В нашей статье главным образом поясняется расчет фундамента по {%://#Refer [1]]], Приложению D, а также различия между «осушенным» и «не осушенным» грунтом.
Пример: Маятниковая опора с фундаментной плитой
Для того, чтобы показать различия, выполним расчет фундаментной плиты маятниковой опоры.
Die Stütze wird in vier Lastfällen jeweils mit Eigengewicht, Nutzlast, Schnee und Wind beaufschlagt. Значения нагрузок показаны на следующем рисунке.
Сочетания нагрузок для расчета предельной несущей способности (STR/GEO) в программе RFEM создаются автоматически по норме EN 1990 и применяются к расчетам в дополнительном модуле RF-/FOUNDATION Pro.
Ввод данных в RF/FOUNDATION Pro
Da der Grundbruchwiderstand für die Fundamentplatte nach [1] Anhang D ermittelt werden soll, ist diese Option entsprechend im Dialog "1.1 Basisangaben" anzuwählen.
Die Abmessungen der Fundamentplatte werden mit einer Länge und Breite von jeweils 1,25 m und einer Dicke d von 25 cm vorgegeben.
Weitere Vorgaben der Betongüte, Stützenabmessung, möglichen Bewehrungsdurchmessern, Betonstahlsorte et cetera spielen in dieser Betrachtung keine Rolle, da in den Detaileinstellungen lediglich der Nachweis des Grundbruchs sowie des Gleitens aktiviert wurde. Упомянутые параметры, таким образом, не являются частью расчета и для них могут быть сохранены настройки по умолчанию.
Für die Ermitttlung des Grundbruchwiderstandes ist die Vorgabe der Bodenparameter entscheidend. Dies kann über das "Bodenprofil" geschehen. In diesem Zusammenhang ist auch auf einen älteren Fachbeitrag hinzuweisen, in welchem auf die Eingabe des Bodenprofils und die Ermittlung des Grundbruchwiderstands für einen geschichteten Bodenaufbau mit konsolidierten Baugrundverhältnissen eingegangen wurde.
В нашем случае расчет производится с одним постоянным параметром грунта под основанием фундамента. Применим следующие параметры грунта:
- Гравий, гравийно-песчано-глинистая смесь (GC)
- γ = 21,0 кН/³
- φk = 35,0°
- c'k = 0,007 MN/m²
- cuk = 0,040 MN/m²
Wichtig ist hierbei, dass RF-/FUND Pro standardmäßig nur die verwendeten Parameter anzeigt. Dies ist davon abhängig, ob in "1.1 Basisangaben" die "konsolidierten" oder "unkonsolidierten" Baugrundverhältnisse ausgewählt wurden. Wird der Haken bei "Nur verwendete Parameter anzeigen" entfernt, können alle Parameter der Bodenschicht eingesehen werden.
Решающие опорные реакции и моменты
Für den Nachweis des Grundbruchs werden in diesem Fall die Auflagerkräfte der generierten LK4 maßgeblich. Сочетание нагрузок задано следующим образом:
Полученные опорные реакции показаны на рисунке ниже.
Unterscheidung "konsolidiert" und "unkonsolidiert"
Die Begriffe "konsolidiert" und "unkonsolidiert" sind in RF-/FUND Pro auch als "drainiert" und "undrainiert" zu interpretieren. Die Auswahl ist vor dem Start der Berechnung durch den Anwender festzulegen und steuert, ob der Grundbruchwiderstand nach Gleichung (D.1) oder (D.2) ermittelt wird.
В общем случае предполагается, что увеличение нагрузки поглощается или передается структурой почвы (в условиях осушения). Bei unkonsolidierten Baugrundverhältnissen wird ein Spannungszuwachs im Boden nicht durch das Korngerüst, sondern durch das Porenwasser abgetragen, welches unter Überdruck steht (undrainierter Zustand).
Несущая способность в не осушенном грунте
Der Grundbruchwiderstand für unkonsolidierte Verhältnisse ergibt sich nach [1] Anhang D, Gl. (D.1) zu:
| A' | расчетная базовая площадь B' ⋅ L' |
| cuk | Общая связность неосушенной почвы |
| bc | Коэффициент для наклона базы |
| sc | Коэффициенты формы основания |
| ic | коэффициент наклона нагрузки |
| q | присыпка на уровне подошвы фундамента |
Mit den genannten Vorgaben an die Bemessung ergeben sich folgende Zwischenergebnisse:
- A' = 1,5404 м²
- bc = 1,00, da in RF-FUND Pro stets von einer waagrechten Lage der Sohlfuge ausgegangen wird
- sc = 1,197
- ic = 0,963
- q = 0,005 kN/m²
Eingesetzt in (D.1) ergibt sich ein charakteristischer Grundbruchwiderstand Rk/A' von:
Таким образом, расчетное значение несущей способности равно:
Несущая способность фундамента в осушенном грунте
Da die Bestimmung des Grundbruchwiderstands für konsolidierte Baugrundverhältnisse bereits in einem früheren Beitrag dokumentiert wurde, wird an dieser Stelle nicht erneut auf die Gleichung (D.2) eingegangen.
Der Grundbruchwiderstand für konsolidierte Baugrundbedingungen ergibt sich hier zu:
Заключение
Das vorliegende Beispiel zeigt den Einfluss der Auswahl "konsolidierte" beziehungsweise "unkonsolidierte" Baugrundverhältnisse im Dialog 1.1 auf die Ermittlung des Grundbruchwiderstands nach EN 1997-1 Anhang D. На практике в большинстве случаев предполагаются условия осушенной почвы.
Unabhängig davon bietet RF-/FUND Pro die Auswahl zwischen den beiden Ansätzen und gibt damit auch die Möglichkeit, eine Falluntersuchung mit konsolidierten und unkonsolidierten Bedingungen durchführen zu können, falls die Baugrundverhältnisse nicht eindeutig sind.
Die Einstellung "konsolidiert" oder "unkonsolidiert" hat neben der Ermittlung des Grundbruchwiderstands auch Einfluss auf den Nachweis der Gleitsicherheit bzw. auf die Ermittlung des Gleitwiderstands. Более подробную информацию вы найдете в Руководстве к RF-FOUNDATION Pro, глава 3, сопротивление сдвигу.