background image

FD_w 3

FD_w 3

1

1

PROJEKTOWANIE POSADOWIE

PROJEKTOWANIE POSADOWIE

Ń

Ń

FUNDAMENT

FUNDAMENT

Ó

Ó

W BEZPO

W BEZPO

Ś

Ś

REDNICH

REDNICH

(PN-81/B-03020)

przykład – projektowanie stopy fundamentowej

background image

FD_w 3

FD_w 3

2

2

2

2

Schemat obliczeniowy pod

ł

oża

Wspó

ł

czynnik materia

ł

owy –

γγγγ

m

umożliwia:

prawid

ł

owe ustalenie obliczeniowych parametrów geotechnicznych.

gdzie:

(n)

= (1/

N

Σ

x

i

,

x

i

- wyniki oznaczenia danej cechy,

- liczba oznaczeń

liczba oznaczeń każdej cechy gruntu w każdej 
warstwie geotechnicznej 

≥ 5

background image

FD_w 3

FD_w 3

3

3

Metody ustalania parametr

Metody ustalania parametr

ó

ó

w geotechnicznych           

w geotechnicznych           

Uog

Uog

ó

ó

lnianie wynik

lnianie wynik

ó

ó

w bada

w bada

ń

ń

laboratoryjnych

laboratoryjnych

• Metoda A

:

Wartości parametrów wyznaczamy za pomocą badań:

 polowych,
 laboratoryjnych.

wartości obliczeniowe parametru geotechnicznego wyznaczamy ze wzoru:

x

(r)

γγγγ

m

(n)

,

Wartości 

γγγγ

m

nie powinny być bliższe jedności niż

0,9

1,1

.

Zastosowano tu metodę najmniejszych kwadratów:

σ

– odchylenie standardowe – średni b

ł

ąd bezwzględny pomiaru.

W normie rozróżnia się parametry charakterystyczne, jako:

(n)

– wielkość charakterystyczna - średnia

warto

ść

:

u

stalona na podstawie badań lub podana w normie

,

(r)

wielko

ść uwzględniająca możliwą odchy

ł

kę od wartości średniej.

x

(r)

(n)

±

σ

,

background image

FD_w 3

FD_w 3

4

4

• Metoda B

:

 oznaczamy metodą A 

parametry wiodące

 stopień zagęszczenia gruntu niespoistego,

 stopień plastyczności gruntu spoistego,

 na ich podstawie wyznaczamy pozosta

ł

e parametry  

wykorzystując odpowiednie 

zależności korelacyjne

:

 podane w normie lub,

 ustalone doświadczalnie.

background image

FD_w 3

FD_w 3

5

5

Ip, I, I

π

bardzo spoiste

D

Gpz, Gz, 

G

π

z

zwięzłe

C

Gp, G, G

π

ś

rednio spoiste

B

Pg, 

Π

p, 

Π

mało spoiste

A

background image

FD_w 3

FD_w 3

6

6

background image

FD_w 3

FD_w 3

7

7

Ip, I, I

π

bardzo spoiste

D

Gpz, Gz, G

π

z

zwięzłe

C

Gp, G, G

π

ś

rednio spoiste

B

Pg, 

Π

p, 

Π

mało spoiste

A

background image

FD_w 3

FD_w 3

8

8

background image

FD_w 3

FD_w 3

9

9

background image

FD_w 3

FD_w 3

10

10

background image

FD_w 3

FD_w 3

11

11

• Metoda C

:

Przyjmujemy

wartości parametrów

określanych

na podstawie praktycznych doświadczeń budownictwa

na innych podobnych terenach

uzyskanych dla budowli o podobnej konstrukcji

i zbliżonych obciążeniach.

O wyborze metody ustalania parametrów geotechnicznych 

pod

ł

oża powinien decydować

:

• stopień rozpoznania budowy geologicznej terenu,

• warunki geotechniczne,

• rodzaj konstrukcji planowanej budowli.

background image

FD_w 3

FD_w 3

12

12

OBLICZENIA wg I STANU GRANICZNEGO

OBLICZENIA wg I STANU GRANICZNEGO

• Stan graniczny

– taki stan konstrukcji, w którym dalsze jej  

użytkowanie nie jest możliwe.

Pierwszy stan graniczny

– określa nośność (stateczność) pod

ł

oża.

Rodzaje I stanu granicznego:

Norma określa 

3 rodzaje I stanu granicznego

:

wypieranie pod

ł

oża

przez fundament lub przez ca

ł

ą budowlę,

osuwisko

lub 

zsuw

fundamentów lub pod

ł

oża wraz z budowlą,

przesunięcie w poziomie posadowienia fundamentu

lub w 

g

ł

ębszych warstwach pod

ł

oża.

background image

FD_w 3

FD_w 3

13

13

3 rodzaje I stanu granicznego

Utrata stateczności zewnętrznej:

a) utrata nośności na 

skutek wyparcia 
gruntu,

b) poślizg ściany po 

gruncie w poziomie 
posadowienia lub w 
gruncie,

c) utrata stateczności 

ogólnej.

background image

FD_w 3

FD_w 3

14

14

Warunek obliczeniowy

Warunek obliczeniowy

:

Q

r

m

·

Q

f

gdzie:

Q

r

- wartość obliczeniowa dzia

ł

ającego obciążenia,

Q

f

- opór graniczny pod

ł

oża gruntowego przeciwdzia

ł

ający 

obciążeniu,

m

- wspó

ł

czynnik korekcyjny (

0,7÷0,9

– zależnie od metody 

obliczania 

Q

).

• Obliczając 

Q

r

należy przyjąć

najniekorzystniejsze warunki

,

• należy 

uwzględnić

obliczeniowe

obciążenia sta

ł

e

zmienne budowli

,

• należy 

stosować metodę A

ustalania parametrów geotechnicznych,

• można stosować również metodę

B

lub 

C

wtedy

:



wspó

ł

czynnik kore

kcyjny

należy 

zmniejszyć o 10%,

 w obliczeniach należy 

stosować wartości obliczeniowe parametrów

,

 wspó

ł

czynnik 

γγγγ

m

przyjmuje się

0,9

1,1

.  

background image

FD_w 3

FD_w 3

15

15

Wypieranie pod

ł

oża przez fundament:

Pod

Pod

ł

ł

o

o

ż

ż

e jednorodne

e jednorodne

jedna warstwa geotechniczna

gruntu pod fundamentem 

do 

g

ł

ębokości = 2B

,

• obciążenie jest mimośrodowe,
• obciążenie dzia

ł

a pod kątem do pionu

Sprawdzenie możliwości wypierania gruntu wed

ł

ug I stanu granicznego;

Schemat si

ł

dzia

ł

ających na fundament.

background image

FD_w 3

FD_w 3

16

16

Warunek sprawdzaj

Warunek sprawdzaj

ą

ą

cy

cy

:

gdzie:

N

- obliczeniowa wartość

pionowej sk

ł

adowej obciążenia

,

Q

fNB

-

pionowa sk

ł

adowa 

obliczeniowego

oporu granicznego

pod

ł

oża 

g

runtowego przy rozpatrywaniu wypierania w 

kierunku równoleg

ł

ym do boku 

B

,

Q

fNL

-

jw

., lecz w kierunku równoleg

ł

ym do boku 

L

.

background image

FD_w 3

FD_w 3

17

17

Op

Op

ó

ó

r graniczny

r graniczny

:

gdzie:

e

B

,

e

L

-

mimośród dzia

ł

ania obciążenia

, odpowiednio w kierunku równoleg

ł

ym 

do szerokości 

B  

i d

ł

ugości 

L

podstawy ( 

B

L

),

D

min

-

g

ł

ębokość posadowienia

mierzona od najniższego poziomu terenu,

N

C

,

N

D

,

N

B

-

wspó

ł

czynniki nośności

wyznaczone zależnie od wartości 

Φ

(

r

)

,

Φ

(r)

- obliczeniowa wartość

kąta tarcia

wewnętrznego gruntu zalegającego 

bezpośrednio poniżej poziomu posadowienia,

background image

FD_w 3

FD_w 3

18

18

c

(r)

-

obliczeniowa wartość oporu spójności gruntu zalegającego 

bezpośrednio poniżej poziomu fundamentu,

ρ

D

(r)

-

obliczeniowa średnia gęstość objętościowa gruntów (i ew. posadzki) 

powyżej poziomu posadowienia,

ρ

B

(r)

-

obliczeniowa średnia gęstość objętościowa gruntów zalegająca 

poniżej poziomu posadowienia do g

ł

ębokości 

B

,

g

-

przyspieszenie ziemskie,

i

C

i

D

,

i

B

-

wspó

ł

czynniki wp

ł

ywu nachylenia wypadkowej obciążenia, 

wyznaczane z  nomogramów w zależności od 

δ

B

i od 

Φ 

(r)

,

δ

Β

-

kąt nachylenia wypadkowej obciążenia.

background image

FD_w 3

FD_w 3

19

19

gdzie:

i

C

i

D

,

i

B

-

wspó

ł

czynniki wp

ł

ywu nachylenia wypadkowej obciążenia, 

wyznaczane z nomogramów w zależności od 

δ

L

i od 

Φ

(r)

.

W przypadku gdy 

T

rL

= 0

, wystarczy tylko sprawdzić warunek poprzedni,

Do wzorów przyjmuje się

wartości obliczeniowe

(mniejsze) parametrów 

Φ

u

c

u

.

background image

FD_w 3

FD_w 3

20

20

W

W

yznaczanie

yznaczanie

wsp

wsp

ó

ó

ł

ł

czynnik

czynnik

ó

ó

w no

w no

ś

ś

no

no

ś

ś

ci

ci

N

C

N

D

N

B

background image

FD_w 3

FD_w 3

21

21

Wyznaczanie wsp

Wyznaczanie wsp

ó

ó

ł

ł

czynnik

czynnik

ó

ó

w nachylenia wypadkowej obci

w nachylenia wypadkowej obci

ąż

ąż

enia

enia

background image

FD_w 3

FD_w 3

22

22

Pod

Pod

ł

ł

o

o

ż

ż

e uwarstwione

e uwarstwione

Rozróżnia się 2 przypadki

:

Najs

ł

absza warstwa

występuje

w poziomie posadowienia

:

 opór graniczny wyznacza się jak dla pod

ł

oża nie uwarstwionego

,

 przyjmując

Φ

(r)

c

(r)

odpowiadające najs

ł

abszej warstwie

S

ł

absza warstwa

występuje 

na g

ł

ębokości < 2

B

poniżej poziomu posadowienia

:



warunki graniczne

należy 

sprawdzać

również

w podstawie zastępczego 

fundamentu

background image

FD_w 3

FD_w 3

23

23

Sprawdzenie mo

Sprawdzenie mo

ż

ż

liwo

liwo

ś

ś

ci wypierania gruntu spod fundamentu 

ci wypierania gruntu spod fundamentu 

wed

wed

ł

ł

ug I stanu granicznego

ug I stanu granicznego

ze wzgl

ze wzgl

ę

ę

du na no

du na no

ś

ś

no

no

ść

ść

warstwy s

warstwy s

ł

ł

abszej

abszej

;

background image

FD_w 3

FD_w 3

24

24

We wzorach określających sk

ł

adowe obliczeniowego oporu 

granicznego pod

ł

oża gruntowego 

Q

fNB

Q

fNL

należy uwzględnić:



obciążenie



wielkości

geometryczne

background image

FD_w 3

FD_w 3

25

25

przy czym:

- dla gruntów spoistych przy   

h

B

,

b

/ 4 

,

przy  

h

>

B

,   

b

/ 3

,

- dla gruntów niespoistych przy   

h

B

,

b

/ 3

,

przy  

h

>

B

,  

b

= 2

/ 3

,

background image

FD_w 3

FD_w 3

26

26



parametry geotechniczne

Φ

(r)

(r)

ρ

B

(r)

- dla s

ł

abszej warstwy,

ρ

D

(r)

- średnia gęstość objętościowa gruntu pod 

podstawą zastępczą fundamentu,

ρ

h

(r)           

- średnia gęstość objętościowa gruntu 

między podstawą fundamentu 
rzeczywistego i zastępczego.

background image

FD_w 3

FD_w 3

27

27

Projektowanie stopy fundamentowej S9 – sprawdzanie 

warunków stanów granicznych w poziomie 

posadowienia fundamentu

Przyk

ł

adowe zadanie w oddzielnym dokumencie