1. Zestawienie cech fizycznych i mechanicznych gruntu.
Parametry fizyczne i mechaniczne gruntu wyznaczono metodą B, tzn. na podstawie parametru wiodącego - dla gruntu :
- niespoistego na podstawie ID
- spoistego na podstawie IL
r` = r - rw
M = Mo/ b
2. Wybór i uzasadnienie głębokości posadowienia.
Przy ustaleniu głębokości uwzględniono następujące czynniki:
· głębokość występowania poszczególnych warstw geotechnicznych;
· wody gruntowe i przewidywane zmiany ich stanów;
· projektowaną niweletę powierzchni terenu w sąsiedztwie fundamentów pomieszczeń podziemnych;
· występowanie gruntów zapadowych, pęczniejących, wysadzonych;
· głębokość posadowienia sąsiednich budowli;
· głębokość przemarzania gruntów;
Przy wyborze głębokości posadowienia projektowanego fundamentu uwzględniono następujące czynniki:
· projektowany fundament jest stopą pod słup ramy żelbetowej;
· projektowany jest budynek przemysłowy niepodpiwniczony - hala przemysłowa;
· warstwa gruntu do głębokości 2.8m (Ps) jest gruntem niespoistym odpowiednim do posadowienia stopy fundamentowej;
· dla Bydgoszczy strefa przemarzania wynosi 1.00m
· w gruncie do głębokości 0.7m występuje humus co powoduje niebezpieczeństwo wysadzin;
· woda gruntowa znajduje się stosunkowo płytko - 2.4m p.p.t.;
· na fundament działa duże, mimośrodowe obciążenie M = 90 kNm;
· poniżej warstwy Ps leżą 2 warstwy słabsze z gruntu spoistego.
Po analizie powyższych czynników zdecydowano się stopę fundamentową posadowić na głębokości 1.00m. Woda gruntowa znajdująca się na głębokości 2.4m nie utrudni wykonywanie prac ziemnych. Zwiększenie głębokości posadowienia spowodowałaby konieczność zwiększenia wymiarów fundamentu. Górną część stopy należy zabezpieczyć przed wysadzeniami poprzez wykonanie zasypki z gruntu niespoistego, przepuszczalnego.
3. Ustalenie wymiarów fundamentu i obliczenie obciążenia przekazywanego przez fundament na podłoże.
3.1. Ustalenie wymiarów fundamentu.
Przyjęto wstępnie wymiary stopy fundamentowej:
B = 1.40m ; L = 1.70m
3.2. Obliczenie obciążenia przekazywanego przez fundament na podłoże.
Nk -siła pionowa od konstrukcji Nk = 1070 kN
M -moment od konstrukcji M = 90 kNm
rf+g -gęstość fundamentu i gruntu
Ng -ciężar gruntu nad fundamentem
Nf -ciężar fundamentu
Nn -siła przekazywana na podłoże (wartość charakterystyczna)
Nr -obliczeniowa siła przekazywana na podłoże
rf+g = 2.2 t/m3
Ng+Nf = B*L*D*rf+g*g =1.40*1.70*1.00*2.20*10 = 52.36 kN
Nn = Nk*(Ng+Nf) = 1070+52.36 = 1122.36 kN
Nr =Nn*gf = 1122.36*1.2 =1346.83 kN
Mr = M*gf = 90*1.2 = 108.00 kNm
4. Ustalenie jednostkowego oporu obliczeniowego podłoża z uwzględnieniem
nośności poszczególnych warstw.
eL = Mr/Nr = 108.00/1346.83 = 0.080 ; eB = 0
eL/L+eB/B = 0.080/1.70+0 = 0.047 > 0.035
- w obliczeniach oporu nie można stosować metody uproszczonej
rD - gęstość gruntu ponad poziomem posadowienia
rB - gęstość gruntu pod poziomem posadowienia do głębokości B
rh - średnia gęstość gruntu między podstawami fundamentów
_ _
B,L - sprowadzone wymiary fundamentu, uwzględniające wpływ mimośrodu
m - współczynnik korekcyjny - m = 0.81 (met. B)
eL,eB - mimośród obciążenia
QfNB - pionowa składowa obliczeniowego oporu granicznego podłoża
4.1. Warstwa piasku średniego (Ps).
_
B = B-2*eB = 1.40m
_ _ _
L = L-2*eL = 1.70-20.080 = 1.52m spełniony jest warunek, aby L ³ B
rD(n) = Sri*hi / Shi = (1.60*0.70+1.85*0.30)/(0.70+0.30) = 1.68 t/m3
rD(r) = rD(n) * gf = 1.68*0.90 = 1.51 t/m3
rB(n) = 1.85*1.40/1.40 = 1.85 t/m3
rB(r) = rB(n) * gf = 1.85*0.90 = 1.67 t/m3
Dmin = 1.00m
Cu(r) = Cu(n) * gf = 0*0.90 = 0 kPa
NB = 7.18
NC = 29.43
ND = 17.79
iB = iC = iD = 1.0 (siła działająca na fundament jest pionowa)
warunek spełnienia I stanu granicznego:
Nr £ m*QfNB
_ _ _ _ _ _
QfNB = B*L*[(1+0.3* B/L)*NC*Cu(r) iC+(1+1.5*B/L)*ND*rD(r)*g*Dmin.*iD+
+(1-0.25*B/L)*NB*rB(r)*g*B*iB]
QfNB = 1.40*1.52*[(1+0.3*1.40/1.52)*29.43*0*1.0+
+(1+1.5*1.40/1.52)*17.79*1.51*10*1.0*1.0+
+(1-0.25*1.40/1.52)*7.18*1.67*10*1.40*1.0) = 0+ 1361.41+ 274.97 =
= 1636.38 kN
m*QfNB = 0.81*1636.38 = 1325.47 kN
...
sawinn