background image

 

 
Imię i nazwisko: 
Grupa: 
Dzień tygodnia: 
G

odzina zajęć: 

 
 

PROJEKT 7:  STOPA FUNDAMENTOWA 

 

A. 

Przyjąć  wymiary  stopy,  zwymiarować  zbrojenie  metodą  wsporników  oraz 

wykonać rysunek zbrojenia 

B. 

Sprawdzić stopę na ścinanie przy przebiciu 

 

Dane: 
 

założona klasa betonu: 

 

obciążenie: 

 
 

V =  

 

H =  

 

M = 

 

słup: bxb = 50cmx50cm 

 

zakładamy, że stopa 
wykonywana jest na 
podkładzie betonowym 

 

pomijamy ciężar gruntu na 
stopie 

 

maksymalne naprężenia w 
gruncie pod stopą zakładamy 
równe 200kPa 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

M

V

H

background image

 

PRZYKŁAD OBLICZEŃ STOPY – część A 

 

 

1.  Z

AŁOŻENIA DO PROJEKTOWANIA

 

 

pomijamy grunt wokół stopy 

 

 

pomijamy sprawdzanie nośności gruntu pod stopą

 

 

beton C30/37   

f

ck

 = 30 MPa

 

 

stal St500 

 

f

yk

 = 500 MPa

 

 

zakładam zbrojenie siatką φ12

 

 

otulenie

 

dla betonu układanego na podkładzie chudego betonu: c = 40mm, Δc

dev

 = 10mm

 

 

obciążenie: M = 120kNm, H = 160kN, V = 1500Kn

 

 

naprężenia dopuszczalne pod stopą q

dop

 = 200kPa

 

 

2.  R

OZKŁAD NACISKÓW 

JEDNOSTKOWYCH POD 

FUNDAMENTEM 

 

 
Przyjęte wymiary fundamentu powinny 

spełniać określone warunki odnośnie 
rozkładu obliczeniowego obciążenia 
jednostkowego w poziomie posadowienia, z 
których podstawowe to: 
-  

rozkład obciążeń obliczeniowych 

przyjmuje się liniowy, 

wypadkowa sił od obliczeniowego 

obciążenia stałego i zmiennego 
długotrwałego nie powinna wychodzić poza 
rdzeń przekroju, czyli 

L

e < L/6

 oraz 

B

e < B/6

 
Zakładam  L = 400cm 
 

     

B = 0,75∙L = 300cm 

 
Zakładam wymiary słupa 0,50x0,50m 
 

L

B

L

B

h

0,9 s

h

0,25 * (L

b)

0,35m

s

max(s ,s )

b

0,5m

s

(L

b) / 2

(4,0

0,5) / 2

1,75m

s

(B b) / 2

(3,0

0,5) / 2

1,25m

h

0,9 * 1,75

1,58m

h

0,25 * (4,0

0,5)

0,85m

 

 
Przyjęto  h 0,85m ; ławę schodkową z dwiema odsadzkami. 
 
 
Obliczenie rzeczywistego ciężaru stopy fundamentowej i wartości momentu: 
 

ciężar fundamentu 

 

rf

G

(4,0 3,0 0,45 1,5 1,5 0,4) 25 1,35

236,25kN

 

 

całkowite obciążenie pionowe 

 

M

V

H

background image

 

Ed

rf

V

V

G

1500 236,25

1736,25kN

 

 

moment względem środka podstawy 

 

Ed

M

M H h

120 160 0,85

256kNm

 

 

- pole podstawy fundamentu:  

2

A

B L

4,0 3,0

12,0m

 

 

wskaźnik wytrzymałości przekroju podstawy:  

2

2

3

B L

3,0 4,0

W

8,0m

6

6

 

naprężenia  

Ed

Ed

max

2

r

min

sr

2

V

M

1736,25

256,00

176,67 kN

q

144,67

32,00

A

W

12,0

8,0

112,67 m

kN

q

144,67

m

 

 

q

max

 = 176,67 kPa< q

dop

 

= 200kPa                 WARUNEK SPEŁNIONY 

 

rzeczywisty mimośród obciążenia 

 

Ed

L

Ed

M

256,00

L

4,0

e

0,15m   <  

0,67

V

1736,25

6

6

 

 

a więc wypadkowa znajduje się w obrębie rdzenia podstawy, a 
rozkład nacisków na podłoże jest następujący: 
 
WARUNEK SPEŁNIONY 
 
Wymiary przyjęte poprawnie 
 

3.  W

YZNACZENIE ZBROJENIA 

METODĄ WSPORNIKÓW

.

 

 

 

 

Zakładamy B=1m 

 

 

Wysokość użyteczna 

 

A

nom

d

h c

/ 2

0,85 0,05 0,006

0,794m

 

 

  Zbrojenie minimalne dla przekroju A-A 

 

2

ctm

s1

A

yk

/ m

f

2,9

A

0,26 d

B

0,26 0,794 1,0

11,94cm

f

500

2

A

s1

A

0,0013 d

B

0,0013 0,794 1,0 10,04cm / m

                                                                                    

Zatem A

s1,MIN

 = 11,94 cm

2

 

 

  Obliczenia dla wsporni

ka odpowiadającego 

przekrojowi A-A: 

 

2

Sd

srA

2

Sd

Sd

M

0,125 q

(L

0,7b)

B

M

0,125 145,72 (4,0 0,5) 1,0

M

223,14kNm

 

 

 

Zbrojenie obliczam ze wzoru: 

A

B

A

B

q

min

q

max

background image

 

 

Sd

s

A

yd

s

2

s

s1,MIN

M

A

0,9 d

f

223,14

A

0,9 0,794 435 1000

A

7,18cm / m

A

 

 
 

d

A

 

– wysokość użyteczna w przekroju A 

 

q

srA

 

– średnie obciążenie wspornika 

 
 

Przyjęto siatkę zbrojeniową φ12 co 9cm  (A

s

 = 12,57cm

2

/m) 

 

 

Wysokość użyteczna 
 

 

B

1

nom

d

h

c

/ 2

0,45 0,05 0,006

0,394m

 

 

  Zbrojenie minimalne dla przekroju A-A 

 

 

2

ctm

s1

B

yk

/ m

f

2,9

A

0,26 d B

0,26 0,394 1,0

5,95cm

f

500

 

2

B

s1

A

0,0013 d B

0,0013 0,394 1,0

5,13cm / m

         

 
 

Zatem A

s1,MIN

 = 5,95 cm

2

 

 

 

Obliczenia dla wspornika odpowiadającego przekrojowi B-B: 

 

2

Sd

srB

1

2

Sd

Sd

M

0,125 q

(L L )

B

M

0,125 152,67 (4,0 1,5) 1,0

M

76,35kNm

 

 

 

Zbrojenie obliczam ze wzoru: 

Sd

s

B

yd

s

2

s

s1.MIN

M

A

0,9 d

f

76,35

A

0,9 0,394 435 1000

A

4,95cm / m

A

 

 
Przyjęto siatkę zbrojeniową φ12 co 18cm  (A

s

 = 6,28cm

2

/m) 

 
W kierunku B przyjęto zbrojenie takie jak dla kierunku L. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

background image

 

PRZYKŁAD OBLICZEŃ STOPY – część B:

 

S

PRAWDZENIE 

NOŚNOŚCI STOPY NA 

PRZEBICIE

 

 

4.  W

YZNACZENIE OBWODU KRYTYCZNEGO

 

 
W naszym przypadku  l

H

 = (2,0-0,5)/2 = 0,75m  <  2h

H

 = 2h

2

 

= 2∙0,4 = 0,8m,  zatem sprawdzam jeden 

obwód kontrolny. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Wysokość użyteczną wyznaczamy jako średnią dla dwóch warstw zbrojenia w dwóch kierunkach: 

  warstwa dolna: 

y

B

d

d

0,394m  

 

warstwa górna: 

z

1

nom

d

h

c

/ 2

0,45 0,05 0,012 0,006

0,382m

 

 

średnio: 

y

z

eff

d

d

0,394

0,382

d

0,388m

2

2

 

Odległość obwodu kontrolnego od środka słupa: 

 

2

eff

1

1

cont

eff

1

2d

0,56 L B

2 0,388

0,56

1,5

1,616

r

min

1,616m

2d

0,69 B

2 0,388

0,69 1,5

1,811

 

Obwód kontrolny. W przypadku, gdy pole obciążenia znajduje się blisko krawędzi płyty oprócz 

standardowego obwodu u

1

 

należy rozważyć obwód u

2

 

i do obliczeń przyjąć mniejszy z nich. Zatem: 

 

1

1

u

4L

2 (2d)

4 1,5 2

2 0,388

10,88m

 

 

2

cont

u

4r

2B

4 1,616 2 3,0

12,47m

 

do dalszych obliczeń przyjmujemy u=u

1

 

background image

 

 

Obwód ogranicza powierzchnię: 

2

2

2

2

2

2

crit

1

1

A

L

4 L 2d

(2d)

1,5

4 1,5 2 0,388

2

0,388

8,80m  

Nośność na ścinanie przy przebiciu:   

1

3

Rd

Rd,c

l ck

min

2d

2d

C

k(100 f )

  

  

a

a

 ,gdzie 

 d=d

eff 

Rd,c

c

0,18

0,18

C

0,13

1,4

 

200

200

k

1

1

1,72

2,0

d

388

 

cont

a

r

c / 2

1,616 0,5 0,5

1,366m

 

l

ly

lz

ly

lz

stopnie zbrojenia (srednie na odcinku 3d+c+3d)

 

przy równomiernym rozkładzie obliczam na 1m: 

4

s

ly

y

4

s

lz

z

l

ly

lz

A

12,57 10

0,00319

d 1m

0,394 1,0

A

12,57 10

0,00329

d 1m

0,382 1,0

zatem :

0,00319 0,00329

0,00324

 

3

1

3

1

2

2

2

2

min

ck

0,035 k

f

0,035 1,72

30

0,245MPa

 

stąd: 

1

3

Rd

Rd

2 0,388

2 0,388

0,13 1,72 (100 0,00324 30)

  

  0,245

1,366

1,366

0,243MPa  

  0,125MPa

 

 

Średnie naprężenia styczne:   

Ed,red

Ed

Ed

Ed,red

V

M u

1 k

u d

V

W

 

Ed,red

Ed

Ed

Ed

crit

V

1500

V

V

V

V

A

1736,25

8,8

636,25kN

LB

4,0 3,0

 

1

2

1

dla c

c

L : k=0,6 

 

2

2

2

2

2

2

1

1

1

1

W

0,5L

L

4L d 16d

2 dL

1,5 1,5

4 1,5 0,388 16 0,388

2

0,388 1,5

10,64m  

stąd: 

Ed

636,25

256 10,88

1 0,6

188kPa

10,88 0,388

636,25 10,64

 

Ostatecznie: 

Ed

Rd

0,188MPa

0,243MPa

 

 
Zbrojenie na przebicie nie jest wymagane. 
 
 
 

background image