(1)WPŁYWY GÓRNICZE NA POWIERZCHNIĘ (przypadek 2D) Poziome odkształcenie  powoduje: poziome siły w fundamencie 1

WPŁYWY GÓRNICZE NA POWIERZCHNIĘ (przypadek 2D)

Poziome odkształcenie  powoduje:

poziome siły w fundamencie

1. Wartości obliczeniowe  d (w ‰, czyli mm/m)

k wp p

d ε k k k

ε     ,  = wartość charakterystyczna kp = współczynnik przeciążenia (=1,1 zazwyczaj) kwp = współczynnik warunków pracy (1,0 dla ław) kk = współczynnik kierunkowy (0,7 średnio).

2. Naprężenia ścinające  [kPa] pod ławą

Dla “długich” ław fundamentowych rozciąganie (>0) jest z reguły bardziej niebezpieczne niż ściskanie <0.

Wykres funkcji (x) pod ławą pryzmatyczną jest dwuliniowy na 0  x  L/2:

 wzrasta od 0 do wartości granicznej d na odcinku [0;x],

 osiąga wartość graniczną d w x oraz jest stałe na odcinku [x;L/2],

 jest funkcją nieparzystą na całym odcinku [-L/2;L/2].

Bierze się d = K(qktgk + ck)f [kPa] oraz:

x = 0,3L/d jeśli grunt jest spoisty oraz d  6 (x 1,52,0m zazwyczaj), x = 0 poza tym.

d jest wartością obliczeniową obciążenia wyjątkowego (A), a zatem f = A =1.0 (przypadku

A =0.0 nie analizuje się).

Wszystkie parametry mają war- tości charakterystyczne, tj.ck, tgk oraz qk = [Pk +Gk]/(LB).

Zapas bezpieczeństwa zapew- nia doświadczalnie wykalibro- wany współczynnik 0,5K1,0

dla tarcia pod fundamentem (warstwą wyrównawczą), który zależy od qk [kPa] – interpolacja z wykresu.

W wyjątkowych sytuacjach może być zasadne zastosowanie rozwiązań zmniejszających to tarcie, co zmniejsza wartości K (niemal do zera). Dla belek niepryzmatycznych kluczową rolę odgrywa środek rozciągania

przyjmowany jako x = 0, zamiast środka geometrycznego (L/2) dla belek pryzmatycznych.

3. Rozciągające i ściskające siły przekrojowe Z(x), Zb(x) Dla pojedynczej oddzielnej pryzmatycznej ławy fundamentowej te siły występują tylko na kontakcie z gruntem naturalnym (nie zasypką), a ściślej pod fundamentem i na jego pionowych powierzchniach bocznych.

a) Z(x) pod fundamentem: 





 ^x

2 / L

dx ) x ( B )

x (

Z τ

b) Zb(x) na jego boku: Zb(x) = Z(x)0.75h/B.

Niech hs oznacza średnią głębokość tej strefy kontaktowej liczoną od powierzchni terenu (posadzki) – czyli do środka półki (przekrój T-owy) lub do środka pionowej ściany fundamentu. Siły Zb przykłada się w tych punktach, czyli w środku strefy kontaktowej, a zatem sumaryczna wartość N=Z+2Zb jest mało przydatna, bo Z i Zb

działają na różnych ramionach powodując różne momenty sił.

Jeśli w strefie kontaktowej h/B  1/3, bierze się  =1 (zazwyczaj przekrój T-owy),

Jeśli h/B > 1/3, bierze się  = D/d gdzie D = hstgktg²(45^o-k/2) + ck[1-2tgktg(45^o-k/2)].

Siły Zb pomija się w strefie zasypki typu “Piasek” na rys., ponieważ tarcie gruntu jest małe na zabezpieczonej powierzchni (środki hydrofobowe, bituminy, PCV i in.); dla części wylewanej w gruncie (spoistym) tak nie jest.

Zarówno Z, jak i Zb mają już wartości obliczeniowe, bo taka jest wartość d – a zatem również .

Pytania kontrolne:

(1) Sprawdzić, że dla pryzmatycznej belki zachodzi max{Z(x)} = Bd[(L/2-x)+x/2] (pominąć Zb).

(2) Obliczyć dla rozciągania Zmax dla belki symetrycznej gdy x = 2m, L=16m, d = 30kPa ale

szerokość B nie jest stała: B = 2m dla -4m  x  +4m natomiast B = 1,5m poza tym (pominąć Zb).

(3) Czy to prawda, że rozciągająca siła Z zmniejsza zazwyczaj moment zginający w przęśle ławy?

(4) Czy jest jasne, że dla dolnego zbrojenia siły Z i Zb powodują momenty przeciwnych znaków?

L/2 L/2

q

-_d  (x)  _d

d

_d x_

-x_

Z_d(x)

H w_max

r_m r_m

h tg

tg

R>0,_>0 (wypukłe)

0 Z_b Zb

Z

 _h

h s

glina 0^Piasek

x

K

qk [kPa]

R<0,<0 (wklęsłe)

(5) A jak dla górnego zbrojenia (w przęśle)?

W.Brząkała, WBLiW, PWr