Zestawienie danych do projektowania :
Temat :
zaprojektować ławę fundamentową pod ścianę wewnętrzną budynku
mieszkalnego 8-mio kondygnacyjnego w strefie , gdzie umowna głębokość
przemarzania gruntów wynosi hz= 0,8m (Legnica) .
Grubość ściany wynosi 0,25m , długość 12,5m , poziom posadzki piwnicy
przewidziano na wysokości 0,5 m poniżej poziomu powierzchni terenu. Piwnice
są osłonięte od wpływów atmosferycznych. Wykop szerokoprzestrzenny zostanie
wykonany do poziomu posadowienia .
1). Warunki gruntowe :
0,00
H 0,5m
Pd 1,4m
-1,9m
Gπ
4,4m
-6,3m
Ps
2). Zestawienie parametrów gruntu :
Nazwa , Stopień Stopień
Geneza gruntu plastyczności zagęszczenia
Il Id
Piasek drobny
wilgotny (Pd) 0,55
glina pylasta
morenowa 0,32
skonsolidowana
piasek średni
mokry (Ps) 0,55
Pozostałe parametry geotechniczne zostały wyznaczone metodą B i wynoszą :
dla piasku drobnego (wilgotnego) :
- ciężar objętościowy γ=ρ*g=1,75*9,81=17,17kN/m3
- kąt tarcia wewnętrznego : ∅u=30,5°
dla gliny pylastej , morenowej , skonsolidowanej :
- ciężar objętościowy γ=ρ*g=2,00*9,81=19,62kN/m3
- kąt tarcia wewnętrznego : ∅u=19,8°
- spójność : Cu=34kPa
- dla piasku średniego mokrego :
- ciężar objętościowy γ=ρ*g=2,00*9,81=19,62kN/m3
- kąt tarcia wewnętrznego : ∅u=32,5°
3). ZESTAWIENIE OBCIĄŻEŃ :
Obliczeniowe wartości obciążeń przekazywanych przez ścianę na górną powierzchnię
ławy fundamentowej .
stałe i zmienne długotrwałe :
Pr1=295 kN/m
Mxr1=22 kN/m
stałe , zmienne oraz wyjątkowe :
Pr2=325 kN/m
Mxr2=26 kN/m
Dane materiałowe do wymiarowania :
Beton B20 : Rb= 11500kPa Rbz= 900kPa
Stal St3SX : Ra=210 MPa ;
- ciężar objętościowy :
- zasypki fundamentu :
γ= 18 kN/m3
- posadzki w piwnicy :
γ= 23 kN/m3
4).OBLICZENIA CIĘŻARÓW ŁAWY FUNDAMENTOWEJ ORAZ POSADZKI NA ODSADZKACH :
wartości charakterystyczne obciążeń :
ciężar ławy :
G1n=0,4*1,6*24=15,36 kN/m
ciężar posadzki :
G2n=0,15*0,675*23=2,33 kN/m
Wartość obliczeniowa sumy ciężarów fundamentu I posadzki (współczynniki obciążenia przyjęto zgodnie z normą PN-82/B-02001) :
Gr=15,36*1,1+2,33*2*1,3=22,95 kN/m
5). SPRAWDZENIE CZY WYPADKOWA OBCIĄŻEŃ STAŁYCH I ZMIENNYCH DŁUGOTRWAŁYCH ZNAKDUJE SIĘ W RDZENIU PODSTAWY :
N1= Pr1+ Gr= 317,95 kN/m
Moment wypadkowej obciążeń podłoża względem środka podstawy ławy :
e1=Mx1/N1=22/317,95 = 0,069 m
e1 = 6,8 cm < b/6 = 26,6 cm
wniosek:
wypadkowa obciążeń znajduje się w rdzeniu podstawy.
7). SPRAWDZENIE CZY NASTĘPUJE ODRYWANIE PODSTAWY ŁAWY OD PODŁOŻA PO UWZGLĘDNIENIU DZIAŁANIA OBCIĄŻEŃ STAŁYCH I ZMIENNYCH DŁUGO- I KRÓTKOTRWAŁYCH(RÓWNIEŻ WYJĄTKOWYCH) :
Obciążenie pionowe podłoża :
N2=Pr2+Gr=325+22,95=347,95kN/m
Moment wypadkowej obciążeń podłoża względem środka podstawy ławy :
M2=Mr2= 26 kNm/m (ponieważ symetryczność przekroju)
Mimośród obciążenia podłoża obliczony względem środka podstawy ławy :
e2=M2/N2=26/347,95=0,075m
e2=7,5 cm < B/4 =1,6/4 = 40 cm
wniosek:
odrywanie fundamentu od podłoża nie występuje .
7). SPRAWDZENIE WARUNKU STANU GRANICZNEGO NOŚNOŚCI PODŁOŻA :
Warunek obliczeniowy : Nr < m*QfNB
Współczynnik korekcyjny należy zmniejszyć o 10% ze względu na to , że parametry wytrzymałościowe gruntów zostały wyznaczone metodą B :
M = 0,9*0,9 = 0,81
Uwaga :
Obliczenie składowej pionowej oporu granicznego podłoża przeprowadza się dla
1 m. b. ławy .
wpływ obciążenia podłoża mimośrodem :
eb = e2 =7,5 cm
współczynnik kształtu - zredukowany :
_
B _= B-2* eb =1,45m
L/B=12,5/1,45=8,62 > 5 , przyjm. B/L=0
_ _
QfNB= B*1,0*(ND*Dminρ(r)D*g*iD + NB*Bρ(r)B*g*iB)
Obciążenie podłoża obok ławy fundamentowej :
ρ(r)D*g*Dmin =
ρ(r)Di*g*hi
ρ(r)D1*g = γf *γp(n) =23,0*0,8 = 18,4 kN/m3
ρ(r)D2*g = γf*γ(n) =17,17*0,8 = 13,74 kN/m3
Dmin = 0,15 + 0,4 = 0,55 m = h1+h2
ρ(r)D*g*Dmin = 18,4*0,15 + 13,74*0,4 = 8,26 [kPa]
współczynniki nośności podłoża wynoszą :
∅u(r)= ∅u(n)* γm = 30,5°*0,9 = 27,45°
ND = 13,96
NB = 5,06
Wpływ odchylenia wypadkowej obciążenia podłoża od pionu :
Wniosek : ponieważ obciążenie poziome w temacie jest równe zero więc odchylenie jest równe zero , natomiast współczynniki : iD , iB , ic są równe 1
Ciężar objętościowy gruntu pod ławą fundamentową w obrębie warstwy o miąższości
H = B = 1,6 m (podłoże uwarstwione) :
- piasek drobny , mokry : h1 = 0,35m , ρ(n) = 1,75 t/m3
ρB1(r)*g = 1,75*9,81*0,9 = 15,45 kN/m3
- glina pylasta , morenowa , skonsolidowana : : h2 = 1,25m , ρ(n) = 2,00 t/m3
ρB2(r)*g = 2,00*9,81*0,9 = 17,66 kN/m3
Średnia ważona gruntu pod ławą do głębokości z=B=1,6 m
ρB(r)*g =
=17,18 kN/m3
Opór graniczny podłoża :
QfNB=1,45*1,0*(13,96*8,26*1,0+1,45*5,06*17,18*1,0) = 349,97 [kN/m]
Sprawdzenie warunku obliczeniowego :
Nr = N2 = 347,95 kN/m < m* QfNB = 349,97 kN/m3
Wniosek :
Warunek obliczeniowy został spełniony , zatem przyjęte wstępnie wymiary fundamentu
są prawidłowe i mogą być uznane za nadające się do dalszych obliczeń .
(( m* QfNB - Nr)*100% /Nr = 0,58 %
8).SPRAWDZENIE WARUNKU STANU GRANICZNEGO NOŚNOŚCI DLA
FUNDAMENTU ZASTĘPCZEGO :
Podłoże : glina pylasta , morenowa , skonsolidowana :
Il = 0,32 , ∅u(r)= 0,9 * 19,8 = 17,82°
Cu= 0,9 * 34 = 30,6 kPa
Nc=12,9 , ND=5,15 , NB=1,0
Wymiary fundamentu zastępczego :
h = 0,85 m -miąższość warstwy na której spoczywa fundament (Pd)
h ≤ B => b = h/4 = 0,212 m
B`=B+b=1,6+0,212=1,812 m
L`=L+b=12,5+0,212=12,712 m
D`min= Dmin+h=0,55+0,85=1,4 m
Obliczeniowe obciążenie podstawy fundamentu o wymiarach : B`x L`=1,812 x 12,712
N`r=L*Nr+B`*L`*
ρ(r)*g*hi*γf , γf =1,1
Nr=12,5*349,97+1,812*12,712*(1,75*1,1*9,81*0,85)=4744.36 kPa
Moment obciążeń względem środka podstawy ławy zastępczej :
M`r=L*M2=12,5*26=325 kNm
e`B= M`r / N`r =325/4744,36 = 0,068 m
_
B` = B` - 2* e`B = 1,812 - 0,136 = 1,676 m
Wpływ nachylenia wypadkowej obciążenia jest równy zero dlatego też współczynniki :
iD , iB , ic są równe 1
Obciążenie podłoża obok zastępczej ławy ( w poziomie posadowienia wynosi ono 8,26 kPa)
ρ(r)D*g*D`min = 8,26 + 1,75*9,81*0,85*0,9 = 21,39 kPa
Obliczeniowy ciężar objętościowy gruntu :
ρ(r)B`*g = 2,0*9,81*0,9 = 17,66 kN/m3
Opór graniczny podłoża dla fundamentu zastępczego :
_
QfNB= B`*L`*((1+1,5*B`/L`)*ND*Dminρ(r)D*g*iD +
+ (1- 0,25*B`/L`)*NB*B`*ρ(r)B`*g*iB + Nc*(1+0,3*B`/L`)*Cn(r)*ic)
QfNB=1,676*12,712*((1+1,5*1,676/12,712)*5,15*21,39*1,0+
+(1-0,25*1,676/12,712)*1,0*17,66*1,0*1,676+(1+0,3*1,676/12,712)*12,9*30,6*1,0)
QfNB = 21,30*(131,94+28,62+410,35) = 12160,38 kPa
m* QfNB = 12169*0,81 = 9850 kPa
Nr` = 4744,36 kPa
Nr` < m* QfNB
Wniosek :
Warunek na nośność podłoża w poziomie stropu glin pylastych - morenowych-
skonsolidowanych jest spełniony
9).WYMIAROWANIE ŁAWY FUNDAMENTOWEJ :
Mimośród wypadkowej obciążeń obliczeniowych Pr2 , Mr2 , (Hr2 = 0) względem środka podstawy ławy :
e = (Mr2 + Hr2 *h) / Pr2 = 26/325 = 0,08 m
e = 0,08 < B/6 = 1,6/6 = 0,26 m
Oddziaływania podłoża od obliczeniowych obciążeń : Pr2 , Mr2 , (Hr2 = 0)
(wypadkowa w rdzeniu podstawy ławy) :
q = Pr2/(B*L) *(Mr2 + Hr2 *h) / W , gdzie :
W = 1,0*B2/6 = 1,0*1,62/6 = 0,43 m3
qmax = 325/1,6 + 26/0,43 = 263,59 kPa
qmin = 325/1,6 - 26/0,43 = 142,66 kPa
a). Ława fundamentowa - betonowa :
Beton - B-20 , Rbbz=0,71 Mpa = 710 kPa
Schemat ławy betonowej :
Oddziaływania podłoża w przekroju A-A :
qA = qmax - s*(qmax - qmin)/B = 263,59 - 0,675*(263,59 - 142,66)/1,6
qA = 263,59 - 51,02 = 212,57 kPa
Zginanie ławy betonowej :
Moment zginający wspornik ławy obliczony względem krawędzi ściany :
MA = (1,0*s2/6)*(2*qmax + qA) = 0,0759*739,75 = 56,17 kNm
Warunek stanu granicznego nośności przekroju betonowego :
MA ≤ Rbbz*0,292*b*h2
Potrzebna wysokość ławy betonowej :
h ≥
= 0,52 > 0,4 m
Wysokość ławy jest niewystarczająca , zatem należy zazbroić ławę (ława żelbetowa)
b).ława żelbetowa :
BETON B 20 ; Rbz = 900 kPa ; Rb = 11500 kPa
STAL St3SX ; Ra = 210000 kPa
Zginanie ławy żelbetowej :
Moment zginający ( w punkcie A) :
MA = 56,17 kNm
Obliczenie zbrojenia wsporników ławy :
Ao = MA/(Rb*b*ho2 )
Fa = MA/(Ra*ho*ζ)
Przyjęto wysokość ławy h = 0,4 m , otulinę zbrojenia a = 0,05 m
ho = h - a = 0,4 - 0,05 = 0,35 m
Ao = 56,17/(11500*1,0*0,35*0,35) = 0,04 ⇒ ζ = 0,98 ; ξ = 0,04
Fa = 56,17/(210000*0,98*0,35) = 7,8 cm2
ρs = Fa/b*d = 7,8/(1,0*0,35)*100 = 0,22 % < 0,25 % to ρs = 0,25 %
ξ = 0,04 < ξlim = 0,62
Przyjęto pręty : ∅ 10 co 15 cm , to Fa = 8,69 dla 11 prętów .
Sprawdzenie ławy na przebicie w przekroju B-B :
d = ho*tg45 = ho = 0,35 m
c = s - d = 0,675 - 0,35 = 0,325 m
qA = qmax - c*(qmax - qmin)/B = 263,59 - 0,325*(263,59 - 142,66)/1,6
qA = 239,03 kPa
Np = 0,5*(qmax + qA)*c*1,0 = 0,5*(263,59 + 239,03)*0,325 = 81,68 kN/m
Warunek przebicia ławy :
Np.≤ Rbz*b*ho
Rbz*b*ho = 900*1,0*0,35 = 315 kN/m > 81,68 kN/m
Wniosek :
Przebicie ławy nie nastąpi .
Naprężenia pierwotne : σzρi = ∑ ρi*g*hi
Ustalenie maksymalnej grubości warstwy obliczeniowej : h < B/2
σzρ1 = 0 kPa
σzρ2= 18,03 kPa
σzρ3 = 24,72 kPa
σzρ4 = 32,72 kPa
σzρ5 = 40,47 kPa
σzρ6 = 56,17 kPa
σzρ7= 71,87 kPa
σzρ8= 87,56 kPa
σzρ9 = 103,26 kPa
- σzρ10=118,95 kPa
- σzρ11=134,65 kPa
Odprężenie wykopem :
Dla I i II - B=6,75m
Dla III i IV - B=6,07m
Z (m) |
L/BI |
Z/BI |
ηnI |
L/BIII |
Z/BIII |
ηnIII |
∑ηni |
σzρ` (kPa) |
0,0 |
3 |
0,00 |
0,25 |
1 |
0,00 |
0,25 |
1 |
18,03 |
0,4 |
3 |
0,06 |
0,248 |
1 |
0,066 |
0,248 |
0,992 |
17,88 |
0,85 |
3 |
0,126 |
0,247 |
1 |
0,14 |
0,247 |
0,988 |
17,81 |
1,25 |
3 |
0,185 |
0,245 |
1 |
0,206 |
0,245 |
0,98 |
17,67 |
2,05 |
3 |
0,304 |
0,242 |
1 |
0,338 |
0,24 |
0,964 |
17,38 |
2,85 |
3 |
0,422 |
0,235 |
1 |
0,47 |
0,23 |
0,93 |
16,77 |
3,65 |
3 |
0,54 |
0,225 |
1 |
0,60 |
0,22 |
0,89 |
16,05 |
4,45 |
3 |
0,659 |
0,215 |
1 |
0,733 |
0,21 |
0,85 |
15,32 |
5,25 |
3 |
0,78 |
0,21 |
1 |
0,86 |
0,205 |
0,83 |
14,96 |
6,05 |
3 |
0,90 |
0,19 |
1 |
1,00 |
0,19 |
0,76 |
13,7 |
σzρ` = q*∑ηni = γw∗∑ηni∗D , D = 1,05 m , γw = 17,17 kN/m3
q = D* γw
Parametry geotechniczne podłoża :
Wartości parametrów geotechnicznych podłoża wyznaczono metodą B przy danych charakterystycznych wartościach stopni zagęszczenia i plastyczności oraz wartości ciężarów objętościowych i edometrycznych modułów ściśliwości obliczone za pomocą wzorów :
γ(n) = ρ(n)*g ; M(n)=Mo(n)/β
podano w tabeli :
Wartości z badań Wartości wyznaczone metodą B Wartości
obliczone
Rodzaj Symbol IL(n) Wn ρ(n)*g Eo(n) Mo(n) β ν M(n)
gruntu gruntu ID(n)
spoist KN/m3 MPa MPa
Pd 0,55 16 17,17 50,00 69,00 0,8 0,3 86,25
Gπ A 0,15 22 19,62 28,00 34,00 0,9 0,25 37,78
Ps 0,55 22 19,62 90,00 108,00 0,9 0,25 120,00
Wartości naprężeń wywołane siłą przekazywaną przez fundament:
ława 4 |
q=295/(1,2*1,6)=153,64kPa |
|
|
||
L/B=12,5/1,6=7,8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z/B |
η4 |
σzq4 |
σzs4 |
σzd4 |
|
m |
- |
kPa |
kPa |
kPa |
|
0 |
1 |
153,64 |
18,03 |
135,61 |
|
0,25 |
0,98 |
150,56 |
17,88 |
132,68 |
|
0,53 |
0,92 |
141,36 |
17,81 |
123,55 |
|
0,78 |
0,86 |
132,12 |
17,67 |
114,45 |
|
1,28 |
0,76 |
116,76 |
17,38 |
102,68 |
|
1,78 |
0,62 |
95,24 |
16,77 |
81,77 |
|
2,28 |
0,5 |
76,8 |
16,05 |
64,05 |
|
2,78 |
0,44 |
67,6 |
15,32 |
58,88 |
|
3,28 |
0,36 |
55,32 |
14,96 |
53,56 |
|
3,78 |
0,28 |
43,02 |
13,7 |
43,02 |
|
|
|
|
|
|
|
Wartości naprężeń przekazywanych przez sąsiednie ławy fundamentowe : 3 i 5 :
ława 5 |
q=170,72kPa |
|
|
|
|
L/B(-)=6,25/4,03=1,55 |
L/B(+)=6,25/5,52=1,12 |
|
|||
z/B |
η5(-) |
z/B |
η5(+) |
η5 |
σzq5 |
m |
- |
m |
- |
- |
|
0 |
0,25 |
0 |
0,25 |
0 |
0 |
0,1 |
0,25 |
0,072 |
0,25 |
0 |
0 |
0,21 |
0,245 |
0,15 |
0,245 |
0 |
0 |
0,31 |
0,245 |
0,226 |
0,245 |
0 |
0 |
0,51 |
0,23 |
0,374 |
0,235 |
0,01 |
1,7 |
0,707 |
0,22 |
0,52 |
0,225 |
0,01 |
1,7 |
0,91 |
0,21 |
0,66 |
0,215 |
0,01 |
1,7 |
1,1 |
0,18 |
0,8 |
0,19 |
0,02 |
3,4 |
1,3 |
0,155 |
0,94 |
0,175 |
0,04 |
6,8 |
1,5 |
0,135 |
1,1 |
0,16 |
0,05 |
8,54 |
ława 3 |
q=161,73kPa |
|
|
|
|
L/B(-)=6,25/4,0=1,56 |
L/B(+)=6,25/5,56=1,12 |
|
|||
z/B |
η3(-) |
z/B |
η3 (+) |
η3 |
σzq3 |
m |
- |
m |
- |
- |
|
0 |
0,25 |
0 |
0,25 |
0 |
0 |
0,1 |
0,25 |
0,072 |
0,25 |
0 |
0 |
0,21 |
0,245 |
0,15 |
0,245 |
0 |
0 |
0,31 |
0,245 |
0,226 |
0,245 |
0 |
0 |
0,51 |
0,23 |
0,374 |
0,235 |
0,01 |
1,6 |
0,707 |
0,22 |
0,52 |
0,225 |
0,01 |
1,6 |
0,91 |
0,21 |
0,66 |
0,215 |
0,01 |
1,6 |
1,1 |
0,18 |
0,8 |
0,19 |
0,02 |
3,2 |
1,3 |
0,155 |
0,94 |
0,175 |
0,04 |
6,4 |
1,5 |
0,135 |
1,1 |
0,16 |
0,05 |
8,1 |
Wykorzystano wzory :
σzq5 = η5*q5 ; η5=2*η5 (+)-2*η5(-)
σzq3 = η3*q3 ; η3=2*η3(+)-2*η3(-)
grunt |
z |
σzs |
σzd |
i |
hi |
σzsśr |
Mi |
si'' |
σzdśr |
Moi |
si` |
- |
m |
kPa |
- |
m |
|
MPa |
cm |
|
Mpa |
cm |
|
Pd |
0 |
18,03 |
135,61 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,4 |
17,88 |
132,68 |
1 |
0,4 |
17,96 |
86,25 |
0,008 |
134,14 |
69 |
0,078 |
|
0,85 |
17,81 |
123,55 |
2 |
0,45 |
17,84 |
86,25 |
0,009 |
128,12 |
69 |
0,084 |
|
1,25 |
17,67 |
114,45 |
3 |
0,4 |
17,74 |
37,78 |
0,019 |
119 |
34 |
0,14 |
|
2,05 |
17,38 |
102,68 |
4 |
0,8 |
17,52 |
37,78 |
0,037 |
108,56 |
34 |
0,26 |
G |
2,85 |
16,77 |
81,77 |
5 |
0,8 |
17,08 |
37,78 |
0,036 |
92,22 |
34 |
0,22 |
|
3,65 |
16,05 |
64,05 |
6 |
0,8 |
16,41 |
37,78 |
0,035 |
72,91 |
34 |
0,17 |
|
4,45 |
15,32 |
58,88 |
7 |
0,8 |
15,68 |
37,78 |
0,033 |
61,46 |
34 |
0,14 |
|
5,25 |
14,96 |
53,56 |
8 |
0,8 |
15,14 |
37,78 |
0,032 |
56,22 |
34 |
0,13 |
Ps |
6,05 |
13,70 |
43,02 |
9 |
0,8 |
14,33 |
120,00 |
0,009 |
48,29 |
108 |
0,036 |
Wykorzystano wzory :
- osiadanie pierwotne : si'= σzdi*hi/Moi
- osiadanie wtórne : si”= σzsi*hi/Mi
Osiadanie w okresie eksploatacji obiektu :
Osiadanie ławy 4 , całkowite oraz następujące po zakończeniu budowy obiektu :
|
|
|
|
osiadanie |
całkowite |
osiadanie |
w fazie |
eksploatacji |
|
|
|
|
|
si |
|
si*ri |
|
Rodzaj |
i |
si'' |
si` |
λ=1 |
λ=0 |
ri |
λ=1 |
λ=0 |
gruntu |
- |
cm |
cm |
cm |
cm |
- |
cm |
cm |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
0,008 |
0,078 |
0,086 |
0,078 |
0 |
0 |
0 |
Pd |
2 |
0,009 |
0,084 |
0,093 |
0,084 |
0 |
0 |
0 |
|
3 |
0,019 |
0,14 |
0,159 |
0,14 |
0 |
0 |
0 |
|
4 |
0,037 |
0,26 |
0,297 |
0,26 |
0,5 |
0,148 |
0,13 |
|
5 |
0,036 |
0,22 |
0,256 |
0,22 |
0,5 |
0,128 |
0,11 |
G∏ |
6 |
0,035 |
0,17 |
0,205 |
0,17 |
0,5 |
0,102 |
0,085 |
|
7 |
0,033 |
0,14 |
0,173 |
0,14 |
0,5 |
0,086 |
0,07 |
|
8 |
0,032 |
0,13 |
0,162 |
0,13 |
0,5 |
0,081 |
0,065 |
Ps |
9 |
0,009 |
0,036 |
0,045 |
0,036 |
0 |
0 |
0 |
Razem: |
|
0,209 |
1,22 |
1,474 |
1,256 |
|
0,545 |
0,46 |
Wartości osiadań poszczególnych warstw obliczono z następującego wzoru :
Si = λ*Si”+Si'
Osiadanie ławy 4 wynosi :
S4=1,474 cm gdy λ=1
S4=1,256 cm gdy λ=0
Osiadanie ławy 4 , które powstanie od chwili zakończenia budowy :
S4=0,545 cm gdy λ=1
S4=0,460 cm gdy λ=0
Współczynnik ri określa tę część osiadania całkowitego , która powstanie od momentu zakończenia budowy do momentu zakończenia konsolidacji podłoża .
ANALIZA POSADOWIENIA NA ŁAWACH WEDŁUG STANU GRANICZNEGO UŻYTKOWANIA :
Założenie :
Okres budowy trwał mniej niż rok(pomijamy osiadanie wtórne w okresie eksploatacji).
Dopuszczalne wartości odkształceń budynku (tab. 4.2 i 4.3) wynoszą :
Sśr dop=7 cm , θdop=0,003 , fo dop=1,0 cm , αs dop=1/300-1/500
Zestawienie szerokości ław oraz ich osiadań ,które nastąpiły w okresie od zakończenia budowy do zakończenia konsolidacji podłoża :
ława |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Szerokość ławy [m] |
1,28 |
1,44 |
1,52 |
1,6 |
1,44 |
Osiadanie [cm] |
1,242 |
0,966 |
0,69 |
0,46 |
1,058 |
osiadanie średnie :
Wartości osiadań poszczególnych ław są znacznie mniejsze od wartości osiadania dopuszczalnego równego 7,0 cm .
Sśr dop = 7 cm > max Sk=1,242 cm
Warunek stanu granicznego użytkowania , który ogranicza wartość osiadań budynku , został spełniony .
Wartości średniego osiadania obliczono ze wzoru :
Sśr =
Gdzie:
Fk=L*Bk ; L - długość ław (obliczenia przeprowadziliśmy na dł. 1 metra) ,
Bk- szerokość ławy k (k=1,2,3,4,5).
Stąd:
Sśr =
=(1,28*0,01242+1,44*0,00966+1,52*0,0069+1,6*0,0046+1,44*0,0158)=
=0,07 m2
= 1,28+1,44+1,52+1,44+1,6=7,28 m
Sśr=0,07/7,28=0,0096 m
Sśr=0,96 cm < Sśr dop=7,0 cm
Warunek stanu granicznego użytkowania , dotyczący ograniczenia osiadań średnich budynku , jest spełniony .
przechylenie budynku :
W obliczeniach wykorzystano wzory :
Θ = (a2+b2)1/2
a i b -parametry równania płaszczyzny s=a*x+b*y+c
oraz
aΣx2k + bΣxkyk +cΣxk =Σxksk
aΣxkyk + bΣy2k +cΣyk =Σyksk
aΣxk + bΣyk +nc =Σsk
w którym :
xk,yk - współrzędne środków ciężkości podstaw
poszczególnych fundamentów względem początku układu
współrzędnych
n - liczba ław fundamentowych
6,0 6,0 4,8 4,8
1 2 3 4 5
12,5
1,28 1,44 1,52 1,6 1,44
Σx2k=02+6,02+122+16,82+21,62=928,8 m2
Σxkyk= 0
Σxk =0+6+12+16,8+21,6=56,4 m
Σxksk=0*0,01242+6,0*0,00966+12*0,0069+16,8*0,0046+21,6*0,01058=0,45 m2
Σyk=0 , Σy2k=0 , Σyksk =0
Σsk=0,01242+0,00966+0,0069+0,0046+0,01058=0,044 m
otrzymano układ równań :
928,8a+56,4c=0,45
56,4a + 5c =0,044
stad : a= -0,00016 , c = 0,007
gdy b = 0 to wzór przyjmuje postać :
Θ = a
= 0,00016 < Θdop = 0,003
Warunek stanu granicznego użytkowania dotyczący przechylenia budynku jest spełniony .
wygięcie budynku :
Obliczenie wygięcia budowli dotyczy trzech sąsiednich ław :
Ławy : 1-2-3 :
αs=(S2-S1)/l1-2 + (S2-S3)/l2-3=
+
= 0,0
αs = 0,0 < αs dop = 0,002÷0,003
Ławy : 2-3-4 :
αs=(S3-S2)/l2-3 + (S3-S4)/l3-4=
+
= 0,00002
αs = 0,00002 < αs dop = 0,002÷0,003
Ławy : 3-4-5 :
αs=(S4-S3)/l3-4 + (S4-S5)/l4-5=
+
=-0,0017
αs = -0,0017 < αs dop = 0,002÷0,003
Warunek stanu granicznego użytkowania dotyczący wygięcia budynku został spełniony .
strzałka ugięcia dla trzech najniekorzystniejszych fundamentów (1,2,5):
fo=So-l1/l*S2-l2/l*S1
fo=0,01242 - 6,0/21,6 *0,01058 - 21,6/21,6 *0,00966=-0,00018 m
fo=0,00018 m < fo dop= 0,001 m
Warunek strzałki ugięcia został spełniony .