ribFVB01 Funderen van een bouwwerk les 5

Presentatie over: "ribFVB01 Funderen van een bouwwerk les 5"— Transcript van de presentatie:

1 ribFVB01 Funderen van een bouwwerk les 5
Funderingen op staal

2 Staalfunderingen Plaat Poer Strook

3 Voorbeelden van poeren

4 Voorbeelden van stroken

5 Aanlegdiepte fundering
NEN 6740 10.2 Minimale Aanlegdiepte De aanlegdiepte van de fundering moet voor de muren van bouwwerken langs de perceelgrens behoudens die tussen woningen of gebouwen onderling ten minste 0,80m zijn en anders ten minste 0,60m" Toelichting: De genoemde minimale aanlegdieptes houden verband met de indringing van de vorst in de grond en met mogelijke werkzaamheden aan kabels en leidingen.

6 Detaillering doorgaande gewapend-betonplaat

7 Toepassing grondverbetering

8 Berekening Staalfundering
Wordt beschreven in NEN 6740 / 6744 Analoog aan fundering op palen (NEN 6743): Toetsing op grondmechanisch bezwijken Toetsing bruikbaarheid constructie t.g.v. deformatie fundering (zettingen)

9 Bezwijkmechanismen Doorponsen in slappe lagen
Squeezen van slappe lagen Glijvlakken

10 Bezwijkmechanismen Doorponsen (In slappe lagen)
Squeezen van slappe lagen Bezwijken vol-gens Prandtl

11 Bezwijken vlg. Prandtl Be Ae s’ de te

12 Afmetingen bezwijkvlak
Grootte invloedsgebied wordt bepaald door te en Be Afhankelijk van de sterkte van de grondsoort: te : 0,6 tot 2,5 * Be Ae : 1 tot 8 * Be Hoe beter (sterker) de grond, hoe groter te en Ae

13 Belangrijke parameters bezwijken
Vanuit de grond Volumegewicht van de grond boven het funderingsoppervlak: s’, de Volumegewicht van de grond binnen het invloedsgebied Sterkte-eigenschappen van de grond binnen het invloedsgebied φ' en c' Zelf te kiezen Afmeting Be Gekozen diepteligging de Grootte van de belasting

14 Aanlegbreedte (Be) Diepteligging (de)

15 Wat moet je dus niet doen:
Ontgraven naast een staalfundering kan erg gevaarlijk zijn!

16 Ontgraven naast Staalfundering
Bijvoorbeeld oplossen door: Toepassen stijve verankerde of gestempelde wand Sleufsgewijs ontgraven en ondermetselen Grondinjectie

17 Ondermetselen

18 Toepassing injectie: Bouwput naast fundering op staal

19 Deformaties Staalfundering Paalfundering

20 Deformaties

21 Glijvlak bij een fundering op staal

22 Treedt een glijvlak op of niet?

23 Klassiek schuifprobleem

24 Wrijvingsweerstand grond
2 stalen bakjes, open zijden tegen elkaar, gevuld met grond

25 Wrijvingsweerstand Fh Fh Fh Fh

26 Wrijvingsweerstand Fh Fh schuif- vlak Fh Fh

27 Wrijvingsweerstand Fn Fh Fh evenwichtsvoorwaarde: Fh < f * Fn Fn

28 Wrijvingsweerstand analoog aan situatie met 2 blokjes Fn Fh Fh
evenwichtsvoorwaarde: Fh < f * Fn Fn

29 Wrijvingsweerstand, uitgedrukt in spanningen
Fn Oppervlak: A Fh Fh evenwichtsvoorwaarde: t < f * sn t = Fh / A = schuifspanning sn = Fn / A = normaalspanning Fn

30 Wrijvingsweerstand, uitgedrukt in spanningen
schuif- spanning t Wel bezwijken tmax = f * sn Geen bezwijken sn normaalspanning

31 Schuifspanningen in de grond
In zandgrond t tmax = tan (f’) * sn’ f’ hoek van inwendige wrijving sn

32 Schuifspanningen in de grond
In cohesieve grond: t tmax = c’ + tan (f’) * sn’ f’ hoek van inwendige wrijving f’ cohesie c’ sn

33 Klassiek schuifprobleem
Krachten: normaalkracht Fn wrijvingskracht Fw gewicht G Fn Fw G

34 Krachtenevenwicht Fn Fw Fw G Fn G a

35 Krachtenevenwicht G wordt ontbonden in: Fx = G*cos(a) Fy = G*sin(a) Fn
Fw Fy Fy = schuifkracht, de kracht die het blok laat schuiven Fx a G

36 Wrijvingsweerstand Fn Fw Fw ≤ Fw ; max met: Fw ; max = f * Fn
Evenwichtsvoorwaarde: Fw ≤ Fw ; max met: Fw ; max = f * Fn f = wrijvingsfactor Fn Fw G

37 Wrijvingsweerstand Fy oftewel: Fschuif Fw ; max = f * Fn Fn
Wel bezwijken Fw ; max = f * Fn Geen bezwijken Fn

38 Opgave a ? Men wil een zo steil mogelijk talud maken van droge grond.
Welke helling a blijft precies liggen? a ? Gegeven: hoek van inwendige wrijving f’ cohesie c’ = 0

39 Beschouw een zandkorreltje dat nog net blijft liggen op de helling:
G wordt ontbonden in: Fx = G*cos(a) Fy = G*sin(a) Fw;max = Fx* tan(φ’) Dus: Fy ≤ Fw;max G * sin(a) ≤ G * cos(a) * tan(φ’) tan (a) ≤ tan(φ’) a ≤ φ’ Fn Fw Fy schuifkracht, de kracht die de korrel laat schuiven Fx a G

40 Bezwijkmechanismen Doorponsen (In slappe lagen)
Squeezen van slappe lagen Bezwijken vol-gens Prandtl

41 Bezwijken vlg. Prandtl Be Ae s’ de te

42 Belangrijke parameters bezwijken
Vanuit de grond Volumegewicht van de grond boven het funderingsoppervlak: s’, de Volumegewicht van de grond binnen het invloedsgebied Sterkte-eigenschappen van de grond binnen het invloedsgebied Zelf te kiezen Afmeting Be Gekozen diepteligging de Grootte van de belasting

43 Bezwijken vlg. Prandtl sv’ de te Bef ae

44 Grootte invloedsgebied hangt af van de sterkte van de grond

45 Draagkracht gedraineerde geval
Fv = smax’ * Aef met: Fv Vertikale belasting bij bezwijken smax’ Vertikale spanning onder de funderingsvoet bij bezwijken Aef Effectief funderingsoppervlak Aef = Bef * Lef Lef effectieve lengte funderingsoppervlak, met Lef > Bef

46 Excentrische belasting
Bef Bef Bef/2 Bef/2 Bef/2 Bef/2

47 Draagkracht gedraineerde geval
Fv = smax’ * Aef met: smax’ = ce’ * Nc* sc* ic sv’ * Nq* sq* iq ,5* ge‘ * Bef* Ng* sg* ig met: N Draagkrachtfactoren afhankelijk van fe’ s Vormfactoren, afhankelijk van Bef / Lef i Reductiefactoren, indien er ook een horizontale belasting is ce’ Gewogen gemiddelde cohesie binnen invloedsgebied sv’ Korrelspanning t.h.v. de funderingsvoet ge‘ Gewogen gemiddelde effectieve volumegewicht binnen invloedsgebied

48 Draagkrachtfactoren

49 Vormfactoren sg = 1 - 0,3 * Bef / Lef lange strook: => 1
vierkante poer: => 0,7 sq = (Bef / Lef ) * sin(fe’) lange strook: => 1 vierkante poer: => ca. 1,5 sc = (sq * Nq - 1) / ( Nq - 1) lange strook: => 1 vierkante poer: => 1,5 tot 2

50 Voorbeeldopgave f’= 30 graden
Een centrisch belaste poer in droge zandgrond met: gdroog=18 kN/m3 f’= 30 graden Afmetingen poer 0,8 m x 0,8 m, 1 m gronddekking Gevraagd: Bezwijkdraagvermogen

51 Aandachtspunten Het behandelde mechanisme is vaak maatgevend. Er dienen er echter meer te worden bekeken: In geval van cohesieve lagen ook doorponsen en squeezing In geval van horizontale belastingen of excentriciteit kantelstabiliteit en schuifweerstand. Controle op deformaties. Zie NEN 6744, ook voor veiligheidsfilosofie.