Kopia fudamenty projekt 2

FUNDAMENTOWANIE

Ćwiczenie projektowe nr 2

STOPA FUNDAMENTOWA OBCIĄŻONA MIMOŚRODOWO

W OBU KIERUNKACH

Wykonał:

I. PODEJŚCIE OBICZENIOWE 3, KONBINACJA CZĘŚCIOWYCH WSPÓŁCZYNNIKÓW:

A1 + M2 + R3

  1. Zebranie obciążeń występujących w poziomie posadowienia stopy fundamentowej

Przyjęto:

- obciążenia charakterystyczne (stałe) przekazywane przez słup

Vs k,G = 784,0 kN

- obciążenia obliczeniowe (stałe) przekazywane przez słup

Vsd,G = Vs k,G * γG = 784,0 * 1,35 = 1058,4 kN

- obciążenia charakterystyczne (zmienne) przekazywane przez słup

Vs k,Q = 396,0 kN/m

- obciążenia obliczeniowe (zmienne) przekazywane przez słup

Vsd,Q = Vs k,Q * γQ = 396,0 * 1,5 = 594,0 kN

- całkowite obciążenie obliczeniowe przekazywane przez słup

Vsd = Vsd,G + Vsd,Q = 1058,4 + 594,0 = 1652,4 kN

Moment zginający działający w płaszczyźnie równoległej do B:

- od obciążeń stałych (wartość charakterystyczna)

MBk,G = 74,3 kNm

- od obciążeń stałych (wartość obliczeniowa)

MBd,G = MBk,G * γG = 74,3 * 1,35 = 100,305 kNm

- od obciążeń zmiennych (wartość charakterystyczna)

MBk,Q = 40,0 kNm

- od obciążeń zmiennych (wartość obliczeniowa)

MBd,Q = MBkQ * γQ = 40,0 * 1,5 = 60,0 kNm

Całkowity obliczeniowy moment zginający przekazywany przez słup:

MBd = MBd,G + MBd,Q = 100,305 + 60,0 = 160,305 kNm

Składowa pozioma obciążenia w płaszczyźnie równoległej do B:

- poziome obciążenia charakterystyczne (stałe) przekazywane przez słup

HBk,G = 21,5 kN

- poziome obciążenia obliczeniowe (stałe) przekazywane przez słup

HBd,G = HBk,G * γG = 21,5 * 1,35 = 29,025 kN

- poziome obciążenia charakterystyczne (zmienne) przekazywane przez słup

HBk,Q = 12,6 kN

- poziome obciążenia obliczeniowe (zmienne) przekazywane przez słup

HBd,Q = HBk,Q * γQ = 12,6 * 1,5 = 18,75 kN

Całkowita składowa pozioma (wartość obliczeniowa) przekazywany przez słup:

HBd = HBd,G + HBd,Q = 29,025 + 18,75 = 47,775 kNm

Moment zginający działający w płaszczyźnie równoległej do L:

- od obciążeń stałych (wartość charakterystyczna)

MLk,G = 99,8 kNm

- od obciążeń stałych (wartość obliczeniowa)

MLd,G = MLk,G * γG = 99,8 * 1,35 = 134,73 kNm

- od obciążeń zmiennych (wartość charakterystyczna)

MLk,Q = 51,0 kNm

- od obciążeń zmiennych (wartość obliczeniowa)

MLd,Q = MLkQ * γQ = 51,0 * 1,5 = 76,5kNm

Całkowity obliczeniowy moment zginający przekazywany przez słup:

MLd = MLd,G + MLd,Q = 134,73 + 76,5 = 211,23 kNm

Składowa pozioma obciążenia w płaszczyźnie równoległej do L:

- poziome obciążenia charakterystyczne (stałe) przekazywane przez słup

HLk,G = 54,0 kN

- poziome obciążenia obliczeniowe (stałe) przekazywane przez słup

HLd,G = HLk,G * γG = 54,0 * 1,35 = 72,9 kN

- poziome obciążenia charakterystyczne (zmienne) przekazywane przez słup

HLk,Q = 26,8 kN

- poziome obciążenia obliczeniowe (zmienne) przekazywane przez słup

HLd,Q = HLk,Q * γQ = 26,8 * 1,5 = 40,2 kN

Całkowita składowa pozioma (wartość obliczeniowa) przekazywany przez słup:

HLd = HLd,G + HLd,Q = 72,9 + 40,2 = 113,1 kNm

Przyjęto wymiary stopy fundamentowej:

szerokość stopy – B = 5m

długość stopy – L = 5,9m

wysokość stopy – hs =0,8m

głębokość posadowienia – D = 1,2m

grubość posadzki – dp=0,1m

przekrój słupa – asB = 0,4 ; asL = 0,6

- ciężar własny stopy fundamentowej (wartość charakterystyczna)

Gk,st = B * L * hs * γb * = 5 * 5,9 * 0,8 * 25 = 590 kN

- ciężar własny stopy fundamentowej (wartość obliczeniowa)

Gd,st = Gk,st * γG = 590* 1,35 = 796,5 kN

- ciężar posadzki na odsadzkach (wartość charakterystyczna)

Gk,p = (B * L – asB * asL)*dp * γp = (5,0 * 5,9 - 0,4 * 0,6) * 0,1 * 21 = 61,446 kN

Gk,p = Gk,p * γG = 61,446 * 1,35 = 82,95 kN

- ciężar gruntu na odsadzkach (wartość obliczeniowa)

Gk,gr = (B * L – asB * asL)* hgr * γgr = (5 *5,9 – 0,4 * 0,6) * 0,3 * 22 = 193,116 kN

Gd,gr = Gk,gr * γG = 193,116 * 1,35 = 260,706 kN

Całkowite obciążenie obliczeniowe występujące w poziomie posadowienia fundamentu wynosi :

Vd = Vsd + Gd,st + Gd,p + Gd,gr = 1652,4 + 796,5 + 82,95 + 260,706 = 2792,56 kN

2. Obliczanie nośności stopy fundamentowej

Wartości charakterystyczne parametrów geotechnicznych gruntu w poziomie posadowienia wynoszą:

Φk’ = 170 (tan Φk’ = 0,306)

γk = 21 kN/m3

ck’ = 29,0 kPa

W przyjętej kombinacji częściowych współczynników (M2) zastosowano następujące współczynniki do parametrów gruntu:

- współczynnik do tangensa kąta tarcia wewnętrznego gruntu γφ’ = 1,25

- współczynnik do spójności gruntu γc’ = 1,25

- współczynnik do ciężaru objętościowego gruntu γγ = 1,0

Stąd wynika:

tan φd’ = tan Φk’ ÷ γφ = 0,306 ÷ 1,25 = 0,245

φd’ = arc (tan φd’) = arc 0,245 = 13,570 ctan φd’ = 1 ÷ 0,245 = 4,08

c’d = ck ÷ γc’ = 30÷12,5 = 23,2 kPa

γ’d = γk ÷ γγ = 21 ÷ 1,0 = 21 kN/m3

2.2 Obliczenie nośności obliczeniowej podłoża

- współczynnik nośności

Nq = eπ0,245 tan2(45+φ÷2)

Nc = (Nq - 1) ctan φ

Ny = 2(Nq - 1) tan φ, jeżeli σ ≥ φ ÷ 2 (dla szorstkiej podstawy)

Nq = eπ0,245 tan2(45+13,570 ÷2) = 3,477

Nc = (3,477-1) * 4,08 = 10,106

Ny = 2(3,477 - 1) * 0,245= 1,214

- współczynnik nachylenia podstawy fundamentu

bc = bq = by = 1

- współczynnik kształtu terenu

Sq = 1+(B’÷L’)* sin φ (dla prostokąta)

Sγ = 1 - 0,3 (B’ ÷ L’) (dla prostokąta)

Sc = ( Sq * Nq-1) ÷ (Nq-1) (dla prostokąta)

Obliczenia efektywnego pola powierzchni stopy fundamentowej A’= B’ * L’

Mimośrody wypadkowych obciążeń względem środka podstawy stopy fundamentowej wynoszą:

w płaszczyźnie równoległej do B:

eB = (MBd + HBd * h) ÷ Vd = (160,305 + 47,925 * 0,8) ÷ 2792,56 = 0,07m

eB$\frac{B}{6}$ warunek zostaje spełniony

w płaszczyźnie równoległej do L:

eL = (MLd + HLd * h) ÷ Vd = (211,23 + 113,1 * 0,8) ÷ 2792,56 = 0,108m

eL$\frac{L}{6}$ warunek zostaje spełniony

Efektywne wymiary stopy fundamentowej wynoszą:

B’ = B – 2eB = 5 – 2 * 0,07 = 4,86m

L’ = L – 2eL = 5,9 – 2 * 0,108 = 5,68m

Stąd:

Sq= 1 + (4,86 ÷ 5,68) * sin 13,570 = 1,201

Sγ= 1 - 0,3 * (4,86 ÷ 5,68) = 0,744

Sc= (Sq * Nq-1) ÷ (Nq-1) = (1,201 * 3,477 – 1) ÷ (3,477 - 1) = 1,282

- współczynnik nachylenia obciążenia, spowodowanego obciążeniem poziomym H:

ic = iq – (1 –iq) ÷ (Nc tanφ’)

iq = [1- H ÷ (V + A’c’ ctanφ’)]m

iγ = [1- H ÷ (V + A’c’ ctanφ’)]m+1

gdzie:

m = mB= [2+(B’ ÷ L’)] ÷ [1+(B’ ÷ L’)] gdy H działa w kierunku B’

m = mL= [2+(L’ ÷ B’)] ÷ [1+(L’ ÷ B’)] gdy H działa w kierunku L’

m = mB= [2+(4,86 ÷ 5,68)] ÷ [1+(4,86 ÷ 5,68)] = 1,539

m = mL= [2+(5,68 ÷ 4,86)] ÷ [1+(5,68 ÷ 4,86)] = 1,461

HBd = 47,925kN; HLd = 113,1kN;

HWd = $\sqrt{{47,925}^{2} + {113,1}^{2}}$ = 122,835 kN

sinσ = HBd ÷ HWd = 47,925 ÷ 122,835= 0,39

cosσ = HLd ÷ HWd = 113,1 ÷ 122,835 = 0,921

m = mσ = mL cos2σ +mB sin2σ = 1,461 * (0,921)2+1,539 * (0,39)2 = 1,581

iq = [1-122,835 ÷ (2792,56 + 4,86 * 5,68 * 24,8 * 4,08)]1,581= -0,000153

iγ = [1-122,835 ÷ (2792,56 + 4,86 * 5,68 * 24,8 * 4,08)]2,581 = 0,000945

ic = -0,000153 – (1 – 0,000153) ÷ (10,106 * 0,245) = -0,404

q’ = Dγ

q’ – obliczeniowe efektywne naprężenia od nadkładu w poziomie podstawy fundamentu

przyjęto:

D=1,2m

q’ = 1,2 * 21,0 = 25,2 kPa

Nośności obliczeniową w warunkach z odpływem wyznaczamy ze wzoru:

R=A’(c’* Nc * bc * sc * ic + q’* Nq * bq * sq * iq + 0,5γB’ Nγ * bγ * sγ * iγ)

R= 4,86*5,68 (23,2 * 10,106 * 1,0 * 1,282 *0,404 + 25,2 * 3,477 * 1,0 * 1,201 * 0,000153+ 0,5 * 21 * 4,86* 1,214 *1,0 * 0,744 * 0,000945) = 3353,489kN

W przyjętej kombinacji współczynnik częściowych, współczynników do oporu (nośności)

wynosi γR,v=1,0

stąd:

Rd= R ÷ γR,v = 3353,489 ÷ 1,0 = 3353,489kN

2.3 Sprawdzenie warunku obliczeniowego nośności podłoża gruntowego

Należy sprawdzić, czy dla wszystkich stanów granicznych nośności spełnionych jest poniższa nierówność:

Vd ≤ Rd

Vd = 2792,56 < Rd = 3353,489kN

Warunek nośności został spełniony dla B = 5,0m i L =5,9m

II. POCEJŚCIE OBICZENIOWE 2

  1. Zebranie obciążeń występujących w poziomie posadowienia stopy fundamentowej

Przyjęto:

- obciążenia charakterystyczne (stałe) przekazywane przez słup

Vs k,G = 831,0 kN

- obciążenia obliczeniowe (stałe) przekazywane przez słup

Vsd,G = Vs k,G * γG = 831,0 * 1,0 = 831,00 kN

- obciążenia charakterystyczne (zmienne) przekazywane przez słup

Vs k,Q = 407,0 kN/m

- obciążenia obliczeniowe (zmienne) przekazywane przez słup

Vsd,Q = Vs k,Q * γQ = 407,0 * 1,3 = 529,10 kN

- całkowite obciążenie obliczeniowe przekazywane przez słup

Vsd = Vsd,G + Vsd,Q = 831,00 + 529,10 = 1360,10 kN

Moment zginający działający w płaszczyźnie równoległej do B:

- od obciążeń stałych (wartość charakterystyczna)

MBk,G = 79,6 kNm

- od obciążeń stałych (wartość obliczeniowa)

MBd,G = MBk,G * γG = 79,6 * 1,0 = 79,60 kNm

- od obciążeń zmiennych (wartość charakterystyczna)

MBk,Q = 41,2 kNm

- od obciążeń zmiennych (wartość obliczeniowa)

MBd,Q = MBkQ * γQ = 41,2 * 1,3 = 53,56 kNm

Całkowity obliczeniowy moment zginający przekazywany przez słup:

MBd = MBd,G + MBd,Q = 79,60 + 53,56 = 133,16 kNm

Składowa pozioma obciążenia w płaszczyźnie równoległej do B:

- poziome obciążenia charakterystyczne (stałe) przekazywane przez słup

HBk,G = 27,4 kN

- poziome obciążenia obliczeniowe (stałe) przekazywane przez słup

HBd,G = HBk,G * γG = 27,4 * 1,0 = 27,4 kN

- poziome obciążenia charakterystyczne (zmienne) przekazywane przez słup

HBk,Q = 151 kN

- poziome obciążenia obliczeniowe (zmienne) przekazywane przez słup

HBd,Q = HBk,Q * γQ = 151 * 1,3 = 196,3 kN

Całkowita składowa pozioma (wartość obliczeniowa) przekazywany przez słup:

HBd = HBd,G + HBd,Q = 27,40 + 196,3 = 223,70 kNm

Moment zginający działający w płaszczyźnie równoległej do L:

- od obciążeń stałych (wartość charakterystyczna)

MLk,G = 104,5 kNm

- od obciążeń stałych (wartość obliczeniowa)

MLd,G = MLk,G * γG = 104,5 * 1,0 = 104,50 kNm

- od obciążeń zmiennych (wartość charakterystyczna)

MLk,Q = 52,0 kNm

- od obciążeń zmiennych (wartość obliczeniowa)

MLd,Q = MLkQ * γQ = 52,0 * 1,3 = 67,60 kNm

Całkowity obliczeniowy moment zginający przekazywany przez słup:

MLd = MLd,G + MLd,Q = 104,50 + 67,60 = 172,10 kNm

Składowa pozioma obciążenia w płaszczyźnie równoległej do L:

- poziome obciążenia charakterystyczne (stałe) przekazywane przez słup

HLk,G = 61,00 kN

- poziome obciążenia obliczeniowe (stałe) przekazywane przez słup

HLd,G = HLk,G * γG = 61,00 * 1,0 = 61,00 kN

- poziome obciążenia charakterystyczne (zmienne) przekazywane przez słup

HLk,Q = 30,5 kN

- poziome obciążenia obliczeniowe (zmienne) przekazywane przez słup

HLd,Q = HLk,Q * γQ = 30,5 * 1,3 = 39,65 kN

Całkowita składowa pozioma (wartość obliczeniowa) przekazywany przez słup:

HLd = HLd,G + HLd,Q = 61,00 + 39,65 = 100,65 kNm

Przyjęto wymiary stopy fundamentowej:

szerokość stopy – B = 5m

długość stopy – L = 5,9m

wysokość stopy – hs =0,8m

głębokość posadowienia – D = 1,2m

grubość posadzki – dp=0,1m

przekrój słupa – asB = 0,4 ; asL = 0,6

- ciężar własny stopy fundamentowej (wartość charakterystyczna)

Gk,st = B * L * hs * γb * = 5 * 5,9 * 0,8 * 25 = 590 kN

- ciężar własny stopy fundamentowej (wartość obliczeniowa)

Gd,st = Gk,st * γG = 590* 1,35 = 796,5 kN

- ciężar posadzki na odsadzkach (wartość charakterystyczna)

Gk,p = (B * L – asB * asL)*dp * γp = (5,0 * 5,9 - 0,4 * 0,6) * 0,1 * 21 = 61,446 kN

Gk,p = Gk,p * γG = 61,446 * 1,35 = 82,95 kN

- ciężar gruntu na odsadzkach (wartość obliczeniowa)

Gk,gr = (B * L – asB * asL)* hgr * γgr = (5 *5,9 – 0,4 * 0,6) * 0,3 * 22 = 193,116 kN

Gd,gr = Gk,gr * γG = 193,116 * 1,35 = 260,706 kN

Całkowite obciążenie obliczeniowe występujące w poziomie posadowienia fundamentu wynosi :

Vd = Vsd + Gd,st + Gd,p + Gd,gr = 1652,4 + 796,5 + 82,95 + 260,706 = 2792,56 kN

2. Obliczanie nośności stopy fundamentowej

Wartości charakterystyczne parametrów geotechnicznych gruntu w poziomie posadowienia wynoszą:

Φk’ = 170 (tan Φk’ = 0,306)

γk = 21 kN/m3

ck’ = 29,0 kPa

W przyjętej kombinacji częściowych współczynników (M2) zastosowano następujące współczynniki do parametrów gruntu:

- współczynnik do tangensa kąta tarcia wewnętrznego gruntu γφ’ = 1,25

- współczynnik do spójności gruntu γc’ = 1,25

- współczynnik do ciężaru objętościowego gruntu γγ = 1,0

Stąd wynika:

tan φd’ = tan Φk’ ÷ γφ = 0,306 ÷ 1,25 = 0,245

φd’ = arc (tan φd’) = arc 0,245 = 13,570 ctan φd’ = 1 ÷ 0,245 = 4,08

c’d = ck ÷ γc’ = 30÷12,5 = 23,2 kPa

γ’d = γk ÷ γγ = 21 ÷ 1,0 = 21 kN/m3

2.2 Obliczenie nośności obliczeniowej podłoża

- współczynnik nośności

Nq = eπ0,245 tan2(45+φ÷2)

Nc = (Nq - 1) ctan φ

Ny = 2(Nq - 1) tan φ, jeżeli σ ≥ φ ÷ 2 (dla szorstkiej podstawy)

Nq = eπ0,245 tan2(45+13,570 ÷2) = 3,477

Nc = (3,477-1) * 4,08 = 10,106

Ny = 2(3,477 - 1) * 0,245= 1,214

- współczynnik nachylenia podstawy fundamentu

bc = bq = by = 1

- współczynnik kształtu terenu

Sq = 1+(B’÷L’)* sin φ (dla prostokąta)

Sγ = 1 - 0,3 (B’ ÷ L’) (dla prostokąta)

Sc = ( Sq * Nq-1) ÷ (Nq-1) (dla prostokąta)

Obliczenia efektywnego pola powierzchni stopy fundamentowej A’= B’ * L’

Mimośrody wypadkowych obciążeń względem środka podstawy stopy fundamentowej wynoszą:

w płaszczyźnie równoległej do B:

eB = (MBd + HBd * h) ÷ Vd = (160,305 + 47,925 * 0,8) ÷ 2792,56 = 0,07m

eB$\frac{B}{6}$ warunek zostaje spełniony

w płaszczyźnie równoległej do L:

eL = (MLd + HLd * h) ÷ Vd = (211,23 + 113,1 * 0,8) ÷ 2792,56 = 0,108m

eL$\frac{L}{6}$ warunek zostaje spełniony

Efektywne wymiary stopy fundamentowej wynoszą:

B’ = B – 2eB = 5 – 2 * 0,07 = 4,86m

L’ = L – 2eL = 5,9 – 2 * 0,108 = 5,68m

Stąd:

Sq= 1 + (4,86 ÷ 5,68) * sin 13,570 = 1,201

Sγ= 1 - 0,3 * (4,86 ÷ 5,68) = 0,744

Sc= (Sq * Nq-1) ÷ (Nq-1) = (1,201 * 3,477 – 1) ÷ (3,477 - 1) = 1,282

- współczynnik nachylenia obciążenia, spowodowanego obciążeniem poziomym H:

ic = iq – (1 –iq) ÷ (Nc tanφ’)

iq = [1- H ÷ (V + A’c’ ctanφ’)]m

iγ = [1- H ÷ (V + A’c’ ctanφ’)]m+1

gdzie:

m = mB= [2+(B’ ÷ L’)] ÷ [1+(B’ ÷ L’)] gdy H działa w kierunku B’

m = mL= [2+(L’ ÷ B’)] ÷ [1+(L’ ÷ B’)] gdy H działa w kierunku L’

m = mB= [2+(4,86 ÷ 5,68)] ÷ [1+(4,86 ÷ 5,68)] = 1,539

m = mL= [2+(5,68 ÷ 4,86)] ÷ [1+(5,68 ÷ 4,86)] = 1,461

HBd = 47,925kN; HLd = 113,1kN;

HWd = $\sqrt{{47,925}^{2} + {113,1}^{2}}$ = 122,835 kN

sinσ = HBd ÷ HWd = 47,925 ÷ 122,835= 0,39

cosσ = HLd ÷ HWd = 113,1 ÷ 122,835 = 0,921

m = mσ = mL cos2σ +mB sin2σ = 1,461 * (0,921)2+1,539 * (0,39)2 = 1,581

iq = [1-122,835 ÷ (2792,56 + 4,86 * 5,68 * 24,8 * 4,08)]1,581= -0,000153

iγ = [1-122,835 ÷ (2792,56 + 4,86 * 5,68 * 24,8 * 4,08)]2,581 = 0,000945

ic = -0,000153 – (1 – 0,000153) ÷ (10,106 * 0,245) = -0,404

q’ = Dγ

q’ – obliczeniowe efektywne naprężenia od nadkładu w poziomie podstawy fundamentu

przyjęto:

D=1,2m

q’ = 1,2 * 21,0 = 25,2 kPa

Nośności obliczeniową w warunkach z odpływem wyznaczamy ze wzoru:

R=A’(c’* Nc * bc * sc * ic + q’* Nq * bq * sq * iq + 0,5γB’ Nγ * bγ * sγ * iγ)

R= 4,86*5,68 (23,2 * 10,106 * 1,0 * 1,282 *0,404 + 25,2 * 3,477 * 1,0 * 1,201 * 0,000153+ 0,5 * 21 * 4,86* 1,214 *1,0 * 0,744 * 0,000945) = 3353,489kN

W przyjętej kombinacji współczynnik częściowych, współczynników do oporu (nośności)

wynosi γR,v=1,0

stąd:

Rd= R ÷ γR,v = 3353,489 ÷ 1,0 = 3353,489kN

2.3 Sprawdzenie warunku obliczeniowego nośności podłoża gruntowego

Należy sprawdzić, czy dla wszystkich stanów granicznych nośności spełnionych jest poniższa nierówność:

Vd ≤ Rd

Vd = 2004,618kN < Rd = 1632,881kN

Warunek nośności został spełniony dla B = 5,0m i L =5,9m


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Kopia Zawartość projektu, Budownictwo, semestr 7, Stal
Fudamenty, Projektowanie Budownictwo Architektura
Kopia Faza projektowania uzupełniającego i końcowego
Kopia projekt2
Projekt ŚS Kopia
projekt 2 Kopia
Projekt fizyka budowli nr 2 Kopia
Kopia przepompownia Tomek, IŚ Tokarzewski 27.06.2016, V semestr ISiW, Kanalizacje, ćw proj, projekty
Kopia projekt ze zmianą B, Budownictwo, semestr 4, Budownictwo wodne podstawy
A Projekt zakladu M B -załącznik nr 3 - kopia, Studia - materiały, semestr 7, Projektowanie
Kopia Projekt dzifny
PROJEKT POŚ 1 4 Kopia
Przygotowywanie projektów UE 04 14r (2) Kopia (1)
Kopia PROJEKT ZL61
Projekt Budownictwo Ogólne2 Kopia
projekt2, schematy-manip-3dof - Kopia
Kopia (2) Projekt, Skrypty, UR - materiały ze studiów, studia, studia, 3 STASZEK, Odwodnienia

więcej podobnych podstron