Instytut Geotechniki i Hydrotechniki Politechnika Wrocławska

Zakład Mechaniki Gruntów Wydział: BLiW

ĆWICZENIE PROJEKTOWE

Nr 1

Wykonała:

Rok akademicki : 2009/10

Semestr letni 4

Prowadzący :

1. Opis projektu.

Tematem ćwiczenia jest wyznaczenie wielkości osiadania punktu A podstawy fundamentu dla budynku powyżej 11 kondygnacji. Przewidziany czas budowy – dłuższy od 1 roku.

Osiadania punktu A wywołane są obciążeniem zewnętrznym, ciężarem własnym gruntu oraz ciężarem obiektu znajdującego się nad tym punktem.

Zakres poniższego projektu obejmuje:

- opis obiektu budowlanego znajdującego się nad punktem M;

- charakterystykę geotechniczną podłoża;

- obliczenie wartości parametrów geotechnicznych związanych z poszczególnymi warstwami;

- obliczenia naprężeń;

- wyznaczenie strefy aktywnej w gruncie;

- obliczenie osiadania.

2.Charakterystyka warunków gruntowo-wodnych

(tu wstawiasz swoje rysunki analogicznie do tych )

Warstwy gruntu oraz ich miąższość :

G – glina pylasta 2,5m

Pd – pasek drobny 4m

Pg – piasek gliniasty 3m

Gz – glina zwięzła

Poziom wody gruntowej znajduje się na głębokości 2,5 m, czyli 1,4 m pod poziomem posadowienia obiektu.

3. Ustalenie wyprowadzonych wartości parametrów geotechnicznych.

Dla każdej warstwy geologicznej przyjęto parametry wg normy PN-81/b-03020 „Grunty budowlane. Posadowienie bezpośrednie budowli. Obliczenia statyczne i projektowe”.

Parametry ustalam metodą B ( na podstawie wskaźników wiodących I_D S_R I _L )

TAB. 1 Parametry Geotechniczne

Rodzaj Gruntu	Wskaźniki	ρs	ρ	wn	γs	γ	M0	M
	IC	ID	g/cm^3	[g/cm^3]	%	kN-m^3	kN-m^3	[kPa]
MSa	0,74		2,65	1,85	14	26,500	18,500	79300
Si		0,6	2,67	1,95	26	26,700	19,500	10500
SiCL	0,65		2,75	1,9	33	27,500	19,000	27200

Wzory potrzebne do obliczeń:

gęstość objętościowa gruntu: porowatość: wskaźnik porowatości: stopień rozdrobnienia:	ciężar właściwy szkieletu gruntowego: ciężar objętościowy gruntu: wilgotność naturalna:

4. Obliczenia i wykresy składowych pionowych naprężeń pierwotnych.­­­

­

gdzie

Rodzaj Gruntu	D	γ	u	σzρ	σ’zρ	Miąższość warstwy
Msa	0	18,5	0	0,00	0,00	0
	1	18,5	0	18,50	18,50	1
	2	18,5	0	37,00	37,00	1
	2,5	18,5	0	46,25	46,25	0,5
	3	18,5	0	55,50	55,50	0,5
	3,5	18,5	5	64,75	59,75	0,5
Si	4	19,5	10	74,50	64,50	0,5
	5	19,5	20	94,00	74,00	1
	6	19,5	30	113,50	83,50	1
	7	19,5	40	133,00	93,00	1
	8	19,5	50	152,50	102,50	1
	9	19,5	60	172,00	112,00	1
SiCL	10	19	70	191,00	121,00	1
	11	19	80	210,00	130,00	1
	12	19	90	229,00	139,00	1
	13	19	100	248,00	148,00	1
	14	19	110	267,00	157,00	1
	15	19	120	286,00	166,00	1
	16	19	130	305,00	175,00	1
	17	19	140	324,00	184,00	1
	18	19	150	343,00	193,00	1

5. Wyznaczenie odprężenia podłoża.

5.1 Podział wykopu na prostokąty.

(tu wstawiasz prostokąt z kartki i wypełniasz tabelkę analogicznie do tej

Wpisz Litery w naroznikach zgodie z kartką)

Nr	Nazwa	L	B	L/B
I	prostokąt ABCD	4	10	0,40
II	prostokąt ADEF	12	10	1,20
III	prostokąt AFGM	12	12	1,00
IV	prostokąt AMIB	4	12	0,33

[kPa]

Gdzie:

- η_ni – współczynnik rozkładu naprężenia w podłożu obliczono ze wzoru:

D = 2,5 [piasek drobny] [m]

γ_D= 18,5 [piasek dorbny] [kN/m³]

Ng	PROSTOKĄT I	PROSTOKĄT II	PROSTOKĄT III	PROSTOKĄT IV	∑ηn
	z	L,B	4	10	z	L,B
		z/b	l/b	ηn		z/b
	m	-	-	-	m	-
Msa	-	-	-	-	-	-
	-	-	-	-	-	-
	-	-	-	-	-	-
	0	0	0,4	0,2500	0	0
	0,5	0,05	0,4	0,2498	0,5	0,05
	1	0,1	0,4	0,2484	1	0,1
Si	1,5	0,15	0,4	0,2451	1,5	0,15
	2,5	0,25	0,4	0,2320	2,5	0,25
	3,5	0,35	0,4	0,2129	3,5	0,35
	4,5	0,45	0,4	0,1917	4,5	0,45
	5,5	0,55	0,4	0,1710	5,5	0,55
	6,5	0,65	0,4	0,1520	6,5	0,65
SiCL	7,5	0,75	0,4	0,1351	7,5	0,75
	8,5	0,85	0,4	0,1202	8,5	0,85
	9,5	0,95	0,4	0,1072	9,5	0,95
	10,5	1,05	0,4	0,0958	10,5	1,05
	11,5	1,15	0,4	0,0859	11,5	1,15
	12,5	1,25	0,4	0,0773	12,5	1,25
	13,5	1,35	0,4	0,0698	13,5	1,35
	14,5	1,45	0,4	0,0632	14,5	1,45
	15,5	1,55	0,4	0,0574	15,5	1,55

6. Naprężenia od obciążenia zewnętrznego q1

[kPa] gdzie: q1=340 kPa

η_mi – współczynnik rozkładu naprężenia (metoda punktów środkowych) odczytany z normy PN-81-B-03020

Rodzaj Gruntu		Prostokąt
		l=4 m
	z	z/b
	m	-
Msa	-	-
	-	-
	-	-
	0	0,000
	0,5	0,031
	1	0,063
Si	1,5	0,094
	2,5	0,156
	3,5	0,219
	4,5	0,281
	5,5	0,344
	6,5	0,406
SiCL	7,5	0,469
	8,5	0,531
	9,5	0,594
	10,5	0,656
	11,5	0,719
	12,5	0,781
	13,5	0,844
	14,5	0,906
	15,5	0,969

7. Wyznaczenie naprężeń od obciążenia zewnętrznego ( od sąsiada q2=300kPa)

(tutaj jak wcześniej rysujesz rysunek analogicznie do tego ponizej)

I prostokąt

II prostokąt

III prostokąt

IV prostokąt

∑ηn= (ηnI - ηnII)*2 (dlatego że prostokąty I,III i II,IV są takie same)

[kPa] gdzie: q=300 kPa

η_mi – współczynnik rozkładu naprężenia (metoda punktów narożnych) odczytany z normy

PN-81-B-03020

TAB. 4 Wartości naprężeń od obciążenia zewnętrznego q2.

PROSTOKĄT I,III	PROSTOKĄT II,IV	∑ηn	∑σzq2
	l=8	b=8
z	z/b	l/b	ηnI
[m]	[-]	[-]	[-]
0,0000	0,0000	1,0000	0,2500
0,5000	0,0625	1,0000	0,2500
1,0000	0,1250	1,0000	0,2496
1,5000	0,1875	1,0000	0,2488
2,5000	0,3125	1,0000	0,2449
3,5000	0,4375	1,0000	0,2375
4,5000	0,5625	1,0000	0,2267
5,5000	0,6875	1,0000	0,2133
6,5000	0,8125	1,0000	0,1984
7,5000	0,9375	1,0000	0,1829
8,5000	1,0625	1,0000	0,1676
9,5000	1,1875	1,0000	0,1530
10,5000	1,3125	1,0000	0,1394
11,5000	1,4375	1,0000	0,1269
12,5000	1,5625	1,0000	0,1155
13,5000	1,6875	1,0000	0,1053
14,5000	1,8125	1,0000	0,0961
15,5000	1,9375	1,0000	0,0878

8. Naprężenia całkowite.

NAPRĘŻENIA CAŁKOWITE
z
m
0,00
0,50
1,00
1,50
2,50
3,50
4,50
5,50
6,50
7,50
8,50
9,50
10,50
11,50
12,50
13,50
14,50
15,50

9. Obliczenia rozkładu naprężeń wtórnych i dodatkowych.

NAPRĘŻENIA DODATKOWE
z
[m]
0,00
0,90
1,40
1,90
2,90
3,90
4,90
5,40
5,90
6,90
7,90
8,40
8,90
9,90
10,90
11,90
12,90
13,90
14,90
15,90
16,90
17,90
18,90
19,90
20,90

gdyż:

10. Głębokość strefy aktywnej.

Rozkład naprężeń w podłożu pod budowlą wyznaczamy do głębokości Z, na której naprężenie dodatkowe od wzniesionej budowli wyniesie 30% naprężeń pierwotnych (zgodnie z normą PN-81/B-03020). Przyjmujemy, że wpływ wzniesionej budowli na odkształcenia gruntu kończy się na tej głębokości. Obszar pomiędzy podstawą fundamentu i tą głębokością nazywamy podłożem budowli.

49,8 ≤ 175*0,3 = 54,887

Z_max = 13,5m