fundy.doc

(3890 KB) Pobierz
10) Założenia do obliczeń wg podłoża dwuparametrowego, propozycja M

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 K> 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.

 

C= 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 ]

 

S³  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)

  m (współczynnik bezpieczeństwa)

 

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 +

                                                        _    _                   _...

Zgłoś jeśli naruszono regulamin