Posadowienie bezpośrednie budynku na ławie PDF

Preview

Summary

Budynek na ławie fund....

Description

Głębokość posadowienia Ustalanie głębokości posadowienia fundamentów wg EC 7 wymaga uwzględnienia następujących czynników:  osiągnięcie odpowiednio nośnego podłoża,  głębokość, powyżej której pęcznienie i skurcz gruntów spoistych, wynikający z sezonowych zmian pogody oraz wpływu drzew i krzewów może spowodować znaczące przemieszczenia,  głębokość, powyżej której mogą nastąpić uszkodzenia spowodowane przemarzaniem gruntu,  poziom zwierciadła wody gruntowej w podłożu oraz trudności, jakie mogą się pojawić, jeśli wykop trzeba będzie wykonać poniżej zwierciadła wody,  wpływ wykopu na sąsiednie fundamenty i konstrukcje oraz instalacje podziemne (B-03020 wskazywała tylko na konieczność uwzględnienia),  wpływ przewidywanych wykopów na sieci podziemne,  wysokie i niskie temperatury wywołane przez projektowany obiekt np. ciepłociąg posadowiony na iłach (brak w B-03020),  możliwość podmycia,  obecność w gruncie materiałów rozpuszczalnych (brak w B-03020).

Zgodnie z obowiązującą normą EC 7 przy projektowaniu posadowienia budynku głębokość przemarzania gruntu można ustalić wg polskiej normy. EC 7 odsyła bowiem w tym zakresie do ustaleń krajowych. Docelowo ustalenia te znajdą się w załączniku krajowym.

Siły i obciążenia działające na fundament  Miarodajnymi do wykonania obliczeń są wartości obliczeniowe obciążeń,  wartość charakterystyczną obciążenia od ciężaru gruntu należy określić mnożąc wartość charakterystyczną ciężaru objętościowego gruntu przez objętość gruntu nad fundamentem,  EC-7 nie zawiera normatywnych charakterystycznych wartości ciężaru objętościowego gruntu –potrzebne do obliczeń wartości powinny być ustalane na podstawie badań. 1

Praktycznie, ustalanie wartości ciężarów objętościowych gruntu na podstawie badań jest zbędne, bo dla większości gruntów są one znane z dostateczną dokładnością. Można tu korzystać z wartości podanych w B-03020.  Przy ustalaniu obciążeń od ciężaru gruntu zaleca się w EC-7 uwzględniać warunki pracy gruntu:  

„z odpływem” – (grunty niespoiste i spoiste) uwzględnia się efektywne ciężary objętościowe gruntu i w razie potrzeby hydrostatyczne ciśnienie wody, „bez odpływu” – (grunty spoiste) uwzględnia się całkowite ciężary objętościowe gruntu, ciśnienie wody się pomija.

Warunek SGN (6.1)

Vd.≤ Rd lub Ed ≤ Rd

(2.5)

Sprawdzenie stanu granicznego nośności wymaga wykazania, że obliczeniowe wartości oddziaływań, czyli obciążeń Vd lub efektów tych oddziaływań Ed, nie są większe od obliczeniowych oporów ( nośności) podłoża gruntowego Rd. Rd – wartość obliczeniowa oporu przeciw oddziaływaniu (obliczeniowa wartość oporu granicznego podłoża gruntowego), Vd – wartość obliczeniowa obciążenia (wartość obliczeniowa składowej pionowej obciążenia).

W załączniku krajowym PN-EN 1997-1:2008/Ap2:2010 w p. 2.6 zalecono, aby przy sprawdzaniu stanów granicznych nośności podłoża (GEO) stosować podejście obliczeniowe 2. Podejście obliczeniowe 2: A1 + M1 +R2 (p. 2.4.7.3.4.3) γγ= γϕ = γc = 1,0 γG = 1,35 γQ = 1,5 γ R,ν = 1,4 Powyższe wartości przyjęte na podstawie załącznika krajowego 1:2008/Ap2:2010 tablica NA.2 lub załącznik A w EC7, tablica A.4, tablica A.5.

PN-EN

1997-

2

Warunki z odpływem dla gruntów niespoistych W warunkach „z odpływem” zakłada sie, że naprężenia w podłożu od konstrukcji nie powodują istotnego wzrostu ciśnienia porowego. Warunki takie występują przy powolnym wzroście naprężeń.

Nośność obliczeniowa Jednostkowy opór graniczny podłoża dla warunków „z odpływem” wyznaczany jest w EC7 w oparciu o poniższy wzór:

qf 

R  c ' N c  b c  s c  ic  q ' N q  bq  s q  i q  0,5   ' B ' N   b  s   i  A'

(D.2)

gdzie: R – nośność fundamentu, ustalona w oparciu o obliczeniowe wartości parametrów geotechnicznych gruntu, A’ = B’ · L’ – zredukowana (efektywna) powierzchnia podstawy projektowanego fundamentu obliczona przy uwzględnieniu mimośrodów działania sił (wzory identyczne z podanymi w normie polskiej), c’ – spójność efektywna gruntu, Nc, Nq, Nγ – bezwymiarowe współczynniki nośności, q’ =D · γ’ – obliczeniowe efektywne naprężenie od nadkładu w poziomie podstawy fundamentu D – zagłębienie fundamentu (głębokość posadowienia), γ’ – obliczeniowy efektywny ciężar objętościowy gruntu zalegającego poniżej podstawy fundamentu bc, bq, bγ – bezwymiarowe współczynniki nachylenia podstawy fundamentu, sc, sq, sγ – bezwymiarowe współczynniki kształtu podstawy, ic, iq, iγ – bezwymiarowe współczynniki nachylenia obciążenia,

3

z obliczeniowymi wartościami bezwymiarowych współczynników nośności:

'  N q  etg  '  tg 2  45   2  N c   N q  1  ctg  ' N   2   N q  1  tg  '

nachylenia podstawy fundamentu:

bc  bq 

1  bq Nc  tg  '

bq  b  1    tg  '

2

α – kąt nachylenia podstawy fundamentu względem poziomu współczynniki kształtu fundamentu (ława nieskończenie długa, B/L = 0):  B'  sq  1     sin  ' dla prostokąta  L'  B' s  1  0,3    dla prostokąta L' sc 

s

q

 N q  1

N q 1

dla prostokąta

dla nieskończenie długiej ławy: sq = 1,0 sγ = 1,0 sc = 1,0

współczynniki nachylenia obciążenia (brak obciążenia poziomego H): ic = iq = iγ = 1,0 4

Poz. 11.0

Fundamenty

Warunki gruntowe przyjęto na podstawie dokumentacji technicznej podłoża gruntowego opracowanego przez geologa inż. Jana kowalskiego o upr.185/2005. W miejscu lokalizacji budynku pod warstwą humusu o miąższości 0,25cm zalegają piaski drobne, wilgotne, średnio zagęszczone o stopniu ID = 0,50. Podłoże gruntowe jest jednorodne do głębokości 3,5m. Głębiej występują grunty o większej nośności. Woda gruntowa występuje poniżej projektowanego poziomu posadowienia i nie ma wpływu na warunki posadowienia. Wymaga się odbioru dna wykopu oraz wykonanej podsypki z pospółki przez uprawnionego geologa z wpisem do dziennika budowy. Zaprojektowano posadowienie bezpośrednie na ławach fundamentowych wys. 30cm z betonu C25/30, zbrojone 4 Ф 12 ze stali RB 400 W (dawniej najczęściej A-III 34GS), połączone strzemionami Ф 6 co 30cm ze stali …….. (dawniej St0). Pręty podłużne na stykach i załamaniach łączyć na zakład o długości 50cm ( max. dwa pręty w jednym miejscu). Poziom parteru

0,00 = 135m n.p.m.

Poziom posadowienia

- 3,35m = 131,65 m n.p.m.

Współczynniki częściowe do parametrów geotechnicznych, dla podejścia 2: A1+M1+R2 wynoszą (Zał. A EC7): γγ= γ φ = γc= 1,0 γG = 1,35 γQ = 1,5 γR,ν = 1,4 ϕd = ϕk = 30,50 – kąt tarcia wewnętrznego odczytany z monogramu na Rys. 3 w PN-B03020:1981 tg ϕd = 0,589 ctg ϕd =1,70

5

Nośność podłoża gruntowego: Nq

= eπtgϕ’ tg2 (45+ φ’/2) = 19,6

Nc

= (Nq -1)ctg φ’ = 31,38

Nγ

= 2(Nq -1)tg φ’ = 21,75

Współczynniki nachylenia podstawy fundamentu: w przypadku fundamentu obciążonego pionową siłą osiową, przy poziomej płaszczyźnie podstawy bc = bq = bγ = 1,0 (α = 0) Współczynniki kształtu fundamentu (ława nieskończenie długa, B/L = 0): sg = 1,0 sγ = 1,0 sc = 1,0 Współczynniki nachylenia obciążenia (brak obciążenia poziomego H) : ic = iq = iγ = 1,0

Efektywne obliczeniowe naprężenie od nakładu w poziomie podstawy fundamentu: q’ = D · γ’d = 0,5 m ·17,5 kN/m3 = 8,75 kPa /// 0,5m – minimalna głębokość posadowienia, w niepodpiwniczonym budynku można przyjąć głębokość posadowienia Efektywne pole powierzchni podstawy fundamentu: A’ = B’ · L’ = B · 1,0 = B (m2) Nośność podłoża w warunkach z odpływem: (na podstawie jednostkowego oporu granicznego) R  A '  c ' N c  bc  s c  ic  q ' N q  bq  s q  iq  0,5   ' B ' N   b  s  i 

R  B  0, 0  8, 75 19, 46 1, 0 1, 0 1, 0  0, 5 17, 5  B '  21,75 1, 0 1, 0 1, 0  B  170,  27 190, 31  B

Nośność obliczeniowa podłoża:

Rd 

R

 R , 6



Rd 

B 170,27 190,31 B   121,6  B  135,93  B2 1,4

Warunek SGN Vd ≤ R d

Poz. 11.1 Ściana zewnętrzna podłużna przy trakcie 6,0m Obciążenia: - z poz. 10.1

97,79 kN/m

- ciężar ławy wraz z gruntem i warstwami posadzki 0,75m · 0,50m · 24,00 kN/m2 · 1,35 =

12,15 kN/m

razem Vd = 109,94 kN/m 10 25

30

12

75

rys. poglądowy ławy

Vd ≤ R d Rd = 121,6B +135,93B2

dla B=0,75m

Rd = 121,6 · 0,75 + 135,93 · 0,75 2 = 91,2 + 76,46 = 167,66kN 109,94 kN ≤ 167,66kN

7

25

Wysokość ławy betonowej h : 3 gd fctd ,pl

C=25

(EC 2)

C – wysięg wspornika ławy poza lico ściany (cm),

h

h  1,18  C 

C=25

75

fctd,pl – wytrzymałość obliczeniowa betonu na rozciąganie w konstrukcjach betonowych fctd,pl = 0,8 fctd fctd = 1,29 dla betonu klasy C25/30 fctd,pl = 0,8 · 1,29 = 1,03 MPa σgd – nacisk jednostkowy o wartości obliczeniowej pod podstawą ławy betonowej (odpór podłoża od obciążenia ścianą )

 gd  q d 

Vd ' B L

Vd’ – obciążenie ścianą

 gd 

97,79 130,39 kPa 0,130 MPa 0,75 1,0

h  1,18  25 

3 0,130  18,15 cm 1,03

Przyjęta wysokość ławy 30cm spełnia wymagania normy.

Poz. 11.2 Poz. 11.3 …

8...