background image

Projekt stopy fundamentowej

Dane ogólne:

Głębokośc posadowienia:

D

3.00

m



Siła pionowa (siła pionowa przekazywana
przez słup + ciężar słupa):

FV 1036kN



(w. charakterystyczna)

Hk

204kN



(w. charakterystyczna)

Siła pozioma działająca w poziomie 0.00:

MH Hk D

612 kN m



Moment od siły poziomej:

Moment siły przyłożony w płaszczyźnie 
działania siły poziomej:

Mx

44kN m



(w. charakterystyczna)

Parametry gruntu (odwiert do 12 m):

hw1 0.80m



warstwa 1:

ϕw1

24deg



cw1 22kPa



IL.w1 0.29



ρw1

2.02

gm

cm

3



warstwa 2:

hw2 2.20m



ϕw2

21deg



cw2 11kPa



IL.w2 0.25



ρw2

1.96

gm

cm

3



warstwa 3:

hw3 3.50m



ϕw3

21deg



cw3 19kPa



IL.w3 0.19



ρw3

2.0

gm

cm

3



warstwa 4:

hw4 1.0m



ϕw4

29deg



cw4 0kPa



ID.w4

0.45



ρw4

1.94

gm

cm

3



warstwa 5:

hw5 4.50m



ϕw5

29deg



cw5 0kPa



ID.w5

0.60



ρw5

2.05

gm

cm

3



1

background image

Geometria stopy fundamentowej:

Założono stopę o podstawie kwadratowej
długość = szerokość B = L

B

4.0m



Szerokość słupa kwadratowego:

asb

0.3m



Odsadzka od słupa:

ods

5cm



Obliczeniowa siła osiowa przekazywana przez słup:

Qd

1.35 FV

1.399

10

3

kN



Obliczeniowa wartość wytrzymałości na rozciąganie 
betonu w konstrukcjach żelbetowych (beton C20/25):

fctm 1.1MPa



σ

Qd

B

2

0.087 MPa



k

fctm

σ

12.584



h1

0.5 asb

1

4 2 B

B

asb

B

asb

2

asb

2

3 k

4

(

)

1









0.485 m



Wysokość czynna:

Dodatkowy warunek:

0.25h1 10cm

1

Wartość wysokości czynnej przyjęta ze wzgledu
na dodatkowy warunek:

h1

55cm



0.25h1 10cm

1

Grubość otuliny:

d

5cm



Wysokość całkowita:

h

h1 d

0.6 m



Wysokość części prostopadłościennej:

w

15cm



w

0.15m

1

h
6

w

h
4

1

hp

h

w

0.45 m



Wysokość części trapezowej:

Sprawdzenie wstępnego doboru wymiarów podstawy fundamentu: 

Maksymalna odległość od środka stopy
siły pionowej (umiejscowienie w rdzeniu):

rmax

B

3 2

0.667 m



Umiejscowienie siły w rdzeniu:

robl

MH Mx

FV

0.633 m



robl rmax

1

warunek spełniony

Wypadkowa siła znajduje się wewnątrz rdzenia przekroju.

Naprężenia wystepujące w płaszczyźnie styku stopy i gruntu będą 

jednakowego znaku.

Zredukowane wymiary fundamentu 
z uwagi na mimośród:

L'

B

4 m



B'

B

2 robl

2.734 m



2

background image

Wyznaczenie obliczeniowych wartości obciążeń przekazywanych 
przez stopę fundamentową na grunt:

Pole górnej powierzchni stopy:

f

2 0.05

m

asb

2

0.16 m

2



Pole dolnej powierzchni stopy:

F

B

2

16 m

2



Objętość stopy:

Vstopy B

2

w

1
3

hp

F

f

F f

5.064 m

3



Ciężar żelbetu:

γFk

25

kN

m

3



Gstopy Vstopy γFk

126.6 kN



Ciężar stopy:

Vsłupa

asb

2

D

hp

w

0.216 m

3



Objętość słupa:

Vgruntu B

2

D

Vstopy

Vsłupa

42.72 m

3



Objętość gruntu nad stopą:

Ggruntu Vgruntu ρw1

g

846.259 kN



Ciężar gruntu:

Vk.stałe Ggruntu Gstopy

972.859 kN



Obliczeniowa wartość oddziaływań:

Vk.zmienne FV 1.036 10

3

kN



Vd

1.35 Vk.stałe

1.5 Vk.zmienne

2.867

10

3

kN



Wyznaczenie obliczeniowej wartości nośności:

Współczynnik bezpieczeństwa:

γR

1.4



nośność: 

γRp

1.1



przesunięcie: 

spójność, kąt tarcia wewn.: 

γM

1



ciężar objętościowy:

γM

1



Zredukowane pole powierzchni:

A'

L' B'

10.934 m

2



Charakterystyczna wartość spójności efektywnej 
gruntu bezpośrednio w poziomie posadowienia:

ck' cw3 1.9 10

4

Pa



Kąt tarcia wewnętrznego gruntu bezpośrednio 
w poziomie posadowienia: 

ϕ

'

ϕw3 21 deg



Naprężenie od zasypki fundamentu:

q

D ρw1

g

59.428 kPa



Ciężar objętościowy gruntu pod poziomem
posadowienia do głębokości z=B:

γk

ρw3 g

hw3

B

17.162

kN

m

3



Współczynniki nośności:

Nq

exp π tan ϕ'

( )

(

) tan 45deg

ϕ

'

2









2

7.071



Nc

Nq 1

1

tan ϕ'

( )

15.815



N

γ

2 Nq 1

tan ϕ'

( )

4.661



3

background image

Dolna płaszczyzna fundamentu jest równoległa do poziomu, więc:

α

0



Współczynniki zależne od nachylenia podstawy fundamentu:

bq

1

α

tan ϕ'

( )

(

)

2

1



b

γ

bq 1



bc bq

1

bq

Nc tan ϕ'

( )

1



Współczynniki zależne od nachylenia podstawy fundamentu:

sq

1

B'
L'

sin ϕ'

( )

1.245



s

γ

1

0.3

B'
L'

0.795



sc

sq Nq

1

Nq 1

1.285



Współczynniki uwzględniające wpływ oddziaływań poziomych na projektowany fundament:

Hd

Hk 1.35

275.4 kN



m

2

B'
L'

1

B'
L'

1.594



iq

1

Hd

Vd A' ck'

1

tan ϕ'

( )

m

0.874



ic iq

1

iq

Nc tan ϕ'

( )

0.854



i

γ

1

Hd

Vd A' ck'

1

tan ϕ'

( )

m 1

0.804



Wyznaczenie składowych wartości nośności:

Rkc ck' Nc

bc

sc

 ic

3.297

10

5

Pa



Rkq q Nq

bq

sq

iq

0.457 MPa



Rkγ

0.5 γk

B'

 N

γ

b

γ

s

γ

i

γ

0.07 MPa



Rk

A' Rkc Rkq

Rkγ

9.37

10

3

kN



Rd

Rk
γR

6.693

10

3

kN



Sprawdzenie stanu granicznego nośności:

Vd Rd

1

warunekSGN spełniony

Stopa zaprojektowana prawidłowo

4

background image

Warstwa słaba

Zestawienie danych

Pomiędzy poziomem posadowienia a stropem warstwy słabej zalega grunt spoisty. 
W związku z tym, szerokość stopy oddziałującej na strop warstwy słabej wyniesie:

B''

B

b



b

W naszym przypadku:

B

4 m

hs hw3 3.5m



hs B

1

b

hs

4

0.875 m



B''

B

b

4.875 m



D''

hw1 hw2

hw3

6.5 m



Naprężenia w warstwie słabej:

Vd 2.867 10

3

kN

Vd'' Vd

B''

( )

2

hs

ρw3

g

1.35

5.07

10

3

kN



eB''

Mx MH

Vd''

0.129 m



Bs B'' 2 eB''

4.616 m



Sprawdzenie SGN 
w stropie warstwy słabej:

ρd

ρw1 hw1

ρw2 hw2

ρw3 hw3

hw1 hw2

hw3

1.989

10

3

kg

m

3



q''

ρd hw1 hw2

hw3

1.293

10

4

kg

m

2



ρd''

ρw1 hw1

ρw2 hw2

ρw3 hw3

ρw4 hw4

hw1 hw2

hw3

hw4

1.982

10

3

kg

m

3



Współczynnik bezpieczeństwa:

γR

1.4



nośność: 

γRp

1.1



przesunięcie: 

spójność, kąt tarcia wewn.: 

γM

1



ciężar objętościowy:

γM

1



Zredukowane pole powierzchni:

A''

Bs B''

22.504 m

2



Charakterystyczna wartość spójności efektywnej 
gruntu bezpośrednio w stropie warstwy słabej:

ck'' cw4 0



Kąt tarcia wewnętrznego gruntu bezpośrednio 
w stropie warstwy słabej: 

ϕ

''

ϕw4 29 deg



Naprężenie od zasypki fundamentu:

q'

D ρd

g

58.514 kPa



Ciężar objętościowy gruntu pod poziomem
posadowienia do głębokości z=2B:

γd''

ρw4 g

hw4

Bs

4.121

10

3

N

cm

3



5

background image

Współczynniki nośności:

Nq

exp π tan ϕ''

( )

(

) tan 45deg

ϕ

''

2









2

16.443



Nc

Nq 1

1

tan ϕ''

( )

27.86



N

γ

2 Nq 1

tan ϕ''

( )

17.121



Dolna płaszczyzna fundamentu jest równoległa do poziomu, więc:

α

0



Współczynniki zależne od nachylenia 
podstawy fikcyjnego fundamentu:

bq

1

α

tan ϕ''

( )

(

)

2

1



b

γ

bq 1



bc bq

1

bq

Nc tan ϕ''

( )

1



Współczynniki zależne od nachylenia 
podstawy fikcyjnegofundamentu:

sq

1

Bs
B''

sin ϕ''

( )

1.459



s

γ

1

0.3

Bs
B''

0.716



sc

sq Nq

1

Nq 1

1.489



Współczynniki uwzględniające wpływ 
oddziaływań poziomych na projektowany 
fikcyjny fundament:

Hd

Hk 1.35

275.4 kN



m

2

Bs
B''

1

Bs
B''

1.514



iq

1

Hd

Vd A'' ck''

1

tan ϕ''

( )

m

0.858



ic iq

1

iq

Nc tan ϕ''

( )

0.849



i

γ

1

Hd

Vd A'' ck''

1

tan ϕ''

( )

m 1

0.776



Wyznaczenie składowych wartości nośności:

Rkc ck'' Nc

bc

sc

 ic

0



Rkq q' Nq

bq

sq

iq

1.205 MPa



Rkγ

0.5 γd''

Bs

N

γ

b

γ

s

γ

i

γ

0.09 MPa



Rk

A'' Rkc Rkq

Rkγ

2.915

10

4

kN



Rd''

Rk
γR

2.082

10

4

kN



Sprawdzenie stanu granicznego nośności:

Vd'' Rd''

1

warunekSGN spełniony

Stopa zaprojektowana prawidłowo

6