mechanika gruntów projekt

Wydział Budownictwa Wrocław, 25.04.2013r.

Lądowego i Wodnego

ĆWICZENIE PROJEKTOWE NR 1.

Rok akademicki : 2012/2013 Wykonał : Przemysław Różycki

nr indeksu: 186216

1. WSTĘP

1.1. Opis ćwiczenia i lokalizacja.

W ćwiczeniu zajmujemy się fundamentem, o posadowieniu fundamentu na głębokości 3.0 m. Wykonany ma wymiary 24x15 m, zaś usytuowany tam fundament będzie musiał przenieść obciążenia 360 kPa i 180 kPa.

1.2. Cel ćwiczenia.

Ćwiczenie projektowe ma na celu obliczenie osiadania wybranego punktu A zadanego na fundamencie, czyli osiadania gruntu znajdującego się pod nim oraz sprawdzić warunek stanu granicznego użytkowalności SLS. Wszystkie obliczenia będą prowadzone według normy budowlanej PN-81/B-03020 i Eurokodu 7.

1.3. Opis warunków gruntowo-wodnych.

nr warstwy	symbol gruntu wg PN-EN ISO 14688	symbol gruntu wg PN-81/B-03020	grupa konsolidacyjna	miąższość warstwy	I_C	I_D	stan wilgotności
1	saCl	I_p	D	1,1m	0,86
2	saSi	π	C	3,0m	0,78
3	siSa	P_π		3,4m		0,56	nw
4	clSa	P_g	C		0,48

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

W projekcie przyjmujemy proste warunki gruntowe oraz II kategorię geotechniczną

3. Ustalenie wyprowadzonych wartości parametrów geotechnicznych

nr warstwy	symbol gruntu wg PN-EN ISO 14688	symbol gruntu wg PN-81/B-03020	grupa konsolidacyjna	miąższość warstwy	I_C	I_D	I_L	stan wilgotności	ρ [t/m³]	ρ_s[t/m³]	γ [kN/m³]	γ_s [kN/m³]	W_n [%]	M_o [kPa]	β [kPa]
1	saCl	I_p	D	1,1m	0,86		0,14		2,10	2,70	20,60	26,49	18	27000	0,8
2	saSi	π	C	3,0m	0,78		0,22		2,10	2,66	20,60	26,09	18	34000	0,8
3	siSa	P_π		3,4m		0,56		nw	2,00	2,65	19,62	26,00	22	70000	0,6
4	clSa	P_g	C		0,48		0,52		2,05	2,65	20,11	26,00	19	14000	0,6

Edometryczny moduł ściśliwości wtórnej M

$$\mathbf{M =}\frac{\mathbf{M}_{\mathbf{o}}}{\mathbf{\beta}}$$

4. Wyznaczenie naprężeń pierwotnych

Warstwa gruntu symbol	Nr.	Głębokość liczona od powierzchni terenu	Miąższość warstewki	Naprężenia pionowe całkowite	Ciśnienie porowe	Naprężenia pionowe efektywne
		z [m]	h [m]	[kPa]	[kPa]	u [kPa]
saCl	1 2 3	0 0,55 1,1	0 0,55 0,55	0 11,33 22,66	0 0 0	0 11,33 22,66
saSi	4 5 6 7 8	1,7 2,3 2,9 3,5 4,1	0,6 0,6 0,6 0,6 0,6	35,02 47,38 59,74 72,10 84,46	0 0 0 0 0	35,02 47,38 59,74 72,10 84,46
siSa	9 10 11 12	4,95 5,80 6,65 7,50	0,85 0,85 0,85 0,85	101,14 117,82 134,50 151,18	8,339 16,678 25,017 33,357	92,80 101,14 109,48 117,82
clSa	13 14 15 16	8,50 9,50 10,50 11,50	1,0 1,0 1,0 1,0	171,29 191,40 211,51 231,62	43,167 52,977 62,787 72,597	128,12 138,42 148,79 159,02

z [m]

h [m]

[kPa]

u [kPa]

saCl

0,55

1,1

0,55

11,33

22,66

11,33

22,66

saSi

1,7

2,3

2,9

3,5

4,1

0,6

35,02

47,38

59,74

72,10

84,46

35,02

47,38

59,74

72,10

84,46

siSa

4,95

5,80

6,65

7,50

0,85

101,14

117,82

134,50

151,18

8,339

16,678

25,017

33,357

92,80

101,14

109,48

117,82

clSa

8,50

9,50

10,50

11,50

1,0

171,29

191,40

211,51

231,62

43,167

52,977

62,787

72,597

128,12

138,42

148,79

159,02

5. Wyznaczenie odprężeń podłoża od wykonanego wykopu

W zawiązku z wykonaniem wykopu fundamentowego na skutek odciążenia podłoża o ciężar usuniętego gruntu dochodzi do odprężenia gruntu. Naprężenia pierwotne ulegają zmniejszeniu do wartości tzw. naprężeń minimalnych.

Przyjmujemy z=3,0m

Lp.	Numer wydzielonego prostokąta	L	B	L/B
1	I(ABCD)	7	7	1
2	II(ADEF)	17	7	2,43
3	III(AFGH)	17	7	2,43
4	IV(ABHI)	7	7	1

Warstwa gruntu symbol	Nr.		Miąższość warstewki	KWADRAT I	KWADRAT II	KWADRAT III	KWADRAT IV
				Z/B	n	Z/B	n	Z/B	n
		z [m]	h [m]
saSi	1	0	0	0,00	0,25	0,00	0,25	0,0	0,25
	2	0,55	0,55	0,08	0,2499	0,08	0,2499	0,1	0,2499
	3	1,1	0,55	0,16	0,2493	0,16	0,2496	0,2	0,2496
siSa	4	1,95	0,85	0,28	0,2463	0,28	0,2478	0,3	0,2478
	5	2,8	0,85	0,40	0,2401	0,40	0,2441	0,4	0,2441
	6	3,65	0,85	0,52	0,2306	0,52	0,2383	0,5	0,2383
	7	4,5	0,85	0,64	0,2183	0,64	0,2307	0,6	0,2307
clSa	8	5,5	1	0,79	0,2017	0,79	0,22	0,8	0,22
	9	6,5	1	0,93	0,184	0,93	0,2082	0,9	0,2082
	10	7,5	1	1,07	0,1666	1,07	0,196	1,1	0,196
	11	8,5	1	1,21	0,15	1,21	0,1838	1,2	0,1838

6. Naprężenia od obciążenia zewnętrznego (q=180 kPa)

Lp.	Numer wydzielonego prostokąta	L	B	L/B
1	I(ABEF)	15	7	2,14
2	II(AIGF)	15	5	3
3	III(ABCD)	7	7	1
4	IV(ADHI)	7	5	1,4

Warstwa gruntu symbol	Nr.		Miąższość warstewki	PROSTOKĄT I	PROSTOKĄT II	PROSTOKĄT III	PROSTOKĄT IV
				Z/B	n	Z/B	n	Z/B	n
		z [m]	h [m]
saSi	1	0	0	0,00	0,25	0,00	0,25	0,0	0,25
	2	0,55	0,55	0,08	0,2499	0,11	0,2499	0,1	0,2499
	3	1,1	0,55	0,16	0,2496	0,22	0,2489	0,2	0,2493
siSa	4	1,95	0,85	0,28	0,2478	0,39	0,2446	0,3	0,2463
	5	2,8	0,85	0,40	0,244	0,56	0,2364	0,4	0,2401
	6	3,65	0,85	0,52	0,2381	0,73	0,2249	0,5	0,2306
	7	4,5	0,85	0,64	0,2303	0,90	0,2116	0,6	0,2183
clSa	8	5,5	1	0,79	0,2193	1,10	0,1951	0,8	0,2017
	9	6,5	1	0,93	0,2072	1,30	0,179	0,9	0,184
	10	7,5	1	1,07	0,1945	1,50	0,1638	1,1	0,1666
	11	8,5	1	1,21	0,1819	1,70	0,1498	1,2	0,15

7. Naprężenia od obiektu znajdującego się bezpośrednio nad punktem A

q=360 kPa

Warstwa gruntu symbol	Nr.		Miąższość warstewki	L/B

		z [m]	h [m]		z/B	n	σ_zqI
saSi	1	0	0	1	0,00	1	360
	2	0,55	0,55		0,05	0,999	359,64
	3	1,1	0,55		0,09	0,996	358,56
siSa	4	1,95	0,85		0,16	0,981	353,16
	5	2,8	0,85		0,23	0,952	342,72
	6	3,65	0,85		0,30	0,911	327,96
	7	4,5	0,85		0,38	0,845	304,2
clSa	8	5,5	1		0,46	0,787	283,32
	9	6,5	1		0,54	0,712	256,32
	10	7,5	1		0,63	0,625	225
	11	8,5	1		0,71	0,558	200,88

8. Suma naprężeń od obciążeń zewnętrznych.

Warstwa gruntu symbol	Nr.		Miąższość warstewki			Suma

		z [m]	h [m]	σ_zqI	σ_zqII
saSi	1	0	0	360	0,00	360,00
	2	0,55	0,55	359,64	0,02	359,66
	3	1,1	0,55	358,56	0,09	358,65
siSa	4	1,95	0,85	353,16	0,49	353,65
	5	2,8	0,85	342,72	1,30	344,02
	6	3,65	0,85	327,96	2,47	330,43
	7	4,5	0,85	304,2	3,92	308,12
clSa	8	5,5	1	283,32	5,72	289,04
	9	6,5	1	256,32	7,51	263,83
	10	7,5	1	225	9,02	234,02
	11	8,5	1	200,88	10,24	211,12

9. Wyznaczenie naprężeń wtórnych i dodatkowych.

Warstwa gruntu symbol	Nr.		Miąższość warstewki

		z [m]	h [m]	σ_zq	σ_zs	σ_zd
saSi	1	0	0	360,00	61,80	298,20
	2	0,55	0,55	359,66	61,78	297,88
	3	1,1	0,55	358,65	61,66	296,99
siSa	4	1,95	0,85	353,65	61,07	292,58
	5	2,8	0,85	344,02	59,85	284,17
	6	3,65	0,85	330,43	57,96	272,47
	7	4,5	0,85	308,12	55,50	252,63
clSa	8	5,5	1	289,04	52,12	236,92
	9	6,5	1	263,83	48,48	215,35
	10	7,5	1	234,02	44,82	189,20
	11	8,5	1	211,12	41,26	169,86

10. Obliczenie osiadań

Obliczenie osiadania punktu A obejmuje warstwy znajdujące się poniżej tego punktu, ale

powyżej dolnej granicy oddziaływania budowlanego.

Warstwa gruntu symbol	Nr.		Miąższość warstewki

		z [m]	h [m]	qzs	qzd	qzsi	qzdi	m0	m	si'	si''	si
saSi	1	0	0	61,80	298,20			34000	42500	0	0	0
	2	0,55	0,55	61,78	297,88	61,79	298,04	34000	42500	0,004821	0,0008	0,005621
	3	1,1	0,55	61,66	296,99	61,72	297,43	34000	42500	0,004811	0,000799	0,00561
siSa	4	1,95	0,85	61,07	292,58	61,37	294,78	70000	116667	0,003579	0,000447	0,004027
	5	2,8	0,85	59,85	284,17	60,46	288,37	70000	116667	0,003502	0,00044	0,003942
	6	3,65	0,85	57,96	272,47	58,90	278,32	70000	116667	0,00338	0,000429	0,003809
	7	4,5	0,85	55,50	252,63	56,73	262,55	70000	116667	0,003188	0,000413	0,003601
clSa	8	5,5	1	52,12	236,92	53,81	244,77	14000	23333	0,017484	0,002306	0,01979
	9	6,5	1	48,48	215,35	50,30	226,14	14000	23333	0,016153	0,002156	0,018308
	10	7,5	1	44,82	189,20	46,65	202,28	14000	23333	0,014448	0,001999	0,016447
	11	8,5	1	41,26	169,86	43,04	179,53	14000	23333	0,012824	0,001844	0,014668
											SUMA	0,095824

Osiadanie punktu A : s=0,095824≈ 9,58 cm

S ≤ S_dop

9,58cm> 8cm

11. Wnioski

Wyliczone osiadanie przekroczy dopuszczalne wartości osiadań według normy
PN-81-B-03020

Wyszukiwarka