Instrukcje online RFEM 6 | Fundamenty betonowe

Powrót do Instrukcji online

388x

005731

Ann-Kathrin Dannwerth, B.Sc.

2024-07-11

Wybór ręczny

Przegląd

Rozszerzenie Fundamenty betonowe

Podstawy teoretyczne

Specyfikacja projektowa

Właściwości podanych fundamentów

Obliczenia

Wyniki

Dokumentacja

Nośność podłoża gruntowego

Sprawdzenie nośności gruntu może być prowadzone w różny sposób w zależności od normy. W Eurokodzie sprawdzenie odbywa się poprzez porównanie wartości obliczeniowych oddziaływań i oporów (sprawdzenie na przebicie), podczas gdy w normach północnoamerykańskich często stosuje się dopuszczalne naprężenia gruntu. Oba podejścia opisują takie samo zachowanie nośności gruntu, jednak różnią się pod względem koncepcji bezpieczeństwa i formatu sprawdzenia.

EN 1997-1: Sprawdzenie na przebicie gruntu

Przy sprawdzeniu na przebicie gruntu według EN 1997-1 opór można określić poprzez ustalone dopuszczalne naprężenia w gruncie lub przez obliczenie oporu na przebicie z uwzględnieniem warstw gruntu i jego parametrów.

Sprawdzenie z ustaloną dopuszczalną naprężeniem gruntu

W tym rodzaju sprawdzenia porównuje się istniejące naprężenie w gruncie z określonym dopuszczalnym naprężeniem. Wartość dopuszczalnej nośności gruntu σ_a definiowana jest w konfiguracjach obliczeniowych geotechnicznych w dodatku „Fundamenty betonowe” w sekcji „Dopuszczalne naprężenie gruntu”.

Określenie naprężeń w fugach gruntu i momentów środkowych

Do określenia mimośrodu efektywnych pionowych obciążeń potrzebne są obliczeniowe siły poprzeczne z dodatkowymi obciążeniami fundamentowymi V_z,+add oraz wynikające momenty zginające M_y,+add i M_x,+add w środku stopy fundamentowej:

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

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

Mimośród oddziaływań wynikowych wraz z dodatkowymi obciążeniami fundamentu w kierunku x i y

Określenie efektywnej powierzchni fundamentu

Przy sprawdzeniu na przebicie uwzględnia się tylko część rzeczywiście istniejącej powierzchni stopy – tę część, w której działa wynikowa siła normalna w środku.

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^{'}

Długość efektywna fundamentu L', szerokość fundamentu L' i podstawa A'

Istniejące naprężenie w gruncie

Na tej podstawie można określić istniejące naprężenie w gruncie:

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

Wartość obliczeniowa oddziaływania uszkodzenia gruntu

Sprawdzenie

Istniejące naprężenie w gruncie porównuje się z podanym naprężeniem:

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

Kryterium obliczeniowe uszkodzenie podłoża

Sprawdzenie z obliczonym oporem na przebicie (Załącznik D)

Przy sprawdzaniu na przebicie gruntu według EN 1997-1 [1] następuje porównanie między oddziaływaniami prostopadłymi do powierzchni fundamentu, a wartościami obliczeniowymi oporów. Stosuje się tu metodę obliczeniową zgodną z [1] 6.5.2.2. W załączniku D normy znajduje się przykładowe metodyczne określenie oporu na przebicie.

Określenie oporu na przebicie dla warunków skonsolidowanych

Charakterystyczną wartość oporu na przebicie można określić dla warunków skonsolidowanych według [1] załącznik D, równanie (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	Naprężenie ze względu na kohezję
σ_q	Naprężenie wywołane głębokością posadowienia
σ_γ	Naprężenie wywołane szerokością fundamentu

Charakterystyczna wartość wytrzymałości na zniszczenie podłoża zgodnie z EN 1997-1 Załącznik D (skonsolidowana)

Współczynniki wytrzymałości (N_c, N_q, N_γ): Te współczynniki są obliczane z uwzględnieniem warunków gruntowych i kąta tarcia.

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)

Współczynniki nośności

Współczynniki kształtu (s_c, s_q, s_γ): Uwzględniają one geometrię fundamentu, takie jak prostokątne lub kwadratowe obrysy.

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^{'}

Współczynnik kształtu dla prostokątnego lub kwadratowego rzutu podłoża

Współczynniki nachylenia powierzchni stopowych (b_c, b_q, b_γ): Uwzględniają nachylenie powierzchni stopy fundamentowej α i są zasadniczo obliczane dla sprawdzenia na przebicie.

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}

Współczynniki powierzchni podstawy

Współczynniki nachylenia (i_c, i_q, i_γ): Uwzględniają wpływy nachylonych obciążeń.

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})

Współczynniki nachylenia

Kąt nachylenia siły i geometria do określenia współczynników nachylenia

Nachylenie siły i geometria do wyznaczania współczynników nachylenia

Określenie oporu na przebicie dla warunków nieskonsolidowanych

W przypadku warunków nieskonsolidowanych używa się następującego wzoru:

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

Charakterystyczna wartość nośności na docisk zgodnie z EN 1997-1 Załącznik D (bez odpływu)

Sprawdzenie

Wartość obliczeniowa oddziaływania na przebicie porównywana jest z wartością obliczeniową oporu na przebicie:

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

Kryterium obliczeniowe uszkodzenie podłoża

Informacje

Oddziaływania (Actions A), właściwości gruntu (Material M) oraz opory (Resistance R) muszą zostać zmniejszone o współczynniki częściowe 𝛾 zgodnie z [1] A.3.

Rozdział nadrzędny

Stateczność zewnętrzna - warunki geotechniczne