Obliczanie metodą osadzania pojedynczych fundamentów zgodnie z DIN 4019 w RF- / FOUNDATION Pro

Ogólne informacje

Całkowite_osiadanie na gruncie, spowodowane obciążeniami konstrukcyjnymi, składa się z następujących elementów: osiadania natychmiastowego s₀ , osiadania konsolidacji s₁ i osiadania pełzania s₂ , zależnego od czasu.

s_tot = s₀ + s₁ + s₂ = s + s₂

Zgodnie z DIN 4019 [2] , metoda opisana poniżej obejmuje specyficzne ustawienie "s", które składa się z obu składowych osiadania - osiadania wywołanego konsolidacją i osiadania wywołanego pełzaniem (osiadanie wtórne). Rysunek 1 przedstawia graficznie zależne od czasu składniki osiadania. W takim przypadku czas t₀ oznacza okres, po którym nastąpi całkowita konsolidacja.

Składowe rozrachunku zależne od czasu [2]

Obliczenia osiadań z wykorzystaniem naprężeń pionowych w gruncie

Opisana poniżej metoda obliczeń osiadań oparta jest na modelu sprężystej, izotropowej, jednorodnej półprzestrzeni. To podejście obliczeniowe można również zastosować w przypadku kilkuwarstwowego osiadania gruntu fundamentowego.

Aby określić osiadanie, konieczne jest podzielenie gruntu na pasy i zdefiniowanie pionowych naprężeń gruntowych pod podstawą fundamentu. Na podstawie analizy sprężystości dla każdej z taśm określane są osiadanie s_i ; są one następnie sumowane w celu uzyskania całkowitego osiadania s.

Wyznaczanie pionowych naprężeń gruntowych

Po pierwsze, obliczenia osiadania wymagają określenia pionowych naprężeń w gruncie. Obliczenia naprężeń i osiadań oparte są na modelu sprężystej izotropowej półprzestrzeni. Poszczególne naprężenia można rozróżnić ze względu na ich przyczynę w następujący sposób:
σ_lub = naprężenie w gruncie wywołane ciężarem własnym gruntu
σ_z = naprężenie wywołane obciążeniem konstrukcyjnym
σ_z,i = naprężenie wywołane obciążeniem konstrukcyjnym w pasie i

Pionowe naprężenia gruntu σ_z wynikające z dodatkowego obciążenia na głębokości z można obliczyć na podstawie podejścia Boussinesqa [3] i zasady superpozycji.

Według Boussinesqa naprężenie pionowe w gruncie wywołane pionowym obciążeniem skupionym V jest obliczane na powierzchni półprzestrzeni, jak pokazano na rysunku 2.

Naprężenia pionowe gruntu według Boussinesqa [2]

Pionowe naprężenia w gruncie na głębokości z poniżej punktu narożnego równomiernego „sprężystego” naprężenia w prostokącie σ_z można określić zgodnie z rysunkiem 3.

Vertikale Bodenspannung unter dem Eckpunkt einer gleichmäßigen Rechtecklast [2]

Współczynnik wpływu naprężeń i_R można wyprowadzić z odpowiednich nomogramów, na przykład z normy DIN 4019 [2].

Stosując powyższe podejście, uzyskuje się wynik rozkładu pionowego naprężenia gruntu na gruncie pod fundamentem, który pokazano symbolicznie na rysunku 4.

Verlauf der vertikalen Bodenspannungen und bezogenen Setzung unter einer gleichmäßig verteilten Last aus [2]

Głębokość osiadania

W obliczeniach osiadania należy uwzględnić dodatkowe naprężenia od obciążenia fundamentu do głębokości wpływu osiadania, zwanej również głębokością graniczną. Zgodnie z EN 1997-1 [1] i DIN 4019 [2] głębokość wpływu osiadania może być przyjmowana jako głębokość z, przy której pionowe naprężenie efektywne od obciążenia fundamentem wynosi 20% efektywnego naprężenia nadkładem.