FUNDY OPRACOWANIE.pdf

(2761 KB) Pobierz
1. Eurokod 7
1.1. Metody projektowania geotechnicznego
Na podstawie obliczeń – należy uwzględnić:
Modele obliczeniowe: analityczny (dokładny albo z błędem po stronie bezpiecznej),
empiryczny/półempiryczny (na podstawie badań i doświadczeń), numeryczny (stosowany,
gdy stwierdza się zgodność odkształceń lub współpracę i wzajemność oddziaływania budowli
z gruntem).
Próbne obciążenia in situ
Oddziaływania, które mogą być przyłożonymi obciążeniami lub zadanymi przemieszczeniami
Właściwości gruntów i skał oraz ich zmianę w zależności od stanu naprężenia i czasu
Dane geometryczne, np. imperfekcje
Graniczne wartości odkształceń, rozwarcia rys, wibracje
Na podstawie wymagań i przepisów – stosowane, gdy brakuje modeli modeli obliczeniowych lub są
one niepotrzebne. Obowiązują wskazania dotyczące, m.in.:
Głębokości przemarzania
Wymaganego zagłębienia posadowień
Głębokości wpływów chemicznych i biologicznych
Na podstawie próbnych obciążeń i badań na modelach doświadczalnych – próbne obciążenie pali,
kotew gruntowych, badanie modelowe w skali naturalnej lub zmniejszonej. Należy przy tym
uwzględniać:
Różnice w warunkach gruntowych między modelem a rzeczywistym gruntem
Efekt skali
wpływ czasu – rzeczywisty czas obciążenia konstrukcji jest niewspółmiernie długi w
porównaniu do czasu trwania badań
Metoda obserwacyjna
-
projekt jest w sposób ciągły weryfikowany podczas budowy. Zasady tej
metody obejmują określenie akceptowalnych granic zachowania konstrukcji, np. osiadań,
przemieszczeń, sił wewnętrznych, określenie zakresu zachowań prawdopodobnych, ustalenie
programu monitorowania i planu działań naprawczych, wdrażanych w przypadku, gdy obserwacje
wykażą zachowania wychodzące poza akceptowalne granice. Metodę stosuje się w przypadku
trudnych do przewidzenia warunków gruntowych, zwłaszcza do dużych budowli liniowych.
1.2. Oddziaływanie geotechniczne
W projekcie geotechnicznym uwzględniamy:
Ciężar gruntu
Naprężenia w gruncie
Ciśnienie wody wolnej, gruntowej, ciśnienie spływowe
Statycznie przyłożone i środowiskowe obciążenia konstrukcji
Obciążenie naziomu
Siły kotwienia lub cumowania
Usunięcie obciążenia lub wykonanie wykopu
Obciążenie pojazdami
Przemieszczenia spowodowane eksploatacją górniczą lub działalnością związaną z
wykonywaniem wykopów lub tuneli
Pęcznienie i skurcz od roślin, wpływy klimatyczne lub zmiany wilgotności
Przemieszczenia związane z pełzaniem lub osuwiskiem mas gruntu
Przyspieszenia i przemieszczenia od trzęsienia ziemi, wybuchów, wibracji i obciążeń
dynamicznych
Wystąpienie sprężenia w kotwach gruntowych lub rozporach
Parcie poziome gruntu
Odpór graniczny
Tarcie negatywne
1.3. Parametry geotechniczne
Warunki z odpływem
:
Zakłada się, że naprężenia w podłożu od konstrukcji nie powodują istotnego wzrostu
ciśnienia porowego
Efektywne parametry wytrzymałościowe gruntu:
ϕ’ – efektywny kąt tarcia wewnętrznego
c’ – spójność efektywna
Warunki bez odpływu:
Przyrost naprężeń w gruncie od konstrukcji jest tak duży, że powoduje wzrost
ciśnienia porowego – redukcja wytrzymałości
Opór gruntu przyjmuje się przy zastosowaniu:
Cu – wytrzymałość gruntu na ścinanie bez odpływu
1.4. Kategorie geotechniczne
I kategoria
– obejmuje małe i proste konstrukcje przy projektowaniu, których możemy
oprzeć się na doświadczeniu i jakościowych badaniach geotechnicznych, a zagrożenie
związane z ogólną statecznością i przemieszczeniami jest pomijalnie małe. I kategorię
przyjmujemy także dla
wykopów,
których dno leży powyżej zwierciadła wody gruntowej,
bądź poniżej, lecz wykonanie wykopu będzie stosunkowo łatwe.
II kategoria
– zalecana jest dla typowego rodzaju konstrukcji i fundamentów nie
stwarzających szczególnego ryzyka dla osób i mienia oraz gdy nie mamy skomplikowanych
warunków gruntowych i obciążeń. Wystarczające są rutynowe badania terenowe i
laboratoryjne oraz typowe procedury projektowania i wykonawstwa.
Przykłady
konstrukcji II kategorii:
fundamenty bezpośrednie, płytowe, palowe, ściany oporowe,
wykopy, filary i przyczółki mostowe, nasypy i budowle ziemne, systemy kotwiące, tunele
III kategoria
– określana jako skomplikowana, która może wymagać niekonwencjonalnych
badań i analiz, alternatywnych do zawartych w EC7, wykonywania i badań elementów
próbnych w czasie budowy i eksploatacji.
Przykłady:
bardzo duże lub nietypowe
konstrukcje, konstrukcje narażone na nadzwyczajne ryzyko, w nietypowych lub wyjątkowo
trudnych warunkach gruntowych lub obciążeniowych, konstrukcje na obszarach o
wysokiej sejsmice lub na obszarach, gdzie z dużym prawdopodobieństwem może wystąpić
niestateczność terenu lub długotrwałe ruchy podłoża, które wymagają osobnych badań
lub podjęcia specjalnych zabiegów.
1.5. Metoda półprobabilistyczna i probabilistyczna
Nowoczesne podejście, które uwzględnia zmienność parametrów geotechnicznych i ich losowość,
zmienność parametrów opisujących oddziaływania, wpływ przyjętego modelu obliczeniowego na
wyniki.
1.6. Współczynniki ζ
1
do ζ
6
ζ
1
, ζ
2
– współczynniki korelacyjne, zależne od liczby próbnych obciążeń pali n przy
wyznaczaniu nośności granicznej pali wciskanych lub wyciąganych na podstawie próbnych
obciążeń statycznych (SPLT)
ζ
3
, ζ
4
– współczynniki korelacyjne, zależne od liczby zbadanych profili n przy wyznaczaniu
nośności granicznej pali wciskanych lub wyciąganych na podstawie wyników badań podłoża
ζ
5
, ζ
6
– współczynniki korelacyjne, zależne od liczby badanych pali n przy wyznaczaniu
nośności granicznej pali wciskanych lub wyciąganych na podstawie próbnych obciążeń
dynamicznych
1.7. Prawdopodobieństwo i wskaźnik niezawodności
??????????????????????????????????????????????????????????????????????????
2. Obliczenia fundamentów bezpośrednich na podłożu sprężystym
2.1. Modele podłoża
Rzeczywiste zachowanie podłoża pod obciążeniem jest bardzo skomplikowane dlatego podłoże
trzeba zastąpić pewnym uproszczonym modelem mechanicznym.
Wybór modelu zależy od:
ukształtowania podłoża (podłoże jednorodne, podłoże uwarstwione),
miąższości warstw i ich cech fizycznych i mechanicznych, wymiarów powierzchni posadowienia,
kształtu powierzchni posadowienia, sztywności rzeczywistej fundamentu.
Modele mechaniczne:
Zespół współpracujących ze sobą elementów o parametrach fizycznych i mechanicznych
dostosowanych do jak największego odwzorowania pracy podłoża rzeczywistego.
Podział modeli mechanicznych podłoża:
statyczne – jednokrotne, skończone obciążenie
dynamiczne – najczęściej obciążenie wielokrotne, dynamiczne w czasie, np. fundamenty pod
maszyny cykliczne – obciążenia powtarzalne, cykliczne
reologiczne – związane ze zmianą cech fizycznych i mechanicznych w czasie
Modele wg Gryczmańskiego
analogowe (MA):
Winklera (WM) – klasyczny, uogólniony
Dwuparametrowe (MDP)
Inne (IMA)
Masywu gruntowego (MMG):
Klasyczne analityczne (MKA):
Uproszczone (MU)
Półprzestrzeń i warstwa sprężysta (PIWS)
Modele elementów skończonych (MES), elementów brzegowych (MEB), różnic skończonych
(MRS):
Półprzestrzeń i warstwa sprężysta (PIWS)
Model ścieżek naprężenia wg Gryczmońskiego
Modele hiposprężyste, sprężysto – plastyczne, nieliniowo sprężysto – plastyczne
2.2. Uogólniony model Winklera, sztywność podłoża
Rzeczywisty układ zastępuje się dyskretnym, w którym każdy element czyli fundament
cząstkowy opiera się na zastępczej podporze, której miarą podatności jest zmodyfikowany
współczynnik sztywności:
q
i
- obciążenie jednostkowe fundamentu cząstkowego z uwzględnieniem sztywności elementu
Si – osiadanie obliczone dla profilu geotechnicznego rzeczywistego pod środkiem każdego
fundamentu cząstkowego z uwzględnieniem wpływu obciążeń fundamentów sąsiednich
Tok obliczeń:
1) określenie wymiarów podstawy fundamentów spełniających wymagania SGN
2) ukształtowanie geometrii fundamentu
3) Podział fundamentu rzeczywistego na fundamenty cząstkowe z uwzględnieniem obciążeń i warunków
geotechnicznych
4) obliczenie osiadań każdego fundamentu cząstkowego z uwzględnieniem wpływu fundamentów
sąsiednich
5) obliczenie sztywności podłoża dla rozpatrywanych kolejno fundamentów
6) przyjęcie schematu obliczeniowego dyskretnego, czyli każdy fundament cząstkowy obciążony
równomiernie i opierający się na zastępczej podporze o charakterystyce sprężystej
7) Obliczenia układu dyskretnego fundamentu jako ustroju statycznie niewyznaczalnego, jedną z metod
mechaniki budowli (np. robot)
8) W odniesieniu do fundamentu sprężystego zaleca się wykonać kolejne obliczenia, aby uzyskać
zbliżone wartości naprężeń kontaktowych pod fundamentem w kolejnych krokach iteracyjnych.
Otrzymujemy reakcje podpór zastępczych, przemieszczenia pionowe, momenty zginające oraz siły
poprzeczne.
9) Wymiarowanie całego układu

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin