2.Wstępne wymiary stopy:

BxL = 1,8 x 2,4 m

H = 0,65 m

A_s1 = 0,4 m ; a_s2 = 0,5 m

A₁ = 0,5 m ; a₂ = 0,6 m

D_min = 0,75 m

d = 0,15 m

w = 0,35 m

3.zestawienie obciążeń obliczeniowych :

• ciężar stopy żelbetowej :

G_r1=γ⁽ⁿ⁾_b*V_b*γ_f

G_r1=γ⁽ⁿ⁾_b*(B*L*w+(h-w)/6*((2*L+a₁)*B+(2*L+a₁)*a₂))* γ_f

G_r1=24*(1,8*2,4*0,35+(0,65-0,35)/6*(2*2,4+0,5)*1,8+(2,4*2+0,5)*0,7))1,1=

= 24*2,1745*1,1=57,4 kN

• ciężar gruntu nad stopą (przyjęto grunt nasypowy o γ⁽ⁿ⁾ = 17,0 kN/m³) :

G_r2 = γ⁽ⁿ⁾*(B*L*h-V_b)* γ_f

G_r2 = 17*(1,8*2,4*0,65-2,1745)*1,2 = 12,92 kN

• ciężar posadzki :

G_r3 = γ⁽ⁿ⁾_b*(B*L-as1*as2)*d*γ_f)

G_r3 = 24*(1,8*2,4-0,4*0,6)*0,1*1,3 = 12,73 kN

Obliczeniowe obciążenie stopy fundamentowej :

G_r = G_r1 + G_r2 + G_r3 = 57,4+12,92+12,73 =83,05 kN

4.SPRAWDZENIE POŁOŻENIA WYPADKOWEJ OBLICZENIOWEGO OBCIĄŻENIA

STAŁEGO I ZMIENNEGO DŁUGOTRWAŁEGO :

Schemat I , środek podstawy fundamentu w osi słupa :

• obciążenie pionowe podłoża fundamentu

N_r^I = P_r^I + G_r = 1800 + 83,05 = 1883,05 kN

• moment obciążeń względem środka podstawy

M_ry^I = M_y^I - H_x^I*h = 170 - (-20* 0,65) = 183 kNm

• mimośród wypadkowej obciążenia względem środka podstawy stopy

e_rx^I = e_rL^I = M_ry^I/N_r^I = 183/1883,05 = 0,097 m < L/6 = 2,4/6 = 0,4 m

Wypadkowa obciążeń znajduje się w rdzeniu przekroju .

_

_ e_xs = 0,15 m N_r^I = 1883,05 kN

M_ry^I = M_ry - H_x^I*h - P_r^I*e_s = 183 -1800*0,15 = - 87 kNm

e_L = -87/1883,05 = -0,046 m

q_max = N_r^I/(B*L) * (1+6*e_L/L) = 1883,05/1,8*2,4 * (1+6*0,046/2,4) =

= 435,89*(1+0,115) = 486,02 kPa

q_min = N_r^I/(B*L) * (1-6*e_L/L) = 435,89*(1-0,115) = 385,76 kPa

q_rmax/q_rmin = 486,02/385,76 = 1,26

5.SPRAWDZENIE WARUNKÓWDOTYZĄCYCH POŁOŻENIA WYPADKWEJ

OBCIĄŻEŃ STAŁYCH I ZMIENNYCH DŁUGOTRWAŁYCH I KRÓTKOTRWAŁYCH:

Schemat I :_

_N_r^I = 2050 + 83,05 =2133,05 kN

_M_ry^I = 390-(-60)*0,65 - 2050*0,15 = 121,5 kNm

M_rx^I = M_x + H_y*0,65 = 100 + 27*0,65 = 117,55 kNm

Mimośrody : _ _

e_rL^I =M_ry^I/N_r^I = 121,5/2133,05 = 0,057 m

e_rB^I = M_rx^I/N_r^I = 117,55/2133,05 = 0,055 m

e_rL^I/L + e_rB^I/B = 0,057/2,4 + 0,055/1,8 = 0,024 + 0,031 = 0,055 < 0,166

Wypadkowa znajduje się w rdzeniu przekroju .

Schemat II :_

_ N_r^II = 2140 +83,05 = 2223,05 kN

_M_ry^II = -155-(-35)*0,65 - 2140*0,15 = - 453,25 kNm

M_rx^II = Mx + Hy*0,65 = 145 -40*0,65 = 119 kNm

Mimośrody : _ _

e_rL^II =M_ry^II/N_r^II = -453,25/2223,05 = - 0,20 m

e_rB^II = M_rx^II/N_r^II = 119/2223,05 = 0,054 m

e_rL^II/L + e_rB^II/B = 0,2/2,4 + 0,054/1,8 = 0,113 < 0.166

Siła znajduje się w rdzeniu . Odrywanie fundamentu od podłoża nie występuje .

6.Sprawdzenie warunków dotyczących położenia wypadkowej

obciążeń stałych , zmiennych i wyjątkowych :

Schemat I:_

_N_r^I = 2250 + 83,05 =2333,05 kN

_M_ry^I = 430-(-80)*0,65 - 2250*0,15 = 144,5 kNm

M_rx^I = M_x + H_y*0,65 = 135 + 35*0,65 = 157,75 kNm

Mimośrody : _ _

e_rL^I =M_ry^I/N_r^I = 144,5/2333,05 = 0,062 m

e_rB^I = M_rx^I/N_r^I = 157,75/2333,05 = 0,068 m

e_rL^I/L + e_rB^I/B = 0,062/2,4 + 0,068/1,8 = 0,064 < 0,166

Wypadkowa znajduje się w rdzeniu podstawy . Nie trzeba sprawdzać szczeliny pod podstawą fundamentu .

Schemat II :_

_ N_r^II = 2420 + 83,05 = 2503,05 kN

_M_ry^II = -190 - (-55)*0,65 - 2420*0,15 = - 517,25 kNm

M_rx^II = 170 + 45*0,65 = 199,25 kNm

Mimośrody : _ _

e_rL^II =M_ry^II/N_r^II = -517,25/2503,05 = -0,21 m

e_rB^II = M_rx^II/N_r^II = 199,25/2503,05 = 0,08 m

e_rL^I/L + e_rB^I/B = 0,21/2,4 + 0,08/1,8 = 0,132 < 0.166

Siła znajduje się w rdzeniu . Odrywanie fundamentu od podłoża nie występuje

7.SPRAWDZENIE WARUNKU STANÓW GRANICZNYCH NOŚNOŚCI OD OBCIĄŻEŃ STAŁYCH , ZMIENNYCH I WYJĄTKOWYCH :

• z punktu 6 : _

N_r^I = 2333,05 kN

e_rL = 0,062 m

_ e_rB = 0,068 m

- _L = L - 2*e_rL = 2,4 - 2*0,062 = 2,276 m

- B = B - 2*e_rB = 1,8 - 2*0,068 = 1,664 m

• wartość obliczeniowa kąta tarcia wewnętrznego oraz spójności dla gliny pylastej

morenowej skonsolidowanej IL=0,15 :

ø⁽ⁿ⁾_u = 22.5 ; c⁽ⁿ⁾_u = 40 kPa

ø^(r)_u = 22,5*0,9 = 20,25 ; c^(r)_u = 36 kPa

• współczynniki nośności :

N_D = 6,5 ; N_B = 1,5 ; N_c = 15,0

• współczynniki i_D ,i_B ,i_C dla Q_fnB :

tgø^(r) = 0,37

tgδ^(r)_B = H_ry^I/N_r^I = 35/2333,05 = 0,015

tgδ^(r)_B/ tgø^(r) = 0,015/0,37 = 0,041

i_D = 1,0 ; i_C = 1,0 ; i_B = 1,0

• współczynniki i_C , i_D , i_B dla Q_fnL :

_

tgδ^(r)_L = H_rx^I/N_r^I = -80/2333,05 = -0,034

tgδ^(r)_L/ tgø^(r) = 0,034/0,37 = 0,09

i_D = 0,94 ; i_C = 0,92 ; i_B = 0,88

• obliczeniowe obciążenia obok fundamentu w poziomie posadowienia :

ρ_D^(r)*g*D_min = ∑g⁽ⁿ⁾D_i*g*γ_f*h_i

posadzka :

ρ_D1⁽ⁿ⁾*g = 23 kN/m³ , γ_f = 1,3

grunt (rodzimy obok fundamentu zostaną wykonane wykopy jamiste)

ρ_D2⁽ⁿ⁾*g = 2,0*9,81 = 19,62 kN/m³ , γ_m = 0,9

ρ_D⁽ⁿ⁾*g*D_min = 23*1,3*0,1 + 17*0,9*0,6 + 19,62*0,9*0,35 = 18,35 kPa

• obliczeniowy średni ciężar gruntu pod podstawą stopy , do głębokości z = B = 1,8 m

ρ_B^(r)*g = ρ_D2⁽ⁿ⁾*g*γ_m*h = 19,62*0,9*1,8 = 31,78 kPa

• opór graniczny Q_fNB :

_ _ _ _

Q_fNB= B*L*((1+1,5*B/L)*N_D*D_min*ρ^(r)_D*g*i_D + _ _

+ (1- 0,25*B/L)*N_B*B*ρ^(r)_B`*g*i_B + N_c*(1+0,3*B/L)*C_u^(r)*i_c)

Q_fNB = 1,664*2,276*((1+0,3*0,73)*15*36*1,0+(1+1,5*0,73)*6,5*18,35*1,0+

+ (1-0,25*0,73)*1,5*31,78*1,664*1,0)

Q_fNB = 3,787*(658,26+249,88+64,846) = 3684,7 kN

m = 0,9*0,9 = 0,81 ponieważ ø⁽ⁿ⁾_u , c⁽ⁿ⁾ , ρ⁽ⁿ⁾ zostały wyznaczone metodą B .

m* Q_fNB = 0,81*3684,7 = 2984,6 < N_r^I = 2333,05 kN

Warunek nośności został spełniony z dużym zapasem .

• opór graniczny Q_fNL :

_ _ _ _

Q_fNL= B*L*((1+1,5*B/L)*N_D*D_min*ρ^(r)_D*g*i_D + _ _

+ (1- 0,25*B/L)*N_B*L*ρ^(r)_B`*g*i_B + N_c*(1+0,3*B/L)*C_u^(r)*i_c)

Q_fNL = 3,787*((1+0,3*0,73)*15*36*0,92+(1+1,5*0,73)*6,5*18,35*0,94+

+ (1-0,25*0,73)*1,5*31,28*2,276*0,88)

Q_fNL = 3,787*(605,6+234,9+76,8) = 3473,8 kN

m* Q_fNL = 0,81*3473,8 = 2813,8 kN > N_r^I = 2333,05 kN

Warunek nośności został spełniony z dużym zapasem .

Schemat II :

• z punktu 6 : _

N_r^II = 2503,05 kN

e_rL^II = -0,21 m

e_rB^II = 0,08 m

_

- _L = L - 2* e_rL^II

- B = B - 2* e_rB^II

• współczynniki i_D ,i_B ,i_C dla Q_fnB :

tgø^(r) = 0,37

tgδ^(r)_B = H_ry^II/N_r^II = 45/2503,05 = 0,02

tgδ^(r)_B/ tgø^(r) = 0,02/0,37 = 0,05

i_D = 0,98 ; i_C = 0,97 ; i_B = 0,95

• współczynniki i_C , i_D , i_B dla Q_fnL :

_

tgδ^(r)_L = H_rx^II/N_r^II = 55/2503,05 = 0,022

tgδ^(r)_L/ tgø^(r) = 0,022/0,37 = 0,06

i_D = 0,97 ; i_C = 0,96 ; i_B = 0,94

• opór graniczny Q_fnB :

Q_fnB = 2,82*1,64*((1+0,3*0,58)*15*36*0,97+(1+1,5*0,58)*6,5*18,35*0,98+

+ (1-0,25*0,58)*1,5*31,78*1,64*0,95)

Q_fnB = 4,62*(614,94+218,58+63,5) = 4144,23 kN

m* Q_fnB = 0,81*4144,23 = 3356,8 kN > N_r^II = 2503,05 kN

Warunek nośności został spełniony z dużym zapasem .

• opór graniczny Q_fnL :

Q_fnL = 2,82*1,64*((1+0,3*0,58)*15*36*0,96+(1+1,5*0,58)*6,5*18,35*0,97+

+ (1-0,25*0,58)*1,5*31,78*2,82*0,94)

Q_fnL = 4,62*(608,6+216,35+108,04) = 4310,4 kN

m* Q_fnL = 0,81*4310,4 = 3491 kN > N_r^II = 2503,05 kN

Warunek nośności został spełniony z dużym zapasem .

W przypadku rozpatrywanej stopy , wynika , że najniekorzystniejszymi obciążeniami są obciążenia od sumy obciążeń stałych i zmiennych długotrwałych oraz wyjątkowych według schematu II :

N_r^II = 2503,05 kN

e_rL^II = -0,21 m

e_rB^II = 0,08 m

e_L/L = 0,21/2,4 = 0,088 ; e_B/B = 0,08/1,8 = 0,044

Z nomogramu (rys. 3.15) wynika ,że siła znajduje się w obszarze I .

q_min^max = N_r^II/B*L * (1*6*e_L/L*6*e_B/B)

q_max = 2503,05/(1,8*2,4) * (1+6*0,088+6*0,044) = 579,4*1,792 = 1038,28 kPa

q_min = 2503,05/(1,8*2,4) * (1-0,088*6-0,044*6) = 579,4*0,208 = 120,52 kPa

---