Instytut Geotechniki i Hydrotechniki Politechnika Wrocławska

Zakład Mechaniki Gruntów Wydział: BLiW

ĆWICZENIE PROJEKTOWE

Nr 1

Wykonał :

Rok akademicki : 2007/08 Jarosław Piotrowicz

Semestr zimowy 5

Prowadzący : dr K . Szcześniak

1. Opis projektu.

Tematem ćwiczenia jest wyznaczenie wielkości osiadania punktu A podstawy fundamentu dla hali przemysłowej. Przewidziany czas budowy - dłuższy od 1 roku.

2.Charakterystyka warunków gruntowo-wodnych

3. Ustalenie wyprowadzonych wartości parametrów geotechnicznych.

Dla każdej warstwy geologicznej przyjęto parametry wg normy PN-81/b-03020 „Grunty budowlane. Posadowienie bezpośrednie budowli. Obliczenia statyczne i projektowe”.

Parametry ustalam metodą B ( na podstawie wskaźników wiodących I_D S_R I _L )

TAB. 1 Parametry Geotechniczne

Rodzaj gruntu	Wskaźniki		ρs	ρ	wn	γs	γ	γ'	γsr	n	M0	M
		IL	ID	g-cm3	g-cm3	%	kN-m3	kN-m3	kN-m3		kN-m3		¨kPa	kPa
	Ps		0,5	2,65	1,85	14	26,5	18,5	10,07	20,07	0,39	96000	106666
						2,65	2,00	22	26,5	20,0	10,23	20,23	0,38	96000	106666
Gp	0,3		2,67	2,10	17	26,7	21,0	11,19	21,19	0,33	29000	38667
Ip	0,1		2,70	2,10	18	27,0	21,0	11,22	21,22	0,34	31250	39062
I	<0		2,72	2,15	19	27,2	21,5	11,44	21,44	0,335	40000	50000

4. Obliczenia i wykresy składowych pionowych naprężeń pierwotnych.­­­

hi	u	σzρ	σ'­­­­zg
0,0	0,00	0,00	0,00
1,0	0,00	18,5	0,00
2,0	0,00	37,0	37,0
4,5	25,0	80,0	55,0
7,0	50,0	132,5	82,5
10,0	80,0	195,5	115,5
11,0	90,0	217,0	127,5

­

gdzie

Wykres składowych pionowych pierwotnych

5. Wyznaczenie odprężenia podłoża.

5.1 Podział na warstwy obliczeniowe: dla z≤B h_i ≤B/4

dla z>B h_i≤B/2

5.2 Podiał wykopu na prostokąty.

I prostokąt ABCD L=6 B=8 L/B=0.75

II prostokąt AHIB L=6 B=8 L/B=0.75

III prostokąt ADEF L=22 B=8 L/B=2.75

IV prostokąt AFGH L=22 B=8 L/B=2.75

[kPa]

Gdzie:

- η_ni - współczynnik rozkładu naprężenia w podłożu obliczono ze wzoru:

D = 1 [m]

γ_D= 18,5 [kN/m³]

z	z/BI	ηnI	z/bII	ηnII	z/bIII	ηnIII	z/bIV	ηnIV	Σηn
[m]		L/BI=0.75		L/BII=0.75		L/BIII=2.75		L/BIV=2.75		[kPa]
0	0,00	0,2500	0,00	0,2500	0,00	0,2500	0,00	0,2500	1,0000	18,5000
2	0,25	0,2455	0,25	0,2455	0,25	0,2484	0,25	0,2484	0,9878	18,2743
4	0,50	0,2236	0,50	0,2236	0,50	0,2396	0,50	0,2396	0,9264	17,1384
6	0,75	0,1896	0,75	0,1896	0,75	0,2232	0,75	0,2232	0,8256	15,2736
8	1,00	0,1547	1,00	0,1547	1,00	0,2030	1,00	0,2030	0,7154	13,2349
12	1.50	0,1007	1.50	0,1007	1.50	0,1627	1.50	0,1627	0,5268	9,7458
16	2.00	0,0675	2.00	0,0675	2.00	0,1297	2.00	0,1297	0,3944	7,2964
20	2.50	0,0474	2.50	0,0474	2.50	0,1041	2.50	0,1041	0,3030	5,6055

6. Naprężenia od obciążenia zewnętrznego q.

[kPa] gdzie: q=180 kPa

η_ni - współczynnik rozkładu naprężenia

I prostokąt ABCD L=4 B=6 L/B=0.6667

II prostokąt AIJB L=4 B=6 L/B=0.6667

III prostokąt AGHI L=4 B=6 L/B=0.6667

IV prostokąt ADEF L=10 B=6 L/B=1.6667

z	z/BI	ηnI	z/bII	ηnII	z/bIII	ηnIII	z/bIV	ηnIV	Σηn
[m]		L/BI= 0.67		L/BII= 0.67		L/BIII= 0.67		L/BIV= 1.67		[kPa]
0	0.0000	0.2500	0.0000	0.2500	0.0000	0.2500	0.0000	0.2500	1.000	180.000
2	0.3334	0.2378	0.3334	0.2378	0.3334	0.2378	0.3334	0.2461	0.9678	174.204
4	0.6667	0.1936	0.6667	0.1936	0.6667	0.1936	0.6667	0.2268	0.8408	151.344
6	1.0000	0.1451	1.0000	0.1451	1.0000	0.1451	1.0000	0.1965	0.6832	122.976
8	1.3333	0.1071	1.3333	0.1071	1.3333	0.1071	1.3333	0.1646	0.5434	97.812
12	2.0000	0.0612	2.0000	0.0612	2.0000	0.0612	2.0000	0.1123	0.3470	62.460
16	2.6667	0.0383	2.6667	0.0383	2.6667	0.0383	2.6667	0.0779	0.2324	41.832
20	3.3333	0.0259	3.3333	0.0259	3.3333	0.0259	3.3333	0.0559	0.1636	29.448

7. Wyznaczenie naprężeń od obciążenia zewnętrznego ( od sąsiada q=160kPa)

W pierwszej kolejności sprawdzam czy mogę skorzystać z rozwiązania Bousines'a

Warunek: Ro≥2L

L=6 Ro=
17≥12 warunek spełniony

r=17

Ro=17

gdzie Q=qx6x6=5760kN

z	Ro
0	17.0000	0
2	17.1172	0.0149
4	17.4642	0.1084
6	18.0277	0.3121
8	18.7883	0.6017
12	20.8086	1.2187
16	23.3452	1.6254
20	26.2488	1.7665

8. Naprężenia całkowite.

z
0	180.000	0	180.0000
2	174.204	0.0149	174.2189
4	151.344	0.1084	151.4524
6	122.976	0.3121	123.2881
8	97.812	0.6017	98.4137
12	62.460	1.2187	63.6787
16	41.832	1.6254	43.4574
20	29.418	1.7665	31.1845

9. Obliczenia rozkładu naprężeń wtórnych i dodatkowych.

gdyż

z
0	180.0000	18,5000	161.5000
2	174.2189	18,2743	155.9446
4	151.4524	17,1384	134.3140
6	123.2881	15,2736	108.0145
8	98.4137	13,2349	85.1728
12	63.6787	9,7458	53.9329
16	43.4574	7,2964	36.1610
20	31.1845	5,6055	25.5790

10. Głębokość strefy aktywnej.

36.1610 ≤ 55.35

Z_max = 12 m

11.Wkrsy składowych pionowych naprężeń: pierwotnych, wtórnych i dodatkowych.

12.0bliczenie osiadań.

Obliczenie osiadania punktu A obejmuje warstwy znajdujące się poniżej tego punktu, ale powyżej dolnej granicy oddziaływania budowlanego. Osiadanie warstwy obliczono ze wzoru:

w którym σ_zdi, σ_zsi - odpowiednio pierwotne i wtórne naprężenie w podłożu pod fundamentem w połowie grubości warstwy i;

h_i - grubość i-tej warstwy;

M_i, M_0i - edometryczny moduł ściśliwości, odpowiednio wtórnej i pierwotnej;

λ - współczynnik uwzględniający stopień odprężenia podłoża po wykonaniu wykopu, tutaj równy 1.

Wartość całkowitego osiadania punktu A jest równa:

z	hi			Mo	M	S'	S''	S
2	1	161.5000	18,5000	96000	106666	0.00165	0.00017	0.00182
4	2	155.9446	18,2743	96000	106666	0.00302	0.00033	0.00335
6	2	134.3140	17,1384	29000	38667	0.00835	0.00084	0.00919
8	2	108.0145	15,2736	31250	39062	0.00618	0.00073	0.00691
12	4	85.1728	13,2349	40000	50000	0.00695	0.00092	0.00787

RAZEM: 0.02914

Osiadanie punktu A : s= 0,02914 m ≈ 2,9 cm

13. Sprawdzenie II - go warunku granicznego

s ≤ s_dop

s_dop ustala się dla danej budowli na podstawie analizy stanów granicznych tej konstrukcji, wymagań użytkowych i eksploatacji urządzeń, a także działania połączeń instalacyjnych. Dopuszczalne wartości umownych przemieszczeń i odkształceń zachodzących w fazie eksploatacji budowli dla hali przemysłowej wynoszą s_dop = 5 cm wg PN - 81/B - 03020.

Wg powyższych obliczeń osiadania całkowite punktu A pod fundamentem dla zadanych warunków wodno gruntowych wynoszą s ≈ 2,9 cm a zatem

s ≤ s_dop => 2,9 ≤ 5 cm

Warunek został spełniony.

---