sciaga fundamenty, Budownictwo UTP, semestr 4, Fundamentowanie, FUND

Twoim problemem jest to, że powszechną NICOŚĆ mylisz z osobistą PUSTKĄ

Obciążenie krytyczne wg Maaga-Masłowa – wg Maaga obciążenie krytyczne odpowiada qproporcjonalnemu, wg Masłowa gdy obciążenie krytyczne jest przesunięte.

Obciążenie graniczne – mamy do czynienia z niestatecznością.

Po wkroczeniu do III fazy mamy do czynienia z niestatecznością.

Przy osiągnięciu/przekroczeniu obciążeń krytycznych wg Maaga, przechodzimy z zależności liniowej na nieliniową, wzrastają osiadania, ale nic złego się nie dzieje, natomiast graniczne – jest to osiągnięcie wydolności podłoża i osiągamy stan niestateczności.

Podstawą opracowywanych i stosowanych w praktycznych obliczeniach wzorów na nośność graniczną podłoża jest klasyczny wzór Terzaghiego, odnoszących się do fundamentu pasmowego, płytko posadowionego, o podstawie szorstkiej, poziomej oraz obciążonego osiowo i pionowo.

Jeżeli mamy zagadnienie pasmowe – to mamy ławę o długiej szerokości i przykładamy do niej obciążenie równe obciążeniu granicznego.

Dlaczego we wzorze jest 0,5 – związane z ciężarem gruntu w tym trójkącie.

Wzór składa się z 3 części – należy uwzględniać przy projektowaniu. Wpływ spójności (kohezja gruntu) inaczej litera c, głębokość posadowienia – p, ciężar objętościowy gruntu – gamma, szerokość ławy fundamentowej – B.

Jeżeli ława – wypieranie na boki (2 boki). Gdyby była stopa – wypieranie na 4 strony.

Zamiana gruntu na obciążenie, które jest pozbawione wytrzymałości na ścinanie – działa tylko obciążenie na jednostkę, pomijamy wytrzymałość na ścinanie gruntu jeżeli jest płytko posadowiony wówczas jest słusznie. Gdy jest głębiej posadowiony – pojawia się pytanie czy należy uwzględnić ścinanie i czy jesteśmy po stronie bezpiecznej i czy aby nie projektujemy nieekonomicznie?

Podstawa szorstka jest zawarta w trójkącie (sztywny klin) nachylenie tych boków jest pod kątem

Podstawa pozioma – jeżeli podstawa jest nachylona pod kątem – wypieranie nie będzie symetryczne, obciążonie pionowe i osiowe jak na rysunku – wypieranie równomierne. Jeśli obciążenie pionowe ale na mimośrodzie – zajdzie wypieranie w jedną stronę. Jeśli dodamy składową poziomą – obciążenie ukośne – wówczas powstanie wypieranie niesymetryczne.

Dla poszczególnych rozwiązań otrzymuje się różne wartości N dla danego φ. W Polsce w obliczeniach nośności podłoża korzysta się z rozwiązania Sokołowskiego uzyskanego metodą charakterystyk i dającego wartości N mniejsze od wyznaczonych według rozwiązania Terzaghiego.

Nc=Nd=Nb=f(ϕ)

Klasyczne rozwiązanie Terzaghiego NC=ND=NB=f [φ].

W przypadku obciążeń ukośnych i mimośrodowych przyjmowane schematy obliczeniowe oparte są również na badaniach jakościowych. Badania takie wykazują istnienie pozornie sztywnego klina pod fundamentem. Utworzony klin nie jest symetryczny ani w stosunku do kierunku przyłożonego obciążenia, ani też do osi fundamentu.

Wpływ składowej poziomej obciążenia uwzględnia się wprowadzając współczynniki zmniejszające i(ic, id, ib) - są to współczynniki zmniejszające.

W dalszych uogólnieniach wzoru Terzaghiego wprowadza się przeważnie empiryczne współczynniki zależne od kształtu fundamentu f, oraz głębokości posadowienia d.

Wówczas podstawowy wzór Terzaghiego ulega rozszerzeniu :

qgr=cNc*fc*dc*ic + pND*fD*dD*iD + 0,5 γ* B* NB*fB*dB*iB

Zakładamy płytki fundament (część gruntu nad fundamentem zamienia się na obciążenie pozbawione wytrzymałości na ścinanie) jeżeli to płytkie posadowienie to jesteśmy po stronie bezpiecznej, gdy posadawiamy głębiej to projektujemy nieekonomicznie i to się uwzględnia we wzorze ponad. Np. U Szwabów :P (pojawia się dodatkowy współczynnik ze względu na nachylenie terenu, współczynnik dotyczący nachylenia posadowienia) w różnych krajach są nieco różne podejścia. W Polskiej normie nie ma współczynników np. C ze względu na głębokość posadowienia.

Jeżeli mamy fundament kwadratowy to należy zmienić wzór:

. qgr=cNc*1,3 *dc*ic + pND*1,0*dD*iD + 0,5 γ* B* NB*0,8*dB*iB (liczby zamiast różnych f)

W Polskiej normie zamiast 1,3 to (1+0,3 B/L) zamiast 1,0 (1+1,5B/L) zamiast 0,8 (1-0,25B/L).

Do obliczenia osiadań potrzebne są moduły odkształcenia. Moduły te, które znajdują się w normie 03020 odpowiadają 2 fazie. Brakuje w normie 03020 określonych wartości nacisku.

Wpływ obciążenia mimośrodowego uwzględnia się najczęściej według propozycji Meyerhofa. Jest to pewnego rodzaju sztuczka matematyczna. W przypadku obciążenia mimośrodowego następuje zmniejszenie nośności podłoża, w funkcji analitycznej tego nie znamy. Meyerhof zaproponował: gdy mamy fundament skokowy: jeśli mamy do czynienia z obciążenia mimośrodowego – środek fundamentu to środek przekroju – budujemy fundament zastępczy. (nie dotyczy sytuacji, gdy siła wychodzi z rdzenia przekroju i następuje odrywanie się od podłoża). Pracuje cały fundament, sztuczka owa dotyczy nośności, nie jest to stan fizyczny pracy, pracuje cała podstawa.

Podsumowanie: nośność fundamentu – mówi się, że zależy tylko od właściwości gruntu a tak NIE JEST. Wpływa obciążenie (wpływ mimośrodu, w składowych poziomych), geometria fundamentów, głębokość posadowienia.

Na obciążenie graniczne podłoża gruntowego ze względu na wypieranie gruntu spod fundamentu mają wpływ 3 grupy czynników:

1. parametry geotechniczne podłoża (c, φ, γ)

2. geometria posadowienia (wymiary podstawy fundamentu B i L, głębokość posadowienia Dmin) ciekawostka: jeśli poziomy nie są równe w posadowieniu to wówczas poziom posadowienia określa się za pomocą dwóch głębokości D(głębszy naziom) i Dmin (mniej głęboki)

3. parametry obciążenia (N, T, M(eL, eB)) N-to składowa pionowa obciążenia, T- składowa pozioma obciążenia.

Według Eurocodu 7

Nośność podzielona jest na 2 sytuacje:

1. warunki bez odpływu (szkielet gruntowy nie ma czasu na przejęcie obciążenia)

R/A’=(pi+2)*cu*bc*sc*ic + q

warunki z odpływemR/A’=c’*Nc*bc*sc*ic + q’*Nq*bq*sq*iq + 0,5 γ’ * B’*N’ γ *b γ +s γ *i γ

R=Qqr

A’=A=B’*L’

Współczynnik b - nachylenie podstawy fundamentu (nie ma go w normie Polskiej). Współczynnik s - uwzględniają wpływ kształtu podstawy fundamentu : sc=(sq*Nq-1)/Nq-1; sq =1+(B/L)*sin φ; sγ=1-0,3 (B’/L’)

Współczynniki nośności :

Nc=Nc

ND=Nq

NB ≠ Nγ

Nγ=2(Nq-1)tg φ’

NB =0,75(ND-1)tg φ

q’ efektywny nacisk nakładu w poziomie podstawy fundamentu.

γ’ efektywny ciężar objętościowy gruntu poniżej poziomu fundamentu (w PL- ciężar objętościowy gruntu z uwzględnieniem wyporu wody) Jeżeli nie ma wody to bierzemy wartość efektywną, jeżeli jest woda to eurokodowe odpowiada polskiemu.

γ– w Polskiej normie to objętość gruntu i objętość wyporu

Jeżeli nie ma wody bierzemy wartość efektywną γ, jeśli jest woda to wówczas γ’.

Jeżeli przyłożymy obciążenie, i szybko będziemy ścinali to wówczas uzyskujemy koło Mohra o górnej średnicy:

Φu=0 to Nc=5,14

Posługujemy się wzorami przybliżonymi. Wzory są takie same ale współczynniki są inne w Eurokodzie i PN.

USTALENIE SPOSOBU POSADOWIENIA FUNDAMENTÓW

O wyborze sposobu posadowienia decydują następujące warunki:

Ø warunki gruntowe – układ warstw, ich nośność i ściśliwość

Ø warunki wodne – poziom zwierciadła wody gruntowej i jego zmian, przepuszczalność podłoża, agresywność wody w stosunku do betonu i tym podobne

Ø rodzaj i charakter konstrukcji projektowanego obiektu

Ø możliwości przedsiębiorstw wykonawczych

Sposób przenoszenia obciążeń na podłoże

a) fundamenty bezpośrednie (płytkie) – fundamenty przekazujące obciążenie na podłoże gruntowe wyłącznie przez powierzchnię podstawy fundamentu

b) głębokie (pośrednie) – fundamenty przenoszące obciążenia na głębsze podłoże za pomocą specjalnych konstrukcji takich jak: pale, studnie, kesony, ścianki szczelinowe, ścianki szczelne i tym podobne

c) bloki i strzemię fundamentowe – fundamenty przekazujące obciążenie na podłoże gruntowe przez powierzchnie boczne i podstawę

2. Ze względu na materiał:

a) betonowe (żelbetowe, betonowe, struno-betonowe itd.)

b) gruzo-betonowe

c) z cegły lub kamienia

d) stalowe np. kształtowniki

3. Ze względu na sztywność:

a) fundamenty sztywne – charakterystyczny liniowy odpór gruntu

b) fundamenty sprężyste (charakterystyczny krzywoliniowy odpór gruntu)

Problem z posadowieniem np. od słupów (czy liniowy czy nieliniowe?) zależy od stosunku między sztywnością fundamentu a gruntu.

RODZAJE FUNDAMENTÓW BEZPOŚREDNICH:

a) ławy

b) stopy

c) ruszty – kiedy mamy krzyżujące się ławy, ale tylko wtedy kiedy są obliczone i pracujące jako stałość, uwzględnia się sztywność węzłów

d) płyty

PROJEKTOWANIE FUNDAMENTÓW BEZPOŚREDNICH

PODSTAWOWE WYMAGANIA STAWIANE FUNDAMENTOM BEZPOŚREDNIM

Fundament musi być właściwie usytuowany w płaszczyźnie poziomej i na odpowiedniej głębokości przy uwzględnieniu wszystkich możliwych wpływów i oddziaływań, które mogłyby naruszyć jego stan i równowagę. Wpływ niektórych czynników może być oceniany nie analitycznie, ale na podstawie doświadczenia inżynierskiego.

1. Fundament łącznie z podłożem musi być stateczny. Muszą być spełnione warunki I-wszego Stanu Granicznego.

2. Fundament lub jego cały zespół fundamentu nie może nadmiernie osiadać i wykazywać nadmiernej różnicy osiadań, żeby nie spowodować uszkodzeń lub zmniejszenia użyteczności opartej na nich konstrukcji nad ziemią. Muszą być spełnione warunki IIgiego stanu granicznego. Niedopuszczalne również są drgania, które wywołują dolegliwości u ludzi, uszkodzenia budynku lub jego wyposażenia lub też inaczej ograniczają jego funkcjonowanie.

Wszystkie 3 warunki SA od siebie niezależne i każdy z nich musi być spełniony.

Czynniki wpływające na usytuowanie w planie i główne posadowienia fundamentów bezpośrednich.Przemarzanie podłoże wynikające z warunków klimatycznych.

1. Występowanie gruntów ekspansywnych oraz zapadowych.

2. Roboty ziemne w sąsiedztwie

3. Poziom wody w gruncie

4. Rozmycie dna rzeki i podmycia brzegów

5. Niekorzystne geologiczne zjawiska i procesy zachodzące w podłożach

6. &...

sciaga fundamenty, Budownictwo UTP, semestr 4, Fundamentowanie, FUND

Twoim problemem jest to, że powszechną NICOŚĆ mylisz z osobistą PUSTKĄ

Formularz