background image

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                
Politechnika Gdańska

                                    

Gdańsk dn.19.01.2007

 

Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska 
Katedra Geotechniki 
 

 

 

 

 

Fundamentowanie 

 

                                                                   

 

 

Projekt  

 ściany oporowej żelbetowej 

 
 
 
 
 
                       
Prowadzący zajęcia:                                      Projekt wykonała: 

dr inż. Tadeusz Brzozowski   

               

Leszek Karwacki      

                                                                 WILiŚ  rok 3  sem. IX  SZ  

 

background image

Projekt ściany oporowej żelbetowej 

Leszek Karwacki 

 

WILiŚ   rok 3  sem. V  SZ 

 

SPIS TREŚCI 

1.  Opis techniczny 

 

1.1. 

Podstawa opracowania, 

1.2. 

Przedmiot opracowania, 

1.3. 

Lokalizacja obiektu, 

1.4. 

Warunki gruntowo-wodne, 

1.5. 

Stan istniejący, 

1.6. 

Materiały pomocnicze. 

 

2.  Dane wyjściowe  
   2.1. 

Wyznaczenie parametrów geotechnicznych 

 

Warstwa I: Glina pylasta 
Warstwa II: Pasek 
średni 
Warstwa III: Piasek 
średni 

 

    2.2. Wstępne przyjęcie wymiarów ściany 

 

3.  Zebranie obciążeń 

 

♦  Obliczenie współczynnika parcia czynnego, 
♦  Obliczenie wartości parcia jednostkowego gruntu, 
♦  Obliczenie wartości wypadkowych parcia, 
♦  Obliczenie momentu wywracającego, 
♦  Wyznaczenie ciężaru całej ściany, 
♦  Moment utrzymującego w poziomie spągu 
♦   Wykres parcia gruntu na ścianę konstrukcji. 

 

 

4.    Rozkład naprężeń w poziomie posadowienia (wartości charakterystyczne ) 

 

5.    Sprawdzenie II-go stanu granicznego 

(wartości charakterystyczne)

 

 

Sprawdzenie osiadań
Sprawdzenie k
ąta obrotu, 
Przemieszczenie poziome fundamentu, 

 

6.

  Wyznaczenie przemieszczeń  uogólnionych  

 

7.  Rozkład naprężeń w poziomie posadowienia (wartości obliczeniowe) 

 

8.  Sprawdzenie I-go stanu granicznego 

(wartości obliczeniowe) 

 

 

Sprawdzenie równowagi ze względu na obrót, 
Sprawdzenie równowagi sił poziomych, 
Sprawdzenie równowagi sił pionowych,  

        

Sprawdzenie stateczności uskoku naziomu metodą Felleniusa. 

 

9. Posadowienie pośrednie (na palach) 

 

Wyznaczenie nośności pali 
Interpolacja liniowa q  - no
śności podstawy 
Interpolacja linowa t  - no
śności pobocznicy 
Interpolacja linowa t

  

Zestawienie nośności pali wciskanych i wyciąganych  
Sprawdzenie warunku no
śności pali  
Osiadanie pali  

background image

Projekt ściany oporowej żelbetowej 

Leszek Karwacki 

 

WILiŚ   rok 3  sem. V  SZ 

 

 

Opis techniczny 
 

1.1.  Podstawa opracowania: 

Projekt wykonano w ramach zajęć z przedmiotu Fundamentowanie 

prowadzonego  przez  Katedrę  Geotechniki  i  Geologii  Stosowanej  
Wydziału Inżynierii Lądowej i Środowiska Politechniki Gdańskiej. 

 

1.2.  Przedmiot i zakres opracowania: 

Projekt obejmuje obliczenia stateczności zewnętrznej i wewnętrznej 

oraz rysunki konstrukcyjne ściany oporowej żelbetowej  zabezpieczającej 
uskok naziomu. 

 

1.3.  Lokalizacja: 

Usytuowanie  obiektu  przewidziano  w  Pomorskiem  w  gminie  m. 

Gdańsk  na  projektowanym  etapie  II  Al.  Armii  Krajowej  na  odcinku  ul. 
Ź

ródlana – węzeł „Karczemki”. 

 

1.4.  Warunki gruntowo-wodne: 

W podłożu występuje następujący układ warstw: 

•  Glina pylasta 
•  Piasek średni 
•  Piasek średni 

 

1.5.  Stan istniejący: 

W  oparciu  o  dostępne  dokumentacje  branżowe  (elektryczną, 

wodociągową  i  kanalizacyjną)  stwierdzono  występowanie  uzbrojenia 
powyższych  branż,  które  zostaną  przebudowane  w  ramach  opisywanej 
inwestycji. 

 

 

1.6.  Wykorzystane materiały: 
 

1.6.1.  Polskie Normy: 
♦  PN-82/B-02000 – 

Obciążenia budowli – Zasady ustalania wartości,

 

♦ 

PN-82/B-02001 – 

Obciążenia budowli – obciążenia stałe, 

♦  PN-88/B-02014 – 

Obciążenia budowli – obciążenie gruntem,

 

♦  PN-86/B-02480  – 

Grunty  budowlane  –  Określenia,  symbole, 

podział i opis gruntów,

 

♦  Pr  PN-B-02481  – 

Geotechnika  –  Terminologia  podstawowa, 

symbole  literowe,  podział  i  jednostki 
miar,

 

♦  PN-90/B-03000 – 

Projekty budowlane – Obliczenia statyczne,

 

♦  PN-81/B-03020 – 

Grunty budowlane – Posadowienie bezpośrednie 

budowli 

– 

Obliczenia 

statyczne 

projektowanie,

 

background image

Projekt ściany oporowej żelbetowej 

Leszek Karwacki 

 

WILiŚ   rok 3  sem. V  SZ 

 

♦  PN-74/B-04452 – 

Grunty budowlane – Badania polowe,

 

♦  PN-88/B-04481 – 

Grunty budowlane – Badania próbek gruntu,

 

♦ 

PN-74/B-04452 – 

Roboty ziemne – Wymagania ogólne, 

 
 

1.6.2.  Literatura: 
 

♦ 

A.  Jarominiak  

“Lekkie  konstrukcje  oporowe”;  WKŁ  Warszawa 

1982, 2000,

 

 

♦ 

E.  Dembicki,  A.  Tejchman  - 

“Wybrane 

zagadnienia 

fundamentowania  budowli  hydrotechnicznych”
PWN Warszawa – Poznań 1974

 

 

 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

background image

Projekt ściany oporowej żelbetowej 

Leszek Karwacki 

 

WILiŚ   rok 3  sem. V  SZ 

 

2.0

  

Dane wyjściowe 

 

2.1.

 

Wyznaczenie parametrów geotechnicznych. 

 

Parametry  geotechniczne    gruntu    wyznaczono  interpolując 

krzywoliniowo  wartości  tabelaryczne  podane  normie  o  numerze         
PN-81/B-03020. 

 

2.1.1.  Glina pylasta: 

I

L

 = 0,23 [-] ; geneza: B

 

 

• 

miąższość warstwy

h = 2,60 [m] 

• 

gęstość właściwa

ρ

s

 = 2,67 [g/cm

3

] 

• 

gęstość objętościowa

ρ

 = 2,16 [g/cm

3

] 

• 

spójność

c =29,00 [kPa] 

• 

ciężar objętościowy

γ

  = 21, 17 [kN/m

3

] 

• 

ciężar objętościowy z uwzględnieniem wyporu wody

γ

 ′=11,60 [kN/m

3

] 

• 

kąt tarcia wewnętrznego

Φ

 = 17,71 [

°

 ] 

• 

moduł odkształcenia pierwotnego

E

0

 = 26,50 [MPa] 

•  enometryczny moduł ściśliwości pierwotnej:  

M

0

 = 37,50 [MPa]

 

• 

wilgotność naturalna

: 14,10  [%] 

 

2.1.2.  Piasek średni: 

I

D

 = 0,44 [-]

 

 

• 

miąższość warstwy

h = 3,80 [m] 

• 

gęstość właściwa

ρ

s

 = 2,65  [g/cm

3

] 

• 

gęstość objętościowa

ρ

 = 1,84 [g/cm

3

] 

• 

ciężar objętościowy

γ

  = 18,05 [kN/m

3

] 

• 

ciężar objętościowy z uwzględnieniem wyporu wody

γ

 ′=9,87 [kN/m

3

] 

• 

kąt tarcia wewnętrznego

Φ

 = 32,60 [

°

 ] 

• 

moduł odkształcenia pierwotnego

E

0

 = 68,00 [MPa] 

•  enometryczny moduł ściśliwości pierwotnej:  

M

0

 = 90,00 [MPa]

 

• 

wilgotność naturalna

: 14,38 [%] 

 

2.1.3.  Piasek średni : 

I

D

 = 0,73  [-]

 

 

• 

miąższość warstwy

h= ∞   [m] 

• 

gęstość właściwa

ρ

s

 = 2,65 [g/cm

3

] 

• 

gęstość objętościowa

ρ

 = 1,88 [g/cm

3

] 

• 

ciężar objętościowy

γ

  = 18,48 [kN/m

3

] 

• 

ciężar objętościowy z uwzględnieniem wyporu wody

γ

 ′=10,26 [kN/m

3

] 

• 

kąt tarcia wewnętrznego

Φ

 = 34,41 [

°

 ] 

• 

moduł odkształcenia pierwotnego

E

0

 = 115,00 [MPa] 

•  enometryczny moduł ściśliwości pierwotnej:  

M

0

 = 138,00 [MPa]

 

• 

wilgotność naturalna

: 12,66 [%] 

 
 
 

background image

Projekt ściany oporowej żelbetowej 

Leszek Karwacki 

 

WILiŚ   rok 3  sem. V  SZ 

 

2.1.4. 

Grunt zasypu

 – przyjęto Piasek gruby: 

I

D

 = 0,80 [-] 

 

• 

miąższość warstwy

h= 3,9 [m] 

• 

gęstość właściwa

ρ

s

 = 2,65 [g/cm

3

] 

• 

gęstość objętościowa

ρ

 = 1,88 [g/cm

3

] 

• 

ciężar objętościowy

γ

  = 18,58 [kN/m

3

] 

• 

ciężar objętościowy z uwzględnieniem wyporu wody

γ

 ′=10,35 [kN/m

3

] 

• 

kąt tarcia wewnętrznego

Φ

 = 35,11 [

°

 ] 

 
 

2.2.

 

Kształt i wymiary ściany oporowej     

   

  Zagłębienie 

ś

ciany 

przyjęto 

zgodnie 

obowiązującymi 

specyfikacjami technicznymi równą:  

          z =   1,50 [m]    p. p. t.  
  Całkowitą wysokość ściany przyjęto:  
         H = 3,20 + 1,00 = 4,20 
[m]. 

32

0

p = 15,00 [kPa]

42

0

66

34

325.000

2

9

.5

7

0

 

 
 
 

background image

Projekt ściany oporowej żelbetowej 

Leszek Karwacki 

 

WILiŚ   rok 3  sem. V  SZ 

 

3.0 

.  Zebranie obciążeń 

3.1 

Obciążenia pionowe 

Do  obliczeń  przyjęto  obciążenia  pionowe  pochodzące  od  ciężaru 

gruntu na odsadzkach ławy obciążenie naziomu przypadającego na ławę 
fundamentową a także ciężaru samej ławy.  

 

Nazwa 

obciążenia

Wartość 

charakterystyczna Gk 

[kN]

Powierz

chnia

Ciężar 

[kN/m

3

]

G

k        

[kN]

r

0         

[m]

M

0

(G

k

[kNm]

γγγγ

fmin    

[-

]

G

min        

[kN]

M

0

(G

min

[kNm]

γγγγ

fmax      

[-

]

G

max        

[kN]

M

0

(G

max

[kNm]

G

1

1,39

25,00

34,75

−0,50

-17,24

0,90

31,28

-15,51

1,20

41,70

-20,68

G

2

1,11

25,00

27,75

0,00

0,00

0,90

24,98

0,00

1,20

33,30

0,00

G

3

0,72

18,48

13,31

−1,17

-15,57

0,90

11,98

-14,01

1,20

15,97

-18,68

G

4

8,58

18,48

158,56

0,64

101,48

0,90

142,70

91,33

1,20

190,27

121,77

G

5

2,22

15,00

16,65

0,64

10,66

0,90

14,99

9,59

1,20

19,98

12,79

251,01

79,33

225,91

71,40

301,22

95,20

b

L

h

B

γ

×

×

×

'

1

'

1

'

1

b

L

h

B

γ

×

×

×

3

3

3

Pr

/

5

5

5

Ps

L

h

B

γ

×

×

×

Pr

/

4

4

4

pPs

h

L

B

γ

×

×

×

p

L

B

×

×

6

6

 

 
 

197.0

325

2

9

.5

7

0

"0"

64.0

64.0

49.6

116.9

32

0

p = 15,00 [kPa]

42

0

66

34

 

 
 
 
 
 

background image

Projekt ściany oporowej żelbetowej 

Leszek Karwacki 

 

WILiŚ   rok 3  sem. V  SZ 

 

3.2 

Obciążenia poziome  

 

 

Do  obliczeń  użyto  arkusza  kalkulacyjnego  MicrosoftExcel. 

Skorzystano przy tym z następujących wzorów: 

 

♦  Współczynnik parcia czynnego gruntu:    

=

2

45

tg

2

φ

a

K

 

 

♦  Jednostkowe parcie gruntu:    

(

)

a

a

i

i

i

ai

K

c

K

z

e

×

×

×

×

=

2

γ

 

 

♦  Wypadkowa gruntu parcia dla i-tej warstwy:  

2

aid

aig

ai

e

e

E

+

=

 

♦  Współczynnik parcia spoczynkowego gruntu:    

φ

sin

1

0

=

K

 

♦  Wykorzystujemy parcie pośrednie pomiędzy spoczynkowym a 

czynnym wynikające z modelu pracy ściany oporowej – odkształcenia   

 

4

3

0

a

I

K

K

K

×

+

=

 

 
 

Tabelaryczne zestawienie wartości 

 

Grunt

Lp 

[-]

 γ/ γ'   

[kNm

3

]

φ             

φ             

φ             

φ             

[

o

]

c      

[kPa]

K

a           

[-]

K

0           

[-]

K

I           

[-]

i    

[m]

z  

[m]

e

a  

[kPa]

E

a    

[kN/m]

Piasek średni

0

18,48

33,60

0,00

0,2875 0,447 0,3273 0,00 0,00

4,91

0,00

1

18,48

33,60

0,00

0,2875 0,447 0,3273 4,20 4,20 30,31

73,96

p =

15,00

[kPa]

Piasek średni

 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

background image

 

32

0

p = 15,00 [kPa]

42

0

66

34

E = 73,96 [kPa]

e

1

 = 4,91 [kPa]

e

2

 = 30,31 [kPa]

15

9

.9

0

0

325.000

2

9

.6

 

 

Moment obracający od parcia gruntu zasypowego na ścianę 

=

×

=

×

=

60

,

1

96

,

73

a

a

E

r

E

M

a

118,26

 [kNm]

background image

Projekt ściany oporowej żelbetowej 

Leszek Karwacki 

 

WILiŚ   rok 3  sem. V  SZ 

 

10 

4.  Sprawdzenie rozkładu naprężeń w poziomie posadowienia             

-  wartości charakterystyczne  

 

E

B

0i

"0"

Σ

H

i

Σ

V

i

"0"

Σ

H

i

Σ

V

i

Σ

Q

i

 

Naprężenia wyliczono na podstawie następujących wzorów: 

 

a

E

n

n

i

oi

M

M

M

M

M

+

+

+

+

=

=

...

2

1

1

 

 
Dla wartości charakterystycznych 
Dane  

=

=

n

i

oi

kNm

M

1

]

[

94

,

38

 

 

=

=

=

n

i

kN

G

V

1

1

]

[

01

,

251

 

]

[

155

,

0

1

1

0

m

V

M

E

n

i

n

i

i

B

=

=

=

=

 

]

[

542

,

0

6

]

[

155

,

0

m

B

m

V

M

E

o

B

=

=

=

 



×

+

×

=

B

E

L

B

N

q

K

B

K

6

1

1

 

=

×

+

×

×

=

25

,

3

155

,

0

6

1

0

,

1

25

,

3

01

,

251

1

K

q

99,35

  

[kPa]

 

 



×

×

=

B

E

L

B

N

q

K

B

K

6

1

2

 

=

×

×

×

=

25

,

3

155

,

0

6

1

0

,

1

25

,

3

01

,

251

2

K

q

55,12

  

[kPa] 

 

=

K

K

q

q

2

1

1,80   3 

background image

Projekt ściany oporowej żelbetowej 

Leszek Karwacki 

 

WILiŚ   rok 3  sem. V  SZ 

 

11 

5.  Sprawdzenie II-go stanu granicznego 
5.1. Sprawdzenie osiadań

 

 

=

×

×

×

=

25

,

3

155

,

0

6

1

0

,

1

25

,

3

01

,

251

2

K

q

55,12

  

[kPa] 

=

×

+

×

×

=

25

,

3

155

,

0

6

1

0

,

1

25

,

3

01

,

251

1

K

q

99,35

  

[kPa]

 

 

 

       

 

 

"0"

Σ

H

i

Σ

V

i

Σ

Q

i

E

B

99,35

55,12

 

 

 

p

2

 

σ

1

 - 

σ

2

 

p

1

 

σ

2

 

 

 p

1

 =

 99,35  [kPa] 

 p

2

 = 

55,12   [kPa] 


 
 
Obliczenia 

wykonano 

za 

pomocą 

arkusza 

kalkulacyjnego 

Microsoft

Excel 

 

s

≈ 2.64 [mm] < s

dop

 = 50 [mm] 

 

Warunek został spełniony 

background image

Projekt ściany oporowej żelbetowej 

Leszek Karwacki 

 

WILiŚ   rok 3  sem. V  SZ 

 

12 

5.1.1. Sprawdzenie osiadań – zestawienie  tabelaryczne  

 
 
 

σ

σ

σ

σ

1

11

1

 = p

1

 + p

2

 =

99,35

[kPa]

p

1

 =

44,24

[kPa]

σ

σ

σ

σ

2

22

2

 =

p

2

 =

55,12

[kPa]

p

2

 =

55,12

[kPa]

Rodzaj 
gruntu

h

i  

[m]

z

i  

[m]

 

γ/ γ

γ/ γ

γ/ γ

γ/ γ'   

[kNm

3

]

σ

σ

σ

σ

z

γγγγ

 [kPa]

0.3σ

0.3σ

0.3σ

0.3σ

z

γ 

γ 

γ 

γ 

[kPa]

M

0  

[kPa]

z

i

/B  [m]

k

0

k

1

k

0

'

k

1

'

k

2

'

σ

σ

σ

σ

0z 

[kPa]

σ

σ

σ

σ

1z 

[kPa]

σ

σ

σ

σ

2z 

[kPa]

s

0z 

[mm]

s

1z 

[mm]

s

2z 

[mm]

0,5

-

21,17

10,59

3,18

37500,00

-

1,000

0,500

0,500

0,500

0,000

-

-

-

-

-

-

0,5

-

21,17

21,17

6,35

37500,00

-

1,000

0,500

0,500

0,500

0,000

-

-

-

-

-

-

0,5

0,50

21,17

31,76

9,53

37500,00

-

1,000

0,500

0,500

0,500

0,000

-

-

-

-

-

-

0,6

1,10

21,17

44,46

13,34

37500,00

0,34

0,995

0,499

0,497

0,495

0,010

71,41

49,36

22,63

1,14

0,79

0,36

0,5

1,60

18,05

53,48

16,04

90000,00

0,49

0,850

0,490

0,410

0,345

0,140

60,20

40,69

29,39

0,33

0,23

0,16

0,5

2,10

18,05

62,51

18,75

90000,00

0,65

0,720

0,470

0,365

0,300

0,150

51,97

37,33

29,06

0,29

0,21

0,16

0,5

2,60

18,05

71,53

21,46

90000,00

0,80

0,635

0,440

0,325

0,280

0,155

46,00

34,90

28,01

0,26

0,19

0,16

0,2

2,80

18,05

75,14

22,54

90000,00

0,86

0,600

0,430

0,300

0,270

0,160

43,08

33,90

27,84

0,10

0,08

0,06

0,5

3,30

18,48

84,38

25,31

138000,00

1,02

0,540

0,410

0,280

0,245

0,165

39,32

31,64

27,23

0,14

0,11

0,10

0,5

3,80

18,48

93,62

28,09

138000,00

1,17

0,505

0,395

0,395

0,225

0,162

44,11

29,87

26,40

0,16

0,11

0,10

0,5

4,30

18,48

102,86

30,86

138000,00

1,32

0,450

0,375

0,225

0,210

0,160

32,31

28,16

25,41

0,12

0,10

0,09

0,5

4,80

18,48

112,10

33,63

138000,00

1,48

0,400

0,340

0,200

0,185

0,155

28,72

25,24

23,58

0,10

0,09

0,09

2,64

1,91

1,28

G

li

n

a

G

li

n

a

G

li

n

a

G

li

n

a

P

ia

s

e

k

 

P

ia

s

e

k

 

P

ia

s

e

k

 

P

ia

s

e

k

 

ś

r

e

d

n

i

ś

r

e

d

n

i

ś

r

e

d

n

i

ś

r

e

d

n

i

P

ia

s

e

k

 

P

ia

s

e

k

 

P

ia

s

e

k

 

P

ia

s

e

k

 

ś

r

e

d

n

i

ś

r

e

d

n

i

ś

r

e

d

n

i

ś

r

e

d

n

i

background image

Projekt ściany oporowej żelbetowej 

Leszek Karwacki 

 

WILiŚ   rok 3  sem. V  SZ 

 

13 

 

5.2. Sprawdzenie kąta obrotu ściany 
 

B

s

s

a

o

2

=

φ

 

4

10

18

.

4

3250

28

.

1

64

.

2

×

=

o

φ

 

 

φ

o

 = 0.000418 [rad]< φ

dop

 = 0.006 [rad

 

Warunek został spełniony 

 
 
 
 
 
 

      

5.3

    

Przemieszczenie poziome podstawy fundamentu

  

 

 

           

5.3.1   Wyliczenie l

a

 oraz h

w

     

    

     

+

×

=

2

45

min

φ

tg

D

l

a

               

,gdzie:   

o

  D

min = 

1,0 

[m]

 

o

   

o

71

,

17

=

φ

 

    

       

=

a

l

 

1,86

 

[m] 

 
          

(

)

a

w

l

B

h

+

=

4

,

0

        

       

(

)

=

+

=

86

,

1

25

,

3

4

,

0

w

h

2,05 

   

[m]

 

    Wysokości 

i

w

h

 wynoszą odpowiednio: 

o

 

=

1

w

h

0,5   

[cm]

 

o

 

=

2

w

h

3,12  

[cm]

 

     

=

T

Q

 

73,96

 

[m]  - 

siła pozioma pochodząca od parcia

 

 

 

5.3.2. 

 Zestawienie tabelaryczne przemieszczeń poziomych  

 

h

w

 [m]

h

n

 

[m]

E

o

 

[kpa]

ν

  [-]

m  [-]

arctg(1/m) ln(1+m²)

L

i

f

1

  [m]

0,50

0,50

26500

0,25

0,25

1,32582

0,06062

0,69559

0,0010

3,12

2,62

68000

0,30

1,56

0,57004

1,23361

2,48096

0,0010

f

n

=

1,94169

glina pylasta

piasek średni

 

 

background image

Projekt ściany oporowej żelbetowej 

Leszek Karwacki 

 

WILiŚ   rok 3  sem. V  SZ 

 

14 

         W zestawieniu wykorzystano następujące wzory: 

             

o

 

B

h

m

i

2

=

Γ

 

o

 

(

)

(

)

(

)

(

)





×

×

+

+

×

×

Π

×

+

=

Γ

Γ

Γ

Γ

m

arctg

m

m

1

2

3

1

ln

1

2

1

2

ν

ν

ν

 

o

 

=

Γ

Γ

×

=

n

i

oi

i

i

H

E

L

Q

f

1

1

1

2

 

 

             

     

=

1

f

 

1,941

   

[mm]

    

 

 
 
 
 
6.  Wyznaczenie przemieszczeń uogólnionych  
 
 

        

h

f

×

=

2

ρ

   , gdzie: 

 

• 

=

f

 

1,941

   

[mm]   - takie same przesunięcie u góry ściany jak i u dołu  

przesunięcie równoległe 

 

• 

=

h

 

4,2

   

[m]      

 

 

=

×

=

4200

941

,

1

2

ρ

9,24 x 10

-4

   

[-]   

   

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

background image

Projekt ściany oporowej żelbetowej 

Leszek Karwacki 

 

WILiŚ   rok 3  sem. V  SZ 

 

15 

7.  Sprawdzenie rozkładu naprężeń w poziomie posadowienia 

 

 

Naprężenia wyliczono na podstawie następujących wzorów: 

 

a

E

n

n

i

oi

M

M

M

M

M

+

+

+

+

=

=

...

2

1

1

 

 
Dla wartości obliczeniowych minimalnych 

=

=

n

i

oi

kNm

M

1

]

[

504

,

35

       

=

=

=

n

i

kN

G

V

1

1

]

[

91

,

225

 

   

  

]

[

155

,

0

1

1

0

m

V

M

E

n

i

n

i

i

B

=

=

=

=

      

]

[

542

,

0

6

]

[

155

,

0

m

B

m

V

M

E

o

B

=

=

=

 

             
                                             



×

+

×

=

B

E

L

B

N

q

K

B

K

6

1

1

 

 

=

0

1

q

89,42

  

[kPa]

 

 



×

×

=

B

E

L

B

N

q

K

B

K

6

1

2

 

 

=

o

q

2

49,61

  

[kPa]

 

=

o

o

q

q

2

1

 

1,80     3 

"0"

Σ

H

i

Σ

V

i

Σ

Q

i

E

B

89,42

49,60

 

 

 

background image

Projekt ściany oporowej żelbetowej 

Leszek Karwacki 

 

WILiŚ   rok 3  sem. V  SZ 

 

16 

Dla wartości obliczeniowych maksymalnych 

=

=

n

i

oi

kNm

M

1

]

[

64

,

52

                            

=

=

=

n

i

kN

G

V

1

1

]

[

22

,

301

 

]

[

195

,

0

1

1

0

m

V

M

E

n

i

n

i

i

B

=

=

=

=

             

]

[

542

,

0

6

]

[

195

,

0

m

B

m

V

M

E

o

B

=

=

=

 

 
 



×

+

×

=

B

E

L

B

N

q

K

B

K

6

1

1

 

 

=

o

q

1

122,58  

[kPa]

 

 



×

×

=

B

E

L

B

N

q

K

B

K

6

1

2

 

 

 

=

0

2

q

62,78  

[kPa] 

 

=

o

o

q

q

2

1

1,95   3

 

 
 

"0"

Σ

H

i

Σ

V

i

Σ

Q

i

E

B

122,58

62,78

 

 
 
 
 
 

 

8.0   Sprawdzenie warunków stanu granicznego nośności 

background image

Projekt ściany oporowej żelbetowej 

Leszek Karwacki 

 

WILiŚ   rok 3  sem. V  SZ 

 

17 

 

8.1  Sprawdzenie równowagi momentów 

 

Nazwa 

obciążenia

Wartość 

charakterystyczna Gk 

[kN]

Powierz

chnia

Ciężar 

[kN/m

3

]

G

k        

[kN]

r

A         

[m]

M

A

(G

k

[kNm]

γγγγ

fmin    

[-

]

G

min        

[kN]

M

A

(G

min

[kNm]

γγγγ

fmax      

[-

]

G

max        

[kN]

M

A

(G

max

[kNm]

G

1

1,39

25,00

34,75

1,13

39,23

0,90

31,28

35,31

1,20

41,70

47,08

G

2

1,11

25,00

27,75

1,63

45,09

0,90

24,98

40,58

1,20

33,30

54,11

G

3

0,72

18,48

13,31

0,46

6,05

0,90

11,98

5,45

1,20

15,97

7,26

G

4

8,58

18,48

158,56

2,27

359,13

0,90

142,70

323,22

1,20

190,27

430,96

G

5

2,22

15,00

16,65

2,27

37,71

0,90

14,99

33,94

1,20

19,98

45,25

251,01

487,23

225,91

438,50

301,22

584,67

438,50

E

I        

[kN]

r         

[m]

M(E

Ik

[kNm]

γγγγ

fmin    

[-

]

E

Imin        

[kN]

M(E

Imin

[kNm]

γγγγ

fmax      

[-

]

E

Imax        

[kN]

M(E

Imax

[kNm]

73,96

−1,60

-118,27

0,90

66,57

-106,44

1,25

92,45

-147,83

73,96

-118,27

66,57

-106,44

92,45

-147,83

b

L

h

B

γ

×

×

×

'

1

'

1

'

1

b

L

h

B

γ

×

×

×

3

3

3

Pr

/

5

5

5

Ps

L

h

B

γ

×

×

×

Pr

/

4

4

4

pPs

h

L

B

γ

×

×

×

p

L

B

×

×

6

6

b

L

h

B

γ

×

×

×

"

1

"

1

"

1

b

L

h

B

γ

×

×

×

'

1

'

1

'

1

b

L

h

B

γ

×

×

×

3

3

3

p

L

B

×

×

6

6

 

 
 

uf

or

M

m

M

×

0

         

,gdzie

 

♦ 

M

W

 = 

118,27

 [kNm]

    M

W

 – 

charakterystyczny moment wywracający

 

♦ 

M

or

  

M

W

   

×

  1.1  =

 

130,09

  [kNm]

      →      M

or

    -   

obliczeniowy  moment 

wywracający

 

♦ 

M

u

 = 487,23 

 [kNm] ,gdzie M

u

 – 

charakterystyczny moment utrzymujący

 

♦ 

M

uf

 = 0.9 

×

 M

u

    ,gdzie  M

uf

  -  

obliczeniowy moment utrzymujący

 

‘ 

      →        M

uf

 = 0.9 × 487,23= 

438,50

[kNm] 

 

uf

or

M

m

M

×

0

    ,gdzie m

0

 = 1.0 

 

•  m

0

 

×

 M

uf

 = 

423,50

 

[kNm] 

•  M

or

 

130,09 [kNm]     

 
 

M

or

 

130,09 

[kNm]

 <  423,50 

[kNm]

 

 

Warunek normowy został spełniony 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

background image

Projekt ściany oporowej żelbetowej 

Leszek Karwacki 

 

WILiŚ   rok 3  sem. V  SZ 

 

18 

8.2  Sprawdzenie równowagi sił poziomych 

 

                        

 

f

t

t

tr

Q

m

Q

×

     

,gdzie:

 

 

• 

=

=

a

tr

E

Q

92,45

 [kN]

 

• 

B

a

f

N

Q

r

tf

×

+

×

=

      

,gdzie:

  

⇒ 

a = 0.45 × 29,00  =  13,05

 [kPa] –  przyjęto adhezję z przedziału, 

 

 

⇒ 

=

r

N

251,01

 [kN]  - charakterystyczne obciążenie pionowe  

⇒ 

4

,

0

=

f

 - 

współczynnik tarcia powierzchni fundamentu o podłoże gruntowe

 

powierzchnia fundamentu chropowata  oparta na gruncie średnio spoisty 

 

    

=

×

+

×

=

25

,

3

05

,

13

4

,

0

01

,

251

tf

Q

142,82  

[kN] 

 

 

f

t

t

tr

Q

m

Q

×

 

 

]

[

82

,

142

9

,

0

]

[

45

,

92

kN

Q

m

kN

Q

f

t

t

tr

×

=

×

=

 

 

]

[

54

,

128

]

[

45

,

92

kN

Q

m

kN

Q

f

t

t

tr

=

×

=

 

 

Warunek normowy został spełniony 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

background image

Projekt ściany oporowej żelbetowej 

Leszek Karwacki 

 

WILiŚ   rok 3  sem. V  SZ 

 

19 

8.3       Nośność pionowa podłoż

                   

8.3.1 Poziom 1 - glina pylasta  

 

                          

1

1

×

fNB

r

Q

m

N

                  

gdzie: 

o

  m = 0,9 x 0,9 = 

0,81   współczynnik dla parametrów 

wyliczanych metodą 

B 

o

 

=

r

N

301,22 

[kN] 

o

 

=

r

T

92,45  

[kN] 

o

 

=

B

e

 

0,175  

[m] 

o

 

=

×

=

)

(

)

(

9

,

0

n

u

r

u

c

c

 

26,1  

[kPa] 

o

 

=

×

=

)

(

)

(

9

,

0

n

B

r

B

γ

γ

 

19,05  

[kN/m

3

] 

o

 

=

×

=

)

(

)

(

9

,

0

n

D

r

D

γ

γ

 

16,63  

[kN/m

3

] 

 
 
      

=

×

=

B

e

B

B

2

3,25 – 2 x 0,175 = 2,90  [m] 

        

=

=

L

L

 

1,0  [m] 

 
     

=

min

D

 

1,0  

[m] 

 
Okre
ślenie współczynników  N

D

, N

C

  oraz N

 

         

=

D

N

4,31                  dla 

o

n

r

94

,

15

9

,

0

)

(

)

(

=

Φ

×

=

Φ

 

     

=

C

N

11,58                dla 

o

n

r

94

,

15

9

,

0

)

(

)

(

=

Φ

×

=

Φ

  

     

=

B

N

0,708                 dla 

o

n

r

94

,

15

9

,

0

)

(

)

(

=

Φ

×

=

Φ

  

         

Wartości przyjęto wg załącznika 1 do PN-81/B-03020 

 
 

Określenie współczynników  i

D

, i

C

  oraz i

B   

(DIN)

 

 

      

=

×

×

×

+

=

φ

cot

)

(r

u

c

B

L

Nr

Tr

i

          

=

i

0,163

 

 

[

o

]

      

      

3

)

7

,

0

1

(

i

i

D

×

=

       

»    

 

=

D

i

0,694  

φ

sin

)

1

(

×

=

B

i

L

i

i

D

D

c

     

»    

 

=

C

i

0,31 

3

)

1

(

i

i

B

=

              

»    

 

=

B

i

0,585      

        
 

×

×

×

×





+

×

×

×

×





+

+

×

×

×





+

×

=

B

r

B

B

D

r

D

D

C

r

u

C

fNB

i

B

N

L

B

i

D

N

L

B

i

c

N

L

B

L

B

Q

)

(

min

)

(

)

(

25

,

0

1

5

,

1

1

3

,

0

1

γ

γ

 

 

[

]

585

,

0

9

,

2

05

,

19

708

,

0

694

,

0

0

,

1

63

,

16

31

,

4

31

,

0

1

,

26

581

,

11

00

,

1

9

,

2

×

×

×

+

×

×

×

+

×

×

×

=

fNB

Q

 

 

=

fNB

Q

484,52 [kN]  

background image

Projekt ściany oporowej żelbetowej 

Leszek Karwacki 

 

WILiŚ   rok 3  sem. V  SZ 

 

20 

1

1

×

fNB

r

Q

m

N

 

  

301,22 kN]     0,81x  484,52 [kN] 

 

301,22  [kN]      

392,464

 [kN]  

 

Warunek normowy  został spełniony. 

 

 

8.3.2  Poziom  2 –  piasek średni   

 

                  

2

2

'

×

fNB

r

Q

m

N

                  

gdzie: 

o

  m = 0,9 x 0,9 = 

0,81   współczynnik dla parametrów 

wyliczanych metodą 

B 

o

 

=

r

T

213,23  

[kN] 

o

 

=

×

=

)

(

)

(

9

,

0

n

u

r

u

c

c

 

0,0  

[kPa] 

o

 

=

×

=

)

(

)

(

9

,

0

n

B

r

B

γ

γ

 

16,25  

[kN/m

3

] 

o

 

=

×

=

)

(

)

(

9

,

0

n

D

r

D

γ

γ

 

19,05  

[kN/m

3

] 

 

       Określenie mimośrodu siły 

r

N

'

 

h = 1,1 [m] < B = 3,25     →   

]

[

366

,

0

3

1

,

1

3

m

h

b

=

=

=

 - 

grunt sypki 

B’ = B + b = 3,25 + 0,366 =  

3,6166 [m] 

 
L’ = L = 

1,0 [m] 

 

γ

×

×

×

+

=

h

L

B

N

N

r

r

'

'

'

=

367,38

  [kN] 

 
 

        

Określenie mimośrodu 

'

B

e

 

oraz

 

'

B

 

                     

'

'

r

rB

B

r

B

N

h

T

e

N

e

×

±

×

=

 

 

                     

=

×

+

×

=

38

,

367

1

,

1

45

,

92

175

,

0

22

,

301

'

B

e

  

0,42 [m]

 

 
                     

=

×

=

'

2

'

'

B

e

B

B

3,25 – 2 x 0,42

 

 = 

2,776

  [m]

 

 
                     

=

min

'

D

 

2,1  [m] 

 
 
 
 

background image

Projekt ściany oporowej żelbetowej 

Leszek Karwacki 

 

WILiŚ   rok 3  sem. V  SZ 

 

21 

Określenie współczynników  N

D

, N

C

  oraz N

 

         

=

D

N

17,08               dla 

o

n

r

34

,

29

9

,

0

)

(

)

(

=

Φ

×

=

Φ

 

     

=

C

N

28,6                 dla 

o

n

r

34

,

29

9

,

0

)

(

)

(

=

Φ

×

=

Φ

  

     

=

B

N

6,77                  dla 

o

n

r

34

,

29

9

,

0

)

(

)

(

=

Φ

×

=

Φ

 

         

Wartości przyjęto wg załącznika 1 do PN-81/B-03020 

 
 
Okre
ślenie współczynników  i

D

, i

C

  oraz i

B   

(DIN)

 

 

      

27

,

673

23

,

213

'

=

=

r

N

Tr

i

          

=

i

0,317 

 

 

[

-

]

        

      

3

)

7

,

0

1

(

i

i

D

×

=

       

»    

 

=

D

i

0,559  

φ

sin

)

1

(

×

=

B

i

L

i

i

D

D

c

     

»    

 

=

C

i

0,3103

 

3

)

1

(

i

i

B

=

              

»    

 

=

B

i

0,419       

 
 

×

×

×

×





+

×

×

×

×





+

×

=

B

r

B

B

D

r

D

D

fNB

i

B

N

L

B

i

D

N

L

B

L

B

Q

)

(

min

)

(

25

,

0

1

'

5

,

1

1

γ

γ

 

 

(

)

[

]

419

,

0

776

,

2

25

,

16

77

,

6

0559

,

0

0

,

1

63

,

16

1

,

1

05

,

19

08

,

17

00

,

1

776

,

2

×

×

×

+

×

×

+

×

×

×

=

fNB

Q

 

 

=

fNB

Q

1281,97 

 [kN] 

 

fNB

r

Q

m

N

×

 

 

 367,38  

[kN]     

0,81x  1281,97 [kN] 

 

367,38   [kN]   <   1038,4   [kN] 

 

Warunek normowy został spełniony 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

background image

Projekt ściany oporowej żelbetowej 

Leszek Karwacki 

 

WILiŚ   rok 3  sem. V  SZ 

 

22 

8.4  Sprawdzenie stateczności uskoku naziomu 

 

Stateczność uskoku naziomu sprawdzono metodę Felleniusa 

 
Do obliczeń przyjęto następujące dane wyjściowe: 

 

  Ustalenie punktu obrotu : 

♦ 

x = 0.25×H =

 

0,8  

[m]

   

♦ 

y = 0.25×H =

 

0,8  

[m]

   

                                           , gdzie: 

H =

 

3,20 

[m]

    

  

  Promień bryły obrotu ściany: 

 

           R =

 

5,85 

[m]

   

- ustalone na podstawie rysunku

  

 

  Szerokość pasków podziału: 

 

b = 0,1

×

×

×

×

 R 

b = 0,1

×

×

×

×

 5,85  =

  

0,585  

[m]

   

 

  Momenty utrzymujące: 

 

=





+

×

×

=

n

i

i

ui

i

i

i

u

c

h

M

1

cos

tg

cos

α

α

α

  

,gdzie: 

⇒  h

i

  –  wysokość bloku 

⇒ 

α

α

α

α

i

  –  kąt nachylenia 

 

    M

u

875,24

+

168,17

1043,41 

[kNm]

   

 

  Momenty wywracające: 

=

×

=

n

i

i

i

o

h

M

1

sin

α

  ,

gdzie:

 

⇒  h

i

  –  wysokość bloku 

⇒ 

α

α

α

α

i

  –  kąt nachylenia 

 

M

o

  = 

630,53 

[kNm]

  

,stąd:

 

 

        

=

=

=

53

,

630

41

,

1043

o

u

M

M

F

1,65 1,5

      

Warunek został spełniony 

background image

Projekt ściany oporowej żelbetowej 

Leszek Karwacki 

 

WILiŚ   rok 3  sem. V  SZ 

 

23 

p = 15,00 [kPa]

R

 =

5

,8

5

 [

m

]

8

0

.0

0

0

80.000

+ 3,20

"o"

P

s

/P

r

φ = 30,24 °]

?  = 16,25 [kN/m3]

?

  = 19,05 [kN/m3]

φ = 15,94 °]

26,1 [ kPa]

G

π

G

π

− 2,10

± 0,00

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

2.9°

8.6°

14.5°

20.5°

27.0°

34.1°

41.7°

2.9°

8.6°

14.5°

20.5°

34.1

°

41.7

°

27.0°

48.

58

.4°

72

.1°

background image
background image

Projekt ściany oporowej żelbetowej 

Leszek Karwacki 

 

WILiŚ   rok 3  sem. V  SZ 

 

25 

7.1.1.  Sprawdzenie stateczności – metoda Felleniusa 

Współczynnik bezpieczeństwa wg Felleniusa należy obliczyć wg wzoru:

                                             

F

dop

1,5

dop

n

i

i

i

n

i

i

i

i

i

i

F

h

C

h

F

+

=

=

=

1

1

sin

cos

tg

cos

α

α

α

α

 

h

bet

h

Ps

h

G

π

π

π

π

γ 

γ 

γ 

γ 

bet

γγγγ

Ps

γγγγ

Gπ

π

π

π

((((n))))

q

h

z

α

α

α

α

sin

α

α

α

α

cos

α

α

α

α

φ

φ

φ

φ

((((n))))

tg

φ

φ

φ

φ

h

z

Gcosα

C

i

(n)

[m]

[m]

[m]

[KN/m

3

][KN/m

3

][KN/m

3

] [kPa]

[ m ]

]

[ -]

[ -]

]

[ -]

Gtgφ

[kPa]

1

0,00

0,00

0,36

25

16,25 19,05

0,0

6,86

-41,7

-0,67

0,75

15,94

0,29

1,46

-4,56

26,10

34,96

2

0,00

0,00

0,84

25

16,25 19,05

0,0

16,00

-34,1

-0,56

0,83

15,94

0,29

3,78

-8,97

26,10

31,52

3

0,00

0,00

1,20

25

16,25 19,05

0,0

22,86

-27,0

-0,45

0,89

15,94

0,29

5,82

-10,38

26,10

29,29

4

0,00

0,00

1,45

25

16,25 19,05

0,0

27,63

-20,5

-0,35

0,94

30,24

0,58

15,09

-9,68

26,10

27,86

5

0,00

0,27

1,38

25

16,25 19,05

0,0

47,31

-14,5

-0,25

0,97

30,24

0,58

26,70

-11,85

26,10

26,96

6

0,00

0,84

0,93

25

16,25 19,05

0,0

64,63

-8,6

-0,15

0,99

30,24

0,58

37,25

-9,66

26,10

26,40

7

0,00

1,00

0,72

25

16,25 19,05

0,0

63,23

-2,9

-0,05

1,00

30,24

0,58

36,81

-3,20

26,10

26,13

8

0,35

0,65

0,80

25

16,25 19,05

0,0

67,82

2,9

0,05

1,00

30,24

0,58

39,48

3,43

0,00

0,00

9

3,20

0,66

0,72

25

16,25 19,05 15,00 219,23

8,6

0,15

0,99

30,24

0,58

126,36

32,78

0,00

0,00

10

0,35

4,19

0,65

25

16,25 19,05 15,00 220,63

14,5

0,25

0,97

30,24

0,58

124,52

55,24

0,00

0,00

11

0,35

4,19

0,42

25

16,25 19,05 15,00 216,24

20,5

0,35

0,94

30,24

0,58

118,08

75,73

0,00

0,00

12

0,35

4,19

0,21

25

16,25 19,05 15,00 197,44

27,0

0,45

0,89

30,24

0,58

102,55

89,64

0,0

0,00

13

0,00

4,07

0,00

25

16,25 19,05 15,00 170,10

34,1

0,56

0,83

30,24

0,58

82,11

95,36

0,0

0,00

14

0,00

3,59

0,00

25

16,25 19,05 15,00 152,49

41,7

0,67

0,75

30,24

0,58

66,37

101,44

0,0

0,00

15

0,00

3,05

0,00

25

16,25 19,05 15,00 133,24

48,7

0,75

0,66

30,24

0,58

51,26

100,10

0,0

0,00

16

0,00

2,26

0,00

25

16,25 19,05 15,00

99,78

58,4

0,85

0,52

30,24

0,58

30,48

84,99

0,0

0,00

17

0,00

1,00

0,00

25

16,25 19,05 15,00

47,88

72,1

0,95

0,31

30,24

0,58

8,58

45,56

0,0

0,00

875,24

630,53

168,17

P

ra

w

a

L

e

w

a

C

i

/cos

α

α

α

α

S

tr

o

n

a

B

lo

k

h

z

Gsinα

 

background image

Projekt ściany oporowej żelbetowej 

Leszek Karwacki 

 

WILiŚ   rok 3  sem. V  SZ 

 

26 

9.0  Obliczenie ściany posadowionej na  palach 
 
9.1.
  

Wyznaczenie nośności pali

 

Zaprojektowano posadowienie na 2 palach prefabrykowanych wbijanych                  
średnicy  0,4 [m]  w układzie kozłowym.   

 
        Pale wciskane 

                

tg

r

N

m

Q

×

                   , gdzie: 

  

• 

 

8

,

0

=

m

    

dla 2  pali

   

• 

 

n

s

p

tg

T

N

m

N

N

+

=

1

                 , gdzie: 

 

 

)

(r

i

pi

pi

p

q

A

S

N

×

×

=

    

- nośność podstawy

      

gdzie:

   

• 

0

,

1

=

p

S

 -

 dla pali prefabrykowanych wbijanych 

 

• 

=

×

Π

=

Π

=

4

4

,

0

4

2

2
p

p

D

A

0,1257 

[m²]

 

•   

)

(

)

(

9

,

0

n

r

q

q

×

=

    

gdzie:

 

]

[

1

,

4009

)

(

kPa

q

n

=

 - 

piasek średni  

I

0,73

 

[-]

         

=

)

(r

q

3608,2 

 

[kPa]

 

 

)

(r

i

Si

Si

S

t

A

S

N

×

×

=

  - 

nośność pobocznicy

 

gdzie:

     

• 

0

,

1

=

S

S

 -

 dla pali prefabrykowanych wbijanych 

 

• 

)

(

)

(

9

,

0

n

r

t

t

×

=

    

gdzie:

 

 

]

[

0

,

84

)

(

kPa

t

n

=

 - 

piasek średni   I

0,73 

[-]

 

=

)

(r

t

75,6 

 

[kPa] 

• 

s

A

 - 

wyliczono dla zadanej głębokości w arkuszu Office Microsoft® Excel 

 

                    

)

(r

n

S

S

n

t

A

S

T

×

×

=

 - 

tarcie negatywne

   

, gdzie:

  

 

• 

)

(

)

(

1

,

1

n

n

r

n

t

t

×

=

    , gdzie: 

glina pylasta    I

0,23

 

[-]

   

  

]

[

0

,

38

)

(

kPa

t

n

=

         

=

)

(r

t

41,8 

[kPa]  

 

piasek średni 

  

I

0,44

 

[-] 

 

  

]

[

0

,

57

)

(

kPa

t

n

=

         

=

)

(r

t

62,7 

[kPa]

 

background image

Projekt ściany oporowej żelbetowej 

Leszek Karwacki 

 

WILiŚ   rok 3  sem. V  SZ 

 

27 

n

S

n

t

A

T

×

=

     

, gdzie:

 

=

×

×

Π

=

×

×

Π

=

4

,

6

4

,

0

i

S

h

D

A

8,04  

[m²]

 

                               

)

(

)

(

n

n

r

n

t

t

=

     

,gdzie: 

 

                               

]

[

10

)

(

kPa

t

n

n

=

  - torf  

=

)

(r

n

t

10 

[kPa]

 

 
 
 
Interpolacja linowa q – no
śności podstawy 

 
      

Grunty niespoiste      

 

                     Piasek średni 

 

  
  

Wyznaczenie poziomu interpolacji  piasku średniego   

   

=

×

+

×

+

×

+

×

=

=

26

,

10

00

,

6

60

,

4

87

,

9

2

,

1

05

,

18

50

,

0

17

,

21

10

,

1

65

,

0

65

,

0

3

1

γ

γ

Z

i

i

Z

h

h

4,54 

[m]

      

 
 

  

=

×

=

×

=

4

,

0

4

,

0

10

10

m

D

D

m

h

O

c

 10,0  

[m]

   

 

 

=

*

)

(r

q

3608,2 

[kPa] – 

wartość maksymalna osiągnięta po 10,0 [m]  poniżej poziomu 

interpolacji  

 
 

                  

(

)

0

,

10

2

,

3608

54

,

4

*

)

(

)

(

×

=

×

+

=

C

r

I

z

r

h

q

h

h

q

   

     

                

=

)

(r

q

1639,69 

[kPa]   –    

strop warstwy nośnej –    piasek gruby i średni

 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

background image

Projekt ściany oporowej żelbetowej 

Leszek Karwacki 

 

WILiŚ   rok 3  sem. V  SZ 

 

28 

Interpolacja linowa t  - nośności pobocznicy  

 

             

Grunty niespoiste

 

 

                

Piasek średni 

             

=

c

h

5,0  

[m]

    

=

*

)

(r

q

75,6  

[kPa] 

 

            

=

i

h

4,54

[m]

    

=

)

(r

q

68,64 

[kPa]

  

– strop warstwy nośnej -  P

r/s 

 

 

Interpolacja linowa t

 

 

          

Grunty spoiste

 

 

                

Glina pylasta  

            

=

c

h

5,0  

[m]

                

=

*

)

(r

q

41,8 

[kPa] –   

maksymalna wartość

   

            

=

i

h

1,0  

[m]

              

=

)

(r

q

8,36 

[kPa]  –   

poziom posadowienia

 

            

=

i

h

2,1   

[m]

              

=

)

(r

q

17,55  

[kPa]  –   

spong gliny pylastej

 

 

 

         Grunty sypkie  

 

            Piasek średni  

=

×

+

×

×

=

=

7

,

2

2

,

1

87

,

9

5

,

0

00

,

18

17

,

21

1

,

1

65

,

0

65

,

0

3

1

γ

γ

Z

i

i

Z

h

h

2,0 

[m]

      

 

             

=

c

h

5,0  

[m]

         

=

*

)

(r

q

62,7 

[kPa]   –   

maksymalna wartość

   

            

=

i

h

2,0  

[m]

        

=

)

(r

q

25,0  

[kPa]     –   

strop piasku drobnego

 

          

=

i

h

3,7  

[m]

       

=

)

(r

q

46,4  

[kPa]  –   

spong piasku drobnego

 

 

 

Model pracy układu pali  w gruncie 

pal 

wciskany

pal 

wyciągany

60

60

380

G

π

G

π

P

d

T

P

s

/P

r

t

nT

t

P

r/g

t

P

r/g

t

nT

t

nG

π

 +

t

nPd

t

G

π

 +

t

Pd

q

P

r/g

 

 

Nośność na wciskanie  dla danej głębokości wyliczono i zestawiono 
wyniki w arkuszu kalkulacyjnym Microsoft ®Office  Excel . 

background image

Projekt ściany oporowej żelbetowej 

Leszek Karwacki 

 

WILiŚ   rok 3  sem. V  SZ 

 

29 

Rysunek z interpolacją wartości nośności pali 

p = 15,00 [kPa]

+ 3,20

− 10,20

− 3,80

− 2,10

± 0,00

− 14,00

2,60 m p.p.t. - ZWG

ZASYP

P

s

/P

r

φ = 35,10 °]

?  = 18,58 [kN/m3]

G

π

G

π

?

  = 21,17 [kN/m3]

φ = 17,710 °]

29,00 [ kPa]

E

0

 = 

26,50 [ MPa]

I

L

 = 

0,23 [ -]

P

s

? = 18,05 [kN/m3]

?' = 9,87 [kN/m3]
φ = 32,60 °]

E

0

 = 

68,00 [ MPa]

I

D

 = 

0,44 [ -]

T

φ = 5,0 °]

?'  = 6,00 [kN/m3]

E

0

 = 

1,50 [ MPa]

φ = 34,41 °]

?'  = 10,26 [kN/m3]

E

0

 = 

115,00 [ MPa]

I

D

 = 

0,73 [ -]

P

s

I

L

 = 

0,75 [ -]

I

D

 = 

0,80 [ -]

t

n

 =8,36

 [kpa]

t

n

 = 17,55 

 [kpa]

t

n

 =25,0

 [kpa]

t

n

 =46,4

 [kpa]

q =1639,69

 [kpa]

q =3608,2

 [kpa]

t =68,64 

[kpa]

t =75,6

 [kpa]

q =3008,2

 [kpa]

 

background image

Projekt ściany oporowej żelbetowej 

Leszek Karwacki 

 

WILiŚ   rok 3  sem. V  SZ 

 

30 

 

Zestawienie nośności pali wciskanych  

 
 

q

(r) 

[kPa]

S

p

Np [kN]

t

(r)

[kPa] h

i [m]

S

si

N

si [kN]

N

s [kN]

T

n [kN]

N

t  [kN]

Ntg [kN]

mN

tg [kN]

1,00

poziom 

posadow.

0,00

-8,36

2,10

Gp

p

p

p

1,10

-17,55

1,10

1,10

-19,70

-19,70

2,10

P

ś

1,10

-25,00

0,00

1,10

0,00

0,00

-19,70

3,80

P

ś

2,80

-46,40

1,70

1,10

-109,04

-109,04

-19,70

10,20

T

9,20

-10,00

6,40

1,10

-88,47

-217,20

10,20

P

ś

9,20

1639,69

1,00

206,05

44,08

0,00

1,00

0,00

0,00

-217,20

-11,15

-11,152

-8,922

11,00

P

ś

10,00

1926,50

1,00

242,09

51,81

0,80

1,00

52,09

52,09

-217,20

76,97

76,975

61,580

12,00

P

ś

11,00

2287,30

1,00

287,43

58,26

1,00

1,00

73,21

125,30

-217,20

195,53

195,526

156,421

13,00

P

ś

12,00

2648,00

1,00

332,76

64,45

1,00

1,00

80,99

206,29

-217,20

321,84

321,843

257,474

14,00

P

ś

13,00

3008,70

1,00

378,08

64,45

1,00

1,00

80,99

287,28

-217,20

448,16

448,160

358,528

15,00

P

ś

14,00

3369,40

1,00

423,41

64,45

1,00

1,00

80,99

368,27

-217,20

574,48

574,477

459,582

16,00

P

ś

15,00

3608,20

1,00

453,42

64,45

1,00

1,00

80,99

449,26

-217,20

685,48

685,476

548,381

17,00

P

ś

16,00

3608,20

1,00

453,42

64,45

1,00

1,00

80,99

530,25

-217,20

766,47

766,466

613,173

18,00

P

ś

17,00

3608,20

1,00

453,42

64,45

1,00

1,00

80,99

611,24

-217,20

847,46

847,456

677,965

19,00

P

ś

18,00

3608,20

1,00

453,42

64,45

1,00

1,00

80,99

692,23

-217,20

928,45

928,447

742,757

20,00

P

ś

19,00

3608,20

1,00

453,42

64,45

1,00

1,00

80,99

773,22

-217,20

1009,44

1009,437

807,550

Nośnośc pobocznicy

Nośność pala,   m=0,8 - 2 pale

Rzędna 
[mppt]

Warstwa 

Długość 
pala 
[m]

Nośność podstawy

 

 
 

Przyjęto pale o  długości 13,0 [m]  
Zestawienie no
śności:  

 

 

N

 

=

   

448,16 

 [kN]   

  

N

tg 

 

 

=

 

448,16 

  [kN]   

  

x

 N

tg 

 

=

 

 

358,52

  [kN]  

background image

Projekt ściany oporowej żelbetowej 

Leszek Karwacki 

 

WILiŚ   rok 3  sem. V  SZ 

 

31 

  Pale wyciągane 
 

                             

W

W

N

m

Q

×

                   

gdzie:

  

                 

)

(r

i

Si

W

i

W

t

A

S

N

×

×

=

        

gdzie:

 

6

,

0

=

W

i

S

 

dla pali prefabrykowane wbijane 

 

 

i

S

h

D

A

×

×

Π

=

 

)

(

)

(

9

,

0

n

r

t

t

×

=

    

gdzie:

 

 

  piasek średni I

0,73 

[-]

 

         

]

[

0

,

84

)

(

kPa

t

n

=

         

=

)

(r

t

75,6

 

 

[kPa] 

 

glina pylasta    I

0,23 

[-]

 

  

]

[

0

,

38

)

(

kPa

t

n

=

         

=

)

(r

t

41,8

 

 

[kPa] 

 

piasek średni

  

I

0,44

 

[-] 

 

  

]

[

0

,

57

)

(

kPa

t

n

=

         

=

)

(r

t

62,7 

[kPa]

 

 

 

 

Nie  zamieszczono  interpolacji  nośności  w  glinie  pylastej  i  piasku  drobnym  gdyż  jest 

zmienia  się  ona  w  taki  sam  sposób  jak  tarcie  negatywne  dla  pali  wciskanych  w  tych 
gruntach. Zastało ono jedynie przemno
żone przez odpowiednie współczynniki w programie 
kalkulacyjnym Excel   

 

Nośność  na  wyciąganie    dla  danej  głębokości  wyliczono  i 
zestawiono 

wyniki 

arkuszu 

kalkulacyjnym                            

Microsoft ®Office  Excel . 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

background image

Projekt ściany oporowej żelbetowej 

Leszek Karwacki 

 

WILiŚ   rok 3  sem. V  SZ 

 

32 

Zestawienie nośności pali wyciąganych  

 
 

t

(r)

[kPa]

h

i [m]

S

wi

N

si [kN]

N

s [kN]

T

n [kN]

N

t  [kN]

Ntg [kN]

mN

tg [kN]

1,00

poziom 

posadow.

0,00

2,10

Gp

p

p

p

1,10

14,36

1,10

0,60

11,91

11,91

2,10

Pś

1,10

20,45

0,00

0,60

0,00

0,00

11,91

3,80

Pś

2,80

37,96

1,70

0,60

48,66

48,66

11,91

10,20

T

9,20

-10,00

6,40

1,00

-80,42

-19,86

10,20

Pś

9,20

44,08

0,00

0,60

0,00

0,00

-19,86

-19,86

-19,861

-15,889

11,00

Pś

10,00

51,81

0,80

0,60

31,25

31,25

-19,86

11,39

11,390

9,112

12,00

Pś

11,00

58,26

1,00

0,60

43,93

75,18

-19,86

55,32

55,317

44,254

13,00

Pś

12,00

64,45

1,00

0,60

48,59

123,77

-19,86

103,91

103,911

83,129

14,00

Pś

13,00

64,45

1,00

0,60

48,59

172,37

-19,86

152,51

152,505

122,004

15,00

Pś

14,00

64,45

1,00

0,60

48,59

220,96

-19,86

201,10

201,099

160,880

16,00

Pś

15,00

64,45

1,00

0,60

48,59

269,55

-19,86

249,69

249,694

199,755

17,00

Pś

16,00

64,45

1,00

0,60

48,59

318,15

-19,86

298,29

298,288

238,630

18,00

Pś

17,00

64,45

1,00

0,60

48,59

366,74

-19,86

346,88

346,882

277,506

19,00

Pś

18,00

64,45

1,00

0,60

48,59

415,34

-19,86

395,48

395,476

316,381

20,00

Pś

19,00

64,45

1,00

0,60

48,59

463,93

-19,86

444,07

444,070

355,256

Rzędna 
[mppt]

Warstw

Długość 
pala [m]

Nośnośc pobocznicy

Nośność pala,   m=0,8 - 2 pale

 

 

Przyjęto pal o długości 13 [m]     
  
Zestawienie no
śności:

 

 

N

 

=

   

152,5 

  [kN]   

 

  

N

tg 

 

 

=

 

152,5 

[kN]

    

 

  

x

 N

tg 

 

=

 

 

122,0 

  [kN]    

background image

Projekt ściany oporowej żelbetowej 

Leszek Karwacki 

 

WILiŚ   rok 3  sem. V  SZ 

 

33 

9.3     Sprawdzenie nośności pala  
 
       Pale wciskane
  

 

       

=

*

t

Q

325,1  [kN] – 

maksymalne obciążenie  1  pala ( na 1 metr) na wciskanie

  

w

yliczone w programie RM-Win przy przyjęciu sztywnego oczepu  

 

            

=

tg

N

448,16   [kN]   - 

nośność pala na wciskanie 

 

                                                 

tg

r

N

m

Q

×

   

 

                                 

]

[

16

,

448

8

,

0

]

[

1

,

325

kN

kN

×

 

 
                                  325,1 
 

[kN]

     

358,52   

[kN]

    

 

  
                          
                                  Warunek no
śności pali wciskanych spełniony 
 
            
 
       Pale wyci
ągane 

 

       

=

*

t

Q

23,8   [kN] – 

maksymalne obciążenie  1  pala ( na 1 metr) na wyciąganie 

 

w

yliczone w programie RM-Win przy przyjęciu sztywnego oczepu  

 
            

=

tg

N

152,5  [kN]   - 

nośność pala na wyciągnie 

 

 

                                                 

tg

r

N

m

Q

×

   

 

                                 

]

[

5

,

152

8

,

0

]

[

8

,

23

kN

kN

×

 

 
                              

23,8

  [kN]     

122,0

 [kN]    

  

       Warunek nośności pali wyciąganych spełniony