Online manuály RFEM 6 | Betonové základy

Zpět k online manuálům

389x

005731

Ann-Kathrin Dannwerth, B.Sc.

11.7.2024

Vybrat manuál

Přehled

Addon Betonové základy

Základy teorie

Zadání pro posouzení

Vlastnosti posouzení pro základové patky

Dimenzování,

Výsledky

Dokumentace

Únosnost základové půdy

Posudek únosnosti základové půdy lze provést podle normy různými způsoby. V Eurokódu je posudek prováděn porovnáním návrhových hodnot zatížení a odolností (posudek základové stability), zatímco v severoamerických normách se často pracuje s přípustnými tlaky půdy. Oba přístupy popisují stejné nosné chování základové půdy, liší se však z hlediska bezpečnostního konceptu a formátu posudku.

EN 1997-1: Posudek základové stability

Při posudku základové stability podle EN 1997-1 lze odpor určit buď prostřednictvím předem stanovených přípustných tlaků půdy, nebo výpočtem odporu základové stability s ohledem na základové vrstvy a vlastnosti půdy.

Posudek s předem stanoveným přípustným tlakem půdy

Při tomto typu posudku se porovnává stávající tlak půdy s uvedeným přípustným tlakem půdy. Hodnota přípustné únosnosti půdy σ_a je definována v konfiguracích geotechnického návrhu přídavného modulu „Betonové základy“ v sekci „Přípustný tlak půdy“.

Stanovení napětí v základové spáře a výstřednosti zatížení

Pro stanovení výstřednosti účinných svislých zatížení se požadují návrhová příčná síla s dalšími zatíženími základu V_z,+add a výsledné návrhové ohybové momenty M_y,+add a M_x,+add ve středu základové desky:

e_{x} = - \frac{M_{y, + add}}{V_{z, + add}}

e_{y} = \frac{M_{x, + add}}{V_{z, + add}}

Excentricita výsledných účinků včetně přídavných zatížení na základ ve směru x a y

Stanovení efektivní plochy základu

Při posudku základové stability se bere v úvahu pouze část skutečné plochy základu - ta část, ve které působí výsledná normálová síla ve středu.

L^{'} = m a x (w_{x} - 2 \cdot |e_{x}|; w_{y} - 2 \cdot |e_{y}|)

B^{'} = m i n (w_{x} - 2 \cdot |e_{x}|; w_{y} - 2 \cdot |e_{y}|)

A^{'} = B^{'} \cdot L^{'}

Účinná délka základu L', šířka základu L' a základna A'

Stávající tlak půdy

Tímto způsobem lze určit stávající tlak půdy:

σ_{v o r h} = \frac{{V^{'}}_{d}}{A^{'}}

Návrhová hodnota pro účinek porušení únosnosti zeminy

Posudek

Stávající tlak půdy se porovná s uvedeným tlakem půdy:

η = \frac{{V^{'}}_{d} / A^{'}}{{R^{'}}_{d} / A^{'}} \leq 1.0

Návrhové kritérium porušení základové půdy

Posudek s vypočteným odporem základové stability (Příloha D)

Při posudku základové stability podle EN 1997-1 [1] dochází k porovnání mezi účinky kolmo na základovou spáru a návrhovými hodnotami odolností. Používá se výpočtový postup podle [1] 6.5.2.2. V příloze D normy je uveden informativní příklad pro analytické stanovení odporu základové stability.

Stanovení odporu základové stability pro konsolidované podmínky

Charakteristická hodnota odporu základové stability lze pro konsolidované podmínky stanovit podle [1] Příloha D, rovnice (D.2):

R_{k} / A^{'} = \underset{σ_{c}}{\underset{⏟}{c^{'} \cdot N_{c} \cdot b_{c} \cdot s_{c} \cdot i_{c}}} + \underset{σ_{q}}{\underset{⏟}{q^{'} \cdot N_{q} \cdot b_{q} \cdot s_{q} \cdot i_{q}}} + \underset{σ_{γ}}{\underset{⏟}{0.5 \cdot γ^{'} \cdot B^{'} \cdot N_{γ} \cdot b_{γ} \cdot s_{γ} \cdot i_{γ}}}

σ_c	Napětí od soudržnosti
σ_q	Napětí od výšky základu
σ_γ	Napětí od šířky základu

Charakteristická hodnota únosnosti základu podle EN 1997-1, příloha D (konsolidovaná)

Koeficienty únosnosti (N_c, N_q, N_γ): Tyto faktory se vypočítávají s ohledem na zemní podmínky a úhel tření.

N_{q} = e^{π \cdot \tan (φ_{d}^{'})} \cdot \tan^{2} (45 ° + φ_{d}^{'} / 2)

N_{c} = (N_{q} - 1) \cdot \cot (φ_{d}^{'})

N_{γ} = 2 \cdot (N_{q} - 1) \cdot \tan (φ_{d}^{'}) sofern φ^{'} / 2 (raue Sohlfläche)

Součinitele únosnosti

Koeficienty tvaru (s_c, s_q, s_γ): Tyto zohledňují geometrie základu, jako je pravoúhlý nebo čtvercový půdorys.

s_{q} = 1 + B^{'} / L^{'} \cdot \sin (φ_{d}^{'})

s_{c} = (s_{q} \cdot N_{q} - 1) / (N_{q} - 1)

s_{γ} = 1 - 0, 3 \cdot B^{'} / L^{'}

Tvarový součinitel pro obdélníkový nebo kvadratický půdorys

Koeficienty sklonu základové spáry (b_c, b_q, b_γ): Koeficienty sklonu základové spáry zohledňují sklon základové spáry α a obecně se počítají pro posouzení základové stability.

b_{q} = (1 - α \cdot \tan (φ_{d}^{'}))^{2}

b_{c} = b_{q} - (1 - b_{q}) / (N_{c} \cdot \tan (φ_{d}^{'}))

b_{γ} = b_{q}

Součinitele základní plochy

Koeficienty sklonu (i_c, i_q, i_γ): Tyto zohledňují vlivy nakloněných zatížení.

m_{B} = (2 + B^{'} / L^{'}) / (1 + B^{'} / L^{'})

m_{L} = (2 + L^{'} / B^{'}) / (1 + L^{'} / B^{'})

m = m_{L} \cdot \cos^{2} (ω) + m_{B} \cdot \sin^{2} (ω)

i_{q} = (1 - H_{d} / (V_{d} + A^{'} \cdot c_{d}^{'} \cdot \cot (φ_{d}^{'})))^{m}

i_{c} = i_{q} - (1 - i_{q}) / (N_{c} \cdot \tan (φ_{d}^{'}))

i_{γ} = (1 - H_{d} / (V_{d} + A^{'} \cdot c_{d}^{'} \cdot \cot (φ_{d}^{'})))^{m + 1})

Součinitele sklonu

Úhel sklonu síly a geometrické vztahy pro stanovení součinitelů sklonu

Stanovení odporu základové stability pro nekonsolidované podmínky

V případě nekonsolidovaných podmínek se používá následující vzorec:

R_{k} / A^{'} = (π + 2) \cdot c_{u} \cdot b_{c} \cdot s_{c} \cdot i_{c} + q

Charakteristická hodnota únosnosti otlačení podle EN 1997-1, přílohy D (neodvodněné)

Posudek

Návrhová hodnota účinku základové stability se porovná s návrhovou hodnotou odporu základové stability:

η = \frac{{V^{'}}_{d} / A^{'}}{{R^{'}}_{d} / A^{'}} \leq 1.0

Návrhové kritérium porušení základové půdy

Informace

Účinky (Actions A), základové vlastnosti (Material M) a odpory (Resistance R) by měly být sníženy pomocí parciálních bezpečnostních faktorů 𝛾 podle [1] A.3.

Nadřazená kapitola

Vnější stabilita - Geotechnické posudky