Transcript Príklad_1_2
Nakresliť základné konštrukčné typy plošných základov Cvičenie č. 1 Návrh plošných základov Cvičenie č. 2 • Plošný základ - najnižšia časť stavebnej konštrukcie, ktorá prenáša zaťaženie bezprostredne na základovú pôdu. • Úloha plošného základu - prenášať zaťaženia zo stavebných konštrukcií ako sú stĺpy či steny do najnižšej úrovne objektu, preto musí byť základ navrhnutý tak, aby svojimi rozmermi a vlastnosťami zabezpečil stabilitu celej konštrukcie. • Ak by rozmery stĺpov alebo stien ostali rovnaké aj pod najnižšou úrovňou a prenášali by zaťaženie do základovej pôdy na malej ploche, po prekročení určitej hodnoty zaťaženia, by sa stavebná konštrukcia zaborila a nemohla by plniť svoju funkciu. Preto sa medzi túto úroveň stavebnej konštrukcie a základovú pôdu musí vložiť základ s takými vlastnosťami a rozmermi, ktoré zabezpečia prenos zaťaženia na väčšiu plochu v súlade s prírodnými alebo umelo zlepšenými vlastnosťami základovej pôdy (obr.). 2 Pri navrhovaní základov sa predpokladá roznesenie sily (zaťaženia) V na plochu A = B*L, takže vzniká kontaktné napätie σ. Vd σd A kPa Napätie σ predstavuje reakciu základovej pôdy, ktorá pôsobí idealizovane ako rovnomerne zaťaženie na základovú konštrukciu. V 3 σ V trhliny σ Pri základoch vybudovaných z materiálu, ktorý nie je schopný prenášať ťahové namáhanie, treba dodržať vhodné pomery medzi šírkou (a) a výškou konzolových častí (h). a Materiál základu h prostý betón vystužený betón kamenné murivo tehlové murivo Pomer a/h ≤ 2 :3 1 : 1 až 3 : 1 ≤ 1 :3 ≤ 1 :2 Pri väčších šírkach navrhujeme stupňovité usporiadanie. Nad rovinou sklonu roznosu zaťaženia sa materiál nepodieľa na prenose zaťaženia. Max. výška vyloženia základu h = 1,0 m. 4 Zaťaženie Sila pôsobiaca na konštrukciu môže byť definovaná ako F (zaťaženie), alebo súbor síl, pôsobiacich na konštrukciu (priame pôsobenie), alebo zavedením deformácie (nepriame pôsobenie), napr. zmena teploty, alebo vplyv nerovnomerného sadnutia konštrukcie. Sily pôsobiace na konštrukciu môžeme klasifikovať s ohľadom na ich zmenu v čase: stále zaťaženie G je zaťaženie, ktoré pravdepodobne pôsobí v celej životnosti danej konštrukcie, a pre ktoré je zmena veľkosti s časom vo vzťahu k priemernej hodnote zanedbateľná, alebo pre ktoré má jeho zmena vždy ten istý smer (monotónny priebeh), kým nedosiahne určitej konečnej hodnoty, • napr. vlastná hmotnosť konštrukcie, pevné zariadenia, alebo sadnutia, premenné zaťaženie Q je zaťaženie ktoré pravdepodobne nepôsobí po celú životnosť konštrukcie, alebo pre ktoré nie je zmena veľkosti s časom vo vzťahu k priemernej hodnote zanedbateľná, teda nie je monotónne, • napr. zavedené zaťaženie, vietor, sneh, alebo zaťaženie dopravou, mimoriadne zaťaženie A je zaťaženie, obvykle krátkeho trvania, kedy je nepravdepodobné, že sa vyskytne so zásadnou intenzitou počas posudzovaného obdobia počas návrhového obdobia použiteľnosti (pôsobiace sily s malou pravdepodobnosťou výskytu počas návrhového obdobia konštrukcie), • napr. výbuchy, alebo náraz vozidla, vplyv seizmicity AE predstavuje zaťaženie, ktorého príčinou je vznik zemetrasenia podmieneného podzemnými pohybmi, • 5 priestorové zmeny: • stále zaťaženia, napr. vlastná tiaž, • voľné zaťaženia, ktoré vedú k rôznym usporiadaniam pôsobiacich síl, napr. zaťaženia s pohyblivým pôsobiskom, zaťaženia snehom a vetrom. Návrh konštrukcie vždy uvažuje s možnosťou nepriaznivých odchýlok pôsobiacich síl, možnosťou nepresného modelovania zaťaženia, neistoty v hodnotení vplyvu pôsobiacich síl, a neistoty v hodnotení medzných stavov - preto sa pre pôsobiace sily uvádzajú parciálne súčinitele bezpečnosti. Fd γF Fk Gd γG Gk Qd γQ Qk Ad γA Qk 6 resp. Qd γQ ψi Qk Pre návrh plošného základu je potrebné určiť návrhové kontaktné napätie sd v základovej škáre, ktoré zistíme zo vzťahu: Vd sd A [kPa] kde: Vd [kN] je návrhová zvislá sila, ktorá sa vypočíta podľa vzťahu: Vd γF Vk kde: gF [-] je hodnota parciálneho súčiniteľa zaťaženia podľa STN EN 1997-1; Vk [kN] je charakteristická hodnota zvislej sily. A' [m2] je efektívna plocha základu. 7 Efektívna plocha základu pri centricky zaťaženom základe sa všeobecne určuje z podmienky, že sila Vd pôsobí v ťažisku plochy: A B L B L pri mimostredne zaťaženom základe sa všeobecne určuje z podmienky, že sila Vd pôsobí v ťažisku plochy A' redukovanej o dvojnásobok príslušných zložiek výstredností výslednice zaťaženia e: A B L B 2 eB L 2 eL Vd Vd Vd Vd eB A B 8 L A B-2eB L A eL B L-2eL A B-2eB L-2eL Kruhové a pravidelné mnohouholníkové základy sa môžu nahradiť štvorcom s rovnakou plochou. Zadanie č. 2 Vypočítajte návrhové kontaktné napätie σd v základovej škáre danej obdĺžnikovej pätky a nakreslite veľkosť efektívnej plochy A'. Zaťaženie zvislým návrhovým zaťažením Vd uvažujte v troch alternatívach: a) centrické b) osovo excentrické s excentricitou eL c) obecne excentrické s excentricitou eL a eB Vstupné hodnoty: Vd = 300 kN B = 1,2 m L = 1,8 m eL = 36 cm eB = 23 cm 9