projektowanie pali - przykład obliczeniowy

12
7/23/2019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy http://slidepdf.com/reader/full/projektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 1/12 MECHANIKA GRUNTÓW I FUNDAMENTOWANIE – ć wiczenia, dr in ż . Ireneusz Dyka  Kierunek studiów: Budownictwo Rok III, sem. V NOŚNOŚĆ PALI POJEDYNCZYCH Obliczenia wykonuje się według PN-83/B-02482 „Fundamenty budowlane. No śność pali i fundamentów palowych” oraz „Komentarza do normy PN-83/B-02482, autorstwa M. Kosseckiego (PZIiTB, Szczecin 1985). W semestrze V obliczenia wykonujemy stosując się wył ącznie do przepisów normy PN-83/B-02482 „Fundamenty budowlane. Nośność pali i fundamentów palowych”. Dotyczy to szczególnie pojęcia wysokości zastępczej (h z ) do wyznaczenia poziomu interpolacji. Pale zagłębia się do głębokości zapewniającej przeniesienie obciąeń. Warunek nośności dla pali obciąonych osiowo: Q r   m × N

Upload: x1180

Post on 18-Feb-2018

226 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 112

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

NOŚNOŚĆ PALI POJEDYNCZYCH

Obliczenia wykonuje się według PN-83B-02482 bdquoFundamenty budowlane Nośność

pali i fundamentoacutew palowychrdquo oraz bdquoKomentarza do normy PN-83B-02482 autorstwa

M Kosseckiego (PZIiTB Szczecin 1985)

W semestrze V obliczenia wykonujemy stosując się wył ącznie do przepisoacutew normy

PN-83B-02482 bdquoFundamenty budowlane Nośność pali i fundamentoacutew palowychrdquo

Dotyczy to szczegoacutelnie pojęcia wysokości zastępczej (hz) do wyznaczenia poziomu

interpolacji

Pale zagłębia się do głębokości zapewniającej przeniesienie obciąeń

Warunek nośności dla pali obciąonych osiowo

Qr le m times N

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 212

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

N p ndash opoacuter podstawy pala [kN]

N s ndash opoacuter pobocznicy pala wciskanego [kN] A p ndash pole przekroju poprzecznego podstawy pala [m

2]

Asi ndash pole pobocznicy pala zagłębionego w gruncie w obrębie warstwy i [m2]

q(r) ndash jednostkowa obliczeniowa wytrzymałość gruntu pod podstawą pala q

(r) = γ mmiddotq

t i(r) ndash jednostkowa obliczeniowa wytrzymałość gruntu wzdłu pobocznicy pala

w obrębie warstwy i ti(r)

= γ mmiddot ti

Dla pali elbetowych wykonanych w gruncie pod osłona rury obsadowej jako Ap

przyjmuje się pole odpowiadające zewnętrznej średnicy tej rury

W przypadku pali Franki mona uwzględnić poszerzenie podstaw pali przyjmując

zamiast A p jako pole przekroju poprzecznego wartość 175 A p dla podstawy formowanej

w gruncie niespoistym 15 A p w gruncie spoistym W przypadku pali Vibro mona

przyjmować 110 A p lecz tylko dla gruntoacutew niespoistych W przypadku pali z poszerzoną podstawą naley wg PN-83B-02482 przyjmować do obliczania pola przekroju A p średnicę

zastępczą 09 Dr gdzie Dr odpowiada średnicy poszerzonego otworu

Wyznaczanie wartości q(r)

Wytrzymałość obliczeniowa gruntu pod podstawą pala Wartość jednostkowej

obliczeniowej wytrzymałości gruntu pod podstawą q(r) wyznacza się na podstawie

wytrzymałości granicznej q przyjmowanej wg tablicy 1 w zaleności od rodzaju gruntu oraz

stopnia jego zagęszczenia I D lub stopnia plastyczności I L Przy obliczaniu wytrzymałości

obliczeniowej q(r) naley stosować zgodnie z PN-81B-03020 p32 wspoacutełczynnik

materiałowy gruntu określony jak dla I D lub I L γm le 09

Wytrzymałość obliczeniową gruntu q

(r)

wyznacza się ze wzoru

qq m

r γ =

)( )

Dla gruntoacutew bardzo spoistych i zwięzło spoistych (Φu = 0) mona przyjmować

do obliczeń

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 312

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

983124983137983138983148983145983139983137 983089 983127983137983154983156983151ś983139983145 983139983144983137983154983137983147983156983141983154983161983155983156983161983139983162983150983141 983146983141983140983150983151983155983156983147983151983159983141983143983151 983143983154983137983150983145983139983162983150983141983143983151 983151983152983151983154983157 983143983154983157983150983156983157

983152983151983140 983152983151983140983155983156983137983159ą 983152983137983148983137 983153 983131983147983120983137983133

Zaleność q(r)

od głębokości i średnicy pala Wytrzymałość gruntu pod podstawą pala q

(tablica 1) przyjęto dla głębokości krytycznej hc = 100 m i większej mierząc od poziomu

terenu oraz dla średnicy D0 =04 m Dla głębokości mniejszych ni hc naley wartość q

wyznaczyć przez interpolację liniową przyjmując wartość zero na pierwotnym poziomie

terenu

W gruntach niespoistych średnio zagęszczonych i zagęszczonych naley uwzględnić

wpływ średnicy podstawy pala na hc wg

Dhh i=

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 412

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

Dla pozostałych gruntoacutew (wymienionych w tablicy 1) wartości q nie zaleą od średnicy

pala i po przekroczeniu głębokości krytycznej hc = 100 m przyjmują wartości stałeniezalenie od głębokości

983122983161983155983086 983089983086 983113983150983156983141983154983152983151983148983137983139983146983137 983146983141983140983150983151983155983156983147983151983159983141983143983151 983151983152983151983154983157 983143983154983137983150983145983139983162983150983141983143983151 983152983151983140 983152983151983140983155983156983137983159ą 983152983137983148983137 983153 (983143983154983157983150983156983161 983150983145983141983155983152983151983145983155983156983141)

983080983159983159983159983086983152983143983086983143983140983137983086983152983148983087983166983156983138983154983162983151983081

Wyznaczanie wartości t(r)

Wartość jednostkowej obliczeniowej wytrzymałości gruntu wzdłu pobocznicy t (r)

wyznacza się na podstawie wytrzymałości granicznej t przyjmowanej wg tablicy 2 zalenie

od rodzaju gruntu oraz stopnia jego zagęszczenia ID(n) lub stopnia plastyczności IL

(n)

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 512

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

Dla gruntoacutew bardzo spoistych i zwięzło spoistych mona przyjmować do obliczeń

wartości t zalenie od wytrzymałości gruntu przy ścinaniu bez konsolidacji i odsączaniawody z proacutebki su

(n) wg rys 3

983122983161983155983086 983090 983113983150983156983141983154983152983151983148983137983139983146983137 983146983141983140983150983151983155983156983147983151983159983141983143983151 983151983152983151983154983157 983143983154983137983150983145983139983162983150983141983143983151 983150983137 983152983151983138983151983139983162983150983145983139983161 983152983137983148983137 983156

983080983159983159983159983086983152983143983086983143983140983137983086983152983148983087983166983156983138983154983162983151983081

983122983161983155983086 983091 983130983137983148983141ż983150983151ść 983159983161983156983154983162983161983149983137ł983151ś983139983145 983143983154983157983150983156983157 983159983162983140ł983157ż 983152983151983138983151983139983162983150983145983139983161 983156 983151983140 983159983161983156983154983162983161983149983137ł983151ś983139983145 983143983154983157983150983156983157

983152983154983162983161 ś983139983145983150983137983150983145983157 983123983157

Wartości t podane w tablicy 2 naley przyjmować dla głębokości 5 m i większej

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 612

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

983124983137983138983148983145983139983137 983090 983127983137983154983156983151ś983139983145 983139983144983137983154983137983147983156983141983154983161983155983156983161983139983162983150983141 983146983141983140983150983151983155983156983147983151983159983141983143983151 983143983154983137983150983145983139983162983150983141983143983151 983151983152983151983154983157 983143983154983157983150983156983157

983159983162983140ł983157ż 983152983151983138983151983139983162983150983145983139983161 983152983137983148983137 983156 983131983147983120983137983133

Wartości q i t w szczegoacutelnych warunkach gruntowych

W gruntach spoistych w stanie miękkoplastycznym o I L gt 075 oraz w torfach i namułach

wartości q i t (przy tarciu pozytywnym) naley przyjmować roacutewne zeru Wyjątek stanowią

namuły w stanie zwartym i poacutełzwartym w odniesieniu do wartości t W przypadku

przewarstwienia ośrodka gruntowego w ktoacuterym jest zagłębiony pal warstwą lub warstwami

gruntu o miąszości większej ni 05 m dla ktoacuterych t = 0 przy obliczaniu nośności pala znak

sumy we wzorze na nośność obejmuje wartości iloczynoacutew t i(r) Asi odpowiadające jedynie

warstwom leącym pod najniszą warstwą gruntoacutew nienośnych (rys 4-ab) Dla takich

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 712

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

983122983161983155983086 983092983086 983113983150983156983141983154983152983151983148983137983139983146983137 983146983141983140983150983151983155983156983147983151983159983161983139983144 983151983152983151983154983283983159 983143983154983137983150983145983139983162983150983161983139983144 983152983151983140 983152983151983140983155983156983137983159ą (983153) 983151983154983137983162 983150983137 983152983151983138983151983139983162983150983145983139983161

983152983137983148983137 (983156 ) 983140983148983137 983143983154983157983150983156983283983159 983157983159983137983154983155983156983159983145983151983150983161983139983144 983080983120983118983085983096983091983087983106983085983088983090983092983096983090983088983081

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 812

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

Tarcie negatywne (ujemne) gruntu

W obliczaniu nośności pala naley uwzględnić moliwość wystąpienia tarcianegatywnego wywołanego osiadaniem gruntu względem trzonu pala zmniejszającego

całkowitą jego nośność

Moe ono wystąpić w następujących przypadkach

1 Pal jest wprowadzony w warstwy nośne przez warstwy gruntoacutew nieskonsolidowanych

lub luźno usypanych (np torfy namuły grunty spoiste o I L gt 075 grunty niespoiste o

I D lt 02 i świee nasypy) ktoacutere ulegają osiadaniom pod wpływem własnego cięaru

(rys 5c)

2 Przewidywane jest dodatkowe obciąenie naziomu (rys 5i) względnie odwodnienie

gruntu zalegającego wokoacuteł pala

W pierwszym przypadku naley w drugim członie wzoru na nośność wyraającym opoacuter

pobocznicy przyjmować dla osiadających warstw gruntu ujemną wartość t (r)

wg tabl 5

W drugim przypadku gdy dodatkowemu osiadaniu mogą ulec warstwy gruntu

rodzimego mało ściśliwego wartości tarcia ujemnego w tych warstwach naley przyjmować

wg tablicy 2 dla odpowiedniego rodzaju gruntu wstawiając je do wzoru ze znakiem

ujemnym γm naley przyjmować ge 11 określone na podstawie dokumentacji geotechnicznej

dla I D lub I L

Tak samo naley postępować w odniesieniu do warstwy gruntu ktoacutera moe osiąść pod

wpływem odkształceń niej leących warstw ściśliwych

983124983137983138983148983145983139983137 983091 983127983137983154983156983151ś983139983145 983156983137983154983139983145983137 983150983141983143983137983156983161983159983150983141983143983151

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 912

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

Przykład obliczeniowy

Wyznaczyć maksymalną siłę obliczeniową jak ą mona obciąyć pal w fundamencie

składającym się z 4 pali

Dane pal elbetowy prefabrykowany wbijany o przekroju kwadratowym 450times450 mm

i długości 14 m Powierzchnia terenu wokoacuteł pala moe być obciąona (naley uwzględnić

tarcie negatywne)

Przelot[m]

Rodzajgruntu

Metoda B

γ [kNm3] Stan gruntu γ [kNm

3] φu

(n) cu(n)

[kPa]

00 ndash -300-30 ndash -75-75 ndash -250

GpTorfPd

185100170

I L = 045-

I D = 065

1123595

111532

105-

ZWG = -25 m ppt (zwierciadło wody gruntowej)

Poziom interpolacji dla wyznaczenia q i t przyjmuje się zgodnie ze schematem i) rys 5

Qr=

Torf

Pd ID=065

3 m

45 m

65 m

Gp IL=045

q=2650 kPa

hci=1061 m

Z

t1=109 kPa 5 m

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 1012

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

Wyznaczenie oporu podstawy pala q oraz nośności podstawy

Pale zakończono w warstwie piaskoacutew drobnych Pd ID = 065

według tablicy 1 PN-83B-024820 q = 2650 kPa (na głębokości krytycznej hc = 10 m i dlaśrednicy podstawy D0 = 04 m)

Dla Di = 045 m hci = 1040

450= 1061 m

Podstawa pala znajduje się poniej głębokości krytycznej (h=14 m lt hci) więc na poziomie

podstaw pali q = 2650 kPa

q(r)

= q times γ m = 2650 times 09 = 2385 kPa

Nośność podstawy

NP = SP times q( r)

times AP = 11times2385times0452 = 5313 kN

Wyznaczenie oporoacutew pobocznicy pala t oraz nośności pobocznicy z uwzględnieniem

tarcia negatywnego

Warstwa I Gp IL = 045 h1 = 30 m

Tarcie negatywne

dla IL = 000 t = - 50 kPa

dla IL = 050 t = - 31 kPa

dla IL = 045 t = - [50 - (50-31)times045050] = - 33 kPa (na głębokości 5 m licząc od

poziomu terenu)

Nas interesuje średni opoacuter w obrębie warstwy I czyli opoacuter w połowie warstwy tzn na

głębokości z = 05times30 = 15 m ==gt t1 = 33times155 = -99 kPa

t1(r) = t1 times γ m = -99 times 11 = -109 kPa

Warstwa II T h2 = 450 m

Tarcie negatywne

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 1112

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

t3 = 602 kPa dla całej warstwy poniewa warstwa III zalega poniej 5 m od poziomuinterpolacji oporu t

t3(r) = t3 times γ m = 602 times 09 = 542 kPa

Nośność pobocznicy

NS = Σ[SSi times t( r)i times ASi] = SS1 times t( r)

1 times AS1 + SS2 times t( r)2 times AS2 + SS3 times t( r)3 times AS3

=4times045times[SS1 times t( r)

1 times h1 + SS2 times t( r)

2 times h2 + SS3 times t( r)

3 times h3=

= 18times[09times(-109)times30 + 09times(-100)times450 + 11times542times65)] = 5717 kN

w tym tarcie negatywne Tn = 1259 kN

Całkowita nośność na wciskanie

Nt = NS + NP = 5717 + 5313 = 11030 kN

Warunek nośności dla pala pojedynczego Qr le 09times11030 = 9927 kN

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 1212

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

Nośność pali fundamentowych 12

Page 2: Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 212

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

N p ndash opoacuter podstawy pala [kN]

N s ndash opoacuter pobocznicy pala wciskanego [kN] A p ndash pole przekroju poprzecznego podstawy pala [m

2]

Asi ndash pole pobocznicy pala zagłębionego w gruncie w obrębie warstwy i [m2]

q(r) ndash jednostkowa obliczeniowa wytrzymałość gruntu pod podstawą pala q

(r) = γ mmiddotq

t i(r) ndash jednostkowa obliczeniowa wytrzymałość gruntu wzdłu pobocznicy pala

w obrębie warstwy i ti(r)

= γ mmiddot ti

Dla pali elbetowych wykonanych w gruncie pod osłona rury obsadowej jako Ap

przyjmuje się pole odpowiadające zewnętrznej średnicy tej rury

W przypadku pali Franki mona uwzględnić poszerzenie podstaw pali przyjmując

zamiast A p jako pole przekroju poprzecznego wartość 175 A p dla podstawy formowanej

w gruncie niespoistym 15 A p w gruncie spoistym W przypadku pali Vibro mona

przyjmować 110 A p lecz tylko dla gruntoacutew niespoistych W przypadku pali z poszerzoną podstawą naley wg PN-83B-02482 przyjmować do obliczania pola przekroju A p średnicę

zastępczą 09 Dr gdzie Dr odpowiada średnicy poszerzonego otworu

Wyznaczanie wartości q(r)

Wytrzymałość obliczeniowa gruntu pod podstawą pala Wartość jednostkowej

obliczeniowej wytrzymałości gruntu pod podstawą q(r) wyznacza się na podstawie

wytrzymałości granicznej q przyjmowanej wg tablicy 1 w zaleności od rodzaju gruntu oraz

stopnia jego zagęszczenia I D lub stopnia plastyczności I L Przy obliczaniu wytrzymałości

obliczeniowej q(r) naley stosować zgodnie z PN-81B-03020 p32 wspoacutełczynnik

materiałowy gruntu określony jak dla I D lub I L γm le 09

Wytrzymałość obliczeniową gruntu q

(r)

wyznacza się ze wzoru

qq m

r γ =

)( )

Dla gruntoacutew bardzo spoistych i zwięzło spoistych (Φu = 0) mona przyjmować

do obliczeń

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 312

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

983124983137983138983148983145983139983137 983089 983127983137983154983156983151ś983139983145 983139983144983137983154983137983147983156983141983154983161983155983156983161983139983162983150983141 983146983141983140983150983151983155983156983147983151983159983141983143983151 983143983154983137983150983145983139983162983150983141983143983151 983151983152983151983154983157 983143983154983157983150983156983157

983152983151983140 983152983151983140983155983156983137983159ą 983152983137983148983137 983153 983131983147983120983137983133

Zaleność q(r)

od głębokości i średnicy pala Wytrzymałość gruntu pod podstawą pala q

(tablica 1) przyjęto dla głębokości krytycznej hc = 100 m i większej mierząc od poziomu

terenu oraz dla średnicy D0 =04 m Dla głębokości mniejszych ni hc naley wartość q

wyznaczyć przez interpolację liniową przyjmując wartość zero na pierwotnym poziomie

terenu

W gruntach niespoistych średnio zagęszczonych i zagęszczonych naley uwzględnić

wpływ średnicy podstawy pala na hc wg

Dhh i=

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 412

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

Dla pozostałych gruntoacutew (wymienionych w tablicy 1) wartości q nie zaleą od średnicy

pala i po przekroczeniu głębokości krytycznej hc = 100 m przyjmują wartości stałeniezalenie od głębokości

983122983161983155983086 983089983086 983113983150983156983141983154983152983151983148983137983139983146983137 983146983141983140983150983151983155983156983147983151983159983141983143983151 983151983152983151983154983157 983143983154983137983150983145983139983162983150983141983143983151 983152983151983140 983152983151983140983155983156983137983159ą 983152983137983148983137 983153 (983143983154983157983150983156983161 983150983145983141983155983152983151983145983155983156983141)

983080983159983159983159983086983152983143983086983143983140983137983086983152983148983087983166983156983138983154983162983151983081

Wyznaczanie wartości t(r)

Wartość jednostkowej obliczeniowej wytrzymałości gruntu wzdłu pobocznicy t (r)

wyznacza się na podstawie wytrzymałości granicznej t przyjmowanej wg tablicy 2 zalenie

od rodzaju gruntu oraz stopnia jego zagęszczenia ID(n) lub stopnia plastyczności IL

(n)

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 512

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

Dla gruntoacutew bardzo spoistych i zwięzło spoistych mona przyjmować do obliczeń

wartości t zalenie od wytrzymałości gruntu przy ścinaniu bez konsolidacji i odsączaniawody z proacutebki su

(n) wg rys 3

983122983161983155983086 983090 983113983150983156983141983154983152983151983148983137983139983146983137 983146983141983140983150983151983155983156983147983151983159983141983143983151 983151983152983151983154983157 983143983154983137983150983145983139983162983150983141983143983151 983150983137 983152983151983138983151983139983162983150983145983139983161 983152983137983148983137 983156

983080983159983159983159983086983152983143983086983143983140983137983086983152983148983087983166983156983138983154983162983151983081

983122983161983155983086 983091 983130983137983148983141ż983150983151ść 983159983161983156983154983162983161983149983137ł983151ś983139983145 983143983154983157983150983156983157 983159983162983140ł983157ż 983152983151983138983151983139983162983150983145983139983161 983156 983151983140 983159983161983156983154983162983161983149983137ł983151ś983139983145 983143983154983157983150983156983157

983152983154983162983161 ś983139983145983150983137983150983145983157 983123983157

Wartości t podane w tablicy 2 naley przyjmować dla głębokości 5 m i większej

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 612

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

983124983137983138983148983145983139983137 983090 983127983137983154983156983151ś983139983145 983139983144983137983154983137983147983156983141983154983161983155983156983161983139983162983150983141 983146983141983140983150983151983155983156983147983151983159983141983143983151 983143983154983137983150983145983139983162983150983141983143983151 983151983152983151983154983157 983143983154983157983150983156983157

983159983162983140ł983157ż 983152983151983138983151983139983162983150983145983139983161 983152983137983148983137 983156 983131983147983120983137983133

Wartości q i t w szczegoacutelnych warunkach gruntowych

W gruntach spoistych w stanie miękkoplastycznym o I L gt 075 oraz w torfach i namułach

wartości q i t (przy tarciu pozytywnym) naley przyjmować roacutewne zeru Wyjątek stanowią

namuły w stanie zwartym i poacutełzwartym w odniesieniu do wartości t W przypadku

przewarstwienia ośrodka gruntowego w ktoacuterym jest zagłębiony pal warstwą lub warstwami

gruntu o miąszości większej ni 05 m dla ktoacuterych t = 0 przy obliczaniu nośności pala znak

sumy we wzorze na nośność obejmuje wartości iloczynoacutew t i(r) Asi odpowiadające jedynie

warstwom leącym pod najniszą warstwą gruntoacutew nienośnych (rys 4-ab) Dla takich

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 712

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

983122983161983155983086 983092983086 983113983150983156983141983154983152983151983148983137983139983146983137 983146983141983140983150983151983155983156983147983151983159983161983139983144 983151983152983151983154983283983159 983143983154983137983150983145983139983162983150983161983139983144 983152983151983140 983152983151983140983155983156983137983159ą (983153) 983151983154983137983162 983150983137 983152983151983138983151983139983162983150983145983139983161

983152983137983148983137 (983156 ) 983140983148983137 983143983154983157983150983156983283983159 983157983159983137983154983155983156983159983145983151983150983161983139983144 983080983120983118983085983096983091983087983106983085983088983090983092983096983090983088983081

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 812

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

Tarcie negatywne (ujemne) gruntu

W obliczaniu nośności pala naley uwzględnić moliwość wystąpienia tarcianegatywnego wywołanego osiadaniem gruntu względem trzonu pala zmniejszającego

całkowitą jego nośność

Moe ono wystąpić w następujących przypadkach

1 Pal jest wprowadzony w warstwy nośne przez warstwy gruntoacutew nieskonsolidowanych

lub luźno usypanych (np torfy namuły grunty spoiste o I L gt 075 grunty niespoiste o

I D lt 02 i świee nasypy) ktoacutere ulegają osiadaniom pod wpływem własnego cięaru

(rys 5c)

2 Przewidywane jest dodatkowe obciąenie naziomu (rys 5i) względnie odwodnienie

gruntu zalegającego wokoacuteł pala

W pierwszym przypadku naley w drugim członie wzoru na nośność wyraającym opoacuter

pobocznicy przyjmować dla osiadających warstw gruntu ujemną wartość t (r)

wg tabl 5

W drugim przypadku gdy dodatkowemu osiadaniu mogą ulec warstwy gruntu

rodzimego mało ściśliwego wartości tarcia ujemnego w tych warstwach naley przyjmować

wg tablicy 2 dla odpowiedniego rodzaju gruntu wstawiając je do wzoru ze znakiem

ujemnym γm naley przyjmować ge 11 określone na podstawie dokumentacji geotechnicznej

dla I D lub I L

Tak samo naley postępować w odniesieniu do warstwy gruntu ktoacutera moe osiąść pod

wpływem odkształceń niej leących warstw ściśliwych

983124983137983138983148983145983139983137 983091 983127983137983154983156983151ś983139983145 983156983137983154983139983145983137 983150983141983143983137983156983161983159983150983141983143983151

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 912

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

Przykład obliczeniowy

Wyznaczyć maksymalną siłę obliczeniową jak ą mona obciąyć pal w fundamencie

składającym się z 4 pali

Dane pal elbetowy prefabrykowany wbijany o przekroju kwadratowym 450times450 mm

i długości 14 m Powierzchnia terenu wokoacuteł pala moe być obciąona (naley uwzględnić

tarcie negatywne)

Przelot[m]

Rodzajgruntu

Metoda B

γ [kNm3] Stan gruntu γ [kNm

3] φu

(n) cu(n)

[kPa]

00 ndash -300-30 ndash -75-75 ndash -250

GpTorfPd

185100170

I L = 045-

I D = 065

1123595

111532

105-

ZWG = -25 m ppt (zwierciadło wody gruntowej)

Poziom interpolacji dla wyznaczenia q i t przyjmuje się zgodnie ze schematem i) rys 5

Qr=

Torf

Pd ID=065

3 m

45 m

65 m

Gp IL=045

q=2650 kPa

hci=1061 m

Z

t1=109 kPa 5 m

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 1012

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

Wyznaczenie oporu podstawy pala q oraz nośności podstawy

Pale zakończono w warstwie piaskoacutew drobnych Pd ID = 065

według tablicy 1 PN-83B-024820 q = 2650 kPa (na głębokości krytycznej hc = 10 m i dlaśrednicy podstawy D0 = 04 m)

Dla Di = 045 m hci = 1040

450= 1061 m

Podstawa pala znajduje się poniej głębokości krytycznej (h=14 m lt hci) więc na poziomie

podstaw pali q = 2650 kPa

q(r)

= q times γ m = 2650 times 09 = 2385 kPa

Nośność podstawy

NP = SP times q( r)

times AP = 11times2385times0452 = 5313 kN

Wyznaczenie oporoacutew pobocznicy pala t oraz nośności pobocznicy z uwzględnieniem

tarcia negatywnego

Warstwa I Gp IL = 045 h1 = 30 m

Tarcie negatywne

dla IL = 000 t = - 50 kPa

dla IL = 050 t = - 31 kPa

dla IL = 045 t = - [50 - (50-31)times045050] = - 33 kPa (na głębokości 5 m licząc od

poziomu terenu)

Nas interesuje średni opoacuter w obrębie warstwy I czyli opoacuter w połowie warstwy tzn na

głębokości z = 05times30 = 15 m ==gt t1 = 33times155 = -99 kPa

t1(r) = t1 times γ m = -99 times 11 = -109 kPa

Warstwa II T h2 = 450 m

Tarcie negatywne

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 1112

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

t3 = 602 kPa dla całej warstwy poniewa warstwa III zalega poniej 5 m od poziomuinterpolacji oporu t

t3(r) = t3 times γ m = 602 times 09 = 542 kPa

Nośność pobocznicy

NS = Σ[SSi times t( r)i times ASi] = SS1 times t( r)

1 times AS1 + SS2 times t( r)2 times AS2 + SS3 times t( r)3 times AS3

=4times045times[SS1 times t( r)

1 times h1 + SS2 times t( r)

2 times h2 + SS3 times t( r)

3 times h3=

= 18times[09times(-109)times30 + 09times(-100)times450 + 11times542times65)] = 5717 kN

w tym tarcie negatywne Tn = 1259 kN

Całkowita nośność na wciskanie

Nt = NS + NP = 5717 + 5313 = 11030 kN

Warunek nośności dla pala pojedynczego Qr le 09times11030 = 9927 kN

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 1212

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

Nośność pali fundamentowych 12

Page 3: Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 312

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

983124983137983138983148983145983139983137 983089 983127983137983154983156983151ś983139983145 983139983144983137983154983137983147983156983141983154983161983155983156983161983139983162983150983141 983146983141983140983150983151983155983156983147983151983159983141983143983151 983143983154983137983150983145983139983162983150983141983143983151 983151983152983151983154983157 983143983154983157983150983156983157

983152983151983140 983152983151983140983155983156983137983159ą 983152983137983148983137 983153 983131983147983120983137983133

Zaleność q(r)

od głębokości i średnicy pala Wytrzymałość gruntu pod podstawą pala q

(tablica 1) przyjęto dla głębokości krytycznej hc = 100 m i większej mierząc od poziomu

terenu oraz dla średnicy D0 =04 m Dla głębokości mniejszych ni hc naley wartość q

wyznaczyć przez interpolację liniową przyjmując wartość zero na pierwotnym poziomie

terenu

W gruntach niespoistych średnio zagęszczonych i zagęszczonych naley uwzględnić

wpływ średnicy podstawy pala na hc wg

Dhh i=

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 412

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

Dla pozostałych gruntoacutew (wymienionych w tablicy 1) wartości q nie zaleą od średnicy

pala i po przekroczeniu głębokości krytycznej hc = 100 m przyjmują wartości stałeniezalenie od głębokości

983122983161983155983086 983089983086 983113983150983156983141983154983152983151983148983137983139983146983137 983146983141983140983150983151983155983156983147983151983159983141983143983151 983151983152983151983154983157 983143983154983137983150983145983139983162983150983141983143983151 983152983151983140 983152983151983140983155983156983137983159ą 983152983137983148983137 983153 (983143983154983157983150983156983161 983150983145983141983155983152983151983145983155983156983141)

983080983159983159983159983086983152983143983086983143983140983137983086983152983148983087983166983156983138983154983162983151983081

Wyznaczanie wartości t(r)

Wartość jednostkowej obliczeniowej wytrzymałości gruntu wzdłu pobocznicy t (r)

wyznacza się na podstawie wytrzymałości granicznej t przyjmowanej wg tablicy 2 zalenie

od rodzaju gruntu oraz stopnia jego zagęszczenia ID(n) lub stopnia plastyczności IL

(n)

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 512

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

Dla gruntoacutew bardzo spoistych i zwięzło spoistych mona przyjmować do obliczeń

wartości t zalenie od wytrzymałości gruntu przy ścinaniu bez konsolidacji i odsączaniawody z proacutebki su

(n) wg rys 3

983122983161983155983086 983090 983113983150983156983141983154983152983151983148983137983139983146983137 983146983141983140983150983151983155983156983147983151983159983141983143983151 983151983152983151983154983157 983143983154983137983150983145983139983162983150983141983143983151 983150983137 983152983151983138983151983139983162983150983145983139983161 983152983137983148983137 983156

983080983159983159983159983086983152983143983086983143983140983137983086983152983148983087983166983156983138983154983162983151983081

983122983161983155983086 983091 983130983137983148983141ż983150983151ść 983159983161983156983154983162983161983149983137ł983151ś983139983145 983143983154983157983150983156983157 983159983162983140ł983157ż 983152983151983138983151983139983162983150983145983139983161 983156 983151983140 983159983161983156983154983162983161983149983137ł983151ś983139983145 983143983154983157983150983156983157

983152983154983162983161 ś983139983145983150983137983150983145983157 983123983157

Wartości t podane w tablicy 2 naley przyjmować dla głębokości 5 m i większej

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 612

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

983124983137983138983148983145983139983137 983090 983127983137983154983156983151ś983139983145 983139983144983137983154983137983147983156983141983154983161983155983156983161983139983162983150983141 983146983141983140983150983151983155983156983147983151983159983141983143983151 983143983154983137983150983145983139983162983150983141983143983151 983151983152983151983154983157 983143983154983157983150983156983157

983159983162983140ł983157ż 983152983151983138983151983139983162983150983145983139983161 983152983137983148983137 983156 983131983147983120983137983133

Wartości q i t w szczegoacutelnych warunkach gruntowych

W gruntach spoistych w stanie miękkoplastycznym o I L gt 075 oraz w torfach i namułach

wartości q i t (przy tarciu pozytywnym) naley przyjmować roacutewne zeru Wyjątek stanowią

namuły w stanie zwartym i poacutełzwartym w odniesieniu do wartości t W przypadku

przewarstwienia ośrodka gruntowego w ktoacuterym jest zagłębiony pal warstwą lub warstwami

gruntu o miąszości większej ni 05 m dla ktoacuterych t = 0 przy obliczaniu nośności pala znak

sumy we wzorze na nośność obejmuje wartości iloczynoacutew t i(r) Asi odpowiadające jedynie

warstwom leącym pod najniszą warstwą gruntoacutew nienośnych (rys 4-ab) Dla takich

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 712

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

983122983161983155983086 983092983086 983113983150983156983141983154983152983151983148983137983139983146983137 983146983141983140983150983151983155983156983147983151983159983161983139983144 983151983152983151983154983283983159 983143983154983137983150983145983139983162983150983161983139983144 983152983151983140 983152983151983140983155983156983137983159ą (983153) 983151983154983137983162 983150983137 983152983151983138983151983139983162983150983145983139983161

983152983137983148983137 (983156 ) 983140983148983137 983143983154983157983150983156983283983159 983157983159983137983154983155983156983159983145983151983150983161983139983144 983080983120983118983085983096983091983087983106983085983088983090983092983096983090983088983081

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 812

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

Tarcie negatywne (ujemne) gruntu

W obliczaniu nośności pala naley uwzględnić moliwość wystąpienia tarcianegatywnego wywołanego osiadaniem gruntu względem trzonu pala zmniejszającego

całkowitą jego nośność

Moe ono wystąpić w następujących przypadkach

1 Pal jest wprowadzony w warstwy nośne przez warstwy gruntoacutew nieskonsolidowanych

lub luźno usypanych (np torfy namuły grunty spoiste o I L gt 075 grunty niespoiste o

I D lt 02 i świee nasypy) ktoacutere ulegają osiadaniom pod wpływem własnego cięaru

(rys 5c)

2 Przewidywane jest dodatkowe obciąenie naziomu (rys 5i) względnie odwodnienie

gruntu zalegającego wokoacuteł pala

W pierwszym przypadku naley w drugim członie wzoru na nośność wyraającym opoacuter

pobocznicy przyjmować dla osiadających warstw gruntu ujemną wartość t (r)

wg tabl 5

W drugim przypadku gdy dodatkowemu osiadaniu mogą ulec warstwy gruntu

rodzimego mało ściśliwego wartości tarcia ujemnego w tych warstwach naley przyjmować

wg tablicy 2 dla odpowiedniego rodzaju gruntu wstawiając je do wzoru ze znakiem

ujemnym γm naley przyjmować ge 11 określone na podstawie dokumentacji geotechnicznej

dla I D lub I L

Tak samo naley postępować w odniesieniu do warstwy gruntu ktoacutera moe osiąść pod

wpływem odkształceń niej leących warstw ściśliwych

983124983137983138983148983145983139983137 983091 983127983137983154983156983151ś983139983145 983156983137983154983139983145983137 983150983141983143983137983156983161983159983150983141983143983151

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 912

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

Przykład obliczeniowy

Wyznaczyć maksymalną siłę obliczeniową jak ą mona obciąyć pal w fundamencie

składającym się z 4 pali

Dane pal elbetowy prefabrykowany wbijany o przekroju kwadratowym 450times450 mm

i długości 14 m Powierzchnia terenu wokoacuteł pala moe być obciąona (naley uwzględnić

tarcie negatywne)

Przelot[m]

Rodzajgruntu

Metoda B

γ [kNm3] Stan gruntu γ [kNm

3] φu

(n) cu(n)

[kPa]

00 ndash -300-30 ndash -75-75 ndash -250

GpTorfPd

185100170

I L = 045-

I D = 065

1123595

111532

105-

ZWG = -25 m ppt (zwierciadło wody gruntowej)

Poziom interpolacji dla wyznaczenia q i t przyjmuje się zgodnie ze schematem i) rys 5

Qr=

Torf

Pd ID=065

3 m

45 m

65 m

Gp IL=045

q=2650 kPa

hci=1061 m

Z

t1=109 kPa 5 m

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 1012

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

Wyznaczenie oporu podstawy pala q oraz nośności podstawy

Pale zakończono w warstwie piaskoacutew drobnych Pd ID = 065

według tablicy 1 PN-83B-024820 q = 2650 kPa (na głębokości krytycznej hc = 10 m i dlaśrednicy podstawy D0 = 04 m)

Dla Di = 045 m hci = 1040

450= 1061 m

Podstawa pala znajduje się poniej głębokości krytycznej (h=14 m lt hci) więc na poziomie

podstaw pali q = 2650 kPa

q(r)

= q times γ m = 2650 times 09 = 2385 kPa

Nośność podstawy

NP = SP times q( r)

times AP = 11times2385times0452 = 5313 kN

Wyznaczenie oporoacutew pobocznicy pala t oraz nośności pobocznicy z uwzględnieniem

tarcia negatywnego

Warstwa I Gp IL = 045 h1 = 30 m

Tarcie negatywne

dla IL = 000 t = - 50 kPa

dla IL = 050 t = - 31 kPa

dla IL = 045 t = - [50 - (50-31)times045050] = - 33 kPa (na głębokości 5 m licząc od

poziomu terenu)

Nas interesuje średni opoacuter w obrębie warstwy I czyli opoacuter w połowie warstwy tzn na

głębokości z = 05times30 = 15 m ==gt t1 = 33times155 = -99 kPa

t1(r) = t1 times γ m = -99 times 11 = -109 kPa

Warstwa II T h2 = 450 m

Tarcie negatywne

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 1112

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

t3 = 602 kPa dla całej warstwy poniewa warstwa III zalega poniej 5 m od poziomuinterpolacji oporu t

t3(r) = t3 times γ m = 602 times 09 = 542 kPa

Nośność pobocznicy

NS = Σ[SSi times t( r)i times ASi] = SS1 times t( r)

1 times AS1 + SS2 times t( r)2 times AS2 + SS3 times t( r)3 times AS3

=4times045times[SS1 times t( r)

1 times h1 + SS2 times t( r)

2 times h2 + SS3 times t( r)

3 times h3=

= 18times[09times(-109)times30 + 09times(-100)times450 + 11times542times65)] = 5717 kN

w tym tarcie negatywne Tn = 1259 kN

Całkowita nośność na wciskanie

Nt = NS + NP = 5717 + 5313 = 11030 kN

Warunek nośności dla pala pojedynczego Qr le 09times11030 = 9927 kN

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 1212

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

Nośność pali fundamentowych 12

Page 4: Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 412

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

Dla pozostałych gruntoacutew (wymienionych w tablicy 1) wartości q nie zaleą od średnicy

pala i po przekroczeniu głębokości krytycznej hc = 100 m przyjmują wartości stałeniezalenie od głębokości

983122983161983155983086 983089983086 983113983150983156983141983154983152983151983148983137983139983146983137 983146983141983140983150983151983155983156983147983151983159983141983143983151 983151983152983151983154983157 983143983154983137983150983145983139983162983150983141983143983151 983152983151983140 983152983151983140983155983156983137983159ą 983152983137983148983137 983153 (983143983154983157983150983156983161 983150983145983141983155983152983151983145983155983156983141)

983080983159983159983159983086983152983143983086983143983140983137983086983152983148983087983166983156983138983154983162983151983081

Wyznaczanie wartości t(r)

Wartość jednostkowej obliczeniowej wytrzymałości gruntu wzdłu pobocznicy t (r)

wyznacza się na podstawie wytrzymałości granicznej t przyjmowanej wg tablicy 2 zalenie

od rodzaju gruntu oraz stopnia jego zagęszczenia ID(n) lub stopnia plastyczności IL

(n)

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 512

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

Dla gruntoacutew bardzo spoistych i zwięzło spoistych mona przyjmować do obliczeń

wartości t zalenie od wytrzymałości gruntu przy ścinaniu bez konsolidacji i odsączaniawody z proacutebki su

(n) wg rys 3

983122983161983155983086 983090 983113983150983156983141983154983152983151983148983137983139983146983137 983146983141983140983150983151983155983156983147983151983159983141983143983151 983151983152983151983154983157 983143983154983137983150983145983139983162983150983141983143983151 983150983137 983152983151983138983151983139983162983150983145983139983161 983152983137983148983137 983156

983080983159983159983159983086983152983143983086983143983140983137983086983152983148983087983166983156983138983154983162983151983081

983122983161983155983086 983091 983130983137983148983141ż983150983151ść 983159983161983156983154983162983161983149983137ł983151ś983139983145 983143983154983157983150983156983157 983159983162983140ł983157ż 983152983151983138983151983139983162983150983145983139983161 983156 983151983140 983159983161983156983154983162983161983149983137ł983151ś983139983145 983143983154983157983150983156983157

983152983154983162983161 ś983139983145983150983137983150983145983157 983123983157

Wartości t podane w tablicy 2 naley przyjmować dla głębokości 5 m i większej

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 612

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

983124983137983138983148983145983139983137 983090 983127983137983154983156983151ś983139983145 983139983144983137983154983137983147983156983141983154983161983155983156983161983139983162983150983141 983146983141983140983150983151983155983156983147983151983159983141983143983151 983143983154983137983150983145983139983162983150983141983143983151 983151983152983151983154983157 983143983154983157983150983156983157

983159983162983140ł983157ż 983152983151983138983151983139983162983150983145983139983161 983152983137983148983137 983156 983131983147983120983137983133

Wartości q i t w szczegoacutelnych warunkach gruntowych

W gruntach spoistych w stanie miękkoplastycznym o I L gt 075 oraz w torfach i namułach

wartości q i t (przy tarciu pozytywnym) naley przyjmować roacutewne zeru Wyjątek stanowią

namuły w stanie zwartym i poacutełzwartym w odniesieniu do wartości t W przypadku

przewarstwienia ośrodka gruntowego w ktoacuterym jest zagłębiony pal warstwą lub warstwami

gruntu o miąszości większej ni 05 m dla ktoacuterych t = 0 przy obliczaniu nośności pala znak

sumy we wzorze na nośność obejmuje wartości iloczynoacutew t i(r) Asi odpowiadające jedynie

warstwom leącym pod najniszą warstwą gruntoacutew nienośnych (rys 4-ab) Dla takich

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 712

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

983122983161983155983086 983092983086 983113983150983156983141983154983152983151983148983137983139983146983137 983146983141983140983150983151983155983156983147983151983159983161983139983144 983151983152983151983154983283983159 983143983154983137983150983145983139983162983150983161983139983144 983152983151983140 983152983151983140983155983156983137983159ą (983153) 983151983154983137983162 983150983137 983152983151983138983151983139983162983150983145983139983161

983152983137983148983137 (983156 ) 983140983148983137 983143983154983157983150983156983283983159 983157983159983137983154983155983156983159983145983151983150983161983139983144 983080983120983118983085983096983091983087983106983085983088983090983092983096983090983088983081

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 812

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

Tarcie negatywne (ujemne) gruntu

W obliczaniu nośności pala naley uwzględnić moliwość wystąpienia tarcianegatywnego wywołanego osiadaniem gruntu względem trzonu pala zmniejszającego

całkowitą jego nośność

Moe ono wystąpić w następujących przypadkach

1 Pal jest wprowadzony w warstwy nośne przez warstwy gruntoacutew nieskonsolidowanych

lub luźno usypanych (np torfy namuły grunty spoiste o I L gt 075 grunty niespoiste o

I D lt 02 i świee nasypy) ktoacutere ulegają osiadaniom pod wpływem własnego cięaru

(rys 5c)

2 Przewidywane jest dodatkowe obciąenie naziomu (rys 5i) względnie odwodnienie

gruntu zalegającego wokoacuteł pala

W pierwszym przypadku naley w drugim członie wzoru na nośność wyraającym opoacuter

pobocznicy przyjmować dla osiadających warstw gruntu ujemną wartość t (r)

wg tabl 5

W drugim przypadku gdy dodatkowemu osiadaniu mogą ulec warstwy gruntu

rodzimego mało ściśliwego wartości tarcia ujemnego w tych warstwach naley przyjmować

wg tablicy 2 dla odpowiedniego rodzaju gruntu wstawiając je do wzoru ze znakiem

ujemnym γm naley przyjmować ge 11 określone na podstawie dokumentacji geotechnicznej

dla I D lub I L

Tak samo naley postępować w odniesieniu do warstwy gruntu ktoacutera moe osiąść pod

wpływem odkształceń niej leących warstw ściśliwych

983124983137983138983148983145983139983137 983091 983127983137983154983156983151ś983139983145 983156983137983154983139983145983137 983150983141983143983137983156983161983159983150983141983143983151

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 912

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

Przykład obliczeniowy

Wyznaczyć maksymalną siłę obliczeniową jak ą mona obciąyć pal w fundamencie

składającym się z 4 pali

Dane pal elbetowy prefabrykowany wbijany o przekroju kwadratowym 450times450 mm

i długości 14 m Powierzchnia terenu wokoacuteł pala moe być obciąona (naley uwzględnić

tarcie negatywne)

Przelot[m]

Rodzajgruntu

Metoda B

γ [kNm3] Stan gruntu γ [kNm

3] φu

(n) cu(n)

[kPa]

00 ndash -300-30 ndash -75-75 ndash -250

GpTorfPd

185100170

I L = 045-

I D = 065

1123595

111532

105-

ZWG = -25 m ppt (zwierciadło wody gruntowej)

Poziom interpolacji dla wyznaczenia q i t przyjmuje się zgodnie ze schematem i) rys 5

Qr=

Torf

Pd ID=065

3 m

45 m

65 m

Gp IL=045

q=2650 kPa

hci=1061 m

Z

t1=109 kPa 5 m

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 1012

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

Wyznaczenie oporu podstawy pala q oraz nośności podstawy

Pale zakończono w warstwie piaskoacutew drobnych Pd ID = 065

według tablicy 1 PN-83B-024820 q = 2650 kPa (na głębokości krytycznej hc = 10 m i dlaśrednicy podstawy D0 = 04 m)

Dla Di = 045 m hci = 1040

450= 1061 m

Podstawa pala znajduje się poniej głębokości krytycznej (h=14 m lt hci) więc na poziomie

podstaw pali q = 2650 kPa

q(r)

= q times γ m = 2650 times 09 = 2385 kPa

Nośność podstawy

NP = SP times q( r)

times AP = 11times2385times0452 = 5313 kN

Wyznaczenie oporoacutew pobocznicy pala t oraz nośności pobocznicy z uwzględnieniem

tarcia negatywnego

Warstwa I Gp IL = 045 h1 = 30 m

Tarcie negatywne

dla IL = 000 t = - 50 kPa

dla IL = 050 t = - 31 kPa

dla IL = 045 t = - [50 - (50-31)times045050] = - 33 kPa (na głębokości 5 m licząc od

poziomu terenu)

Nas interesuje średni opoacuter w obrębie warstwy I czyli opoacuter w połowie warstwy tzn na

głębokości z = 05times30 = 15 m ==gt t1 = 33times155 = -99 kPa

t1(r) = t1 times γ m = -99 times 11 = -109 kPa

Warstwa II T h2 = 450 m

Tarcie negatywne

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 1112

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

t3 = 602 kPa dla całej warstwy poniewa warstwa III zalega poniej 5 m od poziomuinterpolacji oporu t

t3(r) = t3 times γ m = 602 times 09 = 542 kPa

Nośność pobocznicy

NS = Σ[SSi times t( r)i times ASi] = SS1 times t( r)

1 times AS1 + SS2 times t( r)2 times AS2 + SS3 times t( r)3 times AS3

=4times045times[SS1 times t( r)

1 times h1 + SS2 times t( r)

2 times h2 + SS3 times t( r)

3 times h3=

= 18times[09times(-109)times30 + 09times(-100)times450 + 11times542times65)] = 5717 kN

w tym tarcie negatywne Tn = 1259 kN

Całkowita nośność na wciskanie

Nt = NS + NP = 5717 + 5313 = 11030 kN

Warunek nośności dla pala pojedynczego Qr le 09times11030 = 9927 kN

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 1212

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

Nośność pali fundamentowych 12

Page 5: Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 512

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

Dla gruntoacutew bardzo spoistych i zwięzło spoistych mona przyjmować do obliczeń

wartości t zalenie od wytrzymałości gruntu przy ścinaniu bez konsolidacji i odsączaniawody z proacutebki su

(n) wg rys 3

983122983161983155983086 983090 983113983150983156983141983154983152983151983148983137983139983146983137 983146983141983140983150983151983155983156983147983151983159983141983143983151 983151983152983151983154983157 983143983154983137983150983145983139983162983150983141983143983151 983150983137 983152983151983138983151983139983162983150983145983139983161 983152983137983148983137 983156

983080983159983159983159983086983152983143983086983143983140983137983086983152983148983087983166983156983138983154983162983151983081

983122983161983155983086 983091 983130983137983148983141ż983150983151ść 983159983161983156983154983162983161983149983137ł983151ś983139983145 983143983154983157983150983156983157 983159983162983140ł983157ż 983152983151983138983151983139983162983150983145983139983161 983156 983151983140 983159983161983156983154983162983161983149983137ł983151ś983139983145 983143983154983157983150983156983157

983152983154983162983161 ś983139983145983150983137983150983145983157 983123983157

Wartości t podane w tablicy 2 naley przyjmować dla głębokości 5 m i większej

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 612

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

983124983137983138983148983145983139983137 983090 983127983137983154983156983151ś983139983145 983139983144983137983154983137983147983156983141983154983161983155983156983161983139983162983150983141 983146983141983140983150983151983155983156983147983151983159983141983143983151 983143983154983137983150983145983139983162983150983141983143983151 983151983152983151983154983157 983143983154983157983150983156983157

983159983162983140ł983157ż 983152983151983138983151983139983162983150983145983139983161 983152983137983148983137 983156 983131983147983120983137983133

Wartości q i t w szczegoacutelnych warunkach gruntowych

W gruntach spoistych w stanie miękkoplastycznym o I L gt 075 oraz w torfach i namułach

wartości q i t (przy tarciu pozytywnym) naley przyjmować roacutewne zeru Wyjątek stanowią

namuły w stanie zwartym i poacutełzwartym w odniesieniu do wartości t W przypadku

przewarstwienia ośrodka gruntowego w ktoacuterym jest zagłębiony pal warstwą lub warstwami

gruntu o miąszości większej ni 05 m dla ktoacuterych t = 0 przy obliczaniu nośności pala znak

sumy we wzorze na nośność obejmuje wartości iloczynoacutew t i(r) Asi odpowiadające jedynie

warstwom leącym pod najniszą warstwą gruntoacutew nienośnych (rys 4-ab) Dla takich

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 712

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

983122983161983155983086 983092983086 983113983150983156983141983154983152983151983148983137983139983146983137 983146983141983140983150983151983155983156983147983151983159983161983139983144 983151983152983151983154983283983159 983143983154983137983150983145983139983162983150983161983139983144 983152983151983140 983152983151983140983155983156983137983159ą (983153) 983151983154983137983162 983150983137 983152983151983138983151983139983162983150983145983139983161

983152983137983148983137 (983156 ) 983140983148983137 983143983154983157983150983156983283983159 983157983159983137983154983155983156983159983145983151983150983161983139983144 983080983120983118983085983096983091983087983106983085983088983090983092983096983090983088983081

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 812

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

Tarcie negatywne (ujemne) gruntu

W obliczaniu nośności pala naley uwzględnić moliwość wystąpienia tarcianegatywnego wywołanego osiadaniem gruntu względem trzonu pala zmniejszającego

całkowitą jego nośność

Moe ono wystąpić w następujących przypadkach

1 Pal jest wprowadzony w warstwy nośne przez warstwy gruntoacutew nieskonsolidowanych

lub luźno usypanych (np torfy namuły grunty spoiste o I L gt 075 grunty niespoiste o

I D lt 02 i świee nasypy) ktoacutere ulegają osiadaniom pod wpływem własnego cięaru

(rys 5c)

2 Przewidywane jest dodatkowe obciąenie naziomu (rys 5i) względnie odwodnienie

gruntu zalegającego wokoacuteł pala

W pierwszym przypadku naley w drugim członie wzoru na nośność wyraającym opoacuter

pobocznicy przyjmować dla osiadających warstw gruntu ujemną wartość t (r)

wg tabl 5

W drugim przypadku gdy dodatkowemu osiadaniu mogą ulec warstwy gruntu

rodzimego mało ściśliwego wartości tarcia ujemnego w tych warstwach naley przyjmować

wg tablicy 2 dla odpowiedniego rodzaju gruntu wstawiając je do wzoru ze znakiem

ujemnym γm naley przyjmować ge 11 określone na podstawie dokumentacji geotechnicznej

dla I D lub I L

Tak samo naley postępować w odniesieniu do warstwy gruntu ktoacutera moe osiąść pod

wpływem odkształceń niej leących warstw ściśliwych

983124983137983138983148983145983139983137 983091 983127983137983154983156983151ś983139983145 983156983137983154983139983145983137 983150983141983143983137983156983161983159983150983141983143983151

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 912

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

Przykład obliczeniowy

Wyznaczyć maksymalną siłę obliczeniową jak ą mona obciąyć pal w fundamencie

składającym się z 4 pali

Dane pal elbetowy prefabrykowany wbijany o przekroju kwadratowym 450times450 mm

i długości 14 m Powierzchnia terenu wokoacuteł pala moe być obciąona (naley uwzględnić

tarcie negatywne)

Przelot[m]

Rodzajgruntu

Metoda B

γ [kNm3] Stan gruntu γ [kNm

3] φu

(n) cu(n)

[kPa]

00 ndash -300-30 ndash -75-75 ndash -250

GpTorfPd

185100170

I L = 045-

I D = 065

1123595

111532

105-

ZWG = -25 m ppt (zwierciadło wody gruntowej)

Poziom interpolacji dla wyznaczenia q i t przyjmuje się zgodnie ze schematem i) rys 5

Qr=

Torf

Pd ID=065

3 m

45 m

65 m

Gp IL=045

q=2650 kPa

hci=1061 m

Z

t1=109 kPa 5 m

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 1012

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

Wyznaczenie oporu podstawy pala q oraz nośności podstawy

Pale zakończono w warstwie piaskoacutew drobnych Pd ID = 065

według tablicy 1 PN-83B-024820 q = 2650 kPa (na głębokości krytycznej hc = 10 m i dlaśrednicy podstawy D0 = 04 m)

Dla Di = 045 m hci = 1040

450= 1061 m

Podstawa pala znajduje się poniej głębokości krytycznej (h=14 m lt hci) więc na poziomie

podstaw pali q = 2650 kPa

q(r)

= q times γ m = 2650 times 09 = 2385 kPa

Nośność podstawy

NP = SP times q( r)

times AP = 11times2385times0452 = 5313 kN

Wyznaczenie oporoacutew pobocznicy pala t oraz nośności pobocznicy z uwzględnieniem

tarcia negatywnego

Warstwa I Gp IL = 045 h1 = 30 m

Tarcie negatywne

dla IL = 000 t = - 50 kPa

dla IL = 050 t = - 31 kPa

dla IL = 045 t = - [50 - (50-31)times045050] = - 33 kPa (na głębokości 5 m licząc od

poziomu terenu)

Nas interesuje średni opoacuter w obrębie warstwy I czyli opoacuter w połowie warstwy tzn na

głębokości z = 05times30 = 15 m ==gt t1 = 33times155 = -99 kPa

t1(r) = t1 times γ m = -99 times 11 = -109 kPa

Warstwa II T h2 = 450 m

Tarcie negatywne

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 1112

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

t3 = 602 kPa dla całej warstwy poniewa warstwa III zalega poniej 5 m od poziomuinterpolacji oporu t

t3(r) = t3 times γ m = 602 times 09 = 542 kPa

Nośność pobocznicy

NS = Σ[SSi times t( r)i times ASi] = SS1 times t( r)

1 times AS1 + SS2 times t( r)2 times AS2 + SS3 times t( r)3 times AS3

=4times045times[SS1 times t( r)

1 times h1 + SS2 times t( r)

2 times h2 + SS3 times t( r)

3 times h3=

= 18times[09times(-109)times30 + 09times(-100)times450 + 11times542times65)] = 5717 kN

w tym tarcie negatywne Tn = 1259 kN

Całkowita nośność na wciskanie

Nt = NS + NP = 5717 + 5313 = 11030 kN

Warunek nośności dla pala pojedynczego Qr le 09times11030 = 9927 kN

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 1212

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

Nośność pali fundamentowych 12

Page 6: Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 612

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

983124983137983138983148983145983139983137 983090 983127983137983154983156983151ś983139983145 983139983144983137983154983137983147983156983141983154983161983155983156983161983139983162983150983141 983146983141983140983150983151983155983156983147983151983159983141983143983151 983143983154983137983150983145983139983162983150983141983143983151 983151983152983151983154983157 983143983154983157983150983156983157

983159983162983140ł983157ż 983152983151983138983151983139983162983150983145983139983161 983152983137983148983137 983156 983131983147983120983137983133

Wartości q i t w szczegoacutelnych warunkach gruntowych

W gruntach spoistych w stanie miękkoplastycznym o I L gt 075 oraz w torfach i namułach

wartości q i t (przy tarciu pozytywnym) naley przyjmować roacutewne zeru Wyjątek stanowią

namuły w stanie zwartym i poacutełzwartym w odniesieniu do wartości t W przypadku

przewarstwienia ośrodka gruntowego w ktoacuterym jest zagłębiony pal warstwą lub warstwami

gruntu o miąszości większej ni 05 m dla ktoacuterych t = 0 przy obliczaniu nośności pala znak

sumy we wzorze na nośność obejmuje wartości iloczynoacutew t i(r) Asi odpowiadające jedynie

warstwom leącym pod najniszą warstwą gruntoacutew nienośnych (rys 4-ab) Dla takich

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 712

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

983122983161983155983086 983092983086 983113983150983156983141983154983152983151983148983137983139983146983137 983146983141983140983150983151983155983156983147983151983159983161983139983144 983151983152983151983154983283983159 983143983154983137983150983145983139983162983150983161983139983144 983152983151983140 983152983151983140983155983156983137983159ą (983153) 983151983154983137983162 983150983137 983152983151983138983151983139983162983150983145983139983161

983152983137983148983137 (983156 ) 983140983148983137 983143983154983157983150983156983283983159 983157983159983137983154983155983156983159983145983151983150983161983139983144 983080983120983118983085983096983091983087983106983085983088983090983092983096983090983088983081

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 812

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

Tarcie negatywne (ujemne) gruntu

W obliczaniu nośności pala naley uwzględnić moliwość wystąpienia tarcianegatywnego wywołanego osiadaniem gruntu względem trzonu pala zmniejszającego

całkowitą jego nośność

Moe ono wystąpić w następujących przypadkach

1 Pal jest wprowadzony w warstwy nośne przez warstwy gruntoacutew nieskonsolidowanych

lub luźno usypanych (np torfy namuły grunty spoiste o I L gt 075 grunty niespoiste o

I D lt 02 i świee nasypy) ktoacutere ulegają osiadaniom pod wpływem własnego cięaru

(rys 5c)

2 Przewidywane jest dodatkowe obciąenie naziomu (rys 5i) względnie odwodnienie

gruntu zalegającego wokoacuteł pala

W pierwszym przypadku naley w drugim członie wzoru na nośność wyraającym opoacuter

pobocznicy przyjmować dla osiadających warstw gruntu ujemną wartość t (r)

wg tabl 5

W drugim przypadku gdy dodatkowemu osiadaniu mogą ulec warstwy gruntu

rodzimego mało ściśliwego wartości tarcia ujemnego w tych warstwach naley przyjmować

wg tablicy 2 dla odpowiedniego rodzaju gruntu wstawiając je do wzoru ze znakiem

ujemnym γm naley przyjmować ge 11 określone na podstawie dokumentacji geotechnicznej

dla I D lub I L

Tak samo naley postępować w odniesieniu do warstwy gruntu ktoacutera moe osiąść pod

wpływem odkształceń niej leących warstw ściśliwych

983124983137983138983148983145983139983137 983091 983127983137983154983156983151ś983139983145 983156983137983154983139983145983137 983150983141983143983137983156983161983159983150983141983143983151

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 912

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

Przykład obliczeniowy

Wyznaczyć maksymalną siłę obliczeniową jak ą mona obciąyć pal w fundamencie

składającym się z 4 pali

Dane pal elbetowy prefabrykowany wbijany o przekroju kwadratowym 450times450 mm

i długości 14 m Powierzchnia terenu wokoacuteł pala moe być obciąona (naley uwzględnić

tarcie negatywne)

Przelot[m]

Rodzajgruntu

Metoda B

γ [kNm3] Stan gruntu γ [kNm

3] φu

(n) cu(n)

[kPa]

00 ndash -300-30 ndash -75-75 ndash -250

GpTorfPd

185100170

I L = 045-

I D = 065

1123595

111532

105-

ZWG = -25 m ppt (zwierciadło wody gruntowej)

Poziom interpolacji dla wyznaczenia q i t przyjmuje się zgodnie ze schematem i) rys 5

Qr=

Torf

Pd ID=065

3 m

45 m

65 m

Gp IL=045

q=2650 kPa

hci=1061 m

Z

t1=109 kPa 5 m

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 1012

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

Wyznaczenie oporu podstawy pala q oraz nośności podstawy

Pale zakończono w warstwie piaskoacutew drobnych Pd ID = 065

według tablicy 1 PN-83B-024820 q = 2650 kPa (na głębokości krytycznej hc = 10 m i dlaśrednicy podstawy D0 = 04 m)

Dla Di = 045 m hci = 1040

450= 1061 m

Podstawa pala znajduje się poniej głębokości krytycznej (h=14 m lt hci) więc na poziomie

podstaw pali q = 2650 kPa

q(r)

= q times γ m = 2650 times 09 = 2385 kPa

Nośność podstawy

NP = SP times q( r)

times AP = 11times2385times0452 = 5313 kN

Wyznaczenie oporoacutew pobocznicy pala t oraz nośności pobocznicy z uwzględnieniem

tarcia negatywnego

Warstwa I Gp IL = 045 h1 = 30 m

Tarcie negatywne

dla IL = 000 t = - 50 kPa

dla IL = 050 t = - 31 kPa

dla IL = 045 t = - [50 - (50-31)times045050] = - 33 kPa (na głębokości 5 m licząc od

poziomu terenu)

Nas interesuje średni opoacuter w obrębie warstwy I czyli opoacuter w połowie warstwy tzn na

głębokości z = 05times30 = 15 m ==gt t1 = 33times155 = -99 kPa

t1(r) = t1 times γ m = -99 times 11 = -109 kPa

Warstwa II T h2 = 450 m

Tarcie negatywne

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 1112

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

t3 = 602 kPa dla całej warstwy poniewa warstwa III zalega poniej 5 m od poziomuinterpolacji oporu t

t3(r) = t3 times γ m = 602 times 09 = 542 kPa

Nośność pobocznicy

NS = Σ[SSi times t( r)i times ASi] = SS1 times t( r)

1 times AS1 + SS2 times t( r)2 times AS2 + SS3 times t( r)3 times AS3

=4times045times[SS1 times t( r)

1 times h1 + SS2 times t( r)

2 times h2 + SS3 times t( r)

3 times h3=

= 18times[09times(-109)times30 + 09times(-100)times450 + 11times542times65)] = 5717 kN

w tym tarcie negatywne Tn = 1259 kN

Całkowita nośność na wciskanie

Nt = NS + NP = 5717 + 5313 = 11030 kN

Warunek nośności dla pala pojedynczego Qr le 09times11030 = 9927 kN

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 1212

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

Nośność pali fundamentowych 12

Page 7: Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 712

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

983122983161983155983086 983092983086 983113983150983156983141983154983152983151983148983137983139983146983137 983146983141983140983150983151983155983156983147983151983159983161983139983144 983151983152983151983154983283983159 983143983154983137983150983145983139983162983150983161983139983144 983152983151983140 983152983151983140983155983156983137983159ą (983153) 983151983154983137983162 983150983137 983152983151983138983151983139983162983150983145983139983161

983152983137983148983137 (983156 ) 983140983148983137 983143983154983157983150983156983283983159 983157983159983137983154983155983156983159983145983151983150983161983139983144 983080983120983118983085983096983091983087983106983085983088983090983092983096983090983088983081

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 812

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

Tarcie negatywne (ujemne) gruntu

W obliczaniu nośności pala naley uwzględnić moliwość wystąpienia tarcianegatywnego wywołanego osiadaniem gruntu względem trzonu pala zmniejszającego

całkowitą jego nośność

Moe ono wystąpić w następujących przypadkach

1 Pal jest wprowadzony w warstwy nośne przez warstwy gruntoacutew nieskonsolidowanych

lub luźno usypanych (np torfy namuły grunty spoiste o I L gt 075 grunty niespoiste o

I D lt 02 i świee nasypy) ktoacutere ulegają osiadaniom pod wpływem własnego cięaru

(rys 5c)

2 Przewidywane jest dodatkowe obciąenie naziomu (rys 5i) względnie odwodnienie

gruntu zalegającego wokoacuteł pala

W pierwszym przypadku naley w drugim członie wzoru na nośność wyraającym opoacuter

pobocznicy przyjmować dla osiadających warstw gruntu ujemną wartość t (r)

wg tabl 5

W drugim przypadku gdy dodatkowemu osiadaniu mogą ulec warstwy gruntu

rodzimego mało ściśliwego wartości tarcia ujemnego w tych warstwach naley przyjmować

wg tablicy 2 dla odpowiedniego rodzaju gruntu wstawiając je do wzoru ze znakiem

ujemnym γm naley przyjmować ge 11 określone na podstawie dokumentacji geotechnicznej

dla I D lub I L

Tak samo naley postępować w odniesieniu do warstwy gruntu ktoacutera moe osiąść pod

wpływem odkształceń niej leących warstw ściśliwych

983124983137983138983148983145983139983137 983091 983127983137983154983156983151ś983139983145 983156983137983154983139983145983137 983150983141983143983137983156983161983159983150983141983143983151

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 912

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

Przykład obliczeniowy

Wyznaczyć maksymalną siłę obliczeniową jak ą mona obciąyć pal w fundamencie

składającym się z 4 pali

Dane pal elbetowy prefabrykowany wbijany o przekroju kwadratowym 450times450 mm

i długości 14 m Powierzchnia terenu wokoacuteł pala moe być obciąona (naley uwzględnić

tarcie negatywne)

Przelot[m]

Rodzajgruntu

Metoda B

γ [kNm3] Stan gruntu γ [kNm

3] φu

(n) cu(n)

[kPa]

00 ndash -300-30 ndash -75-75 ndash -250

GpTorfPd

185100170

I L = 045-

I D = 065

1123595

111532

105-

ZWG = -25 m ppt (zwierciadło wody gruntowej)

Poziom interpolacji dla wyznaczenia q i t przyjmuje się zgodnie ze schematem i) rys 5

Qr=

Torf

Pd ID=065

3 m

45 m

65 m

Gp IL=045

q=2650 kPa

hci=1061 m

Z

t1=109 kPa 5 m

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 1012

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

Wyznaczenie oporu podstawy pala q oraz nośności podstawy

Pale zakończono w warstwie piaskoacutew drobnych Pd ID = 065

według tablicy 1 PN-83B-024820 q = 2650 kPa (na głębokości krytycznej hc = 10 m i dlaśrednicy podstawy D0 = 04 m)

Dla Di = 045 m hci = 1040

450= 1061 m

Podstawa pala znajduje się poniej głębokości krytycznej (h=14 m lt hci) więc na poziomie

podstaw pali q = 2650 kPa

q(r)

= q times γ m = 2650 times 09 = 2385 kPa

Nośność podstawy

NP = SP times q( r)

times AP = 11times2385times0452 = 5313 kN

Wyznaczenie oporoacutew pobocznicy pala t oraz nośności pobocznicy z uwzględnieniem

tarcia negatywnego

Warstwa I Gp IL = 045 h1 = 30 m

Tarcie negatywne

dla IL = 000 t = - 50 kPa

dla IL = 050 t = - 31 kPa

dla IL = 045 t = - [50 - (50-31)times045050] = - 33 kPa (na głębokości 5 m licząc od

poziomu terenu)

Nas interesuje średni opoacuter w obrębie warstwy I czyli opoacuter w połowie warstwy tzn na

głębokości z = 05times30 = 15 m ==gt t1 = 33times155 = -99 kPa

t1(r) = t1 times γ m = -99 times 11 = -109 kPa

Warstwa II T h2 = 450 m

Tarcie negatywne

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 1112

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

t3 = 602 kPa dla całej warstwy poniewa warstwa III zalega poniej 5 m od poziomuinterpolacji oporu t

t3(r) = t3 times γ m = 602 times 09 = 542 kPa

Nośność pobocznicy

NS = Σ[SSi times t( r)i times ASi] = SS1 times t( r)

1 times AS1 + SS2 times t( r)2 times AS2 + SS3 times t( r)3 times AS3

=4times045times[SS1 times t( r)

1 times h1 + SS2 times t( r)

2 times h2 + SS3 times t( r)

3 times h3=

= 18times[09times(-109)times30 + 09times(-100)times450 + 11times542times65)] = 5717 kN

w tym tarcie negatywne Tn = 1259 kN

Całkowita nośność na wciskanie

Nt = NS + NP = 5717 + 5313 = 11030 kN

Warunek nośności dla pala pojedynczego Qr le 09times11030 = 9927 kN

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 1212

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

Nośność pali fundamentowych 12

Page 8: Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 812

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

Tarcie negatywne (ujemne) gruntu

W obliczaniu nośności pala naley uwzględnić moliwość wystąpienia tarcianegatywnego wywołanego osiadaniem gruntu względem trzonu pala zmniejszającego

całkowitą jego nośność

Moe ono wystąpić w następujących przypadkach

1 Pal jest wprowadzony w warstwy nośne przez warstwy gruntoacutew nieskonsolidowanych

lub luźno usypanych (np torfy namuły grunty spoiste o I L gt 075 grunty niespoiste o

I D lt 02 i świee nasypy) ktoacutere ulegają osiadaniom pod wpływem własnego cięaru

(rys 5c)

2 Przewidywane jest dodatkowe obciąenie naziomu (rys 5i) względnie odwodnienie

gruntu zalegającego wokoacuteł pala

W pierwszym przypadku naley w drugim członie wzoru na nośność wyraającym opoacuter

pobocznicy przyjmować dla osiadających warstw gruntu ujemną wartość t (r)

wg tabl 5

W drugim przypadku gdy dodatkowemu osiadaniu mogą ulec warstwy gruntu

rodzimego mało ściśliwego wartości tarcia ujemnego w tych warstwach naley przyjmować

wg tablicy 2 dla odpowiedniego rodzaju gruntu wstawiając je do wzoru ze znakiem

ujemnym γm naley przyjmować ge 11 określone na podstawie dokumentacji geotechnicznej

dla I D lub I L

Tak samo naley postępować w odniesieniu do warstwy gruntu ktoacutera moe osiąść pod

wpływem odkształceń niej leących warstw ściśliwych

983124983137983138983148983145983139983137 983091 983127983137983154983156983151ś983139983145 983156983137983154983139983145983137 983150983141983143983137983156983161983159983150983141983143983151

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 912

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

Przykład obliczeniowy

Wyznaczyć maksymalną siłę obliczeniową jak ą mona obciąyć pal w fundamencie

składającym się z 4 pali

Dane pal elbetowy prefabrykowany wbijany o przekroju kwadratowym 450times450 mm

i długości 14 m Powierzchnia terenu wokoacuteł pala moe być obciąona (naley uwzględnić

tarcie negatywne)

Przelot[m]

Rodzajgruntu

Metoda B

γ [kNm3] Stan gruntu γ [kNm

3] φu

(n) cu(n)

[kPa]

00 ndash -300-30 ndash -75-75 ndash -250

GpTorfPd

185100170

I L = 045-

I D = 065

1123595

111532

105-

ZWG = -25 m ppt (zwierciadło wody gruntowej)

Poziom interpolacji dla wyznaczenia q i t przyjmuje się zgodnie ze schematem i) rys 5

Qr=

Torf

Pd ID=065

3 m

45 m

65 m

Gp IL=045

q=2650 kPa

hci=1061 m

Z

t1=109 kPa 5 m

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 1012

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

Wyznaczenie oporu podstawy pala q oraz nośności podstawy

Pale zakończono w warstwie piaskoacutew drobnych Pd ID = 065

według tablicy 1 PN-83B-024820 q = 2650 kPa (na głębokości krytycznej hc = 10 m i dlaśrednicy podstawy D0 = 04 m)

Dla Di = 045 m hci = 1040

450= 1061 m

Podstawa pala znajduje się poniej głębokości krytycznej (h=14 m lt hci) więc na poziomie

podstaw pali q = 2650 kPa

q(r)

= q times γ m = 2650 times 09 = 2385 kPa

Nośność podstawy

NP = SP times q( r)

times AP = 11times2385times0452 = 5313 kN

Wyznaczenie oporoacutew pobocznicy pala t oraz nośności pobocznicy z uwzględnieniem

tarcia negatywnego

Warstwa I Gp IL = 045 h1 = 30 m

Tarcie negatywne

dla IL = 000 t = - 50 kPa

dla IL = 050 t = - 31 kPa

dla IL = 045 t = - [50 - (50-31)times045050] = - 33 kPa (na głębokości 5 m licząc od

poziomu terenu)

Nas interesuje średni opoacuter w obrębie warstwy I czyli opoacuter w połowie warstwy tzn na

głębokości z = 05times30 = 15 m ==gt t1 = 33times155 = -99 kPa

t1(r) = t1 times γ m = -99 times 11 = -109 kPa

Warstwa II T h2 = 450 m

Tarcie negatywne

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 1112

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

t3 = 602 kPa dla całej warstwy poniewa warstwa III zalega poniej 5 m od poziomuinterpolacji oporu t

t3(r) = t3 times γ m = 602 times 09 = 542 kPa

Nośność pobocznicy

NS = Σ[SSi times t( r)i times ASi] = SS1 times t( r)

1 times AS1 + SS2 times t( r)2 times AS2 + SS3 times t( r)3 times AS3

=4times045times[SS1 times t( r)

1 times h1 + SS2 times t( r)

2 times h2 + SS3 times t( r)

3 times h3=

= 18times[09times(-109)times30 + 09times(-100)times450 + 11times542times65)] = 5717 kN

w tym tarcie negatywne Tn = 1259 kN

Całkowita nośność na wciskanie

Nt = NS + NP = 5717 + 5313 = 11030 kN

Warunek nośności dla pala pojedynczego Qr le 09times11030 = 9927 kN

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 1212

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

Nośność pali fundamentowych 12

Page 9: Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 912

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

Przykład obliczeniowy

Wyznaczyć maksymalną siłę obliczeniową jak ą mona obciąyć pal w fundamencie

składającym się z 4 pali

Dane pal elbetowy prefabrykowany wbijany o przekroju kwadratowym 450times450 mm

i długości 14 m Powierzchnia terenu wokoacuteł pala moe być obciąona (naley uwzględnić

tarcie negatywne)

Przelot[m]

Rodzajgruntu

Metoda B

γ [kNm3] Stan gruntu γ [kNm

3] φu

(n) cu(n)

[kPa]

00 ndash -300-30 ndash -75-75 ndash -250

GpTorfPd

185100170

I L = 045-

I D = 065

1123595

111532

105-

ZWG = -25 m ppt (zwierciadło wody gruntowej)

Poziom interpolacji dla wyznaczenia q i t przyjmuje się zgodnie ze schematem i) rys 5

Qr=

Torf

Pd ID=065

3 m

45 m

65 m

Gp IL=045

q=2650 kPa

hci=1061 m

Z

t1=109 kPa 5 m

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 1012

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

Wyznaczenie oporu podstawy pala q oraz nośności podstawy

Pale zakończono w warstwie piaskoacutew drobnych Pd ID = 065

według tablicy 1 PN-83B-024820 q = 2650 kPa (na głębokości krytycznej hc = 10 m i dlaśrednicy podstawy D0 = 04 m)

Dla Di = 045 m hci = 1040

450= 1061 m

Podstawa pala znajduje się poniej głębokości krytycznej (h=14 m lt hci) więc na poziomie

podstaw pali q = 2650 kPa

q(r)

= q times γ m = 2650 times 09 = 2385 kPa

Nośność podstawy

NP = SP times q( r)

times AP = 11times2385times0452 = 5313 kN

Wyznaczenie oporoacutew pobocznicy pala t oraz nośności pobocznicy z uwzględnieniem

tarcia negatywnego

Warstwa I Gp IL = 045 h1 = 30 m

Tarcie negatywne

dla IL = 000 t = - 50 kPa

dla IL = 050 t = - 31 kPa

dla IL = 045 t = - [50 - (50-31)times045050] = - 33 kPa (na głębokości 5 m licząc od

poziomu terenu)

Nas interesuje średni opoacuter w obrębie warstwy I czyli opoacuter w połowie warstwy tzn na

głębokości z = 05times30 = 15 m ==gt t1 = 33times155 = -99 kPa

t1(r) = t1 times γ m = -99 times 11 = -109 kPa

Warstwa II T h2 = 450 m

Tarcie negatywne

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 1112

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

t3 = 602 kPa dla całej warstwy poniewa warstwa III zalega poniej 5 m od poziomuinterpolacji oporu t

t3(r) = t3 times γ m = 602 times 09 = 542 kPa

Nośność pobocznicy

NS = Σ[SSi times t( r)i times ASi] = SS1 times t( r)

1 times AS1 + SS2 times t( r)2 times AS2 + SS3 times t( r)3 times AS3

=4times045times[SS1 times t( r)

1 times h1 + SS2 times t( r)

2 times h2 + SS3 times t( r)

3 times h3=

= 18times[09times(-109)times30 + 09times(-100)times450 + 11times542times65)] = 5717 kN

w tym tarcie negatywne Tn = 1259 kN

Całkowita nośność na wciskanie

Nt = NS + NP = 5717 + 5313 = 11030 kN

Warunek nośności dla pala pojedynczego Qr le 09times11030 = 9927 kN

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 1212

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

Nośność pali fundamentowych 12

Page 10: Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 1012

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

Wyznaczenie oporu podstawy pala q oraz nośności podstawy

Pale zakończono w warstwie piaskoacutew drobnych Pd ID = 065

według tablicy 1 PN-83B-024820 q = 2650 kPa (na głębokości krytycznej hc = 10 m i dlaśrednicy podstawy D0 = 04 m)

Dla Di = 045 m hci = 1040

450= 1061 m

Podstawa pala znajduje się poniej głębokości krytycznej (h=14 m lt hci) więc na poziomie

podstaw pali q = 2650 kPa

q(r)

= q times γ m = 2650 times 09 = 2385 kPa

Nośność podstawy

NP = SP times q( r)

times AP = 11times2385times0452 = 5313 kN

Wyznaczenie oporoacutew pobocznicy pala t oraz nośności pobocznicy z uwzględnieniem

tarcia negatywnego

Warstwa I Gp IL = 045 h1 = 30 m

Tarcie negatywne

dla IL = 000 t = - 50 kPa

dla IL = 050 t = - 31 kPa

dla IL = 045 t = - [50 - (50-31)times045050] = - 33 kPa (na głębokości 5 m licząc od

poziomu terenu)

Nas interesuje średni opoacuter w obrębie warstwy I czyli opoacuter w połowie warstwy tzn na

głębokości z = 05times30 = 15 m ==gt t1 = 33times155 = -99 kPa

t1(r) = t1 times γ m = -99 times 11 = -109 kPa

Warstwa II T h2 = 450 m

Tarcie negatywne

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 1112

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

t3 = 602 kPa dla całej warstwy poniewa warstwa III zalega poniej 5 m od poziomuinterpolacji oporu t

t3(r) = t3 times γ m = 602 times 09 = 542 kPa

Nośność pobocznicy

NS = Σ[SSi times t( r)i times ASi] = SS1 times t( r)

1 times AS1 + SS2 times t( r)2 times AS2 + SS3 times t( r)3 times AS3

=4times045times[SS1 times t( r)

1 times h1 + SS2 times t( r)

2 times h2 + SS3 times t( r)

3 times h3=

= 18times[09times(-109)times30 + 09times(-100)times450 + 11times542times65)] = 5717 kN

w tym tarcie negatywne Tn = 1259 kN

Całkowita nośność na wciskanie

Nt = NS + NP = 5717 + 5313 = 11030 kN

Warunek nośności dla pala pojedynczego Qr le 09times11030 = 9927 kN

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 1212

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

Nośność pali fundamentowych 12

Page 11: Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 1112

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

t3 = 602 kPa dla całej warstwy poniewa warstwa III zalega poniej 5 m od poziomuinterpolacji oporu t

t3(r) = t3 times γ m = 602 times 09 = 542 kPa

Nośność pobocznicy

NS = Σ[SSi times t( r)i times ASi] = SS1 times t( r)

1 times AS1 + SS2 times t( r)2 times AS2 + SS3 times t( r)3 times AS3

=4times045times[SS1 times t( r)

1 times h1 + SS2 times t( r)

2 times h2 + SS3 times t( r)

3 times h3=

= 18times[09times(-109)times30 + 09times(-100)times450 + 11times542times65)] = 5717 kN

w tym tarcie negatywne Tn = 1259 kN

Całkowita nośność na wciskanie

Nt = NS + NP = 5717 + 5313 = 11030 kN

Warunek nośności dla pala pojedynczego Qr le 09times11030 = 9927 kN

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 1212

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

Nośność pali fundamentowych 12

Page 12: Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

7232019 Projektowanie Pali - przykład obliczeniowy

httpslidepdfcomreaderfullprojektowanie-pali-przyklad-obliczeniowy 1212

MECHANIKA GRUNTOacuteW I FUNDAMENTOWANIE ndash ć wiczenia dr in ż Ireneusz Dyka Kierunek studioacutew BudownictwoRok III sem V

Nośność pali fundamentowych 12