Projekt z przedmiotu Inżynieria geotechniczna.
Celem projektu było zaprojektowanie posadowienia bezpośredniego słupa wielokondygnacyjnego budynku o konstrukcji szkieletowej dla określonych warunków geologiczno-inżynierskich.
Fundament posadowiony został na gruncie clSi- pył ilasty, który jednocześnie wykorzystany został jako zasypka do zasypania stopy fundamentowej.Fundament posadowiono na głębokości 1 m, granica przemarzania dla miasta Krakowa wynosi 1 m, według normy PN-81/B-03020. Budynek nie posiada podpiwniczenia i nie ma budynków sąsiadujących.
Wymiary podstawy zaprojektowanego fundamentu kwadratowego wynoszą :
2,1 m x 2,1 m, wysokość hk= 0,72 m. Wymiary słupa wynoszą 0,3 m x 0,3 m.
Całkowite pionowe obciążenie obliczeniowe podłoża wynosi Vd= 542,727
obliczeniowa nośność podłoża Rd=686,1 ,co spełnia warunek stanu granicznego
.
Następnie przyjęto wstępne wymiary fundamentu kwadratowego, które wynoszą:
A=2,1m
B=2,1m
Wymiary słupa:
a=0,3m
b=0,3m
Efektywna długość fundamentu:
L'=L-2el , el =0
L'=L= 2,1,m
Wysokość fundamentu:
hk=0,4*(B-a)=0,4*(2,1m -0,3m)=0,72 m
Efektywna powierzchnia fundamentu:
A'=B'*L'= 1,82m*2,1 m= 3,84m2
Efektywna szerokość fundamentu:
B'= B-2
2,1-2*0,14m=1,82 m
Obliczenie wartości mimośrodów:
eB =(30kNm+25kN*1,2m)/402,02 kN= 0,14 m
Zestawienie obciążeń pionowych
ciężar betonu γ=24 kN/m3
hz=1,0 m
Vfundamentu= A*B* hk = 2,1m *2,1 m* 0,72 m=3,26m3
Gfundamentu= Vf* γbetonu =3,26 m3 *24 kN/m3 =78,2kN
Vgr=A*B*(1- hk)=2,1 m*2,1 m*0,28=1,23m3
Gzasypki= Vgr* γgr=1,23 m3 *19,4 kN/m3 =23,8 kN
=300kN+78,2+23,8 kN=402,02kN
Nośność podłoża
wykładnik potęgi m:
Współczynniki nośności zależne od kąta tarcia wewnętrznego:
Nq = 2,713,14tg(9) * tg2 (45+ 9/2) = 2,26
Nc=( Nq-1)*c'*tgφ'= (1,51-1)*16*tg 9=3,24
Nϒ = 2*( Nq-1)'*tgφ'=2*(1,51-1)*tg9 =0,41
Współczynniki kształtu:
Sq =1+(1,82/2,1)*sinφ'= 1,98
Sc =1,98*(2,26-1)/ 2,26-1 = 1,98
Sϒ = 0,7*(1,82/2,1) = 0,61
Współczynniki wpływu nachylenia wypadkowej obciążenia:
iq =1-[25/ 402,02+3,84*16*ctg9]1,53=0,994
ic = 0,994 - 1*(-0,994)/ 3,24*tg9=1,43
iϒ = 1-[25/402,02+3,84 *16*ctg9]2,53 = 0,999
Obliczeniowy całkowity nacisk nadkładu w poziomie posadowienia fundamentu:
q'=γ*Dmin=19,4kN*1,2m=23,28kNm
Jednostkowy opór podłoża:
=16*3,24*1,98*1,43+23,28*2,26*1,98*0,994+0,5*19,4*1,82*0,61*0,41*1=252,8
Całkowity opór jednostkowy:
Rk = 252,8*3,8=960,64
,gdzie : współczynnik bezpieczeństwa γR=1,4
Rd =960,64/1,4= 686,1
Całkowite pionowe obciążenia obliczeniowe podłoża:
, gdzie współczynnik bezpieczeństwa γG=1,35
Vd = 402,02*1,35 = 542,727
Warunek stanu granicznego:
542,727<686,1=> warunek stanu granicznego został spełniony
4