Fundament

Maciej Łukawski, WEiP, Energetyka - CiK

Obliczenia fundamentów

1. Założenia:

a) Obciążenie osiowe przenoszone przez ławę wynosi Nr = 60 kN/m b) Grubość ściany konstrukcyjnej wynosi 30 cm c) Głębokość posadowienia ławy wynosi 1 m (zgodnie z PN-/B-03020) d) Ława betonowa zostanie wykonana z betonu klasy B15 i ze stali klasy A-III e) Charakterystyczna wartość ciężaru objętościowego żelbetu: γ (n) z

= 25.0 kN/m3

f) Wartość obliczeniowa ciężaru objętościowego gruntu: γ (n) gr

= 17.5 kN/m3

g) Podłoże jest jednorodne

h) W pobliżu zalega piasek pylasty wilgotny , średnio zagęszczony (stopień zagęszczenia ID = 0,50)

2. Średnia obliczeniowa wartość obciążenia jednostkowego podłoża: Średnia wartość obliczeniowa ciężaru ławy oraz gruntu spoczywającego na niej obliczona jako średnia arytmetyczna ciężarów obliczeniowych ławy i ziemi wg PN-81/B-03020: γ(୰) = 0.5 ∙ ቀγ ∙ γሺ୬ሻ + γ ∙ γሺ୬ሻቁ = 0.5 ∙ ሺ1.1 ∙ 25.0 + 1.1 ∙ 17.5ሻ = 23.4 kNൗ

ś୰

୫

୸

୫

୥୰

mଷ

Wartość obliczeniowa ciężaru objętościowego stopy i gruntu na 1 m: Gr = B ∙ 1.00 ∙ 23.4 = 23.4 ∙ B, kN m

ൗ

Stąd:

N୰ + G୰

60 + 23.4 ∙ B

q୰ୱ =

+ 23.4, kPa

1.0 ∙ B

2. Parametry geotechniczne podłoża: (୬)

(୬)

= N

∙ g + N

∙ g

୤

ୈ ∙ D୫୧୬ ∙ ρୈ

୆ ∙ B ∙ ρ୆

Ciężar objętościowy gruntu:

ρ(୬) = 1.75 tൗ

mଷ

Przyjęto:

ρ(୬)

(୬)

= ρ

= ρ(୬)

ୈ

୆

Maciej Łukawski, WEiP, Energetyka - CiK

Dla piasku pylastego o wartości ID równej 0.5 została odczytana z normy wartość charakterystyczna ψ (n)

=30.5°. Na jej podstawie z tablicy zawartej w normie PN-81/B-03020 odczytano poniższe wartości.

ND=19,51

NB=8,19.

3. Wartość oporu jednostkowego gruntu: (୬)

= 19,51 ∙ 1,00 ∙ 1,75 ∙ 10 + 8,19 ∙ B ∙ 1,75 ∙ 10 = 341,4 + B ∙ 143,4 kPa

୤

Wartość obliczeniowa:

(୬)

q୤ = γ ∙ q

= 0,75 ∙ ሺ341,4 + 143,4 ∙ Bሻ = 256,0 + B ∙ 107,5 kPa ୫

୤

Po uwzględnieniu współczynnika korekcyjnego m=0.9·0.9=0.81 otrzymujemy: mq୤ = 0,81 ∙ ሺ256,0 + 107,5 ∙ Bሻ = 207,4 + B ∙ 87,1 kPa 4. Wyznaczenie szerokości ławy fundamentowej:

B [m]

qrs

znak

mqf

nierówności

0,10

623,40

216,11

0,15

423,40

220,47

0,20

323,40

224,82

0,25

263,40

229,18

0,30

223,40

233,53

0,35

194,83

237,89

0,40

173,40

242,24

Z powyższej tabeli widać, że już dla ławy o szerokości 0,3m spełniony jest warunek wytrzymałościowy. Jednakże z uwagi na konieczność stosowania znormalizowanych szerokości ław, przyjmuję szerokość B=0,5 m.

5. Wymiarowanie ławy:

Obliczenie wartości momentu zginającego: N୰ Cଶ

50 13ଶ

M =

∙

= 8.45 kNm

0.5

Wysokość ławy fundamentowej:

h ≥ 2.7 ∙ ඨ M

= 2.7 ∙ ඨ

845

= 11.9 cm

B ∙ Rୠ

50 ∙ 0.87

Maciej Łukawski, WEiP, Energetyka - CiK

Przyjęto wysokość ławy h=25 cm, w tym 5 cm otuliny. Stąd możnemy wyliczyć h0=20

cm.

Sprawdzenie ławy na przebicie: N୰

q୰ =

= 120 kNൗ

1.00 ∙ B

1.00 ∙ 0.5

mଶ

P = N

ሻ

୰ − q୰ ∙ ሺa + 2h଴

∙ 1.00 = 60 − 120 ∙ ሺ0,24 + 2 ∙ 0,2ሻ = −16,8 kN

Rୠୟ ∙ h଴ ∙ u୮ = 0.075 ∙ 20 ∙ 200 = 300 kN

۾ < ܀܊܉ ∙ܐ૙ ∙ ܝܘ

6. Pole przekroju uzbrojenia: M

845

Fୟ =

= 1.34 cmଶ

0.9 ∙ h଴ ∙ Rୟ

0.9 ∙ 20 ∙ 35

Przyjęto pręty zbrojeniowe θ=10 mm ułożone co 25 cm. Ich pole przekroju wynosi Fa=3.14 cm2 co przekracza minimalną wartość Fa.