Mechanika

Mechanika

Gruntów

Gruntów

nośność podłoża

nośność podłoża

Plan wykładu

Plan wykładu



Wstęp – fazy osiadania fundamentów

Wstęp – fazy osiadania fundamentów



Obciążenia krytyczne i graniczne

Obciążenia krytyczne i graniczne

P

P

P

osiadan

ie

fundam

entu

q

s

odks

ztałc

enie

w

P

FAZA I

FAZA II

FAZA III

Fazy osiadania

Fazy osiadania

fundamentów

fundamentów

Fazy osiadania

Fazy osiadania

fundamentów

fundamentów



W

W

fazie I

fazie I

przyrost osiadań jest prawie

przyrost osiadań jest prawie

proporcjonalny do przyrostu obciążenia

proporcjonalny do przyrostu obciążenia



W

W

fazie II

fazie II

obserwuje się zwiększenie

obserwuje się zwiększenie

przyrostu osiadań fundamentu i

przyrostu osiadań fundamentu i

podnoszenie się terenu obok fundamentu

podnoszenie się terenu obok fundamentu



Po przekroczeniu granicznego obciążenia

Po przekroczeniu granicznego obciążenia

gruntu (

gruntu (

q

q

f

f

) fundament zagłębia się bez

) fundament zagłębia się bez

zwiększenia obciążeń przy jednoczesnym

zwiększenia obciążeń przy jednoczesnym

wypieraniu gruntu i znacznej przechyłce

wypieraniu gruntu i znacznej przechyłce

fundamentu

fundamentu

q<q

kr

q=q

kr

q

kr

<q<q

f

q=q

f

Osiadania fundamentów

Osiadania fundamentów



Rozwój stref uplastycznienia gruntu

Rozwój stref uplastycznienia gruntu

Osiadania fundamentów

Osiadania fundamentów



W

W

fazie I

fazie I

fundament osiada tylko wskutek

fundament osiada tylko wskutek

ściśliwości gruntu

ściśliwości gruntu



W

W

fazie II

fazie II

występuje coraz większy wpływ

występuje coraz większy wpływ

obszaru stanu granicznego gruntu pod

obszaru stanu granicznego gruntu pod

krawędziami fundamentu

krawędziami fundamentu



W

W

fazie III

fazie III

osiadanie i przechyłka

osiadanie i przechyłka

fundamentu występują prawie wyłącznie

fundamentu występują prawie wyłącznie

wskutek wypierania gruntu spod

wskutek wypierania gruntu spod

fundamentu.

fundamentu.

Plan wykładu

Plan wykładu



Wstęp – fazy osiadania fundamentów

Wstęp – fazy osiadania fundamentów



Obciążenia krytyczne i graniczne

Obciążenia krytyczne i graniczne

P

P

P

osiadan

ie

fundam

entu

q

s

odks

ztałc

enie

w

P

FAZA I

FAZA II

FAZA III

Fazy osiadania

Fazy osiadania

fundamentów

fundamentów

q

kr

q

f

Obciążenia krytyczne

Obciążenia krytyczne



Wzór Maaga

Wzór Maaga

q

q

kr

kr

= cM

= cM

c

c

+

+

γ

γ

0

0

h

h

f

f

M

M

h

h



Wzór Masłowa

Wzór Masłowa

q

q

kr

kr

= cM

= cM

c

c

+

+

γ

γ

0

0

h

h

f

f

M

M

h

h

+

+

γ

γ

BM

BM

γ

γ

c - spójność gruntu poniżej pp

c - spójność gruntu poniżej pp

γ

γ

0

0

- ciężar objętościowy gruntu powyżej pp

- ciężar objętościowy gruntu powyżej pp

γ

γ

- ciężar objętościowy gruntu poniżej pp

- ciężar objętościowy gruntu poniżej pp

h

h

f

f

- zagłębienie fundamentu

- zagłębienie fundamentu

B - szerokość fundamentu

B - szerokość fundamentu

q

kr

=

?

Obciążenia krytyczne

Obciążenia krytyczne



Wartości współczynników M

Wartości współczynników M

c

c

, M

, M

h

h

i M

i M

γ

γ

są zależne od kąta tarcia

są zależne od kąta tarcia

wewnętrznego gruntu

wewnętrznego gruntu

Φ

Φ

Tutaj: M

γ

= M

b

Obciążenia krytyczne

Obciążenia krytyczne



Przykład: ława fundamentowa o szer.

Przykład: ława fundamentowa o szer.

B=2m posadowiona na h

B=2m posadowiona na h

f

f

=0.8 m w

=0.8 m w

gruncie jedno-rodnym o param.:

gruncie jedno-rodnym o param.:

Φ

Φ

=10

=10

o

o

,

,

c=20.3 kPa,

c=20.3 kPa,

γ

γ

=18.6 kN/m

=18.6 kN/m

3

3



Z tabeli odczytujemy M

Z tabeli odczytujemy M

c

c

=4.15, M

=4.15, M

h

h

=1.73

=1.73

M

M

b

b

=0.13

=0.13



Ze wzoru Masłowa

Ze wzoru Masłowa

obliczamy q

obliczamy q

kr

kr

=115kPa

=115kPa

Obciążenia graniczne

Obciążenia graniczne



Grunt jednorodny, obciążenie osiowe

Grunt jednorodny, obciążenie osiowe

B – szerokość fundamentu

B – szerokość fundamentu

L – długość fundamentu

L – długość fundamentu

c – spójność gruntu poniżej pp

c – spójność gruntu poniżej pp

N

N

c

c

, N

, N

D

D

, N

, N

B

B

– współczynniki nośności

– współczynniki nośności

Obciążenia graniczne

Obciążenia graniczne



Grunt jednorodny,

Grunt jednorodny,

obciążenie osiowe

obciążenie osiowe



Przykład: ława fund. o

Przykład: ława fund. o

szer. B=2m posadowiona

szer. B=2m posadowiona

na h

na h

f

f

=0.8 m w gruncie

=0.8 m w gruncie

jednorodnym o param.

jednorodnym o param.

jw.

jw.



Z nomogramu: N

Z nomogramu: N

c

c

=8.3

=8.3

N

N

D

D

=2.5 N

=2.5 N

B

B

=0.0

=0.0



Wynik obliczeń:

Wynik obliczeń:

q

q

f

f

=206 kPa

=206 kPa

~

~

2 q

2 q

kryt

kryt

Obciążenia graniczne w

Obciążenia graniczne w

przypadku podłoża

przypadku podłoża

uwarstwionego

uwarstwionego

B

Grunt słaby

Grunt
mocny



W przypadku gdy najsłabsza

W przypadku gdy najsłabsza

warstwa występuje

warstwa występuje

bezpośrednio pod

bezpośrednio pod

fundamentem zakładamy, że

fundamentem zakładamy, że

całe podłoże jest zbudowane

całe podłoże jest zbudowane

z tego gruntu

z tego gruntu

Obciążenia graniczne w

Obciążenia graniczne w

przypadku podłoża

przypadku podłoża

uwarstwionego

uwarstwionego

B

Grunt słaby

Grunt
mocny

H>2B



Jeśli słaba warstwa występuje

Jeśli słaba warstwa występuje

poniżej głębokości 2B możemy

poniżej głębokości 2B możemy

ją pominąć w obliczeniach

ją pominąć w obliczeniach

Obciążenia graniczne w

Obciążenia graniczne w

przypadku podłoża

przypadku podłoża

uwarstwionego

uwarstwionego

B

Grunt słaby

Grunt
mocny

z<2B



Jeśli grunt słaby występuje na

Jeśli grunt słaby występuje na

głębokości z<2B stosujemy

głębokości z<2B stosujemy

met. fundamentu zastępczego

met. fundamentu zastępczego

Obciążenia graniczne –

Obciążenia graniczne –

obciążenie ukośne,

obciążenie ukośne,

mimośrodowe

mimośrodowe

Obciążenia graniczne –

Obciążenia graniczne –

obciążenie ukośne,

obciążenie ukośne,

mimośrodowe

mimośrodowe



Wzór na q

Wzór na q

fNB

fNB

jest uogólnieniem wzoru dla obciążeń

jest uogólnieniem wzoru dla obciążeń

osiowych (dochodzą współczynniki wpływu nachylenia:

osiowych (dochodzą współczynniki wpływu nachylenia:

i

i

c

c

, i

, i

D

D

, i

, i

B

B

; ponadto B=B-2e

; ponadto B=B-2e

B

B

, L=L-2e

, L=L-2e

L

L

)

)

Obciążenia graniczne –

Obciążenia graniczne –

obciążenie ukośne,

obciążenie ukośne,

mimośrodowe

mimośrodowe



Wzór na q

Wzór na q

fNL

fNL

jest uogólnieniem wzoru dla obciążeń

jest uogólnieniem wzoru dla obciążeń

osiowych (dochodzą współczynniki wpływu nachylenia:

osiowych (dochodzą współczynniki wpływu nachylenia:

i

i

c

c

, i

, i

D

D

, i

, i

B

B

; ponadto B=B=2e

; ponadto B=B=2e

B

B

, L=L-2e

, L=L-2e

L

L

)

)

Obciążenia graniczne –

Obciążenia graniczne –

obciążenie ukośne,

obciążenie ukośne,

mimośrodowe

mimośrodowe



Nomogramy do wyznaczania i

Nomogramy do wyznaczania i

c

c

, i

, i

D

D

, i

, i

B

B