1. PARAMETRY FIZYCZNE I MECHANICZNE WARSTW
Rysunek 1. Przekrój stopy fundamentowej
UWAGI:
Warstwę II gruntów spoistych zaklasyfikowano do grupy C (inne grunty spoiste
nieskonsolidowane, p. 1.4.6., PN-81/B-03020) w oparciu o historię geologiczna Krakowa gdzie
posadowiony jest budynek.
Warstwę III gruntów spoistych zaklasyfikowano do grupy D (iły, niezależnie od pochodzenia
geologicznego, p.1.4.6., PN-81/B-03020).
Zestawienie parametrów fizycznych i mechanicznych warstw na podstawie wyników badań
zestawiono w tabeli 1. w załączniku.
1.1 Warstwa I - CSa - piasek gruby
grubość warstwy
hI := 1.4m
kN
ciężar objętościowy gruntu
łnI := 18.64
3
m
kN
ciężąr objętościowy - wartość obliczeniowa
łrI := łnI0.9 = 16.776
3
m
1.2 Warstwa II - clSa - piasek zailony
a) powyżej poziomu wody gruntowej
grubość warstwy
hIIa := 1m
1
kN
ciężar objętościowy gruntu
łnIIa := 21.58
3
m
kN
ciężar objętościowy - wartość obliczeniowa
łrIIa := łnIIa0.9 = 19.422
3
m
b) poniżej poziomu wody gruntowej
grubość warstwy
hIIb := 1.6m
kN
ciężar objętościowy gruntu
łIIb := 21.58
3
m
kN kN
efektywny ciężar objętościowy gruntu
łnIIb := łIIb - 10 = 11.58
3 3
m m
kN
wartość obliczeniowa
łrIIb := łnIIb0.9 = 10.422
3
m
1.3 Warstwa III - siCl - ił pylasty
kN
ciężar objętościowy gruntu
łIII := 20.11
3
m
kN kN
efektywny ciężar objętościowy gruntu
łnIII := łIII - 10 = 10.11
3 3
m m
kN
wartość obliczeniowa
łrIII := łnIII0.9 = 9.099
3
m
kąt tarcia wewnętrznego: spójność gruntu:
nIII := 13deg cu.nIII := 60kPa
rIII := 0.9nIII = 11.7deg cu.rIII := cu.nIII0.9 = 54kPa
2. DANE PROJEKTOWE. WSTPNE PRZYJCIE WYMIARÓW STOPY FUNDAMENTOWEJ.
rozstaw osiowy słupów
lx := 5.7m ly := 6.3m
przyjęty poziom posadowienia
D := 4.5m
odległość od podłogi piwnicy
Dmin := 1.4m
do spodu fundamentu
szerokość słupa
bs := 0.3m
wstępna długość i szerokość
L := 2.1m B := 2.1m
stopy fundamentowej
wysokość stopy
Hst := 0.5m
2
1
szerokość odsadzki stopy
ods := - bs = 0.9 m
(B )
2
fundamentowej
3. ZESTAWIENIE OBCIŻEC NA SPODZIE FUNDAMENTU
Wartości podane w temacie projektu:
stałe: zmienne: suma:
VG := 692kN VQ := 88kN
HG := 48kN HQ := 10kN H := HG + HQ = 58kN
MG := 14kNm MQ := 15kNm M := MG + MQ = 29kNm
ciężar stopy:
kN
Nst := BLHst25 = 55.125kN
3
m
ciężar ściany:
kN
Nściany := bs2.9mlx25 = 123.975kN
3
m
ciężar słupka:
kN
Nsłupka := bsbs0.6m25 = 1.35kN
3
m
ciężar posadzki:
ly
kN
Np := lx 0.3m25 = 134.662kN
2 3
m
ciężar gruntu:
ciężar warstwy I
N1 := odshILłnI = 49.321kN
ciężar warstwy IIa
N2a := odshIIaLłnIIa = 40.786kN
ciężar warstwy IIb od strony zewnętrznej
N2b := odshIIbLłnIIb = 35.018kN
ciężar warstwy IIb od strony wewnętrznej
N3 := ods0.6mLłnIIb = 13.132kN
obciążenie użytkowe posadzki:
ly kN
1,3 - współczynnik
Nuż := lx 2.5 = 44.887kN Nuż := Nuż1.3 = 58.354kN
2 2
bezpieczeństwa
m
Zsumowane siły pionowe:
3
VGk := VG + Nst + Nściany + Nsłupka + Np = 1.007 10 kN
3
VQk := VQ = 88kN
3
wartość obliczeniowa
Vr := + VQk + Nuż = 1.263 10 kN
(V )1.1
Gk
Siła pozioma:
Hr := H1.1 = 63.8kN
Moment:
bs bs bs bs
ć ć ć ć
ods ods ods ods
Mn := M + H4.3m - N1 + - N2a + - N2b + + N3 +
2 2 2 2 2 2 2 2
Ł ł Ł ł Ł ł Ł ł
wartość charakterystyczna
Mn = 211.204kNm
wartość obliczeniowa
Mr := Mn1.1 = 232.324kNm
4. SPRAWDZENIE WARUNKÓW STANU GRANICZNEGO NOŚNOŚCI WG PN-81/B-03020
(I STAN GRANICZNY)
4.1 obliczenie mimośrodu:
Mr
mimośród działania obciążenia na kierunku B
eB := = 0.184 m
Vr
B B
mimośród znajduje się w rdzeniu więc nie będzie odrywania
= 0.35 m eB < = 1
6 6
fundamentu
B'' := B - 2eB = 1.732 m
L'' := L = 2.1 m
4.2 sprawdzenie SGN
kąt tarcia wewnętrznego warstwy gruntu w której posadowiony jest
r := rIII = 11.7deg
fundament
współczynniki nośności
2
r
Ątan
ć
( )
Ą
r
ND := e tan + ND = 2.892
4 2
Ł ł
NC := - 1 NC = 9.135
(N )cot( )
D r
NB := 0.75 - 1 NB = 0.294
(N )tan( )
D r
spójność warstwy gruntu w której posadowiony jest fundament
cu.r := cu.rIII = 54kPa
4
kN
łrIII0.5m + łrIIb0.6m + 25 0.3m
3
m kN
średni ciężar objętościowy
łD.r := = 13.073
Dmin 3
gruntu między spodem
m
fundamentu a szczytem
najniższej posadzki
łrIIIB
średni ciężar objętościowy
łB.r :=
B
gruntu pod stopą do głębokości B
Hr
ć
kąt nachylenia wypadkowej obciążenia
B := atan = 2.892deg
Vr
Ł ł
tan
( )
B
tan = 0.051 tan = 0.207 = 0.244
( ) ( )
B r
tan
( )
r
współczynniki wpływu nachylenia wypadkowej obciążenia
iB := 0.85 iD := 0.95 iC := 0.92
Pionowa składowa obliczeniowego oporu granicznego podłoża gruntowego:
B''
ć1 B''
QfNB := B''L'' + 0.3
NCcu.riC + ć1 + 1.5
NDłD.rDminiD ...ł
ęŁ L'' ł ś
L''
Ł ł
ę ś
ć1 B''
+ - 0.25
ę ś
NBłB.rB''iB
L''
Ł ł
3
QfNB = 2.48 10 kN
współczynnik korekcyjny wg. p.3.3.4.
m' := 0.9
3
współczynnik m przemnożony przez 0,9 ze względu na
0.9m'QfNB = 2.009 10 kN
stosowanie metody B ustalania parametrów geotechnicznych
3
Vr = 1.263 10 kN
WARUNEK SPEANIONY
Vr < 0.9m'QfNB = 1
5. SPRAWDZENIE WARUNKÓW STANU GRANICZNEGO UŻYTKOWALNOŚCI
(II STAN GRANICZNY)
2
pole podstawy stopy fundamentowej
A := BL = 4.41 m
3
Vr = 1.263 10 kN
Vr
q := = 286.389kPa
A
z := hIłnI + hIIałnIIa + hIIbłnIIb + 0.5młnIII = 71.259kPa
5
Obliczenie osiadań: tabela 2 w załączniku
s := 14.42mm
liczba stóp fundamentowych
n := 12
a := -0.00024m
wyliczono na podstawie wzorów 11-13
b := 0.00004m
c := 0.01458m
5.1 Osiadanie
ŁSi
ŁSiAi
osiadanie średnie budowli
sśr := sśr := 0.36cm
ŁAi
dopuszczalna wartość osiadania wg. tabeli 4
sdop := 7cm
WARUNEK SPEANIONY
sśr < sdop = 1
5.2 Przechylenie budowli
1
2
2 2 - 4
( )
Ś := a + b = 2.433 10 m
Śdop := 0.003m
WARUNEK SPEANIONY
Ś < Śdop = 1
6
Rysunek 2. Rzut stóp fundamentowych
5.3 Strzałki ugięcia budowli
Przekroje wzdłuz osi X Przekroje wzdłuż osi Y Osiadania:
s1 := 20mm s7 := 10mm
lj := 11.4m j := 5.7m lk := 12.6m k := 6.3m
s2 := 13mm s8 := 11mm
Przekroje wzdłuż przekątnych
s3 := 14mm s9 := 14mm
2 2 2 2
ln := lj + lk = 16.992 m n := j + k = 8.496 m s4 := 14mm s10 := 15mm
s5 := 19mm s11 := 15mm
Obliczenie strzałek ugięcia
s6 := 14mm s12 := 16mm
dopuszczalna strzałka ugięcia
fdop := 1cm
ljs2 - js3 - js1 lks6 - ks10 - ks2
f1.2.3 := = 0.4cm f2.6.10 := = 0cm
lj lk
ljs3 - js4 - js2 lks7 - ks11 - ks3
f2.3.4 := = 0.05cm f3.7.11 := = 0.45cm
lj lk
ljs6 - js7 - js5 lks8 - ks12 - ks4
f5.6.7 := = 0.05cm f4.8.12 := = 0.4cm
lj lk
ljs7 - js8 - js6 lns6 - ns11 - ns1
f6.7.8 := = 0.25cm f1.6.11 := = 0.35cm
lj ln
ljs10 - js11 - js9 lns7 - ns12 - ns2
f9.10.11 := = 0.05cm f2.7.12 := = 0.45cm
lj ln
7
ljs11 - js12 - js10 lns6 - ns3 - ns9
f10.11.12 := = 0.05cm f9.6.3 := = 0cm
lj ln
lks5 - ks9 - ks1 lns7 - ns4 - ns10
f1.5.9 := = 0.2cm f10.7.4 := = 0.45cm
lk ln
Obliczone strzałki ugięć nie przekraczają wartości dopuszczalnej.
6. SPRAWDZENIE WARUNKÓW STANU GRANICZNEGO NOŚNOŚCI WG PN-EN 1997-1
6.1 Sprawdzenie SGN w warunkach z odpływem
spójność efektywna warstwy III na której posadowiony jest fundament
cn := 66.6kPa
efektywny kąt tarcia wewnętrznego warstwy III
n := 14.9deg
Podejście projektowe 2 A1 "+" M1 "+" R2 współczynniki dobrane z zał. A
wspł. do oddziaływań stałych niekorzystnych
łGn := 1.35
wspł. do oddziaływań stałych korzystnych
łGk := 1.0
wspł. do oddziaływań zmiennych niekorzystnych
łQn := 1.35
wspł. do oddziaływań zmiennych korzystnych
łQk := 0
wspł. częściowy do kąta tarcia wewnętrznego (do tg`)
ł' := 1.0
wspł. częściowy do spójności efektywnej
łc' := 1.0
wspł. częściowy do wytrzymałości na ścinanie bez odpływu
łcu := 1.0
wspł. częściowy do ciężaru objętościowego
łł := 1.0
wspł. częściowy do nośności
łR := 1.4
Wartości współczynników (dla oddziaływań korzystnych i niekorzystnych) zostały dobrane w
dalszych obliczeniach tak, aby na końcu uzyskać jak największą siłę działającą na fundament
i jak najmniejszą wartość nośności charakterystycznej podłoża.
6.1.1 Wartości obliczeniowe oddziaływań
3
VGk := VG + Nst + Nściany + Nsłupka + Np + N1 + N2a + N2b + N3 = 1.145 10 kN
VQk := VQ = 88kN
3
Vd := VGkłGn + VQkłQn + Nuż = 1.723 10 kN
Hd := HGłGn + HQłQn = 78.3kN
Md := MGłGn + MQłQn + HGłGn4.3m + HQłQn4.3m = 375.84kNm
8
6.1.2 Obliczenie mimośrodu i efektywnego pola podstawy fundamentu
Md
B
eB := = 0.218 m = 0.35 m
Vd 6
B
mimośród znajduje się w rdzeniu fundamentu - nie będzie odrywania
eB < = 1
6
fundamentu
szerokość efektywna fundamentu
B'' := B - 2 eB B'' = 1.664 m
długość efektywna fundamentu
L'' := L L'' = 2.1 m
2
efektywne pole podstawy fundamentu
A'' := B''L'' A'' = 3.494 m
6.1.3 Wartośco obliczeniowe parametrów geotechnicznych
spójność efektywna
c' := cnłc' = 66.6kPa
efektywny kąt tarcia wewnętrznego
' := nł' = 14.9deg
2
Ątan(')
ć45deg '
Nq := e tan + Nq = 3.904
2
Ł ł
współczynniki nośności
Nc := - 1 Nc = 10.914
(N )cot(')
q
Nł := 2 - 1 Nł = 1.545
(N )tan(')
q
nachylenie podstawy fundamentu
ą := 0deg
2
bł := (1 - ątan(')) bł = 1
współczynniki nachylenia podstawy
bq := bł bq = 1
fundamentu
1 - bq
bc := bq - bc = 1
Nctan(')
sq := 1 + sin(') sq = 1.257
dla kwadratu lub koła wspólczynniki kształtu
sł := 0.7
fundamentu
sqNq - 1
sc := sc = 1.346
Nq - 1
B''
2 +
L''
mb := mb = 1.558
B''
1 +
L''
mb
Hd
ć
iq := - iq = 0.953
1 Vd + A''c'cot(')
Ł ł
9
1 - iq
współczynniki nachylenia obciążenia
ic := iq - ic = 0.937
Nctan(')
spowodowanego obciążeniem
poziomym H
mb+1
Hd
ć
ił := - ił = 0.925
1 Vd + A''c'cot(')
Ł ł
Wartości gęstości objętościowych pozostają takie jak wyliczone powyżej, ponieważ współczynnik
częściowy do ciężaru objętościowego łł=1.0
kN
obliczeniowe efektywne naprężenie
q' := 0.5młnIII + 0.6młnIIb + 0.3m25 = 19.503kPa
3
od nadkładu w poziomie podstawy
m
fundamentu
łnIIIB
kN
obliczeniowy efektywny ciężar objętościowy
ł' := = 10.11
B 3
gruntu poniżej poziomu posadowienia
m
6.1.4 Obliczenie nośności gruntu w poziomie posadowienia w arunkach z odpływem
3
Rk := A'' + q'Nqbqsqiq + 0.5ł'B''Nłbłsłił = 3.552 10 kN
(c'N )
cbcscic
Rk
3
obliczeniowa nośność podłoża
Rd := = 2.537 10 kN
łR
3
Vd = 1.723 10 kN
WARUNEK SPEANIONY
Vd < Rd = 1
6.2 Sprawdzenie SGN w warunkach bez odpływu
6.2.1 Wartości obliczeniowe parametrów geotechnicznych
wytrzymałość na ścinanie bez odpływu warstwy III
cu.n := 73.59kPa
obliczeniowa wytrzymałość na ścinanie bez odpływu
cu := cu.nłcu = 73.59kPa
ą := 0deg
2ą
nachylenie podstawy fundamentu
bc := 1 - bc = 1
Ą + 2
współczynnik kształtu fundamentu dla kwadratu
sc := 1.2
Hd
ć
1
nachylenie obciążenia spowodowane obciążeniem
ic := 0.5 + 1 - = 0.917
A''cu
poziomym H
Ł ł
q := 0.5młIII + (0.6m + 0.3m)łIIb = 29.477kPa
10
6.2.2 Obliczenie nośności gruntu w poziomie posadowienia w warunkach bez odpływu
3
Rk := A'' + 2)cubcscic + q = 1.558 10 kN
(Ą ł
Rk
3
obliczeniowa nośność podłoża
Rd := = 1.113 10 kN
łR
3
Vd = 1.723 10 kN
WARUNEK NIESPEANIONY
Vd < Rd = 0
Aby spełnić powyższy warunek nośności gruntu w poziomie posadowienia w warunkach bez odpływu zaleca się
zwiększenie szerokości stopy fundamentowej.
11
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
Mathcad projekt2 xmcdProjekt fund płyt pal cz1 A KraMathcad Projekt metal 3Mathcad projekt 22Mathcad projekt mw calosc od michala do drukuMathcad projekt, zestawienie obciążeńProjekt fund płyt pal cz6 A KraMathcad ProjektMathcad projektMathcad projekt 13Mathcad PROJEKT IBDMathcad Projekt nr 2 paleMathcad Projekt xmcd(1)Mathcad Projekt mostu sprężanegoMathcad Projekt cz 2Mathcad Projekt metal2więcej podobnych podstron