aalst, verslag nr. 16/066 ZETTINGSBEREKENING

Transcriptie

1 aalst, verslag nr. 16/066 PROVINCIE : GEMEENTE : OOST-VLAANDEREN LEDE ZETTINGSBEREKENING Project : LEDE - Poortseweg Bouwheer : SOLVA

2 I.1. Berekening van het draagvermogen voor een fundering op staal Elk funderingsprobleem omvat een dubbele studie : deze van het evenwichtsdraagvermogen en deze van de vormveranderingsdraagvermogen. a) Evenwichtsdraagvermogen Het evenwichtsdraagvermogen van een centrisch en verticaal belaste oneindig lange zool, kan berekend worden steunend op de formule : d g = V" b. p b + V' c. c + V' g. k. b (1) met d g : evenwichtsdraagvermogen in MN/m² V" b : een factor afhankelijk van ' en p b : de terreinspanning welke bestaat ter hoogte van en naast de funderingszool V' c : een factor afhankelijk van ' en c : de cohesie, die veiligheidshalve gelijk aan nul wordt gesteld V' g : een factor afhankelijk van ' en k b : het volumegewicht van de grondlagen onder de funderingsaanzet : de breedte van de funderingszool Indien een veiligheidscoëfficiënt s = 2 wordt vooropgesteld, dan verkrijgt men als uitdrukking voor het nuttig draagvermogen : d g d n = (2) 2 De berekeningen werden doorgevoerd voor een doorlopende zool ter breedte van 1,0 m. De berekening van d g geschiedde om de 0,2 m, steunend op de op die diepte becijferde ' - waarden en de op die diepte berekende p b waarde. De resultaten der berekeningen worden in tabelvorm gegeven op de bijlagen 3. In werkelijkheid dient bij de berekening van het evenwichtsdraagvermogen rekening te worden gehouden met de wrijvingskarakteristieken van de bij het evenwicht betrokken grondlagen. Deze grondlagen strekken zich uit tot een diepte d l onder de aanzet van de fundering. d l = l. b (3) met : l : een factor afhankelijk van ' b : de breedte van de zool De voor de berekeningen aan te houden waarden van de wrijvingskarakteristieken kunnen worden afgeleid uit de resultaten der sonderingen. Verslag nr. 11/ pagina 2

3 De interpreteerder zal met deze belangrijke bemerking betreffende de invloedsdiepte rekening houden. In verband met de berekening van p b werd er verondersteld dat het grondwater samenvalt met het in het sondeergat opgemeten peil. Wanneer het sondeergat dichtgevallen is, wordt dit peil aangehouden als grondwaterpeil. In de uitdrukking (1) werd voor het volumegewicht k van de onder de funderingsaanzet gelegen grondlagen, de waarde 10 kn/m³ aangehouden. De aandacht wordt eveneens gevestigd op het feit dat in de vorige paragrafen enkel het fenomeen van de oppersing werd aangeraakt. Andere breukpatronen als squeezing e.d. kunnen in bepaalde gevallen een beperkende rol spelen bij de studie van het evenwichtsdraagvermogen. Deze breukpatronen werden in deze beperkte studie niet benaderd. b) Vormveranderingsdraagvermogen Zoals hoger gesteld dient men eveneens de vormveranderingen te bepalen welke de grond onder het belastingsmassief ondergaat. De begrenzing welke aan het vormveranderingsdraagvermogen dient gesteld, is niet afhankelijk van de grond doch van de op te trekken constructie. De studie van het vormveranderingsdraagvermogen vormt een geheel met de algemene stabiliteitstudie van de op te richten constructie. De verdelingswet van de reacties van de grond op de funderingszool is sterk afhankelijk van de verhouding van de stijfheid van het belastingsmassief tot deze van de grond. Voor elk centrisch belast oppervlak bestaan bepaalde singuliere punten S waarvoor de spanningsverdeling langs de overeenkomstige verticale, praktisch onafhankelijk is van de verdeling van de grondreacties onder de plaat. De gemiddelde zetting van de funderingszool of van het belastingsmassief wordt berekend steunend op de samendrukkingswet van Terzaghi. h 1 p b + i. p = ln h C p b met : h : de zetting van een laagje ter dikte van 20 cm. h : de dikte van de beschouwde laag nl. 20 cm. C : de samendrukkingscoëfficiënt, afgeleid uit de resultaten der sonderingen. i : de invloedscoëfficiënt t.h.v. het midden van het beschouwde laagje. p b : de terreinspanning in het midden van het beschouwde laagje. p : de belastingstoename ter hoogte van de funderingsaanzet. Verslag nr.11/ pagina 3

4 Zettingsberekeningen (ten titel van inlichting) De zettingen werden berekend ter plaatse van het singuliere punt S. De invloedscoëfficiënt i werd overgenomen uit het boek "Grondmechanica Deel II - Funderingen" van prof. dr. ir. E. De Beer. (bijlage 4) De zettingsberekeningen werden doorgevoerd tot een invloedsdiepte waarvoor : i x p p b / 10 De waarde voor de zettingen wordt dan : z = h Onderstaande berekeningen zijn ten titel van inlichting. De stabiliteitsingenieur dient na te gaan of de waarden van de aangebrachte belasting, afmetingen van de fundering en zettingsberekeningen van toepassing zijn voor het op te richten gebouw. - Berekening zolen ( l = oneindig ) Aanzetpeil vorstvrije diepte kn/m Zool b = 0.60 m 40 2,5 Zool b = 1.00 m 45 2,5 I Aanzetpeil vorstvrije diepte kn/m I Zool b = 0.60 m 55 2,5 Zool b = 1.00 m 55 2,5 Verslag nr.11/ pagina 4

5 - Berekening algemene funderingsplaat met vorstrand Aanzetpeil I Aanzetpeil kn/m² Plaat 8.00 m x m 35 4,9 kn/m² Plaat 8.00 m x m 35 4,7 Ten einde het vormveranderingsdraagvermogen te bepalen is het nodig de maximum zettingen te bepalen, die voor de op te richten constructies aanvaardbaar kunnen worden geacht. Volgens Terzaghi kunnen gewone constructies een differentiële zetting tussen naburige steunpunten van circa 2 cm zonder hinder ondergaan. De differentiële zettingen zouden volgens dezelfde auteur voor algemene funderingsplaten hoogstens tot 40 % van de maximum zetting kunnen stijgen en voor funderingszolen tot 75 %. Derhalve zouden volgende maximum zettingen nog juist toelaatbaar zijn : 2 - algemene plaat : 5,0 cm 0, zolen : 2,5 cm 0,75 - De becijferde zettingen zijn kleiner dan of te vergelijken met de in de regel toelaatbare waarde voor funderingszolen, respectievelijk funderingsplaten. - De aangenomen belastingen zijn richtwaarden en dienen zeker gecontroleerd te worden. Verslag nr.11/ pagina 5

6 I.2. Belangrijke opmerking De aandacht van de interpreteerder wordt gevestigd op het feit dat de uitgevoerde berekeningen betreffende het draagvermogen slechts gelden voor natuurlijke grondlagen. De nodige visuele controle zal derhalve dienen uitgevoerd te worden om na te gaan of het geen aangevulde lagen betreft. Aangevulde lagen kunnen onderhevig zijn aan verwering, onder meer in het geval van turflagen, asse en lagen met organische bestanddelen. Deze lagen kunnen niet altijd worden onderscheiden in de sondeerdiagrammen. In geval van twijfel dringt zich de uitvoering op van onderkenningsboringen. De aandacht wordt eveneens gevestigd op het feit dat de berekende zettingen geen rekening houden met de uitdroging van eventueel aanwezige plastische grondlagen (klei en leem, met of zonder organische stoffen) ten gevolge van de verlaging van de grondwatertafel, door seizoenschommelingen of door andere externe factoren zoals grondwaterverlaging, grondwaterwinning, verwarmingsinstallatie, nabijgelegen snelgroeiende gewassen. Deze grondlagen kunnen krimpen door uitdroging of zwellen door waterabsorptie. We verwijzen in dit verband naar o.m. volgende literatuur: - Grondmechanica - Deel II- Funderingen van Prof. Dr. Ir. E. De Beer - Funderingen van Huizen - Technische Voorlichting 147, opgesteld door het Wetenschappelijk en Technisch Centrum van het Bouwbedrijf. In dit geval dient de fundering aangezet onder het peil van de bij dit fenomeen betrokken grondlagen. Ir. S. VERMEREN Verslag nr.11/ pagina 6