141,75 |
130,96 |
5,05 |
1,94 |
0,09 |
3,0 |
3,57 |
36111 |
95700 |
1 |
0,0091 |
0,0041 |
0,0132 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Suma |
0,153 |
2) h<0,5B 3) gęstość gruntu z tabeli parametrów geotechnicznych, 4)
,
5)
- średnia wartość, 6) z- odległość od środka warstwy do poziomu posadowienia, 8)Rys. Z2-13 wg PN
9)
10)
13)
- wg PN- strona 13
Sumowanie osiadań Si poszczególnych warstw geotechnicznych w celu wyznaczenia osiadania fundamentu S należy przeprowadzać do głębokości Zmax na której
jest spełniony warunek:
13,34
0,3 ∙56,4=16,92
Jeśli jednak głębokość ta wypada w obrębie warstwy geotechnicznej o module ściśliwości pierwotnej M0 co najmniej dwukrotnie mniejszym niż w bezpośrednio głębiej zalegającej warstwie geotechnicznej, to Zmax należy zwiększyć do spągu tej warstwy.
PB K.G i B.K
|
PROJEKT NR2 Z FUNDAMENTOWANIA |
STRONA
|
4.0 Obliczenia konstrukcyjne ściany oporowej.
a) zbrojenie płyty ściany
Przekrój I-I
Beton B-20 o fcd=10,6MPa Stal A-I o fyd=210MPa Pręty zbrojeniowe φ12
d = 70-5-1,2/2 = 64,4cm
M
Przyjęto zbrojenie : 6
|
||
PB K.G i B.K
|
PROJEKT NR2 Z FUNDAMENTOWANIA |
STRONA
|
Przekrój II-II
Beton B-20 o fcd=10,6MPa Stal A-I o fyd=210MPa Pręty zbrojeniowe φ12
d = 50-5-1,2/2 = 44,4cm
M
Przyjęto zbrojenie : 4
b) zbrojenie płyty fundamentowej
|
||
PB K.G i B.K
|
PROJEKT NR2 Z FUNDAMENTOWANIA |
STRONA
|
Przekrój III-III
Beton B-20 o fcd=10,6MPa Stal A-I o fyd=210MPa Pręty zbrojeniowe φ12
d = 60-5-1,4/2 = 54,4cm
M
Przyjęto zbrojenie : 5
Przekrój IV-IV
Beton B-20 o fcd=10,6MPa Stal A-I o fyd=210MPa Pręty zbrojeniowe φ12
d = 60-5-1,2/2 = 54,4cm
M
Przyjęto zbrojenie : 5
|
||
PB K.G i B.K
|
PROJEKT NR2 Z FUNDAMENTOWANIA |
STRONA
|
WYKAZ ZAŁĄCZNIKÓW
|