Ćwiczenie 1A – Ława fundamentowa
1. Profil geotechniczny znajduje się na rysunku nr 1
2. Założenie szerokości fundamentu i poziomu posadowienia:
Założono:
-szerokość ławy fundamentowej B=1,8m,
-wysokość ławy fundamentowej hf=0,35m
-poziom posadowienia H=1,2m ze względu na warunki przemarzania gruntu dla lokalizacji Żywiec
3. Obliczenie mimośrodu sił działających na fundament:
3.1. Oddziaływania stałe:
$\mathrm{G1 = 0,85m*0,775m*21\ }\mathrm{\text{kN}}\mathrm{/}m^{3} = 13,834\frac{\text{kN}}{m}$;
$G2 = 0,1m*0,775m*\frac{23\text{kN}}{m^{3}} + 0,05m*0,475m*\frac{18,5\text{kN}}{m^{3}} = 2,499\frac{\text{kN}}{m}$;
$G3 = 1,8m*0,35m*\frac{25kN}{m^{3}} = 15,75\frac{\text{kN}}{m}$.
Mx=14kNm/m, V=279kN/m, Hy=10kN/m.
$e_{b} = \frac{\sum_{}^{}M_{A}}{\sum_{}^{}V} = \frac{Mx + Hy*hf - G1*0,5125m + G2*0,5125m}{V + G1 + G2 + G3} =$.$\backslash n\frac{14 + 10*0,35 - 13,834*0,5125 + 2,499*0,5125}{279 + 13,834 + 2,499 + 15,75} = 0,0376m = 3,76cm$.
Mimośród przekracza założoną wartość graniczna emax=3cm, dlatego przesunięto fundament o 5cm.
3.2 Oddziaływania stałe po przesunięciu:
$\mathrm{G1 = 0,85m*0,725m*21\ }\mathrm{\text{kN}}\mathrm{/}m^{3} = 12,941\frac{\text{kN}}{m}$;
$G2 = 0,1m*0,825m*\frac{23\text{kN}}{m^{3}} + 0,05m*0,5375m*\frac{18,5\text{kN}}{m^{3}} = 2,661\frac{\text{kN}}{m}$;
$G3 = 1,8m*0,35m*\frac{25kN}{m^{3}} = 15,75\frac{\text{kN}}{m}$.
Mx=14kNm/m, V=279kN/m, Hy=10kN/m.
$e_{b} = \frac{\sum_{}^{}M_{A}}{\sum_{}^{}V} = \frac{Mx + Hy*hf - G1*0,4875 + G2*0,5375 - G3*0,05 - V*0,05}{V + G1 + G2 + G3} =$.$\backslash n\frac{14 + 10*0,35 - 12,941*0,4875 + 2,661*0,5375 - 15,75*0,05 - 279*0,05}{279 + 12,941 + 2,661 + 15,75} = - 0,0056m = - 0,56cm$.
Po przesunięciu mimośród spełnia założone warunki wartości granicznej.
3.3 Oddziaływania stałe i zmienne (wartości charakterystyczne)
Schemat i obciążenia stałe jak w punkcie 3.2.
MxQ=10kNm/m, Vq=74kN/m, Hyq=6kN/m.
$e_{b} = \frac{\sum_{}^{}M_{A}}{\sum_{}^{}V} = \frac{\text{Mx} + \text{Hy}*hf - G1*0,4875 + G2*0,5375 - G3*0,05 - V*0,05 + \text{Mx}_{q} - V_{q}*0,05 + \text{Hy}_{q}*hf}{V + G1 + G2 + G3 + V_{q}} =$.$\backslash n\frac{14 + 10*0,35 - 12,941*0,4875 + 2,661*0,5375 - 15,75*0,05 - 279*0,05 + 10 - 74*0,05 + 6*0,35}{279 + 12,941 + 2,661 + 15,75 + 74} = 0,0174m = 1,74\text{cm}$.
Mimośród spełnia założone warunki wartości granicznej.
3.4 Oddziaływania stałe i zmienne (wartości obliczeniowe)
Schemat i obciążenia stałe jak w punkcie 3.2, obciążenia zmienne jak w punkcie 3.3.
γG=1,35, γq=1,5.
$e_{b} = \frac{\sum_{}^{}M_{A}}{\sum_{}^{}V} = \frac{\left( Mx + Hy*hf - G1*0,4875m + G2*0,5375m - G3*0,05 - V*0,05 \right)*\gamma_{G} + \left( \text{Mx}_{q} - V_{q}*0,05 + \text{Hy}_{q}*hf \right)*\gamma_{q}}{\left( V + G1 + G2 + G3 \right)*\gamma_{G} + V_{q}*\gamma_{q}} =$.$\backslash n\frac{\left( 14 + 10*0,35 - 12,941*0,4875 + 2,661*0,5375 - 15,75*0,05 - 279*0,05 \right)*1,35 + \left( 10 - 74*0,05 + 6*0,35 \right)*1,5}{\left( 279 + 12,941 + 2,661 + 15,75 \right)*1,35 + 74*1,5} = 0,0134m = 1,34cm$.
Mimośród spełnia założone warunki wartości granicznej.
3.5 Sprawdzenie, czy mimośród nie wykracza poza rdzeń przekroju:
$e_{b} < \frac{B}{6} = > 0,0134m < \frac{1,7m}{6} = 0,2833m$.
Warunek spełniony – siła obciążająca fundament znajduje się w rdzeniu przekroju ławy.
4. Sprawdzenie warunku nośności gruntu dla założonych wymiarów:
4.1 Obliczenie geometrii ławy:
B’=B-2eb=1,8m-2*0,0134m=1,773m
L’=L=10m
A’=B’*L=17,731m2
$\frac{B'}{L} = \frac{1,773}{10} = 0,1773$.
4.2 Obliczenie wartości obliczeniowych charakterystyk gruntu (piasek gliniasty) oraz wartości sił H i V:
$\gamma = 21\frac{\text{kN}}{m^{3}}$; $c^{'} = \frac{c}{1,2} = \frac{33,13}{1,2} = 27,608kPa$; φ′ = φ + 2o = 18, 9 + 2 = 20, 9o.
H=Hy+HyQ=10kN/m+6kN/m=16kN/m; V=V+G1+G2+G3+Vq=(279+12,941+2,661+15,75+74)kN/m=384,35kN/m.
4.3 Obliczenie współczynników do obliczenia nośności gruntu:
$m = m_{b} = \frac{2 + \frac{B^{'}}{l}}{1 + \frac{B^{'}}{L}} = \frac{2 + 0,1773}{1 + 0,1773} = 1,849$.
$N_{q} = e^{\text{πtgφ}} + tg^{2}\left( 45^{o} + \frac{\varphi}{2} \right) = e^{\pi tg(20,9)} + tg^{2}\left( 45^{o} + {20,9}^{o} \right) = 5,428$,
Nc = (NQ+1)ctgφ = (5,428−1)ctg(20, 9o) = 11, 596,
Nγ = 2(NQ−1)tgφ = 2(5,428−1)tg(20, 9o) = 3, 382,
bc=bq=bγ=1
$s_{q} = 1 + \frac{B^{'}}{l}sin\varphi = 1 + 0,1773*\sin\left( {20,9}^{o} \right) = 1,063$,
$s_{c} = \frac{s_{Q}N_{Q} - 1}{N_{Q} - 1} = \frac{1,063*5,428 - 1}{5,428 - 1} = 1,078$,
$s_{\gamma} = 1 - \frac{0,3B^{'}}{L} = 1 - 0,3*0,1773 = 0,947$,
$i_{q} = \left( 1 - \frac{H}{V + A^{'}c^{'}\text{ctgφ}} \right)^{m} = \left( 1 - \frac{16}{384,35 + 17,731*27,608*ctg\left( {20,9}^{o} \right)} \right)^{1,849} = 0,982$,
$i_{c} = i_{Q} - \frac{1 - i_{Q}}{N_{c}*tg\varphi} = 0,982 - \frac{1 - 0,982}{11,596*tg\left( {20,9}^{o} \right)} = 0,978$,
$i_{\gamma} = \left( 1 - \frac{H}{V + A^{'}c^{'}\text{ctgφ}} \right)^{m + 1} = \left( 1 - \frac{16}{384,35 + 17,731*27,608*ctg\left( {20,9}^{o} \right)} \right)^{1,849 + 1} = 0,973$,
$q^{'} = \sum_{}^{}{hi*\gamma i} = 0,1*23 + 0,4*18,5 = 9,7$.
4.4 Obliczenie nośności gruntu, wartości naprężeń od sił pionowych oraz procentu wykorzystania nośności gruntu:
a). Nośność gruntu pod fundamentem:
Rk = A′(c′Ncbcscic + q′Nqbqsqiq + 0, 5γB′Nγbγsγiγ)=17, 731 * (27, 608 * 11, 596 * 1 * 1, 078 * 0, 978 + 9, 7 * 5, 428 * 1 * 1, 063 * 0, 982 + 0, 5 * 21 * 1, 773 * 3, 382 * 1 * 0, 947 * 0, 973)=7987, 72kN.
b). Nośność obliczeniowa:
$Rd = \frac{\text{Rk}}{1,4} = \frac{7987,72}{1,4} = 5705,51kN$.
c). Naprężenia od sił obliczeniowych:
Vd = L((V+G1+G2+G3)*1,35+Vq*1,5) = 10 * ((279+12,941+2,661+15,75) * 1, 35 + 74 * 1, 5)=5299, 8kN.
d). Procent wykorzystania nośności fundamentu:
$\frac{\text{Vd}}{\text{Rd}} = \frac{5299,8}{5705,51} = 92,9\%$.
Warunek nośności pierwszej warstwy gruntu pod fundamentem został spełniony, wykorzystanie nośności gruntu znajduje się na poziomie 93%.
5. Sprawdzenie warunku nośności gruntu na podłożu uwarstwionym:
5.1 Schemat fundamentu zastępczego, geometria i obliczenie mimośrodu:
a). Wymiary fundamentu zastępczego:
H=1,8m > B=1,7m
$B^{''} = B + \frac{H}{3} = 1,7 + \frac{1,8}{3} = 2,3m$,
$L^{''} = L + \frac{H}{3} = 10 + \frac{1,8}{3} = 10,6m$.
A″ = B″ * L″ = 2, 3 * 10, 6 = 24, 38.
b). Obliczenie mimośrodu dla obciążeń charakterystycznych:
G1=12,941kN/m
G2=2,661kN/m
G3=15,75kN/m
$G4 = \frac{\left( B^{''} + B \right)*H}{2}*21\frac{\text{kN}}{m^{3}} = 75,6\frac{\text{kN}}{m}$.
V=279kN/m
Mx=14kNm/m
Hy=10kN/m
Vq=74kN/m
Mxq=10kNm/m
Hyq=6kN/m
$e_{b} = \frac{\sum_{}^{}M_{A}}{\sum_{}^{}V} = \frac{Mx + Hy*\left( hf + H \right) - G1*0,4875 + G2*0,5375 - G3*0,05 - V*0,05 + \text{Mx}_{q} - V_{q}*0,05 + \text{Hy}_{q}*(hf + H)}{V + G1 + G2 + G3 + G4 + V_{q}} =$.$\backslash n\frac{14 + 10*\left( 0,35 + 1,8 \right) - 12,941*0,4875 + 2,661*0,5375 - 15,75*0,05 - 279*0,05 + 10 - 74*0,05 + 6*(0,35 + 1,8)}{279 + 12,941 + 2,661 + 15,75 + 75,6 + 74} = 0,0768m = 7,68cm$.
c). Obliczenie mimośrodu dla wartości obliczeniowych:
γG=1,35, γq=1,5.
$e_{b} = \frac{\sum_{}^{}M_{A}}{\sum_{}^{}V} = \frac{\left( Mx + Hy*\left( hf + H \right) - G1*0,4875 + G2*0,5375 - G3*0,05 - V*0,05 \right)*\gamma_{G} + \left( \text{Mx}_{q} - V_{q}*0,05 + \text{Hy}_{q}*\left( hf + H \right) \right)*\gamma_{q}}{\left( V + G1 + G2 + G3 + G4 \right)*\gamma_{G} + V_{q}*\gamma_{q}} =$.$\backslash n\frac{\left( 14 + 10*\left( 0,35 + 1,8 \right) - 12,941*0,4875 + 2,661*0,5375 - 15,75*0,05 - 279*0,05 \right)*1,35 + \left( 10 - 74*0,05 + 6*\left( 0,35 + 1,8 \right) \right)*1,5}{\left( 279 + 12,941 + 2,661 + 15,75 + 75,6 \right)*1,35 + 74*1,5} = 0,0759m = 7,59cm$.
5.2 Sprawdzenie warunku nośności drugiej warstwy gruntu dla założonych wymiarów:
5.2.1 Obliczenie wartości obliczeniowych charakterystyk gruntu (piasek drobny) oraz wartości sił H i V:
$\gamma = 17,5\frac{\text{kN}}{m^{3}}$; c′ = 0; φ′ = φ + 2o = 30, 3 + 2 = 32, 3o.
H=Hy+HyQ=10kN/m+6kN/m=16kN/m; V=V+G1+G2+G3+G4+Vq=(279+12,941+2,661+15,75+75,6+74)kN/m=458,75kN/m.
5.2.2. Obliczenie współczynników do obliczenia nośności gruntu:
$m = m_{b} = \frac{2 + \frac{B^{''}}{L''}}{1 + \frac{B^{''}}{L''}} = \frac{2 + 0,217}{1 + 0,217} = 1,822$.
$N_{q} = e^{\text{πtgφ}} + tg^{2}\left( 45^{o} + \frac{\varphi}{2} \right) = e^{\pi tg(32,3)} + tg^{2}\left( 45^{o} + {32,3}^{o} \right) = 10,582$,
Nc = (NQ+1)ctgφ = (10,582−1)ctg(32, 3o) = 15, 157,
Nγ = 2(NQ−1)tgφ = 2(10,582−1)tg(32, 3o) = 12, 115,
bc=bq=bγ=1
$s_{q} = 1 + \frac{B^{'}}{l}sin\varphi = 1 + 0,217*\sin\left( {32,3}^{o} \right) = 1,116$,
$s_{c} = \frac{s_{Q}N_{Q} - 1}{N_{Q} - 1} = \frac{1,116*10,582 - 1}{10,582 - 1} = 1,128$,
$s_{\gamma} = 1 - \frac{0,3B^{'}}{L} = 1 - 0,3*0,217 = 0,935$,
$i_{q} = \left( 1 - \frac{H}{V + A^{'}c^{'}\text{ctgφ}} \right)^{m} = \left( 1 - \frac{16}{458,75 + 24,38*0*ctg\left( {32,3}^{o} \right)} \right)^{1,822} = 0,937$,
$i_{c} = i_{Q} - \frac{1 - i_{Q}}{N_{c}*tg\varphi} = 0,937 - \frac{1 - 0,937}{15,157*tg\left( {32,3}^{o} \right)} = 0,931$,
$i_{\gamma} = \left( 1 - \frac{H}{V + A^{'}c^{'}\text{ctgφ}} \right)^{m + 1} = \left( 1 - \frac{16}{458,75 + 24,38*0*ctg\left( {32,3}^{o} \right)} \right)^{1,822 + 1} = 0,905$,
$q^{'} = \sum_{}^{}{hi*\gamma i} = 0,1*23 + 0,4*18,5 + 1,8*21 = 46,575$.
5.2.3 Obliczenie nośności gruntu, wartości naprężeń od sił pionowych oraz procentu wykorzystania nośności gruntu:
a). Nośność gruntu pod fundamentem:
Rk = A″(c′Ncbcscic + q′Nqbqsqiq + 0, 5γB″Nγbγsγiγ)=24, 38 * (0 * 15, 157 * 1 * 1, 128 * 0, 931 + 46, 575 * 10, 582 * 1 * 1, 116 * 0, 937 + 0, 5 * 17, 5 * 2, 3 * 12, 115 * 1 * 0, 935 * 0, 905)=17596kN.
b). Nośność obliczeniowa:
$Rd = \frac{\text{Rk}}{1,4} = \frac{17596}{1,4} = 12569kN$.
c). Naprężenia od sił obliczeniowych:
Vd = L((V+G1+G2+G3+G4)*1,35+Vq*1,5) = 10 * ((279+12,941+2,661+15,75+75,6) * 1, 35 + 74 * 1, 5)=6304, 2kN.
d). Procent wykorzystania nośności fundamentu:
$\frac{\text{Vd}}{\text{Rd}} = \frac{6304,2}{12569} = 50,2\%$.
Druga warstwa gruntu przeniesie obciążenie wywołane przez fundament.
6. Wyznaczenie rozkładu naprężeń pod ławą fundamentową (obliczenia prowadzone tylko dla obciążeń zewnętrznych):
a). Wyznaczenie mimośrodu obliczeniowego:
$e_{b} = \frac{\left( Mx - V*0,05 + Hx*hf \right)\gamma_{G} + (Mx_{q} - V_{q} + Hy_{q})\gamma_{q}}{V\gamma_{G} + V_{q}\gamma_{q}} = \frac{\left( 14 - 279*0,05 + 10*0,35 \right)*1,35 + \left( 10 - 74*0,05 + 6*0,35 \right)*1,5}{279*1,35 + 74*1,5} = 0,0356m = 3,56cm$.
Przyjęto wartość mimośrodu eb=3,5cm.
b). Wartość naprężeń pod podstawą fundamentu i moment zginający:
$\sum_{}^{}V = V + V_{q} = 279 + 74 = 353\frac{\text{kN}}{m}$.
$q_{Ed,min} = \frac{\sum_{}^{}V}{B}\left( 1 - \frac{6*e_{b}}{B} \right) = \frac{353}{1,7}\left( 1 - \frac{6*0,035}{1,7} \right) = 182,00kPa$,
$q_{Ed,max} = \frac{\sum_{}^{}V}{B}\left( 1 + \frac{6*e_{b}}{B} \right) = \frac{353}{1,7}\left( 1 + \frac{6*0,035}{1,7} \right) = 233,30kPa$.
Moment zginający ławę obliczamy dla wspornika w przekroju przesuniętym względem lica ściany o 0,15 jej szerokości. Długość wspornika ls:
- z lewej strony fundamentu ls1 = 0, 725 + 0, 15 * 0, 25 = 0, 7625m.
- z prawej strpny fundamentu ls2 = 0, 825 + 0, 15 * 0, 25 = 0, 8625m.
Naprężenie w przekroju obliczeniowym dla prawego wspornika wyniesie:
$q_{Ed,1} = q_{Ed,max} - \frac{q_{Ed,max} - q_{Ed,min}}{B}\text{ls}_{2} = 233,30 - \frac{233,30 - 182,00}{1,8}*0,8625 = 208,719kPa$.
Moment w obliczeniowym miejscu utwierdzenia prawego wspornika wynosi:
$M = q_{Ed,1}*\text{ls}_{2}^{2}*\frac{1}{2} + \left( q_{Ed,max} - q_{Ed,1} \right)*\text{ls}_{2}^{2}*\frac{1}{2}*\frac{2}{3} = 208,719*{0,8625}^{2}*\frac{1}{2} + \left( 233,3 - 208,719 \right)*{0,8625}^{2}*\frac{1}{2}*\frac{2}{3} = 85,83kNm$.
7. Obliczenie zbrojenia na zginanie:
Przyjęto następujące parametry:
Beton C20/25, fctd=1,10MPa, fcd=14,3MPa;
Stal 34GS fyd=410MPa;
Wstępnie przyjęto pręty o średnicy 12mm;
Otulina stali zbrojeniowej c=50mm.
Rozmieszczenie zbrojenia w żelbetowej ławie fundamentowej:
$d = hf - c - \frac{\varphi}{2} = 350 - 50 - 6 = 294mm$.
$As = \frac{M}{f_{\text{yd}}*0,9*d} = \frac{85,83}{410000*0,9*0,294} = 0,0007912m^{2} = 7,912cm^{2}$.
Asmin = 0, 15%*d * L = 0, 0015 * 0, 294 * 1, 0 = 0, 000441m2 = 4, 41cm2.
Przyjęto pręty φ12 co 14cm o polu przekroju 8,07cm2/m
8. Sprawdzenie ławy fundamentowej na przebicie:
Przebicie betonu w ławie żelbetowej może nastąpić w przekrojach wyznaczonych przez przecięcie osi zbrojenia i tworzących poprowadzonych pod kątem 45o z lica ściany na połączeniu z ławą.
Naprężenia w przekrojach obliczeniowych:
$q3 = 182,00 + \left( 233,30 - 182,00 \right)*\frac{0,425}{1,5} = 196,535kPa$,
$q4 = 182,00 + \left( 233,30 - 182,00 \right)*\frac{1,5 - 0,525}{1,5} = 215,345kPa$.
Siły przebijające z obu stron fundamentu:
$P_{L} = \frac{\left( 196,535 + 182,00 \right)*0,425}{2} = 80,44kN/m$,
$P_{P} = \frac{\left( 233,30 + 215,345 \right)*0,525}{2} = 117,78kN/m$.
Większa siła działa z prawej strony fundamentu.
Obliczenie wytrzymałości przekroju na ścinanie:
$P = f_{\text{ctd}}*L*d = 1100*1*0,3 = 330\frac{\text{kN}}{m} > 117,78kN/m$.
Nie wystąpi przebicie ławy fundamentowej.
9. Obliczenie osiadań gruntu pod fundamentem:
a). Charakterystyka gruntów występujących w miejscu wykonania wykopu:
Lp. | Nazwa | Symbol | IL/ID | γ [kN/m3] | M0 [MPa] | β | M [MPa] |
---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | Piasek gliniasty | Pg | 0,27 | 21 | 23 | 0,8 | 28,75 |
2 | Piasek drobny | Pd | 0,48 | 17,5 | 60 | 0,8 | 75 |
3 | Piasek średni | Ps | 0,54 | 19 | 100 | 0,8 | 125 |
9.1. Wyznaczenie naprężeń w gruncie:
a). Naprężenia pierwotne:
σZρi = σZρ − 1 + γi * hi, u = γw * hi, σZρ′ = σZρ − u.
Grunt | z1 | z | σZρ | u | σZρ’ |
---|---|---|---|---|---|
Pg | 0 | - | 0 | 0 | 0 |
0,5 | - | 10,5 | 0 | 10,5 | |
1 | - | 21 | 0 | 21 | |
1,2 | 0 | 25,2 | 0 | 25,2 | |
1,5 | 0,3 | 31,5 | 0 | 31,5 | |
2 | 0,8 | 42 | 0 | 42 | |
2,5 | 1,3 | 52,5 | 0 | 52,5 | |
3 | 1,8 | 63 | 0 | 63 | |
Pd | 3,5 | 2,3 | 71,75 | 0 | 71,75 |
4 | 2,8 | 80,5 | 0 | 80,5 | |
4,3 | 3,1 | 85,75 | 0 | 85,75 | |
4,5 | 3,3 | 89,25 | 2 | 87,25 | |
5 | 3,8 | 98 | 7 | 91 | |
5,5 | 4,3 | 106,75 | 12 | 94,75 | |
6 | 4,8 | 115,5 | 17 | 98,5 | |
Ps | 6,5 | 5,3 | 125,5 | 22 | 103,5 |
7 | 5,8 | 135,5 | 27 | 108,5 | |
7,5 | 6,3 | 145,5 | 32 | 113,5 |
b). Odprężenie podłoża spowodowane wykonaniem wykopu:
Odprężenie gruntu obliczono metoda punktów narożnych.
Lp | z | 1=3 | 2=4 | Σηn | σzp |
---|---|---|---|---|---|
ηn | z/B | ηn | z/B | ||
1 | 0 | 0,25 | 0 | 0,25 | 0 |
2 | 0,3 | 0,249 | 0,214286 | 0,25 | 0,054545 |
3 | 0,8 | 0,2358 | 0,571429 | 0,2497 | 0,145455 |
4 | 1,3 | 0,2099 | 0,928571 | 0,2487 | 0,236364 |
5 | 1,8 | 0,1815 | 1,285714 | 0,2467 | 0,327273 |
6 | 2,3 | 0,1561 | 1,642857 | 0,2436 | 0,418182 |
7 | 2,8 | 0,1348 | 2 | 0,2394 | 0,509091 |
8 | 3,1 | 0,1239 | 2,214286 | 0,2364 | 0,563636 |
9 | 3,3 | 0,1173 | 2,357143 | 0,2342 | 0,6 |
10 | 3,8 | 0,1027 | 2,714286 | 0,2282 | 0,690909 |
11 | 4,3 | 0,0906 | 3,071429 | 0,2216 | 0,781818 |
12 | 4,8 | 0,0803 | 3,428571 | 0,2146 | 0,872727 |
13 | 5,3 | 0,0716 | 3,785714 | 0,2075 | 0,963636 |
14 | 5,8 | 0,0641 | 4,142857 | 0,2002 | 1,054545 |
15 | 6,3 | 0,0577 | 4,5 | 0,193 | 1,145455 |
c). Naprężenia od fundamentów:
Naprężenia od fundamentu A obliczono za pomocą metody punktu środkowego, naprężenia od „sąsiada” metodą punktów narożnych.
σA=208kPa
$\sigma_{B} = \frac{300}{1,1*1,8} = 151,52kPa$.
Lp. | z | 1=3 | 2=4 | Σηn | σB | σzq | |
---|---|---|---|---|---|---|---|
z/B | ηm | σA | z/B | ηn | z/B | ||
1 | 0 | 0 | 1 | 207,65 | 0 | 0,25 | 0 |
2 | 0,3 | 0,166667 | 0,97 | 201,4205 | 0,06 | 0,25 | 0,06 |
3 | 0,8 | 0,444444 | 0,87 | 180,6555 | 0,16 | 0,2496 | 0,16 |
4 | 1,3 | 0,722222 | 0,69 | 143,2785 | 0,26 | 0,2482 | 0,26 |
5 | 1,8 | 1 | 0,55 | 114,2075 | 0,36 | 0,2455 | 0,36 |
6 | 2,3 | 1,277778 | 0,46 | 95,519 | 0,46 | 0,2414 | 0,46 |
7 | 2,8 | 1,555556 | 0,38 | 78,907 | 0,56 | 0,2359 | 0,56 |
8 | 3,1 | 1,722222 | 0,34 | 70,601 | 0,62 | 0,232 | 0,62 |
9 | 3,3 | 1,833333 | 0,32 | 66,448 | 0,66 | 0,2292 | 0,66 |
10 | 3,8 | 2,111111 | 0,28 | 58,142 | 0,76 | 0,2216 | 0,76 |
11 | 4,3 | 2,388889 | 0,25 | 51,9125 | 0,86 | 0,2133 | 0,86 |
12 | 4,8 | 2,666667 | 0,22 | 45,683 | 0,96 | 0,2047 | 0,96 |
13 | 5,3 | 2,944444 | 0,18 | 37,377 | 1,06 | 0,1959 | 1,06 |
14 | 5,8 | 3,222222 | 0,17 | 35,3005 | 1,16 | 0,1871 | 1,16 |
15 | 6,3 | 3,5 | 0,14 | 29,071 | 1,26 | 0,1784 | 1,26 |
d). Wyznaczenie strefy aktywnej:
osiadania należy obliczać do poziomu, na którym σzd<0,2σzρ’.
Lp. | z | σzq | σzρ | σzd | 0,2*σzρ’ |
---|---|---|---|---|---|
1 | 0 | 207,65 | 25,2 | 182,45 | 5,04 |
2 | 0,3 | 201,4205 | 25,1496 | 176,2709 | 6,3 |
3 | 0,8 | 180,6555 | 24,4692 | 156,1863 | 8,4 |
4 | 1,3 | 143,2785 | 23,11344 | 120,1651 | 10,5 |
5 | 1,8 | 114,2378 | 21,58128 | 92,65652 | 12,6 |
6 | 2,3 | 95,57961 | 20,14488 | 75,43473 | 14,35 |
7 | 2,8 | 78,99791 | 18,85968 | 60,13823 | 16,1 |
8 | 3,1 | 70,72222 | 18,15912 | 52,5631 | 17,15 |
9 | 3,3 | 66,59952 | 17,7156 | 48,88392 | 17,45 |
10 | 3,8 | 58,35413 | 16,67736 | 41,67677 | 18,2 |
11 | 4,3 | 52,21554 | 15,73488 | 36,48066 | 18,95 |
12 | 4,8 | 46,07695 | 14,86296 | 31,21399 | 19,7 |
13 | 5,3 | 37,89217 | 14,06664 | 23,82553 | 20,7 |
14 | 5,8 | 35,90658 | 13,32072 | 22,58586 | 21,7 |
15 | 6,3 | 29,7983 | 12,63528 | 17,16302 | 22,7 |
Osiadania należy obliczać do poziomu 6,3m pod poziomem posadowienia fundamentu.
e). Obliczenie osiadań:
s=s’+s’’
$s^{'} = \sum_{}^{}\frac{\sigma_{zdsr}*h_{i}}{M_{0i}}$, $s^{''} = \sum_{}^{}\frac{\sigma_{zssr}*h_{i}}{M_{i}}$.
z | h | σzdśr | M | s’ | σzsśr | M0 | s’’ |
---|---|---|---|---|---|---|---|
0 | 0,3 | 179,3605 | 28,75 | 0,00238 | 28,35 | 23 | 0,000262957 |
0,3 | 0,5 | 166,2286 | 0,003832 | 36,75 | 0,000437384 | ||
0,8 | 0,5 | 138,1757 | 0,003395 | 47,25 | 0,000425551 | ||
1,3 | 0,5 | 106,4108 | 0,002612 | 57,75 | 0,000401973 | ||
1,8 | 0,5 | 84,04563 | 0,002014 | 67,375 | 0,000375327 | ||
2,3 | 0,5 | 67,78648 | 75 | 0,00164 | 76,125 | 60 | 0,000350346 |
2,8 | 0,3 | 56,35066 | 0,000784 | 83,125 | 0,000196797 | ||
3,1 | 0,2 | 50,72351 | 0,000457 | 86,5 | 0,000126324 | ||
3,3 | 0,5 | 45,28034 | 0,001063 | 89,125 | 0,000308097 | ||
3,8 | 0,5 | 39,07871 | 0,000906 | 92,875 | 0,000290041 | ||
4,3 | 0,5 | 33,84733 | 0,000793 | 96,625 | 0,00027365 | ||
4,8 | 0,5 | 27,51976 | 0,000679 | 101 | 0,000258486 | ||
5,3 | 0,5 | 23,20569 | 125 | 0,000518 | 106 | 100 | 0,000244637 |
5,8 | 0,5 | 19,87444 | 0,000491 | 111 | 0,000231665 | ||
6,3 | 0,5 | 16,48774 | 0,000373 | 116 | 0,000219744 | ||
Suma | 0,021937 | 0,004402979 |
s=s’+s’’=0,022m+0,004m=0,026m=26mm
Dopuszczalna wartość osiadań dla budynków wynosi 50mm. Warunki Stanu Granicznego Użytkowania zostały spełnione.