1. Założenia projektowe:
Frakcje Stałe Zmienne
Nr Iłowa Pyłowa Piaskowa Il N [kN] H [kN] M [kNm] N [kN] H [kN] M [kNm]
26 16,00 41,00 8,00 0,38 70,00 5,60 8,40 24,50 2,45 3,68
Nazwa gruntu: Glina
GÄ™stość wÅ‚aÅ›ciwa: Ás=2,67
Stan gruntu: plastyczny
Wilgotność naturalna: wn=21%
Á=2,05
Gęstość objętościowa: tm-3
KÄ…t tarcia wewnÄ™trznego: Ću=12°
Spójność gruntu: cu=11kPa -> 11kN/m2
Edometryczny moduł ściśliwości:
-pierwotnej: M0=20000kPa
-wtórnej: M=24000kPa
-E0=14000kPa
Ciężar objÄ™toÅ›ciowy Òg=Á*9,81=2,051,85*9,81=20,11 kN/m3
2. Projektowanie Å‚awy fundamentowej
S1=S2=0,4m
Òbet=25kN/m3
Wymiary Å‚awy:
a=0,3m
b=1,1m
h=0,2m
Minimalna głębokość posadowienia: Dmin=1,0m
G1=h*b*Òbet=5,5 kN/m2 Òbet=25,00kN/m3
G2=S1*(D-h)*Òg=6,43/m2 Òg=20,11 kN/m3
G3=S2*h1*Ò1=1,00 kN/m2 Ò1=25,00kN/m3
G4=S2*h2*Ò2=0,96 kN/m2 Ò2=24,00kN/m3
G5=S2*h3*Ò3= 2,28 kN/m2 Ò3=19,00kN/m3
G6=S2*h4*Ò4=3,22 kN/m2 Ò4=20,11 kN/m3
"G=19,39 kNm3
·ð Obliczenie wartoÅ›ci obciążenia pionowego, poziomego oraz momentu od obciążeÅ„ staÅ‚ych:
Vds=(Vs+G1+G2+G3+G4+G5+G6)*1,35=120,68kN
Hds=Hs*1,35=7,56 kN
1
Mds=(Ms+(G3+G4+G5+G6)*0,5*(S2+a)-G2*(S1+a)*0,5)+Hs*h)*1,35=13,33kNm
·ð Obliczenie wartoÅ›ci obciążenia pionowego, poziomego oraz momentu od obciążeÅ„ zmiennych
Vdz=(Vz+q*Sz)*1,5=37,95kN
Hdz=Hz*1,5=3,67kN
Mdz=(Mz+q*0,5*(Sz+a)+Hz*h)*1,5=7,30kNm
·ð Obciążenia caÅ‚kowite:
Vd=158,63kN
Hd=11,23kN
Md=20,64kNm
·ð Obliczenie współczynników noÅ›noÅ›ci:
Nq=eĄtgĆ*tg2(45+Ć/2)=4,05
Nc=(Nq-1)*ctgĆ=14,36
NÒ=2(Nq-1)*tgĆ=1,30
·ð Obliczenie współczynników nachyleÅ„ podstawy fundamentu:
bq=bÒ=(1-Ä…*tgĆ)2=1
bc=bq-(1-bq)/(Nc*tgĆ)=1
Współczynniki równe 1 ponieważ fundament poziomy.
·ð Obliczenie współczynników ksztaÅ‚tu:
Sq=1+B /L *sinĆ=1
SÒ=1-0,3*B /L =1
Sc=(Sq*Nq-1)/(Nq-1)=1
Sprawdzamy zależności długości od szerokości fundamentu:
Ln<10B jeśli spełniony to L ,L=Ln
Ln>=10B jeśli spełniony to L, L ="
W tym przypadku przyjmujemy drugi przypadek i do wzorów podstawiamy ".
·ð Obliczenie Współczynników obciążenia pionowego:
ic=iq-(1-iq)/(Nc*tgĆ)=0,86
iq=[1-Hd/(Vd+a*c*ctgĆ)]2=0,89
iÒ=[1-Hd/(Vd+a*c*ctgĆ)]m+1=0,85
m=mB=[z+(B /L )]/[1+(B /L )]=2
q=Ò*Dmin=20,11
2
·ð Sprawdzenie warunku nieoderwania fundamentu od podÅ‚oża:
eB=Md/Vd<=1/6*B
eB=0,13 0,13<=0,15
warunek spełniony
·ð Obliczenie noÅ›noÅ›ci podÅ‚oża:
R=(c*Nc*bc*Sc*ic+q*Nq*bq*Sq*iq+0,5*Ò*B *NÒ*bÒ*SÒ*iÒ)*a=241,22
Sprawdzenie warunku:
Vd<=R/1,4
158,63<=172,29
Warunek spełniony
3. II stan graniczny (stan użytkowalności)
Metoda analogu edometrycznego
·ð Naprężenia pierwotne:
ìhÅ‚=Å‚g*zi
0,25m ìhÅ‚1=Å‚g*z0=20,11*0,25=5,028 kN/m2
0,75 m ìhÅ‚2=Å‚g*z1+ ìhÅ‚1=20,11*0,5+5,028=15,082 kN/m2
1,25 m ìhÅ‚3=Å‚g*z1+ ìhÅ‚1=20,11*0,5+15,082 =25,137 kN/m2
1,75 m ìhÅ‚3=35,192 kN/m2
2,25 m ìhÅ‚4=45,247 kN/m2
2,75 m ìhÅ‚5=55,192 kN/m2
3,25 m ìhÅ‚6=65,357 kN/m2
3,75 m ìhÅ‚7=75,412 kN/m2
4,25 m ìhÅ‚8 = 85,467 kN/m2
4,75 m ìhÅ‚9 = 95,192 kN/m2
5,25 m ìhÅ‚10=105,577 kN/m2
5,75 m ìhÅ‚11=115,632 kN/m2
Warunek ìzdid" 0,2*ìhÅ‚ jest speÅ‚niony
·ð Naprężenia wtórne po zrobieniu wykopu:
ìzs=q*· q-ciężar gruntu usuniÄ™ty
0 m ·=1 ìzs1=20,11*1=20,11 kN/m2
0,25 m ·=0,88 ìzs1=20,11*0,88=17,6968 kN/m2
3
0,75 m ·=0,6 ìzs1=20,11*0,6=12,066kN/m2
1,25 m ·=0,43 ìzs2=20,11*0,43=8,647 kN/m2
1,75 m ·=0,33 ìzs3=20,11*0,33=6,636 kN/m2
2,25 m ·=0,30 ìzs4=20,11*0,30=6,033 kN/m2
2,75 m ·=0,28 ìzs5=20,11*0,28=5,631 kN/m2
3,25 m ·=0,22 ìzs6=20,11*0,22=4,424 kN/m2
3,75 m ·=0,2 ìzs7=20,11*0,2=4,022 kN/m2
4,25 m ·=0,18 ìzs8=20,11*0,18=3,620 kN/m2
Dla napreżen liczonych coraz głebiej warunek SGu jest spełniony.
·ð Naprężenia dodatkowe:
qd=V/B*L L=1,0m B=1,1 m
V=Vds+Vdz-Å‚g*D=120,68+37,95-20,11*1=138,52 kN
qd=125,927 kN/m2
ìzs=qd*·
0 m ·=1 ìzd1=125,927 *1=125,927 kN/m2
0,25 m ·=0,88 ìzd2=125,927 *0,88=110,816 kN/m2
0,75 m ·=0,6 ìzd3=125,927 *0,6=75,556 kN/m2
1,25 m ·=0,43 ìzd4=125,927 *0,43=54,148 kN/m2
1,75 m ·=0,33 ìzd5=125,927 *0,33=41,556 kN/m2
2,25 m ·=0,30 ìzd6=125,927 *0,30=37,778 kN/m2
2,75 m ·=0,28 ìzd7=125,927 *0,28=35,260 kN/m2
3,25 m ·=0,22 ìzd8=125,927 *0,22=27,704 kN/m2
3,75 m ·=0,2 ìzd9=125,927 *0,2=25,185 kN/m2
4,25 m ·=0,18 ìzd810=125,927 *0,18=22,667 kN/m2
Poniżej tego poziomu warunek ìzdid" 0,2*ìhÅ‚ speÅ‚niony.
·ð Obliczanie osiadania pierwotnego i wtórnego:
Si = ìzdi*hi/M0i M0i=20000kPa
Osiadania wtórnego nie ma ponieważ wykop jest otwarty krócej niż rok.
Osiadanie pierwotne:
S1 = ìzd1*h1/M0i=125,927*1,25/20000=0,00787 m
S2 = ìzd2*h2/M0i=125,927*1,75/20000=0,00969 m
S3 = ìzd1*h1/M0i=125,927*2,25/20000=0,0085 m
4
S4 =0,00744 m
S5 =0,00675 m
S6 =0,00675 m
S7 =0,00708 m
S8 =0,00749 m
S9 =0,00658 m
S10 =0,00611 m
S11 =0,00651 m
Suma Si =0,0667 m
Sdop=0,08 m
Si 5
Politechnika Rzeszowska Rok akademicki 2013/2014
Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska
MECHANIKA GRUNTÓW I FUNDAMENTOWANIE -
LABORATORIUM
Projekt nr 1
Fundamentowanie bezpośrednie
Konsultował: Wykonał:
Mgr. inż Piotr Gąska Przemysław Korga
II BD, LP-6
6
7
1. Założenia projektowe:
Frakcje Stałe Zmienne
Nr Iłowa Pyłowa Piaskowa Il N [kN] H [kN] M [kNm] N [kN] H [kN] M [kNm]
26 16,00 41,00 8,00 0,38 70,00 5,60 8,40 24,50 2,45 3,68
Nazwa gruntu: Glina
GÄ™stość wÅ‚aÅ›ciwa: Ás=2,67
Stan gruntu: plastyczny
Wilgotność naturalna: wn=21%
Á=2,05
Gęstość objętościowa: tm-3
KÄ…t tarcia wewnÄ™trznego: Ću=12°
Spójność gruntu: cu=11kPa -> 11kN/m2
Edometryczny moduł ściśliwości:
-pierwotnej: M0=20000kPa
-wtórnej: M=24000kPa
-E0=14000kPa
Ciężar objÄ™toÅ›ciowy Òg=Á*9,81=2,051,85*9,81=20,11 kN/m3
2. Projektowanie Å‚awy fundamentowej
S1=S2=0,4m
Òbet=25kN/m3
Wymiary Å‚awy:
a=0,3m
b=1,1m
h=0,2m
Minimalna głębokość posadowienia: Dmin=1,0m
G1=h*b*Òbet=5,5 kN/m2 Òbet=25,00kN/m3
G2=S1*(D-h)*Òg=6,43/m2 Òg=20,11 kN/m3
G3=S2*h1*Ò1=1,00 kN/m2 Ò1=25,00kN/m3
G4=S2*h2*Ò2=0,96 kN/m2 Ò2=24,00kN/m3
G5=S2*h3*Ò3= 2,28 kN/m2 Ò3=19,00kN/m3
G6=S2*h4*Ò4=3,22 kN/m2 Ò4=20,11 kN/m3
"G=19,39 kNm3
·ð Obliczenie wartoÅ›ci obciążenia pionowego, poziomego oraz momentu od obciążeÅ„ staÅ‚ych:
Vds=(Vs+G1+G2+G3+G4+G5+G6)*1,35=120,68kN
Hds=Hs*1,35=7,56 kN
1
Mds=(Ms+(G3+G4+G5+G6)*0,5*(S2+a)-G2*(S1+a)*0,5)+Hs*h)*1,35=13,33kNm
·ð Obliczenie wartoÅ›ci obciążenia pionowego, poziomego oraz momentu od obciążeÅ„ zmiennych
Vdz=(Vz+q*Sz)*1,5=37,95kN
Hdz=Hz*1,5=3,67kN
Mdz=(Mz+q*0,5*(Sz+a)+Hz*h)*1,5=7,30kNm
·ð Obciążenia caÅ‚kowite:
Vd=158,63kN
Hd=11,23kN
Md=20,64kNm
·ð Obliczenie współczynników noÅ›noÅ›ci:
Nq=eĄtgĆ*tg2(45+Ć/2)=4,05
Nc=(Nq-1)*ctgĆ=14,36
NÒ=2(Nq-1)*tgĆ=1,30
·ð Obliczenie współczynników nachyleÅ„ podstawy fundamentu:
bq=bÒ=(1-Ä…*tgĆ)2=1
bc=bq-(1-bq)/(Nc*tgĆ)=1
Współczynniki równe 1 ponieważ fundament poziomy.
·ð Obliczenie współczynników ksztaÅ‚tu:
Sq=1+B /L *sinĆ=1
SÒ=1-0,3*B /L =1
Sc=(Sq*Nq-1)/(Nq-1)=1
Sprawdzamy zależności długości od szerokości fundamentu:
Ln<10B jeśli spełniony to L ,L=Ln
Ln>=10B jeśli spełniony to L, L ="
W tym przypadku przyjmujemy drugi przypadek i do wzorów podstawiamy ".
·ð Obliczenie Współczynników obciążenia pionowego:
ic=iq-(1-iq)/(Nc*tgĆ)=0,86
iq=[1-Hd/(Vd+a*c*ctgĆ)]2=0,89
iÒ=[1-Hd/(Vd+a*c*ctgĆ)]m+1=0,85
m=mB=[z+(B /L )]/[1+(B /L )]=2
q=Ò*Dmin=20,11
2
·ð Sprawdzenie warunku nieoderwania fundamentu od podÅ‚oża:
eB=Md/Vd<=1/6*B
eB=0,13 0,13<=0,15
warunek spełniony
·ð Obliczenie noÅ›noÅ›ci podÅ‚oża:
R=(c*Nc*bc*Sc*ic+q*Nq*bq*Sq*iq+0,5*Ò*B *NÒ*bÒ*SÒ*iÒ)*a=241,22
Sprawdzenie warunku:
Vd<=R/1,4
158,63<=172,29
Warunek spełniony
3. II stan graniczny (stan użytkowalności)
Metoda analogu edometrycznego
·ð Naprężenia pierwotne:
ìhÅ‚=Å‚g*zi
0,25m ìhÅ‚1=Å‚g*z0=20,11*0,25=5,028 kN/m2
0,75 m ìhÅ‚2=Å‚g*z1+ ìhÅ‚1=20,11*0,5+5,028=15,082 kN/m2
1,25 m ìhÅ‚3=Å‚g*z1+ ìhÅ‚1=20,11*0,5+15,082 =25,137 kN/m2
1,75 m ìhÅ‚3=35,192 kN/m2
2,25 m ìhÅ‚4=45,247 kN/m2
2,75 m ìhÅ‚5=55,192 kN/m2
3,25 m ìhÅ‚6=65,357 kN/m2
3,75 m ìhÅ‚7=75,412 kN/m2
4,25 m ìhÅ‚8 = 85,467 kN/m2
4,75 m ìhÅ‚9 = 95,192 kN/m2
5,25 m ìhÅ‚10=105,577 kN/m2
5,75 m ìhÅ‚11=115,632 kN/m2
Warunek ìzdid" 0,2*ìhÅ‚ jest speÅ‚niony
·ð Naprężenia wtórne po zrobieniu wykopu:
ìzs=q*· q-ciężar gruntu usuniÄ™ty
0 m ·=1 ìzs1=20,11*1=20,11 kN/m2
0,25 m ·=0,88 ìzs1=20,11*0,88=17,6968 kN/m2
3
0,75 m ·=0,6 ìzs1=20,11*0,6=12,066kN/m2
1,25 m ·=0,43 ìzs2=20,11*0,43=8,647 kN/m2
1,75 m ·=0,33 ìzs3=20,11*0,33=6,636 kN/m2
2,25 m ·=0,30 ìzs4=20,11*0,30=6,033 kN/m2
2,75 m ·=0,28 ìzs5=20,11*0,28=5,631 kN/m2
3,25 m ·=0,22 ìzs6=20,11*0,22=4,424 kN/m2
3,75 m ·=0,2 ìzs7=20,11*0,2=4,022 kN/m2
4,25 m ·=0,18 ìzs8=20,11*0,18=3,620 kN/m2
Dla napreżen liczonych coraz głebiej warunek SGu jest spełniony.
·ð Naprężenia dodatkowe:
qd=V/B*L L=1,0m B=1,1 m
V=Vds+Vdz-Å‚g*D=120,68+37,95-20,11*1=138,52 kN
qd=125,927 kN/m2
ìzs=qd*·
0 m ·=1 ìzd1=125,927 *1=125,927 kN/m2
0,25 m ·=0,88 ìzd2=125,927 *0,88=110,816 kN/m2
0,75 m ·=0,6 ìzd3=125,927 *0,6=75,556 kN/m2
1,25 m ·=0,43 ìzd4=125,927 *0,43=54,148 kN/m2
1,75 m ·=0,33 ìzd5=125,927 *0,33=41,556 kN/m2
2,25 m ·=0,30 ìzd6=125,927 *0,30=37,778 kN/m2
2,75 m ·=0,28 ìzd7=125,927 *0,28=35,260 kN/m2
3,25 m ·=0,22 ìzd8=125,927 *0,22=27,704 kN/m2
3,75 m ·=0,2 ìzd9=125,927 *0,2=25,185 kN/m2
4,25 m ·=0,18 ìzd810=125,927 *0,18=22,667 kN/m2
Poniżej tego poziomu warunek ìzdid" 0,2*ìhÅ‚ speÅ‚niony.
·ð Obliczanie osiadania pierwotnego i wtórnego:
Si = ìzdi*hi/M0i M0i=20000kPa
Osiadania wtórnego nie ma ponieważ wykop jest otwarty krócej niż rok.
Osiadanie pierwotne:
S1 = ìzd1*h1/M0i=125,927*1,25/20000=0,00787 m
S2 = ìzd2*h2/M0i=125,927*1,75/20000=0,00969 m
S3 = ìzd1*h1/M0i=125,927*2,25/20000=0,0085 m
4
S4 =0,00744 m
S5 =0,00675 m
S6 =0,00675 m
S7 =0,00708 m
S8 =0,00749 m
S9 =0,00658 m
S10 =0,00611 m
S11 =0,00651 m
Suma Si =0,0667 m
Sdop=0,08 m
Si 5
Politechnika Rzeszowska Rok akademicki 2013/2014
Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska
MECHANIKA GRUNTÓW I FUNDAMENTOWANIE -
LABORATORIUM
Projekt nr 1
Fundamentowanie bezpośrednie
Konsultował: Wykonał:
Mgr. inż Piotr Gąska Przemysław Korga
II BD, LP-6
6
Politechnika Rzeszowska Rok akademicki 2013/2014
Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska
MECHANIKA GRUNTÓW I FUNDAMENTOWANIE -
LABORATORIUM
Projekt nr 1
Fundamentowanie bezpośrednie
Konsultował: Wykonał:
Dr. inż Piotr Gąska Przemysław Korga
II BD, LP-6
7
8