Druhy plošných základů

Transkript

1 Plošné základy

2 Druhy plošných základů

3 Ovlivnění se základů

4 Hloubka vlivu plošných základů

5 Příčné profily plošných základů

6 Obecně výpočtové Zatížení Extrémní většinou 1 MS Provozní 2 MS

7 Co znamená součinitel zatížení statě str. 50 ČSN

8 Napětí v základové spáře Str 80 slov

9 Vliv excentricity na napětí v základové spáře

10 Nevyztužené základy patky, pásy

11 Napětí v zemině pod základem

12 Metody určení Westergaard Boussinesq Empirické Vešič Kuklík

13 Empirické

14 Empirická

15 Bousinesque Pružný poloprostor V ČSN Pro různá zatížení osamělá síla plošné trojúhelníkové

16 Pro osamělou sílu

17 Pro plošné zatížení

18 Vliv místa výpočtu plošné zatížení

19 Únosnost základové půdy

20 Řešení Terzaghiho Mezní zatížení stanovil Terzaghi obecně vzorcem: b Ru = cn c + q0n q + γ N γ 2 c soudržnost zeminy q 0 ekvivalentní rovnoměrné zatížení zohledňující vliv hloubky založení základu b šířka základu g objemová tíha zeminy N c,n q,n γ součinitele únosnosti závislé na úhlu vnitřního tření zeminy

21 V ČSN Brinch Hansen

22 Typy porušení základové patky (a) Obecný smyk, (b) místní smyk, (c) proražení smykem

23 SEDÁNÍ

24 ÚVOD Palác výtvarného umění v Mexico City (část Alameda) postaven v letech 1900 až 1934 na area of Mexico City. Vlivem stalčitelnosti organických příměsí a poklesu hladiny podzemní vody došlo k poklesu o 1,6 m bez většího poškození konstrukce budovy. V roce 1960 byl vedle postaven mrakodrap, jež změnil geologické poměry v okolí, že budova paláce se zvedla o 3.6 m. (Zdroj: Why Buildings Fall Down, M. Levy and M. Salvadori, WW Norton & Company, 1992)

25 ÚVOD Transcona, Kanada, obilné silo Před naplněním sila Po naplnění 30 m Tuhý jíl Měkký jíl Vápenec

26

27 Rovnoměrné sedání může být nepříjemné změna povrchu terénu Nerovnoměrné sedání vyvolá napětí v konstrukci zapříčiní naklonění otázka provozuschopnosti P R A S K L I N A

28 KONEČNÉ SEDÁNÍ s = s + s + s i c s s konečné (celkové) sedání s i okamžité sedání s c konsolidační (primární sedání) s s sekundární sedání

29 OKAMŽITÉ SEDÁNÍ Způsobeno smykovým přetvořením nedochází ke změně objemu zeminy mění se tvar objemu zeminy Zemina % s i z konečného sedání Písek % Tuhý jíl % Měkký jíl %

30 KONSOLIDAČNÍ SEDÁNÍ Způsobeno normálovým a smykovým přetvořením dochází ke změně objemu zeminy přemisťování a stlačování zrn časově závislé (u nesoudržných propustných zemin rychlé) zatížení v rovnováze s odporem na kontaktu zrn voda se vytlačuje do míst menšího tlaku (vymizení pórového tlaku) zemina konsoliduje

31 SEKUNDÁRNÍ SEDÁNÍ Způsobeno reologickým přetvářením pevné fáze významné u kašovitých a plastických zemin

32 OKAMŽITÉ SEDÁNÍ NESOUDRŽNÉ ZEMINY Výpočet je komplikován nelineární tuhostí závisející na napjatostním stavu Používají se empirické a semiempirické metody: Alpanova, Schultze a Sherifa, Terzaghiho a Pecka, Scmertmanna, Burlanda a Burbidge,Meyerhofova, dilatometrická aproximace

33 OKAMŽITÉ SEDÁNÍ SOUDRŽNÉ ZEMINY Pro výpočet se používá teorie pružnosti, vhodná zejména pro nasycené jíly, jílové břidlice Metody výpočtu: teorie pružnosti, Janbuova, Perlofova, Kaye a Cavagnarova

34 Stupeň překonsolidace OCR c OCR = σ σ or OCR < 1 neskonsolidované (např. násyp) OCR = 1 normálně konsolidované OCR > 1 překonsolidované

35 Určení překonsolidačního napětí: Casagrande Zakládání staveb Brno 2006

36 Výpočet sedání

37 Překonsolidované zeminy σ or + σ z > σ c σ or + σ z <= σ c

38 Vliv historie zatížení zeminy na sedání

39 Sekundární sedání t ε = ε p + ε s log t 0

40 Index sekundární stlačitelnosti

41 Sedání ČSN

42 Stabilita plošného základu

43 Průhyb, úhlové přetvoření, naklonění

44 Posuzuje se dle EC 7-1 ztráta celkové stability; únosnost, vytlačení, zaboření; porušení smykem; kombinované porušení v základové půdě a v konstrukci; porušení konstrukce v důsledku pohybu základu; nadměrná sedání; nadměrné zvednutí v důsledku bobtnání, mrazu a jiných příčin; nepřijatelné vibrace.

45 Únosnost plošného základu na skalních horninách

46 Stanovení únosnosti základu Teoretické i praktické přístupy křešení mezního zatížení plošných základů se dají rozdělit podle složitosti řešeného problému do několika směrů: běžný stabilitní problém zjišťující rovnováhu sil působících na předem zvolených smykových plochách (metoda mezní rovnováhy). proužkové metody, řešení vycházející z teorie plasticity numerické metody (např. MKP).

47 Kritérium porušení HB ( m s ) σ = σ + σ σ + σ 1 3 c c Kde: σ 1 - maximální hlavní napětí σ 3 - minimální hlavní napětí σ c - pevnost v prostém tlaku horninového vzorku m,s - pevnostní parametry horniny pro vrcholové podmínky

48 Řešení s využitím Hoek Brownovy podmínky Pro plošný základ na skalní hornině se používá upravené Terzaghiho řešení pro zeminy s dodržením původních předpokladů

49 Řešení s využitím Hoek Brownovy podmínky Pro plošný základ na skalní hornině se nabízí možnost záměny MC podmínky HB podmínkou. σ b γ 2 0,5 Rd = s c N s + q0 N q + 2 N γ σ c pevnost horniny v prostém tlaku s nelineární parametry závisející na vlastnostech horniny q 0 ekvivalentní q rovnoměrné zatížení zohledňující vliv hloubky 0 = γ 1d založení základu d hloubka základové spáry γ 1 objemová tíha zeminy nad základovou sparou b šířka základu γ objemová tíha horniny N q,n γ součinitelé únosnosti závislé na úhlu vnitřního tření horniny N s součinitel únosnosti, závislý na GSI, D, m i

50 EC 7 1 (EN :2003)

51 EC 7 1 (EN :2003)

52 ČSN (1986)

53 ČSN (1986)

54