7. WYMIAROWANIE STOPY FUNDAMENTOWEJ

1. Stopa 1 ( poz. 10 )

1. Określenie warunków gruntowo - wodnych ( podstawowe wskaźniki )

• Grunt: G ( glina ) o I_L = 0,30 „A”

ρ_S = 2,67 t/m³

ρ = 2,05t/m³

w_n = 21 %

γⁿ = 20,5 kN/m³ γ^r = 20,5 * 0,9 = 18,45 kN/m³

γⁿ_D = 20,5 kN/m³ γ^r_D = 20,5 * 0,9 = 18,45 kN/m³

γⁿ_B= 20,5 kN/m³ γ^r_B = 20,5 * 0,9 = 18,45 kN/m³

ϕⁿ = 20⁰ ϕ^r = 0,9 * 20⁰ = 18⁰

C_uⁿ = 35 kPa C_u^r = 35* 0,9 = 31,5 kPa

N_D = 5,26 N_C = 13,10 N_B = 1,04

1. Określenie obciążeń działających na stopę fundamentową:

• Przyjmuje się, że ściana zewnętrzna oparta będzia na żelbetowej podwalinie o wymiarach s = 0,25 m , h = 0,45 m

Ciężar ściany spoczywającej na podwalinie żelbetowej ( reakcja przekazana na stopę fundamentową )

0,25 m * 0,45 m * ( 6,0 - 0,3 ) m * 25 kN/m³ + [0,25 m * ( 3,5 - 0,3 ) m *

( 6,0 - 0,3 )m * 18 kN/m³ + 0,1 m * ( 3,5 - 0,3 ) m * ( 6,0 - 0,3 ) m * 0,45 kN/m³ +

0,015 m * ( 3,5 - 0,3 ) m * ( 6,0 - 0,3 ) m * 19 kN/m³ ] * 0,7 = 77,70 kN

Określenie wartości reakcji działających na stopę:

1. Maksymalny moment zginający

N_sd1 = 747,20 + 77,70 = 824,90 kN

T_sd1 = 36,99 kN

M_sd1 = 48,14 kNm

2. Maksymalna siła normalna

N_sd2 = 891,74 + 77,70 = 969,44 kN

T_sd2 = 36,72 kN

M_sd2 = 45,78 kNm

Wstępne określenie geometrii stopy

L = 1,9 m B = 1,4 m H = 0,8 m D = 1,0 m

Ciężar stopy

P = 1,9 m * 1,4 m * 0,8 m * 25 kN/m³ = 53,2 kN

Określenie wartości reakcji w poziomie posadowienia stopy

1. Maksymalny moment zginający

N_r1 = 824,90 + 53,2 = 878,10 kN

T_r1 = 36,99 kN

M₁₁ = 48,14 + 1,0 * 36,99 = 85,13 kNm

2. Maksymalna siła normalna

N_r2 = 969,44 + 53,2 = 1022,64 kN

T_r2 = 36,72 kN

M_r2 = 45,78 + 36,72 * 1,0 = 82,50 kNm

1. Określenie wartości mimośrodu obciążenia:

Do dalszych obliczeń przyjmuję wariant większego mimośrodu ( obliczenia dla maksymalnej wartości momentu zginającego )

2. Określenie wartości dalszych wskaźników:

tgφ = 0,3249

i_BL = 0,85 i_BB = 1,0

i_DL = 0,87 i_DB = 1,0

i_Cl = 0,92 i_CB = 1,0

m

L`= L - 2 * e<sub>L</sub>` = 1,90 - 2 * 0,097 = 1,706 m

B` = B = 1,4 m

3. Kontrola nośności stopy fundamentowej:

(1) m * Q_fnL> N_r

Q_{fnL =} 1752,02 kN

Przyjęto współczynnik korekcyjny m = 0,81

1752,02 * 0,81 = 1419,13 kN > 878,10 kN

Warunek spełniony

(2) m * Q_fnB> N_r

Q_{fnL =} 1932,78 kN

Przyjęto współczynnik korekcyjny m = 0,81

1932,78 * 0,81 = 1565,55 kN > 878,10 kN

Warunek spełniony

4. Określenie naprężeń pod stopą fundamentową:

5. Obliczenia wartości momentów zginających:

a_sl = 50 cm a_sb = 30 cm

II L

II B

8. Obliczenie zbrojenia stopy fundamentowej:

Beton B - 20

Stal A-I

Grubość otuliny:

- zbrojenie (założenie wstępne) φ_p = 20 mm

- grubość otuliny ( klasa środowiska - 1 )

przyjmuję wartość c₂ = 25 mm

Grubość warstwy otuliny zwiększam o Δh = 5 mm

( warunek ze względu na odchyłki przy wykonawstwie )

c = 25 + 5 = 30 mm

a = c + φ_p/2 = 30 + 20/2 = 40 mm

d = 0,80 - 0,04 = 0,76 m

z = 0,9 * d = 0,9 * 0,76 = 0,684 m

Zbrojenie w kierunku równoległym do B

- odcinek 1 - 2

- odcinek 2 - 3

• minimalna powierzchnia zbrojenia:

A_sc = 0,0015 * b * d = 0,0015 * 0,50 * 0,760 = 0,00057 m² = 5,7 cm²

Przyjmuje się zbrojenie minimalne A_sc = 9,5 cm²

OSTATECZNIE PRZYJĘTO

9 φ 12 w rozstawie co 20 cm o A_s = 10,18 cm²

Zbrojenie w kierunku równoległym do L

• minimalna powierzchnia zbrojenia:

A_sc = 0,0015 * b * d = 0,0015 * 0,30 * 0,760 = 0,000342 m² = 3,42 cm²

Przyjmuje się zbrojenie minimalne A_sc = 5,7 cm²

OSTATECZNIE PRZYJĘTO

7 φ 12 w rozstawie co 20 cm o A_s = 7,91 cm²

9. Sprawdzenie warunku na przebicie:

N_sd = q_r0max * A < N_Rd = f_ctd * b_m * d

q_r0max = 403,06 kN/m²

A = 0,0 cm²

f_ctd = 1,0 MPa

b_m = (b₁ + b₂)/2 = (30+190)/2 =110 cm

d = 0,76 m

N_sd = 0,0 < N_Rd = 1*10³ * 1,1 * 0,76 = 836,0 kN

Warunek spełniony

Przebicie nie nastąpi

2. Stopa 2 ( poz. 11 )

1. Określenie warunków gruntowo - wodnych ( podstawowe wskaźniki )

• Grunt: G ( glina ) o I_L = 0,30 „A”

ρ_S = 2,67 t/m³

ρ = 2,05t/m³

w_n = 21 %

γⁿ = 20,5 kN/m³ γ^r = 20,5 * 0,9 = 18,45 kN/m³

γⁿ_D = 20,5 kN/m³ γ^r_D = 20,5 * 0,9 = 18,45 kN/m³

γⁿ_B= 20,5 kN/m³ γ^r_B = 20,5 * 0,9 = 18,45 kN/m³

ϕⁿ = 20⁰ ϕ^r = 0,9 * 20⁰ = 18⁰

C_uⁿ = 35 kPa C_u^r = 35* 0,9 = 31,5 kPa

N_D = 5,26 N_C = 13,10 N_B = 1,04

Określenie wartości reakcji działających na stopę:

1. Maksymalny moment zginający

N_sd1 = 1209,91 kN

T_sd1 = 31,01 kN

M_sd1 = 45,22 kNm

2. Maksymalna siła normalna

N_sd2 = 1593,61 kN

T_sd2 = 0,0 kN

M_sd2 = 0,0 kNm

Wstępne określenie geometrii stopy

L = 1,9 m B = 1,4 m H = 0,8 m D = 1,0 m

Ciężar stopy

P = 1,9 m * 1,4 m * 0,8 m * 25 kN/m³ = 53,2 kN

Określenie wartości reakcji w poziomie posadowienia stopy

3. Maksymalny moment zginający

N_r1 = 1209,91 + 53,2 = 1263,11 kN

T_r1 = 31,01 kN

M₁₁ = 45,22 + 1,0 * 31,01 = 76,23 kNm

4. Maksymalna siła normalna

N_r2 = 1593,61 + 53,2 = 1646,81 kN

T_r2 = 0,0 kN

M_r2 = 0,0 kNm

1. Określenie wartości mimośrodu obciążenia:

Do dalszych obliczeń przyjmuję wariant większego mimośrodu ( obliczenia dla maksymalnej wartości momentu zginającego )

2. Określenie wartości dalszych wskaźników:

tgφ = 0,3249

i_BL = 0,95 i_BB = 1,0

i_DL = 0,95 i_DB = 1,0

i_Cl = 0,95 i_CB = 1,0

m

L`= L - 2 * e<sub>L</sub>` = 1,90 - 2 * 0,060 = 1,78 m

B` = B = 1,4 m

3. Kontrola nośności stopy fundamentowej:

(1) m * Q_fnL> N_r

Q_{fnL =} 1900,49 kN

Przyjęto współczynnik korekcyjny m = 0,81

1900,49 * 0,81 = 1539,40 kN > 1263,11kN

Warunek spełniony

(2) m * Q_fnB> N_r

Q_{fnL =} 1993,12 kN

Przyjęto współczynnik korekcyjny m = 0,81

1993,12 * 0,81 = 1614,43 kN > 1263,11 kN

Warunek spełniony

4. Określenie naprężeń pod stopą fundamentową:

5. Obliczenia wartości momentów zginających:

a_sl = 50 cm a_sb = 30 cm

II L

II B

10. Obliczenie zbrojenia stopy fundamentowej:

Beton B - 20

Stal A-I

Grubość otuliny:

- zbrojenie (założenie wstępne) φ_p = 20 mm

- grubość otuliny ( klasa środowiska - 1 )

przyjmuję wartość c₂ = 25 mm

Grubość warstwy otuliny zwiększam o Δh = 5 mm

( warunek ze względu na odchyłki przy wykonawstwie )

c = 25 + 5 = 30 mm

a = c + φ_p/2 = 30 + 20/2 = 40 mm

d = 0,80 - 0,04 = 0,76 m

z = 0,9 * d = 0,9 * 0,76 = 0,684 m

Zbrojenie w kierunku równoległym do B

- odcinek 1 - 2

- odcinek 2 - 3

• minimalna powierzchnia zbrojenia:

A_sc = 0,0015 * b * d = 0,0015 * 0,50 * 0,760 = 0,00057 m² = 5,7 cm²

Przyjmuje się zbrojenie minimalne A_sc = 9,5 cm²

OSTATECZNIE PRZYJĘTO

9 φ 12 w rozstawie co 20 cm o A_s = 10,18 cm²

Zbrojenie w kierunku równoległym do L

• minimalna powierzchnia zbrojenia:

A_sc = 0,0015 * b * d = 0,0015 * 0,30 * 0,760 = 0,000342 m² = 3,42 cm²

OSTATECZNIE PRZYJĘTO

8 φ 12 w rozstawie co 18 cm o A_s = 9,05 cm²

11. Sprawdzenie warunku na przebicie:

N_sd = q_r0max * A < N_Rd = f_ctd * b_m * d

q_r0max = 540,83 kN/m²

A = 0,0 cm²

f_ctd = 1,0 MPa

b_m = (b₁ + b₂)/2 = (30+190)/2 =110 cm

d = 0,76 m

N_sd = 0,0 < N_Rd = 1*10³ * 1,1 * 0,76 = 836,0 kN

Warunek spełniony

Przebicie nie nastąpi

---