Opis ćwiczenia
Tematem ćwiczenia jest wyznaczenie osiadań (przemieszczeń) punktów podłoża budowlanego. Osiadania wyznaczone zostaną sposobem normowym przy założeniu analogu edometrycznego. Osiadania punktów podłoża przy powyższych założeniach są wynikiem obciążeń zewnętrznych (nie uwzględnia się ciężaru własnego gruntu). W tym ćwiczeniu posługiwać się będziemy normą PN-81/B-03020.
Danymi do wyznaczania osiadań punktów podłoża są:
parametry geotechniczne wyznaczonych warstw gruntowych
pozostałe parametry zostaną dobrane z tabel
Charakterystyka warunków gruntowo - wodnych. Ustalenie wartości parametrów geotechnicznych potrzebnych do obliczeń.
W tym ćwiczeniu warunki gruntowo - wodne są zróżnicowane. Wyróżnia się trzy warstwy podłoża, z czego w trzeciej warstwie przebiega zwierciadło wody gruntowej.
Nazwy gruntów zalegających w poszczególnych warstwach:
1. piasek drobny
2. Ił piaszczysty
3. Glina
Parametry geotechniczne:
Nr warstwy |
Symbol gruntu |
Grupa konsolidacyjna
|
Stan gruntu
|
Stan wilgotności |
γs |
γ |
γ` |
Mo |
M |
|
|
|
|
IL |
ID |
Sr |
kN/m3 |
kN/m3 |
kN/m3 |
kpa |
kPa |
1 |
Pd |
|
|
0,4 |
0,3 |
26,5 |
21 |
|
55000 |
68750 |
2 |
Ip |
D |
0,15 |
|
|
27,2 |
19 |
|
27500 |
34375 |
3 |
G |
C |
0,1 |
|
|
25,7 |
21,5 |
15,7 |
36000 |
60000 |
Niezbędne założenia teoretyczne
podłoże stanowi półprzestrzeń liniowo-sprężystą jednorodną i izotropową (mimo uwarstwienia)
podłoże osiada w jednym kierunku (osi z); oznacza to że przyjmujemy analog odkształceń edometrycznych
stosuje się zasadę superpozycji
osiadania średnie końcowe są równe sumie osiadań do gł. strefy aktywnej
osiadania są skutkiem działających naprężeń, które oznacza się korzystając z rozwiązania Bussinesqua
od naprężeń wynikających z ciężaru własnego gruntu (czyli naprężeń pierwotnych) osiadań nie liczymy. Wyznaczanie przez nas osiadania są skutkiem ściśliwości gruntów gruntów ich przyczyną są naprężenia wynikające z naprężeń zewnętrznych.
Wyznaczenie naprężeń σz (zał.1.)
h [m] |
γ kN/m3 |
σz [kN/m2] |
10 |
21 |
175 |
15 |
19 |
105 |
25 |
21,5 |
215 |
Wyznaczenie naprężeń od obciążeń zewnętrznych, bezpośrednio pod punktem M od obciążeń nad punktem i od sąsiadów.
wzory
schemat ogólny (skala 1:100)
schemat do obliczeń bezpośrednio pod punktem M (skala 1:100)
wyniki obliczeń dla obciążeń pod punktem M
σzgM |
h |
q |
n124M |
n23M5 |
n4M67 |
nM578 |
[kN/m2 |
[m] |
[Kpa] |
|
|
|
|
164,64 |
1 |
300 |
0,1372 |
0,1372 |
0,1372 |
0,1372 |
90,24 |
2 |
300 |
0,0752 |
0,0752 |
0,0752 |
0,0752 |
41,76 |
4 |
300 |
0,0348 |
0,0348 |
0,0348 |
0,0348 |
23,64 |
6 |
300 |
0,0197 |
0,0197 |
0,0197 |
0,0197 |
14,88 |
8 |
300 |
0,0124 |
0,0124 |
0,0124 |
0,0124 |
10,08 |
10 |
300 |
0,0084 |
0,0084 |
0,0084 |
0,0084 |
7,32 |
12 |
300 |
0,0061 |
0,0061 |
0,0061 |
0,0061 |
5,52 |
14 |
300 |
0,0046 |
0,0046 |
0,0046 |
0,0046 |
4,2 |
16 |
300 |
0,0035 |
0,0035 |
0,0035 |
0,0035 |
3,36 |
18 |
300 |
0,0028 |
0,0028 |
0,0028 |
0,0028 |
2,76 |
20 |
300 |
0,0023 |
0,0023 |
0,0023 |
0,0023 |
schemat dla obciążeń zewnętrznych od sąsiada
wyniki obliczeń dla obciążeń od sąsiada
σzgSASIAD |
h |
q |
n134M |
n235M |
n4M68 |
n5M78 |
[kN/m2 |
[m] |
[Kpa] |
|
|
|
|
9,48 |
2 |
200 |
0,2236 |
0,1999 |
0,2236 |
0,1999 |
13,8 |
4 |
200 |
0,1547 |
0,1202 |
0,1547 |
0,1202 |
11 |
6 |
200 |
0,1007 |
0,0732 |
0,1007 |
0,0732 |
8 |
8 |
200 |
0,0675 |
0,0475 |
0,0675 |
0,0475 |
5,84 |
10 |
200 |
0,0474 |
0,0328 |
0,0474 |
0,0328 |
4,4 |
12 |
200 |
0,0348 |
0,0238 |
0,0348 |
0,0238 |
3,36 |
14 |
200 |
0,0264 |
0,018 |
0,0264 |
0,018 |
2,68 |
16 |
200 |
0,0207 |
0,014 |
0,0207 |
0,014 |
2,16 |
18 |
200 |
0,0166 |
0,0112 |
0,0166 |
0,0112 |
1,76 |
20 |
200 |
0,0136 |
0,0092 |
0,0136 |
0,0092 |
suma naprężeń od punktu M i od sąsiada
H [m] |
Suma σzgM + σzg SĄSIAD [kN/m2] |
2 |
99,72 |
4 |
55,56 |
6 |
34,64 |
8 |
22,88 |
10 |
15,92 |
12 |
11,72 |
14 |
8,88 |
16 |
6,88 |
18 |
5,52 |
20 |
4,52 |
Obliczenie osiadań
σzg całk = σzs + σzd
= 1
σzsi -> naprężenia wtórne
σzdi -> naprężenia dodatkowe
h |
σzd |
σzsi |
Si` |
Si`` |
Si` + Si`` |
2 |
0 |
99,72 |
0,000 |
0,006 |
0,006 |
4 |
0 |
55,56 |
0,000 |
0,006 |
0,006 |
6 |
0 |
34,64 |
0,000 |
0,006 |
0,006 |
8 |
0 |
22,88 |
0,000 |
0,005 |
0,005 |
10 |
0 |
15,92 |
0,000 |
0,005 |
0,005 |
12 |
0 |
11,72 |
0,000 |
0,002 |
0,002 |
14 |
0 |
8,88 |
0,000 |
0,002 |
0,002 |
16 |
0 |
6,88 |
0,000 |
0,002 |
0,002 |
18 |
0 |
5,52 |
0,000 |
0,002 |
0,002 |
20 |
0 |
4,52 |
0,000 |
0,002 |
0,002 |
m
Wnioski
(Uwagi: 1. Naprężenia dodatkowe są równe 0 ponieważ wykres naprężeń nie przekracza osi z !!! 2. Po wydrukowaniu lub przepisaniu na kartkę dopisz w rysunkach prostokątów obliczeniowych numery krawędzi oraz punkt M!!!)