1) Co to jest podłoże gruntowe, fundament bezpośredni.
Podłoże gruntowe- warstwa gruntu pod fundamentem zalegająca pomiedzy poziomem posadowienia fundamentu , a głębokością, do kotej uwzględnia się oddziaływanie budowli
Fundament bezpośredni- Fundament bezpośredni to taki, który przekazuje obciążenia na grunt wyłącznie przez powierzchnię podstawy w odróżnieniu od fundamentów pośrednich takich jak pale i studnie. Fundamenty bezpośrednie mogą być zaprojektowane w postaci ław, stóp lub płyty fundamentowej
2) Projektowanie geotechniczne:
a) model deterministyczny
b) model probabilistyczny
a) Podejście deterministyczne – ocenę stateczności stanowi globalny współczynnik stateczności
F – współczynnik globalny stateczności
b) Podejście probabilistyczne – nowoczesne podejście, które uwzględnia zmienność parametrów geotechnicznych i ich losowość, zmienność parametrów opisujących oddziaływania, wpływ przyjętego modelu obliczeniowego na wyniki
R – opór
S – oddziaływanie
σS – odchylenie standardowe dla obciążenia
σR – odchylenie standardowe dla oporu
Gęstość łączna:
Odchylenie standardowe złożone
σz = √ σS2 + σR2
z = R – S
z > 0 konstrukcja bezpieczna
z ≤ 0 konstrukcja niebezpieczna
mz = mR – mS
β = mz / σz - wskaźnik niezawodności
Według EC7 mz - β σz = 0
3) Metody projektowania geotechnicznego według Eurokodu 7
Metoda A – polega na bezpośrednim oznaczeniu wartości parametrów za pomocą polowych lub laboratoryjnych badań gruntów.
Metoda B – polega na oznaczeniu parametrów na podstawie ustalonych zależności korelacyjnych (teoretycznych lub doświadczalnych) między parametrami fizycznymi lub wytrzymałościowymi a innymi parametrami,
np. Io , I L – wyznaczone metodą A
Metoda C – polega na przyjęciu wartości parametrów określonych na podstawie praktycznych doświadczeń budownictwa na innych podobnych terenach, uwzględnionych dla budowli o podobnej konstrukcji i zbliżonych obciążeniach.
4.Charakterystyka geotechniczna podłoża, kategorie geotechniczne.
Kategoria geotechniczna ustalona jest w zależności od warunków gruntowych oraz czynników konstrukcyjnych charakteryzujących możliwość przenoszenia odkształceń i drgań,od stopnia złożoności oddziaływań ,stopnia zagrożenia życia i mienia awarią konstrukcji, jak również od wartości zabytkowej lub technicznej obiektu: zagrożenia środowiska.
Są trzy rodzaje warunków gruntowych:
- proste warunki gruntowe: grunty jednorodne, bez gruntów słabonośnych
-złożone warunki gruntowe: grunty niejednorodne obejmujące grunty słabonośne < może występować woda>
-skomplikowane warunki gruntowe: niekorzystne zjawiska geologiczne(zjawiska krasowe, osuwiskowe, kurzajkowe, sufozyjne,
szkody górnicze itd.)
Kategorie geotechniczne:
1.Kategoria geotechniczna: niewielkie obiekty budowlane, układy statycznie wyznaczalne
2. Kategoria geotechniczna: obiekty budowlane w prostych i złożonych warunkach gruntowych ,wymagające ilościowej oceny danych geotechnicznych
3. Kategoria geotechniczna :
a) nietypowe obiekty budowlane
b)obiekty budowlane posadowione w skomplikowanych warunkach gruntowych
c)obiekty zabytkowe i monumentalne
5) Wymienić i omówić oddziaływanie geotechniczne.
W projekcie geotechnicznym należy uwzględnić następujące oddziaływania:
-ciężar gruntu (ciężar objętościowy gruntu ,ciężar szkieletu gruntowego ,ciężar gruntu całkowicie nasyconego wodą, ciężar gruntu z uwzględnionym wyporem wody, ciężar gruntu z uwzględnionym przepływem wody)
-naprężenia w gruncie(wertykalne, horyzontalne, wtórnem, prekonsolidowane)
-ciśnienie wody wolnej ,ciśnienie wody gruntowej ,ciśnienie spływowe
-statycznie przyłożone i środowiskowe obciążenia konstrukcji
-obciążenie naziomu
-siły kotwienia lub cumowania
-usunięcie obciążenia (odciążenia) lub wykonanie wykopu
-obciążenie pojazdami
-przemieszczenia spowodowane eksploatacją górniczą lub działalnością związaną z wykonywaniem wykopów lub tuneli
-pęcznienie i skurcz od roślin ,wpływy klimatyczne lub zmiany wilgotności
-przemieszczenia związane z pełzaniem lub osuwiskiem mas gruntu
-przyspieszenia i przemieszczenia od trzęsienia ziemi ,wybuchów ,wibracji i obciążeń dynamicznych
-skutki działania temperatur
-wystąpienie sprężenia w kotwach gruntowych lub rozporach
-parcie poziome gruntu (Parcie geostatyczne - Ea ,Parcie pośrednie – EI,E0,Odpór pośredni – EII,Odpór graniczny - Ep)
-tarcie negatywne
7) Modele obliczeniowe podłoża i fundamentu, fundamenty sztywne, fundamenty sprężyste, wiotkie.
Modele obliczeniowe fundamentu
-sztywne
-wiotkie
-sprężyste
Kryteria sztywności fundamentu
Fundamenty sztywne:
-nie odkształcają się
-mogą tylko ulegać przemieszczeniom
-wszystkie elementy takiego fundamentu pracują na ściskanie
-opór gruntu pod fundamentami sztywnymi jest zbliżony do liniowego (mogą być sztywne w jednym kierunku np. ławy)
Fundamenty sprężyste
-stopy fundamentowe o dużej wysokości i ławy sztywne w kierunku poprzecznym
-ławy fundamentowe obciążone w sposób ciągły i posadowione na mało ściśliwym podłożu
-fundamenty blokowe
-ławy fundamentowe obciążone siłami skupionymi o równym rozstawie, gdy nie występują w nich znaczniejsze momenty zginające
Fundamenty wiotkie- pracują na zginanie, odpór gruntu pod tym fundamentem jest krzywoliniowy i proporcjonalny do obciążenia
Modele obliczeniowe podłoża budowlanego
1.Model podłoża sztywnego
Cechą modelu podłoża sztywnego jest liniowy odpór gruntu
W oparciu o model podłoża sztywnego oblicza się:
-stopy, fundamenty blokowe, fundamenty skrzyniowe
-ławy obciążone w sposób ciągły, posadowione na gruntach jednorodnych
Temat bardziej rozwiniety (dla zainteresowanych) na stronie:
http://www.itb.pl/old/konferencje/cedzyna21-23-04/szulbors.pdf
8)Omówić szczegółowo uogólnioną metodę Winklera.
Sztywność układu fundamentowego – podłoże gruntowe określamy za pomocą wskaźnika sztywności Kf .
Kf = BL3 / Jf * M0 / Ef
B – szerokość fundamentu
L – długość fundamentu
Jf – moment bezwładności przekroju poprzecznego fundamentu i konstrukcji związanej
M0 – moduł ściśliwości podłoża
Ef – współczynnik sprężystości modułu fundamentu i konstrukcji związanej
Dla układów:
· sztywnego Kf < 1
· sprężystego Kf = 1 - 100
· wiotkiego Kf > 100
Rzeczywisty układ fundamentowy zastępuje się dyskretnym w którym każdy element, czyli fundament cząstkowy opiera się na zastępczej podporze, w której miarą podatności jest zmodyfikowany współczynnik podatności podłoża.
Ci = qi / Si
qi – obciążenie fundamentu cząstkowego
Si – osiadanie obliczone dla profilu geotechnicznego, rzeczywistego pod środkiem każdego fundamentu cząstkowego z uwzględnieniem wpływu obciążeń fundamentów sąsiednich – wpływ budynków sąsiednich.
14) Wartosci naprezen krawedziowych , qmax/qmin
Rozkład napręzen pod fundamentem
? ławy fundamentowe
a) L / B >= 5
Gr – ciężar własny ławy + grunt na niej
eB = 0
b) q1,2 = [(Nr + Gr)/ 1,0 * B ]* ( 1+ - 6eB/B )
eB< B/6
zalecana relacja przy projektowaniu
dla gruntów niespoistych : 1<= q1/q2<= 2
dla gruntów spoistych : 1<=q1/q2 <=1,5
c)
q2 = 0
q1 = 2q0
eB = B/6
d)
przypadek niezalecany
eB > B / 6 c <= B/4
Nr + Gr = 0,5 q min *3 q
q max = [2 (Nr + Gr)]/ 3q
15. Warunki równowagi fundamentów bezpośrednich
a) momenty
b) siły poziome (zapisy szczegółowe)
c) siły pionowe (zapisy szczegółowe)
Ad. 15.a) RÓWNOWAGA MOMENTÓW:
[ Obrót fundamentu ]
S MU ³ m S MW
gdzie: S MU – suma momentów sił przeciwdziałających obrotowi (utrzymuj
S MW – suma momentów sił dążących do wywrócenia (obrotu fundamentu wzglądem przyjętego punktu obrotu) - wywracających
m (współczynnik bezpieczeństwa)
Ad. 15.b) RÓWNOWAGA SIŁ POZIOMYCH:
[ Przesunięcie fundamentu w płaszczyźnie podstawy ]
S T ³ m S Hi
gdzie: S T (suma sił przeciwdziałających przesunięciu fundamentu)
S Hi (suma wszystkich sił działających w płaszczyźnie posadowienia i dążących do przesunięcia fundamentu)
T = S Ni tg (fK)
gdzie: tg (fK) – współczynnik tarcia podstawy fundamentu
S Ni - suma sił prostopadłych do płaszczyzny przesunięcia
Ni = Ng + Np
gdzie: Ng – obciążenia stałe
Np – obciążenia zmienne
Ad. 15.c) RÓWNOWAGA SIŁ PIONOWYCH:
Nr £ m QfNB
Nr – obliczeniowe obciążenie pionowe zewnętrzne na fundament
m – współczynnik bezpieczeństwa
QfNB – obliczeniowa składowa pionowa granicznego oporu podłoża
_ _ _ _ _ _
QfNB = B L [ (1 + 0.3B / L) NC c(r) iC + (1 + 1.5B / L) ND gD(r) iD Dmin +
_ _ _...
Patryczek688