FD_w 3

FD_w 3

1

1

PROJEKTOWANIE POSADOWIE

PROJEKTOWANIE POSADOWIE

Ń

Ń

FUNDAMENT

FUNDAMENT

Ó

Ó

W BEZPO

W BEZPO

Ś

Ś

REDNICH

REDNICH

(PN-81/B-03020)

+

przykład – projektowanie stopy fundamentowej

FD_w 3

FD_w 3

2

2

2

2

Schemat obliczeniowy pod

ł

oża

Wspó

ł

czynnik materia

ł

owy –

γγγγ

m

umożliwia:

•

prawid

ł

owe ustalenie obliczeniowych parametrów geotechnicznych.

gdzie:

x

(n)

= (1/

N

)·

Σ

x

i

,

x

i

- wyniki oznaczenia danej cechy,

N

- liczba oznaczeń

liczba oznaczeń każdej cechy gruntu w każdej
warstwie geotechnicznej

≥ 5

FD_w 3

FD_w 3

3

3

Metody ustalania parametr

Metody ustalania parametr

ó

ó

w geotechnicznych

w geotechnicznych

Uog

Uog

ó

ó

lnianie wynik

lnianie wynik

ó

ó

w bada

w bada

ń

ń

laboratoryjnych

laboratoryjnych

• Metoda A

:

Wartości parametrów wyznaczamy za pomocą badań:

polowych,

laboratoryjnych.

wartości obliczeniowe parametru geotechnicznego wyznaczamy ze wzoru:

x

(r)

=

γγγγ

m

x

(n)

,

Wartości

γγγγ

m

nie powinny być bliższe jedności niż

0,9

i

1,1

.

Zastosowano tu metodę najmniejszych kwadratów:

σ

– odchylenie standardowe – średni b

ł

ąd bezwzględny pomiaru.

W normie rozróżnia się parametry charakterystyczne, jako:

x

(n)

– wielkość charakterystyczna - średnia

warto

ść

:

u

stalona na podstawie badań lub podana w normie

,

x

(r)

–

wielko

ść uwzględniająca możliwą odchy

ł

kę od wartości średniej.

x

(r)

=

x

(n)

±

σ

,

FD_w 3

FD_w 3

4

4

• Metoda B

:

oznaczamy metodą A

parametry wiodące

:

 stopień zagęszczenia gruntu niespoistego,

 stopień plastyczności gruntu spoistego,

na ich podstawie wyznaczamy pozosta

ł

e parametry

wykorzystując odpowiednie

zależności korelacyjne

:

 podane w normie lub,

 ustalone doświadczalnie.

FD_w 3

FD_w 3

5

5

Ip, I, I

π

bardzo spoiste

D

Gpz, Gz,

G

π

z

zwięzłe

C

Gp, G, G

π

ś

rednio spoiste

B

Pg,

Π

p,

Π

mało spoiste

A

FD_w 3

FD_w 3

6

6

FD_w 3

FD_w 3

7

7

Ip, I, I

π

bardzo spoiste

D

Gpz, Gz, G

π

z

zwięzłe

C

Gp, G, G

π

ś

rednio spoiste

B

Pg,

Π

p,

Π

mało spoiste

A

FD_w 3

FD_w 3

8

8

FD_w 3

FD_w 3

9

9

FD_w 3

FD_w 3

10

10

FD_w 3

FD_w 3

11

11

• Metoda C

:

Przyjmujemy

wartości parametrów

określanych

na podstawie praktycznych doświadczeń budownictwa

na innych podobnych terenach

uzyskanych dla budowli o podobnej konstrukcji

i zbliżonych obciążeniach.

O wyborze metody ustalania parametrów geotechnicznych

pod

ł

oża powinien decydować

:

• stopień rozpoznania budowy geologicznej terenu,

• warunki geotechniczne,

• rodzaj konstrukcji planowanej budowli.

FD_w 3

FD_w 3

12

12

OBLICZENIA wg I STANU GRANICZNEGO

OBLICZENIA wg I STANU GRANICZNEGO

• Stan graniczny

– taki stan konstrukcji, w którym dalsze jej

użytkowanie nie jest możliwe.

•

Pierwszy stan graniczny

– określa nośność (stateczność) pod

ł

oża.

Rodzaje I stanu granicznego:

Norma określa

3 rodzaje I stanu granicznego

:

•

wypieranie pod

ł

oża

przez fundament lub przez ca

ł

ą budowlę,

•

osuwisko

lub

zsuw

fundamentów lub pod

ł

oża wraz z budowlą,

•

przesunięcie w poziomie posadowienia fundamentu

lub w

g

ł

ębszych warstwach pod

ł

oża.

FD_w 3

FD_w 3

13

13

3 rodzaje I stanu granicznego

Utrata stateczności zewnętrznej:

a) utrata nośności na

skutek wyparcia
gruntu,

b) poślizg ściany po

gruncie w poziomie
posadowienia lub w
gruncie,

c) utrata stateczności

ogólnej.

FD_w 3

FD_w 3

14

14

Warunek obliczeniowy

Warunek obliczeniowy

:

Q

r

≤

m

·

Q

f

gdzie:

Q

r

- wartość obliczeniowa dzia

ł

ającego obciążenia,

Q

f

- opór graniczny pod

ł

oża gruntowego przeciwdzia

ł

ający

obciążeniu,

m

- wspó

ł

czynnik korekcyjny (

0,7÷0,9

– zależnie od metody

obliczania

Q

f

).

• Obliczając

Q

r

należy przyjąć

najniekorzystniejsze warunki

,

• należy

uwzględnić

obliczeniowe

obciążenia sta

ł

e

i

zmienne budowli

,

• należy

stosować metodę A

ustalania parametrów geotechnicznych,

• można stosować również metodę

B

lub

C

–

wtedy

:

wspó

ł

czynnik kore

kcyjny

należy

zmniejszyć o 10%,

w obliczeniach należy

stosować wartości obliczeniowe parametrów

,

wspó

ł

czynnik

γγγγ

m

przyjmuje się

0,9

i

1,1

.

FD_w 3

FD_w 3

15

15

Wypieranie pod

ł

oża przez fundament:

Pod

Pod

ł

ł

o

o

ż

ż

e jednorodne

e jednorodne

•

jedna warstwa geotechniczna

gruntu pod fundamentem

do

g

ł

ębokości = 2B

,

• obciążenie jest mimośrodowe,
• obciążenie dzia

ł

a pod kątem do pionu

Sprawdzenie możliwości wypierania gruntu wed

ł

ug I stanu granicznego;

Schemat si

ł

dzia

ł

ających na fundament.

FD_w 3

FD_w 3

16

16

Warunek sprawdzaj

Warunek sprawdzaj

ą

ą

cy

cy

:

gdzie:

N

r

- obliczeniowa wartość

pionowej sk

ł

adowej obciążenia

,

Q

fNB

-

pionowa sk

ł

adowa

obliczeniowego

oporu granicznego

pod

ł

oża

g

runtowego przy rozpatrywaniu wypierania w

kierunku równoleg

ł

ym do boku

B

,

Q

fNL

-

jw

., lecz w kierunku równoleg

ł

ym do boku

L

.

FD_w 3

FD_w 3

17

17

Op

Op

ó

ó

r graniczny

r graniczny

:

gdzie:

e

B

,

e

L

-

mimośród dzia

ł

ania obciążenia

, odpowiednio w kierunku równoleg

ł

ym

do szerokości

B

i d

ł

ugości

L

podstawy (

B

≤

L

),

D

min

-

g

ł

ębokość posadowienia

mierzona od najniższego poziomu terenu,

N

C

,

N

D

,

N

B

-

wspó

ł

czynniki nośności

wyznaczone zależnie od wartości

Φ

(

r

)

,

Φ

(r)

- obliczeniowa wartość

kąta tarcia

wewnętrznego gruntu zalegającego

bezpośrednio poniżej poziomu posadowienia,

FD_w 3

FD_w 3

18

18

c

(r)

-

obliczeniowa wartość oporu spójności gruntu zalegającego

bezpośrednio poniżej poziomu fundamentu,

ρ

D

(r)

-

obliczeniowa średnia gęstość objętościowa gruntów (i ew. posadzki)

powyżej poziomu posadowienia,

ρ

B

(r)

-

obliczeniowa średnia gęstość objętościowa gruntów zalegająca

poniżej poziomu posadowienia do g

ł

ębokości

B

,

g

-

przyspieszenie ziemskie,

i

C

,

i

D

,

i

B

-

wspó

ł

czynniki wp

ł

ywu nachylenia wypadkowej obciążenia,

wyznaczane z nomogramów w zależności od

δ

B

i od

Φ

(r)

,

δ

Β

-

kąt nachylenia wypadkowej obciążenia.

FD_w 3

FD_w 3

19

19

gdzie:

i

C

,

i

D

,

i

B

-

wspó

ł

czynniki wp

ł

ywu nachylenia wypadkowej obciążenia,

wyznaczane z nomogramów w zależności od

δ

L

i od

Φ

(r)

.

•

W przypadku gdy

T

rL

= 0

, wystarczy tylko sprawdzić warunek poprzedni,

•

Do wzorów przyjmuje się

wartości obliczeniowe

(mniejsze) parametrów

Φ

u

i

c

u

.

FD_w 3

FD_w 3

20

20

W

W

yznaczanie

yznaczanie

wsp

wsp

ó

ó

ł

ł

czynnik

czynnik

ó

ó

w no

w no

ś

ś

no

no

ś

ś

ci

ci

N

C

,

N

D

,

N

B

FD_w 3

FD_w 3

21

21

Wyznaczanie wsp

Wyznaczanie wsp

ó

ó

ł

ł

czynnik

czynnik

ó

ó

w nachylenia wypadkowej obci

w nachylenia wypadkowej obci

ąż

ąż

enia

enia

FD_w 3

FD_w 3

22

22

Pod

Pod

ł

ł

o

o

ż

ż

e uwarstwione

e uwarstwione

Rozróżnia się 2 przypadki

:

•

Najs

ł

absza warstwa

występuje

w poziomie posadowienia

:

opór graniczny wyznacza się jak dla pod

ł

oża nie uwarstwionego

,

przyjmując

Φ

(r)

,

c

(r)

odpowiadające najs

ł

abszej warstwie

•

S

ł

absza warstwa

występuje

na g

ł

ębokości < 2

B

poniżej poziomu posadowienia

:

warunki graniczne

należy

sprawdzać

również

w podstawie zastępczego

fundamentu

FD_w 3

FD_w 3

23

23

Sprawdzenie mo

Sprawdzenie mo

ż

ż

liwo

liwo

ś

ś

ci wypierania gruntu spod fundamentu

ci wypierania gruntu spod fundamentu

wed

wed

ł

ł

ug I stanu granicznego

ug I stanu granicznego

ze wzgl

ze wzgl

ę

ę

du na no

du na no

ś

ś

no

no

ść

ść

warstwy s

warstwy s

ł

ł

abszej

abszej

;

FD_w 3

FD_w 3

24

24

We wzorach określających sk

ł

adowe obliczeniowego oporu

granicznego pod

ł

oża gruntowego

Q

fNB

,

Q

fNL

należy uwzględnić:

obciążenie

wielkości

geometryczne

FD_w 3

FD_w 3

25

25

przy czym:

- dla gruntów spoistych przy

h

≤

B

,

b

=

h

/ 4

,

przy

h

>

B

,

b

=

h

/ 3

,

- dla gruntów niespoistych przy

h

≤

B

,

b

=

h

/ 3

,

przy

h

>

B

,

b

= 2

h

/ 3

,

FD_w 3

FD_w 3

26

26

parametry geotechniczne

Φ

(r)

,

c

(r)

,

ρ

B

(r)

- dla s

ł

abszej warstwy,

ρ

D

(r)

- średnia gęstość objętościowa gruntu pod

podstawą zastępczą fundamentu,

ρ

h

(r)

- średnia gęstość objętościowa gruntu

między podstawą fundamentu
rzeczywistego i zastępczego.

FD_w 3

FD_w 3

27

27

Projektowanie stopy fundamentowej S9 – sprawdzanie

warunków stanów granicznych w poziomie

posadowienia fundamentu

Przyk

ł

adowe zadanie w oddzielnym dokumencie