Politechnika Wrocławska Studia dzienne inżynierskie

Instytut Geotechniki i Hydrotechniki Rok akademicki 2008/2009

Zakład geomechaniki i Budownictwa Podziemnego Rok studiów II, semestr 4

ĆWICZENIE PROJEKTOWE NR 1

TEMAT: OBLICZENIE OSIADAŃ OBIEKTU BUDOWLANEGO

Sporządził: Michał Nycz                                                     Sprawdzający: dr inż. Joanna Stróżyk

Wtorek P 9.15 - 11:00

1. Wstęp

1. Opis obiektu

Niniejsze opracowanie „Obliczanie osiadań obiektu budowlanego”, wykonano
w ramach ćwiczeń projektowych z mechaniki gruntów. Termin zakończenia - 28 kwietnia 2009 r.

2. Cel i zakres prac

Celem opracowania jest określenie warunków geologiczno - inżynierskich, oraz dla wskazanego fundamentu obliczenie osiadań punktu środkowego jego podstawy dla potrzeb posadowienia obiektu budowlanego na podstawie wydanego przez prowadzącego tematu ćwiczenia projektowego, oraz porównanie uzyskanych wartości z warunkiem II stanu granicznego wg PN-81/B - 03020.

ZAKRES PRAC:

1. Przerysowanie tematu projektowego,

2. Określenie stopnia złożoności warunków geotechnicznych i określenie kategorii geotechnicznej,

3. Obliczenia i wykonanie wykresów składowych naprężeń pionowych: pierwotnych, wtórnych i dodatkowych,

4. Obliczenie wielkości osiadań,

5. Opracowanie tekstowe,

6. Analiza uzyskanych wartości osiadania oraz sprawdzenie warunku II stanu granicznego.

1. Opis tematu projektowego

Tematem projektu jest obliczenie wielkości osiadań punktu środkowego (A) wskazanego fundamentu pod budynkiem o wysokości powyżej 11 kondygnacji. Dokładny plan położenia obiektu przedstawiony jest na rys. nr 1. Dopuszczalne przemieszczenia, zgodnie z warunkiem II stanu granicznego wg PN-81/B - 03020 - Sdop = 8cm. Na terenie planowanego posadowienia mamy do czynienia z prostymi warunkami gruntowymi. Poziom wody znajduje się poniżej projektowanego poziomu posadowienia. Możemy tu zaobserwować jednorodne, równoległe warstwy gruntów, oraz brak niekorzystnych zjawisk geologicznych (typu - kras, osuwisko). Na podstawie złożoności warunków geotechnicznych oraz informacji o rodzaju konstrukcji dane podłoże budowlane możemy zaliczyć do II kategorii geotechnicznej.

2. Warunki gruntowo - wodne

Podłoże składa się z czterech warstw gruntu (rys. nr 2) - Iłu piaszczystego (miąższość 2m), pospółki gliniastej (miąższość 2,2m), żwiru (miąższość 1,4m) oraz piasku drobnego (miąższość 7,2m). Zwierciadło wody gruntowej znajduje się na głębokości 4,5m od powierzchni terenu, zatem znajduje się w warstwie żwirowej. Tabela przedstawia charakterystyczne gęstości oraz wilgotność gruntów - wg PN-81/B - 03020:

Ż
Ż

2. Przyjęcie parametrów geotechnicznych do obliczeń

Metoda A - polega na bezpośrednim oznaczaniu wartości parametru za pomocą polowych lub laboratoryjnych badań gruntów, wykonywanych zgodnie z PN-74/B-04452 i PN-75/B-04481 oraz innymi wymaganiami

Metoda B - polega na oznaczaniu wartości parametru na podstawie ustalonych zależności korelacyjnych miedzy parametrami fizycznymi lub wytrzymałościowymi a innym parametrem (np. IL lub ID) wyznaczanym metoda A.

Metoda C - polega na przyjęciu wartości parametrów określonych na podstawie praktycznych doświadczeń budownictwa na innych podobnych terenach, uzyskanych dla budowli
o podobnej konstrukcji i zbliżonych obciążeniach.

Parametry geotechniczne przyjmuje wg wersji B wg polskiej normy

Założenie analogu enometrycznego - jednoosiowy stan odkształceń, trójosiowy stan naprężenia.

	0,27	0		2,70	1,95		25		1,56		0,42		0,73	27,07	0,92	26,49	19,13	9,53
	0,17	0		2,65	2,20		9		2,02		0,24		0,31	11,81	0,76	26,00	21,58	12,18
Ż	0	0,43		2,65	1,90		12		1,70		0,36		0,56	21,21	0,57	26,00	18,64	10,24
Ż	0	0,43		2,65	2,05		18		1,74		0,34		0,53	19,83	0,91	26,00	20,11	10,49
	0	0,53		2,65	1,90		24		1,53		0,42		0,73	27,53	0,87	26,00	18,64	9,25
			19,53			20000		0,80		25000
			22,18			40000		0,75		53333
Ż			20,24			140000		1,00		140000
Ż			20,49			140000		1,00		140000
			19,25			61000		0,80		76250

strona

1. z = 0

2. z = 2 m

3. z = 4,2 m

4. z = 4,5 m

5. z = 5,6m

6. z = 13,6m

4. Podział podłoża na warstewki obliczeniowe

5. Odprężenie podłoża (str. 12)

6. 
   Obliczenie naprężeń od fundamentu 1 (str. 13)

7. Obliczenie naprężeń od fundamentu 2 (str.14)

8. Zestawienie naprężeń (str. 15)

0		0	0,00	0,2500	0,00	0,2500	28,69
1		0,5	0,08	0,2499	0,04	0,2500	28,69
2		1,2	0,20	0,2490	0,09	0,2497	28,62
3		1,9	0,32	0,2464	0,14	0,2489	28,43
4		2,7	0,45	0,2407	0,19	0,2470	27,99
5		3	0,50	0,2378	0,21	0,2460	27,76
6		3,5	0,58	0,2321	0,25	0,2438	27,32
7		4,1	0,68	0,2241	0,29	0,2406	26,67
8		4,9	0,82	0,2119	0,35	0,2352	25,66
9		5,7	0,95	0,1987	0,41	0,2287	24,53
10		6,5	1,08	0,1852	0,46	0,2213	23,32
11		7,3	1,22	0,1717	0,52	0,2132	22,09
12		8,1	1,35	0,1588	0,58	0,2046	20,86
13		8,9	1,48	0,1465	0,64	0,1958	19,65
14		9,7	1,62	0,1351	0,69	0,1869	18,48
15		10,5	1,75	0,1246	0,75	0,1780	17,37
16		11,3	1,88	0,1149	0,81	0,1693	16,31
17		11,575	1,93	0,1117	0,83	0,1664	15,96
18		12,1	2,02	0,1060	0,86	0,1609	15,32

0		0	0,00	1	170,00
1		0,5	0,05	0,9995	169,92
2		1,2	0,12	0,9937	168,93
3		1,9	0,19	0,9771	166,11
4		2,7	0,27	0,9428	160,28
5		3	0,30	0,9261	157,44
6		3,5	0,35	0,8944	152,04
7		4,1	0,41	0,8515	144,76
8		4,9	0,49	0,7898	134,26
9		5,7	0,57	0,7265	123,50
10		6,5	0,65	0,6646	112,99
11		7,3	0,73	0,6061	103,03
12		8,1	0,81	0,5517	93,80
13		8,9	0,89	0,5021	85,35
14		9,7	0,97	0,4571	77,70
15		10,5	1,05	0,4166	70,82
16		11,3	1,13	0,3802	64,64
17		11,575	1,16	0,3686	62,67
18		12,1	1,21	0,3477	59,11

0		0	0,00	0,2500	0,00	0,2500	0,00
1		0,5	0,04	0,2499	0,06	0,2499	0,00
2		1,2	0,09	0,2486	0,13	0,2485	0,04
3		1,9	0,15	0,2449	0,21	0,2445	0,13
4		2,7	0,21	0,2374	0,30	0,2364	0,36
5		3	0,23	0,2337	0,33	0,2324	0,47
6		3,5	0,27	0,2268	0,39	0,2249	0,70
7		4,1	0,32	0,2176	0,46	0,2147	1,04
8		4,9	0,38	0,2043	0,54	0,2000	1,55
9		5,7	0,44	0,1908	0,63	0,1850	2,11
10		6,5	0,50	0,1776	0,72	0,1702	2,67
11		7,3	0,56	0,1649	0,81	0,1561	3,19
12		8,1	0,62	0,1531	0,90	0,1429	3,67
13		8,9	0,68	0,1421	0,99	0,1308	4,07
14		9,7	0,75	0,1320	1,08	0,1197	4,40
15		10,5	0,81	0,1226	1,17	0,1097	4,66
16		11,3	0,87	0,1140	1,26	0,1006	4,84
17		11,575	0,89	0,1113	1,29	0,0977	4,89
18		12,1	0,93	0,1062	1,34	0,0924	4,96

0		0	170,00	28,69	28,69	141,31	28,69	8,61
1		0,5	169,92	28,69	28,69	141,23	38,26	11,48
2		1,2	168,97	28,62	28,62	140,34	53,37	16,01
3		1,9	166,25	28,43	28,43	137,82	68,47	20,54
4		2,7	160,64	27,99	27,99	132,65	85,74	25,72
5		3	157,91	27,76	27,76	130,15	91,33	27,40
6		3,5	152,75	27,32	27,32	125,43	96,57	28,97
7		4,1	145,80	26,67	26,67	119,13	102,87	30,86
8		4,9	135,81	25,66	25,66	110,15	110,27	33,08
9		5,7	125,61	24,53	24,53	101,08	117,67	35,30
10		6,5	115,65	23,32	23,32	92,33	125,07	37,52
11		7,3	106,22	22,09	22,09	84,13	132,46	39,74
12		8,1	97,46	20,86	20,86	76,61	139,86	41,96
13		8,9	89,43	19,65	19,65	69,78	147,26	44,18
14		9,7	82,11	18,48	18,48	63,63	154,66	46,40
15		10,5	75,48	17,37	17,37	58,11	162,06	48,62
16		11,3	69,48	16,31	16,31	53,17	169,46	50,84
17		11,575	67,56	15,96	15,96	51,60	172,01	51,60
18		12,1	64,07	15,32	15,32	48,75	176,86	53,06

Pusta ma być

9. Obliczenie osiadań (tabela - str. 18)

10. Podsumowanie i wnioski końcowe

Zatem spełniony jest warunek dopuszczalnych przemieszczeń zgodnie z warunkiem II stanu granicznego wg PN-81/B - 03020. Grunt budowlany, na którym zostały przeprowadzone badania oraz stosowne obliczenia jest w stanie przenieść naprężenia, jakie powstaną na wskutek wybudowania projektowanego budynku o wysokości powyżej 11 kondygnacji. Osiadanie badanego gruntu nie przekroczy dopuszczalnych osiadań określonych polską normą budowlaną PN-81/B - 03020.

Nr warstewki
0		0	28,69	141,31
										141,27	28,69	20000	25000	0,0035	0,0006	0,4
					1		0,5	28,69	141,23
																	140,79	28,66	20000	25000	0,0049	0,0008	0,6
					2		1,2	28,62	140,34
																	139,08	28,52	40000	53333	0,0024	0,0004	0,3
					3		1,9	28,43	137,82
																	135,24	28,21	40000	53333	0,0027	0,0004	0,3
					4		2,7	27,99	132,65
																	131,40	27,88	40000	53333	0,0010	0,0002	0,1
					5		3	27,76	130,15
																	127,79	27,54	140000	140000	0,0005	1E-04	0,1
					6		3,5	27,32	125,43
																	122,28	26,99	140000	140000	0,0005	0,0001	0,1
					7		4,1	26,67	119,13
																	114,64	26,17	140000	140000	0,0007	0,0001	0,1
					8		4,9	25,66	110,15
																	105,61	25,10	61000	76250	0,0014	0,0003	0,2
					9		5,7	24,53	101,08
																	96,70	23,93	61000	76250	0,0013	0,0003	0,2
					10		6,5	23,32	92,33
																	88,23	22,71	61000	76250	0,0012	0,0002	0,1
					11		7,3	22,09	84,13
																	80,37	21,47	61000	76250	0,0011	0,0002	0,1
					12		8,1	20,86	76,61
																	73,19	20,25	61000	76250	0,0010	0,0002	0,1
					13		8,9	19,65	69,78
																	66,70	19,06	61000	76250	0,0009	0,0002	0,1
					14		9,7	18,48	63,63
																	60,87	17,92	61000	76250	0,0008	0,0002	0,1
					15		10,5	17,37	58,11
																	55,64	16,84	61000	76250	0,0007	0,0002	0,1
					16		11,3	16,31	53,17
																	52,38	16,14	61000	76250	0,0002	6E-05	0,0
					17		11,575	15,96	51,60
															Suma:	3,0

7 | Strona

Dwie strony dodatkowe

---