FUNDAMENT na PALACH

Zaprojektować fundament na palach:

1. obliczenia wykonać dla pali podanych w danych początkowych

2. dla każdego rodzaju pali:

1. narysować schemat pala w zadanym podłożu gruntowym w skali 1:100

2. obliczyć ciężar fundamentu i ciężar gruntu nad fundamentem

3. obliczyć mimośród działania obciążenia

4. obliczyć naprężenia w narożach fundamentu i wykonać wykres

5. w celu wyznaczenia nośności pala:

1. określić wartości jednostkowej wytrzymałości pala pod jego podstawą „q” i wzdłuż pobocznicy „t”,

2. wykonać wykresy q i t na przekroju geotechnicznym podłoża gruntowego

6. wyznaczyć nośność pala pojedynczego

7. sprawdzając warunek I stanu granicznego określić liczbę pali

8. określić promień strefy naprężeń i wykonać wykres stref naprężeń dla wyznaczonej liczby pali

9. narysować w skali schemat rozmieszczenia pali pod fundamentem

3. obliczenia powtórzyć dla kolejnego rodzaju pala

4. porównać wyniki

5. przedstawić wnioski

Dane do zadania

Fundament wykonany na palach:

1. stalowych wbijanych z dnem zamkniętym,

2. palach porównawczych (np. Franki)

i	Ai	Bi	Ci	Di	Ei
		średnica pali di [cm]	Wymiary fundamentu Li x Bi x hi [m]	Obciążenie Pi [kN], ryi [m], Myi [kNm]	Miąższość warstw [m]	Stopień zagęszczenia lub stopień plastyczności warstw gruntu w podłożu gruntowym (ID, IL)
1	45	9,60 x 4,20 x 1,90	6000; 0,70; 3800	2,0; 2,5; 3,0; 2,0; 2,9; > 2,2	0,67; 0,18; 0,42; 0,53; 0,36; 0,50
2	50	9,80 x 4,00 x 2,10	6500; 0,65; 3700	1,9; 2,4; 3,2; 3,0; 1,9; > 2,2	0,66; 0,20; 0,45; 0,56; 0,33; 0,53
3	55	9,40 x 4,40 x 2,00	7000; 0,60; 3600	2,1; 2,3; 3,1; 2,7; 2,2; > 2,2	0,65; 0,21; 0,44; 0,55; 0,34; 0,52
4	60	9,70 x 4,10 x 1,90	7500; 0,55; 3500	1,8; 2,2; 3,3; 2,4; 2,7; > 2,2	0,64; 0,22; 0,43; 0,54; 0,35; 0,51

Długość pali - 11,5 m, głębokość posadowienia fundamentu - 3,1 m,

grunty - jak w przykładzie

Zestawy danych wejściowych:

Numer zadania	Ai	Bi	Ci	Di	Ei
1	1	1	1	1	1
2	1	1	2	1	2
3	1	1	3	1	3
4	1	1	4	1	4
5	2	1	1	1	1
…	…	…	…	…	…

Pale stalowe

1. Dane do zadania:

1.1. Typ pali: pale stalowe wbijane z dnem zamkniętym

1.2. Średnica pali:

1.3. Długość pala:

1.4. Głębokość posadowienia:

1.5. Wymiary fundamentu:

1.6. Obciążenia:

Warstwa	Nazwa gruntu oraz pochodzenie lub wilgotność	Miąższość warstwy
I		2,1	0,64
II		2,3	0,22
III		3,1	0,43
IV		2,7	0,54
V		2,2	0,35
VI		>2,2	0,51

2. Obliczenie ciężaru fundamentu:

3. Obliczenie ciężaru gruntu nad fundamentem:

4. Mimośrody:

5. Obliczenie q_i :

Sprawdzić zgodność wykresu z wartościami - numeracja naroży zgodna z ruchem wskazówek zegara

6. Wyznaczenie nośności jednego pala na podstawie PN-83/B-02482:

6.1. Pole podstawy:

6.2. Nośność pala:

6.2.1. Wyznaczenie miąższości zastępczej
:

6.2.2. Wyznaczenie głębokości krytycznej
:

6.2.3. Nośność ostrza
:

gdzie:
, Przyjęto

- wyznaczono przez interpolację liniową dla warstwy nr 6 o wskaźniku

	0,33	0,67	0,51
	1650	2700	2205,882

Dla

Zgodnie z punktem 2.2.2.2 PN-83/B-02482 Fundamenty budowlane.

Nośność pali i fundamentów dla średnicy podstawy
do obliczenia wytrzymałości gruntu pod podstawą pala korzysta się z następującej zależności:

Wytrzymałość obliczeniowa gruntu
wyznaczamy ze wzoru

Dla
oraz pali stalowych z profili wbijanych

zatem:

6.2.4. Nośność pobocznicy
:

WARSTWA 2

GRUNT: NN,

Komentarz: Jako, że
nie występuje tarcie negatywne wywołane osiadaniem gruntu względem trzonu pala.

gdzie: Jednostkowa obliczeniowa wytrzymałość gruntu wzdłuż

pobocznicy
wynosi:

Wartość charakterystyczną jednostkowego oporu gruntu wzdłuż pobocznicy pala
wyznaczono przez interpolację liniową dla

	0,20	0,22	0,33
(dla głębokości 5 m)	34	36	47

Stąd dla środka ciężkości drugiej warstwy (zredukowanej o miąższości h _z/2 = 1,39 m ),

- pole pobocznicy pala zagłębionego w gruncie w obrębie warstwy i

WARSTWA 3

GRUNT: I_P , D o

Wartość charakterystyczną jednostkowego oporu gruntu wzdłuż pobocznicy pala

wyznaczono przez interpolację liniową dla

	0,0	0,43	0,50
	50	28,5	25

- pole pobocznicy pala zagłębionego w gruncie w obrębie warstwy i

Na podstawie analizy graficznej wykresu obliczono wartość

WARSTWA 4

GRUNT: G_P , B o

Wartość charakterystyczną jednostkowego oporu gruntu wzdłuż pobocznicy pala

wyznaczono przez interpolację liniową dla

	0,50	0,54	0,75
	25	22,76	11

- pole pobocznicy pala zagłębionego w gruncie w obrębie warstwy i

Jako, że głębokość przekracza 5 m:

WARSTWA 5

GRUNT: P_S , MW o

Wartość charakterystyczną jednostkowego oporu gruntu wzdłuż pobocznicy pala

wyznaczono przez interpolację liniową dla

	0,33	0,35	0,67
	47	48,59	74

- pole pobocznicy pala zagłębionego w gruncie w obrębie warstwy i

Jako, że głębokość przekracza 5 m:

WARSTWA 6

GRUNT: P_d , W o

Wartość charakterystyczną jednostkowego oporu gruntu wzdłuż pobocznicy pala

wyznaczono przez interpolację liniową dla

	0,33	0,51	0,67
	31	47,412	62

- pole pobocznicy pala zagłębionego w gruncie w obrębie warstwy i

Jako, że głębokość przekracza 5 m:

W związku z tym nośność pobocznicy
:

WARSTWA	2	3	4	5	6
	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9	460,574
	9,007	22,213	20,484	43,731	42,671
	2,04	4,867	4,239	3,454	3,454
	16,537	97,300	78,149	135,941	132,647

6.2.5. Stąd nośność pojedynczego pala:

7. Obliczenie liczby pali stalowych wbijanych z dnem zamkniętym:

gdzie:

Podstawiając:

Przyjęto n = 15 pali stalowych wbijanych z dnem zamkniętym.

8. Wyznaczenie stref naprężeń w gruncie wokół pala na podstawie tab. 7 pkt.3.4 PN-83/B-02482:

Warstwa 2	NN	Stan gruntu:
h2 =	2,3	bardzo luźny
ID =	0,22
Warstwa 3	Ip	Stan gruntu:
h3 =	3,1	plastyczny
ID =	0,43
Warstwa 4	Gp	Stan gruntu:
h4 =	2,7	miękkoplastyczny
IL =	0,54
Warstwa 5	Ps	Stan gruntu:
h5 =	2,2	średnio zagęszczony
ID =	0,35
Warstwa 6	Pd	Stan gruntu:
h6 =	>2,2	średnio zagęszczony
ID =	0,51

8.1. Promień strefy naprężeń:

R = D / 2 + ∑ h·tgα =

= 0,5/2 + (2,3·0,087 + 3,1·0,07 + 2,7·0,017 + 2,2·0,105 + 2,2·0,105) = 0,925 m

8.2. Z rysunku stref naprężeń wynika, że

n¹ = 4 pale o współczynniku m¹₁ = 1,00

n² = 5 pali o współczynniku m²₁ = 0,95

n³ = 6 pali o współczynniku m³₁ = 0,90

8.3 Sprawdzenie warunku nośności:

Wniosek:

Warunek nośności spełniony. Fundament palowy przeniesie zadane obciążenie.

Pale Franki

1. Dane do zadania:

1.1. Typ pali: pale Franki

1.2. Średnica pali:

1.3. Długość pala:

1.4. Głębokość posadowienia:

1.5. Wymiary fundamentu:

1.6. Obciążenia:

Warstwa	Nazwa gruntu oraz pochodzenie lub wilgotność	Miąższość warstwy
I		2,1	0,64
II		2,3	0,22
III		3,1	0,43
IV		2,7	0,54
V		2,2	0,35
VI		>2,2	0,51

2. Wyznaczenie nośności jednego pala na podstawie PN-83/B-02482:

……………………………………..OBLICZENIA jak dla pali stalowych…………………………………….

6.1. Pole podstawy:

Komentarz: Na podstawie punktu 2.2.1 PN-83/B-02482:

„W przypadku pali Franki można uwzględniać poszerzenie podstawy

pali, przyjmując zamiast A_p jako pole przekroju poprzecznego wartość 1,75Ap dla podstawy formowanej w gruncie niespoistym, 1,5Ap w gruncie spoistym.” Jako, że w danym przypadku podstawa pala znajduje się w gruncie niespoistym (P_d), zatem:

17

---