Wpływ uwarstwienia podłoża gruntowego

W świetle tych uwag ujawnia się wpływ uwarstwienia podłoża gruntowego na rozkład naprężeń normalnych pionowych. Nie ulega wątpliwości, że funkcja zmienności tych naprężeń będzie ciągła poprzez wszystkie warstwy. W przypadku małych różnic modułów ściśliwości będzie to funkcja zbliżona do funkcji słusznej dla ośrodka izotropowego jednorodnego. Przy większych różnicach modułów ściśliwości nastąpi w zależności od tego, czy pod fundamentem zalega warstwa słabsza, czy mocniejsza, odpowiednio wolniejszy lub szybszy zanik naprężeń wraz ze wzrostem głębokości (program uprawnienia budowlane na komputer).

Osobnym zagadnieniem są wyniki doświadczalnych badań naprężeń w tzw. strefie kontaktowej, tj. płaszczyźnie posadowienia fundamentu. Rozkład naprężeń kontaktowych zależny jest od rodzaju gruntu, sztywności fundamentu jego wymiarów i rodzaju obciążenia. Zestawienie wyników badań uzyskanych przez F. Kóglera, A. Scheidiga (program uprawnienia budowlane na ANDROID). We wspomnianej uprzednio pracy Fróhlich podał skorygowane w pół- empiryczny sposób rozwiązanie Boussinesqa. Wprowadzając zmienny współczynnik tzw. współczynnik koncentracji naprężeń umożliwił określenie rozkładu naprężeń w gruntach o właściwościach anizotropowych zarówno strukturalnych jak i wtórnych (uprawnienia budowlane).

Wielkość v oznacza współczynnik koncentracji. Fróhlich podał, że dla gruntów piaszczystych współczynnik v przyjmuje wartość 4, dla słabych gruntów spoistych (plastycznych i miękkoplastycznych) nawet 6. W przypadku gruntów spoistych o konsystencji zwartej, czy półzwartej wykazujących anizotropię strukturalną wartość v powinna być przyjęta mniejsza od 3. We wzorze Fróhlicha v = 3 odpowiada izotropń ośrodka gruntowego (program egzamin ustny).

Kształt powierzchni obciążonej

Kształt powierzchni obciążonej posiada istotny wpływ na przebieg zmienności składowych naprężenia w podłożu. Od kształtu powierzchni obciążonej zależy bowiem stan odkształcenia ośrodka wpływający bezpośrednio na postać matematyczną funkcji zmienności składowych naprężenia (opinie o programie). Dla pierwszego przypadku fundamentu o obrysie prostokątnym, z mechaniki technicznej wiadomo, że jeżeli jeden z wymiarów powierzchni obciążonej przekracza znacznie drugi to półprzestrzeń ciała materialnego znajdująca się poniżej obciążenia pracuje w warunkach płaskiego stanu odkształcenia. Praktycznie przyjmuje się, że jeżeli jeden z wymiarów góruje dziesięciokrotnie lub więcej nad drugim, to można przyjąć, że w podłożu występuje płaski stan odkształcenia, tak jakby wymiar ten dążył do nieskończoności. Oczywiście stan naprężenia w podłożu jest trójwymiarowy.

W przypadku fundamentów prostokątnych o proporcjach oraz kołowych występuje przestrzenny trójwymiarowy stan odkształcenia i taki sam stan naprężenia. Należy jednak podkreślić, że dla powierzchni kontaktowych i kohwych dla obciążenia symetrycznego stan odkształcenia i naprężenia będzie analogiczny, jak w zadaniu Boussinesqa. Sposób przekazywania obciążenia na fundament należy do konstrukcji i typu obiektu inżynierskiego (segregator aktów prawnych).

Dla budowli monolitycznych obciążenie będzie rozłożone w sposób ciągły, np. ława fundamentowa budynku murowanego. Może ono być rozłożone jednostajnie, lub też w sposób liniowo zmienny, czy skokowy zmienny. W zależności od proporcji szerokości ławy do szerokości ściany obciążenie może być rozłożone w formie taśmy, czy tez linii. Budowle szkieletowe przekazują siły na fundament w formie skupionej. Punkty przyłożenia tych sił mogą oczywiście pokrywać się z osiami symetrii brył fundamentu, lub znajdować się na mimośrodzie. Kierunek działania sił może być pionowy lub też na skutek występowania składowych poziomych reakcji nachylony pod pewnym kątem (promocja 3 w 1).

Na rozkład naprężeń kontaktowych w podłożu wpływa nie tylko geometria warunków brzegowych, lecz także stosunek pomiędzy sztywnością fundamentu, a sztywnością ośrodka gruntowego wynikającą z jego własności mechanicznych. Powyższy problem zostanie przeanalizowany tylko dla jednego typu warunków brzegowych, dla ław fundamentowych. Na rozkład naprężeń normalnych wpływa bowiem wg Skopka współdziałanie pomiędzy krawędziami stopy, czy ławy, i otaczającym gruntem.