HOGESCHOOL ROTTERDAM - RIBACS ribFVB01 Funderen van een bouwwerk les 6 Zettingen Zettingen bij...

HOGESCHOOL ROTTERDAM - RIBACS

ribFVB01Funderen van een bouwwerk

les 6Zettingen

Zettingen bij funderingen op staal

Bou GME3 les 3 dia 2HOGESCHOOL ROTTERDAM - RIBACS

Zetting van een slappe laagIn de kleilaag heerst een gemiddelde korrelspanning p’

w v’

p’

p’

v’

p’

diepte

onsamendrukbaar

kleilaag

onsamendrukbaar


p’

p’

p’

Hoe reageert de grond op een belastingverhoging?

Spanningsverhoging p’

w v’

p1’

p2’

v’

diepte

onsamendrukbaar

kleilaag

onsamendrukbaar

Zetting van een slappe laag

P2’

P1’

p’

p’ = (p1+p2) / 2


ZettingenHoe reageert de grond op een belastingverhoging?

Spanningsverhoging p’

Zetting

wp’

p’

p’

p’


ZettingenUitzetten op logaritmisch papier levert een lineair verband

op:

Zetting

w

p’

p’

p’

p’'

''

p

pp 1000100101


Zetting van een laag:

Terzaghi:

met: w = eindzetting h = laagdikte

C = zettingsconstante vlg. Terzaghi

p’

p’

p’

p’

h

)ln(*1

*oud

nieuw

p

p

Chw

'

''

p

pppp

oud

nieuw


Samendrukkingsapparaat

Grondmonster

Ring

Met water gevuld bakje

Meethorloge

Gewicht

Contra-Gewicht


Effect van een voorbelasting

Ontlasten:

• Geeft opvering, echter veel minder dan de samendrukking bij belasten

Her-belasten

• Geeft zettingen, maar ook veel minder dan bij een nieuwe belasting


Tijd-zettingsgedrag

• De berekende zettingen zijn eindzettingen.• Onder eindzettingen wordt verstaan: de zetting na

10.000 dagen (ca. 30 jaar)• Na 30 jaar gaat het zettingsproces nog wel door,

maar in een sterk vertraagd tempo.

Vertraging in zettingsgedrag heeft 2 oorzaken:• Uitpersen van water heeft tijd nodig• Kruip van de grond (seculair effect)


Uitpersen van water

Korrelskelet samendrukbaar

Water onsamendrukbaar

Dit leidt ertoe dat het gewicht aanvankelijk door het water wordt gedragen


Doorlatendheid van grond

• Doorlatendheid groot• water stroomt gemakkelijk

• Doorlatendheid klein• water stroomt moeilijk

Grote korrels en grote poriën:

Kleine korrels en kleine poriën:


Doorlatendheid van grond

Doorlatendheid groot:• zand• grind

Doorlatendheid klein:• klei• veen

Samendrukbare lagen hebben over het algemeen ook een geringe doorlatendheid


Uitpersen van water:schematisch model

Belasting

water


Zetting van een laag:

Terzaghi:

met: w = eindzetting h = laagdikte

C = zettingsconstante vlg. Terzaghi

p’

p’

p’

p’

h

)ln(*1

*oud

nieuw

p

p

Chw

'

''

p

pppp

oud

nieuw


Voorbeeld opgave zettingenVraag A

Dezelfde grondopbouw als de eerdere opgave: – zandlaag droog = 17 kN/m3 en nat = 19 kN/m3 , dikte 5 m

– daaronder een kleilaag met nat = 16 kN/m3 , dikte 7 m, C = 30

– daaronder een veenlaag met nat = 11 kN/m3 , dikte 3 m, C = 15

– daaronder zand met nat = 20 kN/m3 , dikte 10 m

– Grondwaterstand: 2 m onder maaiveld

Het maaiveld wordt 2 m opgehoogd met zand (droog = 17 kN/m3 )

Bereken de maaiveldzetting, indien de zandlagen onsamendrukbaar zijn.


0-2

-5

-12

-15

-25

droog = 17 kN/m3

nat = 19 kN/m3

nat = 16 kN/m3

nat = 11 kN/m3

nat = 20 kN/m3

[ kPa = kN/m2 ]

100 200 300 400

v' =-2

v;gem' = (61+103)/2 = 82 kPa

v;gem' = 104,5 kPa

34 - 0 = 34 kPa

91 - 30 = 61

203 - 100 = 103

236 - 130 = 106

436 - 230 = 206

Oude situatie: korrelspanningen v‘


0-2

-5

-12

-15

-25

droog = 17 kN/m3

nat = 19 kN/m3

nat = 16 kN/m3

nat = 11 kN/m3

nat = 20 kN/m3

[ kPa = kN/m2 ]

100 200 300 400

v' =-2

v;gem' = 82+34 = 116 kPa

v;gem' = 104,5 +34= 138,5 kPa

v' = 2*17 = 34 kPa

68 - 0 = 68 kPa

125 - 30 = 95

237 - 100 = 137

270 - 130 = 140

Nieuwe situatie: korrelspanningen v‘


Zetting kleilaag:

wklei = 7* 1/30 * ln{ (82+34)/82 } = 0,08 m

Zetting veenlaag:

wveen = 3* 1/15 * ln{ (104,5+34)/104,5 } = 0,06 m

Wtot = 0,08 + 0,06 = 0,14 m

Uitwerking voorbeeld zettingen

)ln(*1

*oud

nieuw

p

p

Chw


Zetting onder een fundering op staal

2:1

2:1

Effect van belastingspreiding


• Een bouwmuur met een lengte van 8 m wordt gefundeerd op een strook met afmetingen 0,8 m x 8 m. Men wil op 2 m onder maaiveld funderen.

• De representatieve waarde van de belasting uit de bouwmuur bedraagt 200 kN/m’.

• De ondergrond bestaat uit– 6 m zand Ф’ = 30o γdroog = 17 kN/m3 , γnat = 19 kN/m3

– 1 m klei met samendrukk.const. C=20, γnat = 16 kN/m3

– 20 m zand

• De grondwaterstand bedraagt 1,5 m onder maaiveld

Opgave

2 m

0,8 m

1,5 m

200 kN/m'

Bereken voor de volgende situatie1. de overall-veiligheid2. de zetting

4 m

1 m

zand

zand

klei


Berekening bezwijkdraagvermogen

Grootte invloedsgebied:

Ф’ = 30º

te = 1,8*Bef

met Bef = 0,8m

te = 1,4 m

dus valt binnen de zandlaag


Draagkracht gedraineerde gevalFv = max’ * Aef

met:

max’ = ce’ * Nc* sc* ic + v’ * Nq* sq* iq + 0,5* e‘ * Bef* N* s* i

s = 1 - 0,3 * Bef / Lef

sq = 1 + (Bef / Lef ) * sin(e’)

sc = (sq * Nq - 1) / ( Nq - 1)

2 m

0,8 m

1,5 m

200 kN/m'

’ = 30o , c’ = 0, droog = 17 kN/m3 , nat = 19 kN/m3


Oplossing:draagkrachtfactoren N: e’ = 30o => N = 20, Nq = 18

vormfactoren s:

s = 1 - 0,3 * Bef / Lef = 1

sq = 1 + (Bef / Lef ) * sin(e’) = 1

sc = (sq * Nq - 1) / ( Nq - 1) = niet relevant want c' = 0

factoren voor invloed horizontale belasting i:

Geen horizontale belasting, dus deze zijn alle 1

korrelspanning op het funderingsoppervlakv'

v’ = 17 * 1,5 + 19 * 0,5 - 0,5 * 10 = 30 kN/m2

effectief volumegewicht binnen het invloedsgebied te : e‘

e‘ = 19 - 10 = 9 kN/m3


Oplossing draagkracht:Bezwijkdraagvermogen:

max’ = ce’ * Nc* sc* ic + v’ * Nq* sq* iq + 0,5* e‘ * Bef* N* s* i

= 0 + 540 + 72 = 612 kN/m 2

Fv = max’ * Aef

= 612 * 8 * 0,8 = 3.917 kN

Belasting:

Fs = q * l = 200*8 = 1.600 kN

De overall veiligheid bedraagt: --------------- = 2,43.917 kN

1.600 kN


Zetting

2 m

0,8 m

1,5 m

200 kN/m'

4 m

1 m

2:1

2:14,5 m

0,8m + 4,5 m

σv’ = 25,5 kPa

σv’ = 66 kPa

σv’ = 72 kPa

poud = σv;gem’ = 69 kPa

Δσ’ = 200 kN/m per 5,3 m

Δσ’ = 37,7 kN/m2 oftewel 37,7 kPa => pnieuw

pnieuw = 37,7 + 69 = 106,7 kPa

zetting = 1m / 20 * ln (106,7 / 69) = 0,02 m

)ln(*1

*oud

nieuw

p

p

Chw

zand

zand

klei

HOGESCHOOL ROTTERDAM - RIBACS ribFVB01 Funderen van een bouwwerk les 6 Zettingen Zettingen bij...

Documents

Transcript of HOGESCHOOL ROTTERDAM - RIBACS ribFVB01 Funderen van een bouwwerk les 6 Zettingen Zettingen bij...