10

POLITECHNIKA SZCZECIŃSKA

Temat: ANALIZA GRANICZNEGO OPORU OBLICZENIOWEGO PODŁOŻA GRUNTOWEGO

Karol Perkowski grupa 3b

Parametry geotechniczne gruntów:

1. P_π ,w, Id=0,39

ρ_s=2,65 [ ]

ρ=1,9 [ ]

φ_u=30^o

M_o=52 000 [kPa]

2. G, gen. B, Il=0,29

ρ_s=2,69 [ ]

ρ=2,0 [ ]

φ_u=16,8^o

M_o=29 000 [Kpa]

C_u=28 [kPa]

3. Ip, Il=0,08

ρ_s=2,75 [ ]

ρ=1,9 [ ]

φ_u=12^o

M_o=32 000 [Kpa]

C_u=57 [kPa]

4. P_d, mw, Id=0,49

ρ_s=2,65 [ ]

ρ=1,65 [ ]

φ_u=30,5^o

M_o=43 000 [Kpa]

Fundament posadowiony na drugiej warstwie:

G, gen. B, Il=0,29

ρ_s=2,69 [ ]

ρ=2,0 [ ]

φ_u=16,8^o

M_o=29 000 [Kpa]

C_u=28 [kPa]

m=0,81

1. Stopa fundamentowa obciążona osiowo:

B=2,9m

L=3,3m

Nr=417 kPa 417kPa * (2,9*3,3) = 3990,69 kN

Q_fNB= [(1+0,3 ) * N_c * c_u^(r) * i_c + (1+1,15 ) * N_d * ρ_D^(r) * g * D_min * i_d +(1-0,25 ) * N_b * ρ_B^(r) * g * * i_b]

Gdzie:

= B – 2e_B = B = 2,9m , = L – 2e_L = 3,3m

D_min = 0,8m – głębokość posadowienia

φ_u^(r)= φ * 0,9 = 16,8 *0,9 = 15,12^o

C_u^(r) = C_u * 0,9 =28 * 0,9 = 25,2 kPa

N_c= 10,98

N_d= 3,94

N_b=0,59

ρ_D⁽ⁿ⁾= 1,9

ρ_D^(r)= 1,9 * 0,9 =1,71

ρ_B⁽ⁿ⁾= = 1,94

ρ_B^(r)=1,94*0,9=1,74

i_c, i_d, i_b = 1

g = 9,81

Q_fNB= 2,9 3,3[(1+0,3 ) * 10,98 * 25,2 * 1 + (1+1,15 ) * 3,94 * 1,71 * 9,81 * 0,8 * 1 +(1-0,25 ) * 0,59 * 1,74 * 9,80 * 2,9 * 1]= 4581,353 kN

Warunek:

Nr ≤ m * Q_fNB

3990,69 > 0,81 * 4581,353 kN

3990,69 > 3710,89 kN

Wniosek:

Graniczny opór obliczeniowy podłoża gruntowego jest zbyt mały, aby przenieść podane obciążenia. Grunt zostanie wyparty. Aby zapobiec ewentualnemu osiadaniu fundamentu należy zwiększyć jego powierzchnię.

2. Stopa fundamentowa obciążona mimośrodowo po osi B:

B=2,9m

L=3,3m

Nr=3990,69 kN

e_B=0,19m

Q_fNB= [(1+0,3 ) * N_c * c_u^(r) * i_c + (1+1,15 ) * N_d * ρ_D^(r) * g * D_min * i_d +(1-0,25 ) * N_b * ρ_B^(r) * g * * i_b]

Gdzie:

= B – 2e_B = 2,9 – 2*0,19 = 2,52m , = L – 2e_L = L = 3,3m

D_min = 0,8m – głębokość posadowienia

φ_u^(r)= φ * 0,9 = 16,8 *0,9 = 15,12^o

C_u^(r) = C_u * 0,9 =28 * 0,9 = 25,2 kPa

N_c= 10,98

N_d= 3,94

N_b=0,59

ρ_D= = 1,9

ρ_D^(r)= 1,9 * 0,9 =1,71

ρ_B= = 1,94

ρ_B^(r)=1,94*0,9=1,74

i_c, i_d, i_b = 1

g = 9,81

Q_fNB= 2,52 3,3[(1+0,3 ) * 10,98 * 25,2 * 1 + (1+1,15 ) * 3,94 * 1,71 * 9,81 * 0,8 * 1 +(1-0,25 ) * 0,59 * 1,74 * 9,80 * 2,52 * 1]= 3824,582 kPa

Nr ≤ m * Q_fNB

3990,69 > 0,81 * 3824,582 kPa

3990,69 > 3097,91 kPa

Wniosek:

Graniczny opór obliczeniowy podłoża gruntowego jest zbyt mały, aby przenieść podane obciążenia. Grunt zostanie wyparty. Aby zapobiec ewentualnemu osiadaniu fundamentu należy zwiększyć jego powierzchnię.

3. Stopa fundamentowa obciążona mimośrodowo po osi B oraz siłą poziomą Hr:

B=2,9m

L=3,3m

Nr=417 kPa = 3990,69 kN

Hr = T_rB = 0,1*Nr=0,1*417=399,069 kN

e_B=0,19m

Q_fNB= [(1+0,3 ) * N_c * c_u^(r) * i_c + (1+1,15 ) * N_d * ρ_D^(r) * g * D_min * i_d +(1-0,25 ) * N_b * ρ_B^(r) * g * * i_b]

Gdzie:

= B – 2e_B = 2,9 – 2*0,19 = 2,52m , = L – 2e_L = L = 3,3m

D_min = 0,8m – głębokość posadowienia

φ_u^(r)= φ * 0,9 = 16,8 *0,9 = 15,12^o

C_u^(r) = C_u * 0,9 =28 * 0,9 = 25,2 kPa

N_c= 10,98

N_d= 3,94

N_b=0,59

ρ_D= = 1,9

ρ_D^(r)= 1,9 * 0,9 =1,71

ρ_B= = 1,94

ρ_B^(r)=1,94*0,9=1,74

i_c, i_d, i_b – wartości odczytane z nomogramu

tgδ_B = = = 0,1

tg φ_u^(r) = tg 15,2^o =0,24

= = 0,41

i_c = 0,8

i_d= 0,85

i_b= 0,7

g = 9,81

Q_fNB= 2,52 3,3[(1+0,3 ) * 10,98 * 25,2 * 1 + (1+1,15 ) * 3,94 * 1,71 * 9,81 * 0,8 * 1 +(1-0,25 ) * 0,59 * 1,74 * 9,80 * 2,52 * 1]= 3083,9 kPa

Nr ≤ m * Q_fNB

3990,69 > 0,81 * 3083,9 kPa

3990,69 > 2497,95 kPa

Wniosek:

Graniczny opór obliczeniowy podłoża gruntowego jest zbyt mały, aby przenieść podane obciążenia. Grunt zostanie wyparty. Aby zapobiec ewentualnemu osiadaniu fundamentu należy zwiększyć jego powierzchnię.

4. Ława fundamentowa obciążona osiowo.

Q_fNB= [(1+0,3 ) * N_c * c_u^(r) * i_c + (1+1,15 ) * N_d * ρ_D^(r) * g * D_min * i_d +(1-0,25 ) * N_b * ρ_B^(r) * g * * i_b]

Gdzie:

= B – 2e_B = 2,9m ,L = 5B = 2,9 * 5 = 14,5m

D_min = 0,8m – głębokość posadowienia

φ_u^(r)= φ * 0,9 = 16,8 *0,9 = 15,12^o

C_u^(r) = C_u * 0,9 =28 * 0,9 = 25,2 kPa

N_c= 10,98

N_d= 3,94

N_b=0,59

ρ_D= = 1,9

ρ_D^(r)= 1,9 * 0,9 =1,71

ρ_B= = 1,94

ρ_B^(r)=1,94*0,9=1,74

i_c, i_d, i_b = 1

g = 9,81

Q_fNB= 2,9 [(1+0,3 ) * 10,98 * 25,2 * 1 + (1+1,15 ) * 3,94 * 1,71 * 9,81 * 0,8 * 1 +(1-0,25 ) * 0,59 * 1,74 * 9,80 * 2,9 * 1]= 16233,46 kN

Nr ≤ m * Q_fNB

Nr ≤ 0,81 * 16233,46 kN

Nr ≤ 13149,1 kN

Wniosek:

Maksymalna siła Nr jaką można obciążyć dane podłoże gruntowe wynosi 13149,1 kN

5. Graficzne przedstawienie naprężeń w gruncie pod środkiem fundamentu dla schematu a) w zależności od etapu budowy:

σ _zg= ∑γ_i*h

γ_i – ciężar objętościowy [kN/m³]

h – wysokość warstwy [m]

σ – naprężenia normalne [kPa]

- stosunek zagłębienia warstwy do szerokości fundamentu

η_m - współczynnik rozkładu naprężenia w podłożu

η_S - współczynnik rozkładu naprężenia w podłożu

Rozkład naprężeń w gruncie:

Z [m]	γ [kN/m^3]	σzρ [kPa]	Z1 [m]		ηm	σzρ [kPa]	ηS	σzq [kPa]
0	0	0	-	-	-	-	-	-
0,75	18,63	13,97	-	-	-	-	-	-
0,8	17,16	14,82	0	0	1	14,82	1	417
1,75	17,16	31,13	0,95	0,32	0,88	13,04	0,69	287,73
2,95	19,62	54,67	2,15	0,74	0,5	7,41	0,36	150,12
4,2	18,69	78,03	3,4	1,17	0,28	4,14	0,22	91,74
5,4	21,58	103,92	4,6	1,58	0,17	2,51	0,14	58,38
6,8	16,18	126,57	5,8	2	0,11	1,63	0,09	37,53
7,8	18,63	145,2	6,8	2,34	0,07	1,03	0,07	29,19
8,7	17,65	164,34	7,9	2,72	0,05	0,74	0,05	20,85