Gliwice, 19 listopad 2014
Katedra Geotechniki i Dróg
Wydział Budownictwa
Politechnika Śląska
Gliwice, 19 listopad 2014
Katedra Geotechniki i Dróg
Wydział Budownictwa
Politechnika Śląska
Konsultacje (nr)
Wymagany postęp realizacji projektu
1.
03.12.2014
•
Opis zadanej technologii wykonywania pali
•
Warunki gruntowo – wodne i przyjęcie geometrii
posadowienia pośredniego
•
Zestawienie obciążeń
•
Ustalenie wartości q i t
2.
10.12.2014
•
Nośność pojedynczego pala
3.
17.12.2014
•
Nośność grupy pali
4.
07.01.2015
•
Nośność pojedynczego pala obciążonego siłą poziomą
5.
14.01.2015
•
Wymiarowanie zbrojenia pali i oczepu
•
Rysunek zbrojenia pali i oczepu
6.
21.01.2015
•
Oddanie projektu
•
Sprawdzian pisemny – wiedza z zakresu projektu
7. (28.01.2015)
Zaliczenie
Pale wiercone w rurze osłonowej
Pale CFA
Główne zalety:
Przenoszenie bardzo dużych
obciążeń pionowych, poziomych i
momentów zginających
Możliwość kontroli warunków
gruntowych
Brak wstrząsów podczas realizacji
robót
Wykonywanie pali do długości 50 m
Przykłady pali przemieszczeniowych:
Pale Vibro
Pale Franki
Główne zalety:
Metoda bezurobkowa
Szybkość wykonywania robót
Możliwość wykonywania pali nachylonych
Możliwość oszacowania nośności w trakcie wykonywania robót
Wady:
Drgania i hałas towarzyszące wykonywaniu robót
Trudność ze zmianą długości pala w trakcie jego pogrążania
opis warunków gruntowo – wodnych
opis technologii wykonania pali
przyjęcie ilości pali oraz ich wymiarów
przyjęcie geometrii oczepu
Pale należy zagłębiać w grunt nośny na głębokość równą:
co najmniej 1,0 m dla gruntów zagęszczonych i zwartych,
2,0 m dla gruntów średnio zagęszczonych oraz półzwartych i twardoplastycznych.
Jeżeli nośność podstawy stanowi ponad połowę nośności całego pala musi on być
zagłębiony co najmniej na 1,5 m w nośnej warstwie (nie dotyczy podłoża skalnego).
Przy podłożu uwarstwionym, gdzie występują na przemian grunty niespoiste i spoiste,
należy dążyć do tego, aby podstawa pala znajdowała się w warstwie gruntu niespoistego
co najmniej 2,5xD
p
ponad stropem warstwy gruntu spoistego.
Jeżeli pod warstwami nośnymi gruntu występują grunty dużej miąższości w stanie
miękkoplastycznym lub grunty organiczne między ich stropem a podstawą pala należy
pozostawić warstwę o grubości co najmniej 5xD
p
.
Liczbę pali, kształt i wymiary przyjmuje się zgodnie z następującymi zasadami:
Pod ławami fundamentowymi pale rozmieszcza się w dwóch rzędach, pod stopami
słupów stosuje się minimum 2 pale.
Najmniejsze
odstępy między palami 3÷4 średnice, największe 8 średnic.
Odległość osi pali żelbetowych od skraju podpory palowej powinna być większa niż
połowa średnicy + (15÷30) cm.
Wysokość oczepów palowych pod słupy zaleca się przyjmować (0,7÷1,4) m i równa
nie mniej niż połowę osiowego rozstawu pali.
W naszym projekcie przyjmujemy:
NARYSOWAĆ: Schemat posadowienia
wysokość oczepu H
st
= 1,5m
głębokość posadowienia D = 2,0m
słup o przekroju kwadratowym 0,5x0,5m
4 pale fundamentowe
Obciążenie obliczeniowe Qr działające wzdłuż pala powinno spełniać warunek:
m – współczynnik korekcyjny przyjmowany zgodnie z PN-83/B-02482 Pkt. 2.1.
w zależności od liczby przyjętych pali
N – obliczeniowa nośność pala
Obliczenie obciążenia Qr działającego na pal
Q’=Q + Q
słup
+ Q
oczep
+ Q
zasypka
Q – zadane obciążenie pionowe
Q
słup
= V
słupa
x
betonu
x
współczynnik (zgodnie z PN-82/B-02001 wynosi 1.1)
Q
oczep
= V
oczepu
x
betonu
x
współczynnik (zgodnie z PN-82/B-02001 wynosi 1.1)
Q
zasypka
= V
zasypki
x
zasypki
x
współczynnik (zgodnie z PN-82/B-02001 wynosi 1.2)
N
m
Q
r
Obliczenie obciążenia Qr działającego na pal
n – liczba pali
Q
pal
- V
pala
x
betonu
x
współczynnik
(zgodnie z PN-82/B-02001 wynosi 1.1)
x
i
, y
i –
współrzędne środka przekroju pala „i”
2
2
min
max/
'
i
i
i
i
pal
r
y
y
Mx
x
x
My
Q
n
Q
Q
0
min
r
Q
WARUNEK decyduje o sprawdzeniu
nośności pala na wyciąganie
si
r
i
si
p
r
p
s
p
t
A
t
S
A
q
S
N
N
N
)
(
)
(
si
r
i
w
si
w
A
t
S
N
)
(
Obliczeniowa nośność pala wciskanego wynosi:
Obliczeniowa nośność pala wyciąganego wynosi:
gdzie:
q
(r)
– jednostkowa, obliczeniowa wytrzymałość gruntu pod podstawą pala,
t
i
(r)
– jednostkowa, obliczeniowa wytrzymałość gruntu wzdłuż pobocznicy pala
w obrębie warstwy i,
A
p
– pole podstawy pala, uwzgledniające technologię wykonania, ewentualne
poszerzenie podstawy i rodzaj gruntu,
A
s
– pole pobocznicy pala w obrębie warstwy i, uwzgledniające technologię
wykonania,
S
p
, S
si
, S
si
w
– współczynniki technologiczne przyjmowane wg tab. 4 PN, w
zależności od rodzaju pala i sposobu jego wykonania.
Uwaga: Dla pali CFA współczynniki przyjmować równe 1,0. Pale CFA liczymy jak pale
wiercone z głowicą pokrętną. Pale Franki – należy zwrócić uwagę na
zmianę pola powierzchni i długości pala wzdłuż której oblicza się tarcie
na pobocznicy.
Przy obliczaniu nośności pala wartości q i t należy wziąć pod uwagę warunki
gruntowo – wodne zadane w ćwiczeniu projektowym.
Możliwe jest wystąpienie kombinacji kilku przypadków
obliczeniowych
W zależności od warunków gruntowo – wodnych i występujących przypadków
obliczeniowych na tym etapie obliczeń dobierany jest poziom interpolacji
(poziom zastępczy terenu).
W stosunku do poziomu interpolacji obliczana jest głębokość krytyczna.
Wartości q oraz t należy wyznaczyć analitycznie i graficznie (rysunki w skali)
Przy obliczaniu nośności pala wartości q i t nie ulegają zmianie i należy je
interpolować od pierwotnego poziomu terenu w następujących przypadkach:
w przypadku przewarstwienia ośrodka gruntowego, w którym zagłębiony jest
pal, warstwą lub warstwami gruntu słabego, o miąższości < 0,5 m,
jeżeli powyżej poziomu pierwotnego wykonano nasyp budowlany,
jeżeli wykonano wykop w gruncie nośnym.
Interpolacja q i t
dla pali wciskanych
(rys. 5 a, d, f)
– komentarz do PN
wg [5]
Przy obliczaniu nośności pala wartości q i t ulegają zmianie i należy je
interpolować od zastępczego poziomu terenu w następujących przypadkach:
w przypadku przewarstwienia ośrodka gruntowego, w którym zagłębiony jest
pal, warstwą lub warstwami gruntu słabego, o miąższości > 0,5 m,
jeżeli powyżej poziomu pierwotnego znajduje się grunt nienośny lub świeży
nasyp.
Interpolacja q i t
dla pali wciskanych
(rys. 5 b c, e)
–komentarz do PN wg
[5]
Poziom interpolacji wyznacza się stosując zastępczą
wysokość naziomu h
z
, pozwalającą uwzględnić występujące
w poziomie stropu gruntu nośnego naprężenia pierwotne od
zalegających nad nimi gruntów nośnych.
gdzie:
’ – wartość charakterystyczna ciężaru objętościowego
gruntu nośnego z uwzględnieniem wyporu wody,
’
i
– wartość charakterystyczna ciężaru objętościowego
gruntu z uwzględnieniem wyporu wody w warstwie „i”,
zalegającej nad stropem gruntu nośnego,
h
i
– miąższość gruntu warstwy „i” zalegającej nad
stropem gruntu nośnego,
0,65 – współczynnik korekcyjny.
Interpolacja q i t dla pali
wciskanych (rys. 5i)
–komentarz do PN wg [5]
gdzie:
– współczynnik materiałowy gruntu wg pkt. 3.2 PN-81/B-03020,
q – jednostkowy, graniczny opór gruntu pod podstawą pala.
q
q
m
r
)
(
9
,
0
m
si
r
i
si
p
r
p
s
p
t
A
t
S
A
q
S
N
N
N
)
(
)
(
Jeżeli podstawa pala znajduje się w gruntach innych niż niespoiste w stanie średnio
zagęszczonym lub zagęszczonym, głębokość krytyczna wynosi 10m. Wartości q nie zależą
od średnicy pala a po przekroczeniu głębokości krytycznej osiągają stałe wartości.
Wartości q zestawione w tab. 1 PN, przyjęto dla głębokości krytycznej h
c
=10,0 m i
większej oraz dla średnicy podstawy D
0
=0,4 m.
Dla prefabrykowanych pali kwadratowych wyznacza się średnicę zastępczą przekroju
kołowego równą:
Dla głębokości mniejszych niż h
c
wartości q należy wyznaczać przez interpolację liniową.
a
D
2
Jeżeli podstawa pala znajduje się w gruntach niespoistych średnio zagęszczonych i
zagęszczonych należy uwzględnić wpływ średnicy podstawy na q i h
c
– rys. 1.
Gdy średnica podstawy
D
i
> D
0
=0,4 m
wówczas dla głębokości krytycznej h
ci
wynosi:
(7)
Dla pali wierconych głębokość krytyczną określoną
zgodnie ze wzorem (7) zwiększa się o 30%.
Dla zagłębienia h
c
< h < h
ci
wartości q
i
należy
interpretować liniowo.
Proszę narysować w projekcie!
0
D
D
h
h
i
c
ci
m
h
h
ci
ci
2
,
11
4
,
0
5
,
0
10
Średnica pala wynosi:
D
i
=0,5m >D
0
=0,4m
Głębokość (mierzona od poziomu interpolacji) na której znajduje się podstawa pala
wynosi:
8,5 m<h
c
=10m
Podstawa pala znajduje się w warstwie zagęszczonego żwiru (Ż, I
D
=0,7) –
należy
uwzględnić wpływ średnicy na q oraz hc
kPa
q
5340
33
,
0
2650
03
.
0
5100
D
i
> D
0
=0,4 m
a więc:
0
D
D
h
h
i
c
ci
kPa
q
q
D
D
q
q
i
i
i
i
4776
5
,
0
4
,
0
5340
0
kPa
qi
4776
m
h
ci
2
,
11
kPa
q
q
q
q
r
r
m
r
3654
4060
9
,
0
(8)
gdzie:
– współczynnik materiałowy gruntu wg pkt. 3.2 PN-81/B-03020,
t – jednostkowy, graniczny opór gruntu wzdłuż pobocznicy pala.
9
,
0
m
t
t
m
r
)
(
Wartości t zestawione w tab. 2 PN, przyjęto dla
głębokości krytycznej h
c
= 5,0 m i większej.
Dla głębokości mniejszych niż h
c
wartości t należy
wyznaczać przez interpolację liniową – rys. 2.
Wartości t przyjmuje się bez względu na średnicę
pala.
Rys. 2
Proszę narysować w
projekcie!
si
r
i
si
p
r
p
s
p
t
A
t
S
A
q
S
N
N
N
)
(
)
(
W obliczeniach nośności pala należy uwzględnić
możliwość wystąpienia tarcia negatywnego,
wywołanego osiadaniem gruntu względem
trzonu pala, zmniejszającego jego całkowitą
nośność, wówczas gdy:
pal jest wprowadzony w warstwy nośne
przez warstwy gruntów
nieskonsolidowanych lub luźno usypanych
(np. torfy, namuły, grunty spoiste o I
L
0,75,
grunty niespoiste o I
D
0,2 i świeże nasypy) –
wartości wg tab. 3 PN:
•
t = 10kPa
•
m
= 1,1
przewidywane jest dodatkowe obciążenie
naziomu względnie odwodnienie gruntu
zalegającego wokół pala.
Schemat obliczenia nośności pala
wciskanego [5]
Nośność fundamentów na palach należy obliczać przenosząc całe obciążenie
fundamentu
wraz z jego ciężarem własnym wyłącznie na pale, bez udziału
oczepu zwieńczającego pale.
Nośność grupy pali równa się sumie nośności pali pojedynczych,
niezależnie od ich rozstawu, w następujących przypadkach:
pale
opierają się na skale,
dolne
końce pali są wprowadzone na głębokość co najmniej 1,0 m w
zagęszczone grunty gruboziarniste oraz piaski grube lub grunty spoiste
zwarte,
pale
wbijane są bez wpłukiwania w piaski zagęszczone lub średnio
zagęszczone.
W gruntach jednorodnych można przyjąć, że
granice strefy naprężeń powstających w gruncie
dookoła każdego pala są wyznaczone powierzchnia
kołowego stożka ściętego, którego tworząca jest
nachylona do osi pala pod katem α, zależnym od
rodzaju gruntu - rys. 6
Kat α należy przyjmować wg tab. 7 PN-83/B-02482.
Promień podstawy strefy naprężeń R oblicza się
według wzoru:
tg
h
D
R
2
Rys. 6
W gruntach uwarstwionych granice strefy
naprężeń w otoczeniu pala należy przyjmować
wg rys. 7 zakładając, że tworząca stożka jest
linią łamaną.
Tworząca prowadzi się od stropu najwyższej
warstwy przenoszącej obciążenie pala.
Promień strefy naprężeń wynosi:
i
i
tg
h
D
R
2
Rys. 7
Przy palach wyciąganych granice strefy
naprężeń wokół pala przedstawiają się jak
na rys. 8.
Promień R koła ograniczającego strefę
naprężeń w poziomie powierzchni terenu
można wyznaczyć w sposób przybliżony
wg wzoru:
(12)
2
1
,
0
D
h
R
Rys. 8
Jeżeli przyjęty rozstaw pali powoduje zachodzenie na siebie stref
naprężeń od poszczególnych pali, wówczas ich nośność wyznacza się wg
zmodyfikowanych wzorów (2) i (3):
(13)
(14)
gdzie:
m
1
–współczynnik redukcyjny, którego wartość przyjmuje się z tab. 8 PN, w
zależności od stosunku
W przypadku możliwości wystąpienia tarcia ujemnego należy zwrócić uwagę,
że wartość obciążenia pochodząca od tarcia ujemnego nie może być większa
od ciężaru osiadających warstw gruntu w obrębie grupy pali.
si
r
i
si
p
r
p
s
p
t
A
t
S
m
A
q
S
N
N
N
)
(
1
)
(
si
r
i
w
si
w
A
t
S
m
N
)
(
1
R
r
Kryterium sztywności:
pale sztywne, jeżeli h
1,5 h
S
pale wiotkie, jeżeli h
3 h
S
pale pośrednie, jeżeli 1,5 h
S
h
3 h
S
Zagłębienie sprężyste pala h
S
[m] wynosi:
(32)
gdzie:
h – zagłębienie pala w gruncie (względem spodu oczepu) – długość pala [m]
EJ – sztywność giętna pala [kN/m3]
k
x
– współczynnik podatności bocznej gruntu [kN/m3]
D – średnica lub szerokość pala mierzona prostopadle do kierunku działania siły
poziomej [m]
n̅ – wykładnik potęgi, równy:
n̅ = 0 dla gruntów spoistych prekonsolidowanych
n̅ = 1 dla gruntów spoistych normalnie skonsolidowanych i gruntów niespoistych
4
4
n
n
x
S
h
D
k
EJ
h
Sprawdzenie jak dla
pali sztywnych i dla
pali wiotkich
Współczynnik podatności bocznej gruntu k
x
Dla pali zagłębionych w gruntach organicznych k
x
= 0
Dla pali o średnicy 0,2 m
D
1,8 m, zagłębionych w:
gruntach niespoistych o I
D
0,2 wynosi:
(40)
gruntach spoistych o I
L
0,75 wynosi :
(41)
gdzie:
I
D
– stopień zagęszczenia gruntu (w obliczeniach równy maksymalnie 0,8)
I
L
– stopień plastyczności gruntu
D – średnica lub szerokość (w obliczeniach równa maksymalnie 1,0 m)
u
(n)
– wartość charakterystyczna ciężaru objętościowego gruntu (bez uwzględnienia
wyporu wody)
S
n
– współczynnik przyjmowany w zależności od rodzaju pali wg tab. 11
Dla podłoża uwarstwionego końcową wartość kx obliczmy jako średnią ważoną (waga –
miąższość warstwy). Obliczony współczynnik k
x
[MPa]
odpowiada naprężeniu, które
pozwala na przemieszczenie
głowicy pala o 1,0 m
D
I
I
S
k
n
D
D
n
x
)
(
2
)
150
225
750
(
n
L
x
S
D
I
k
)
1
(
9600
W obliczeniach stanu granicznego nośności wartość obliczeniowa siły
poziomej powinna spełniać warunek:
(33)
gdzie:
H
r
– obliczeniowa siła pozioma równa w projekcie:
n – liczba pali
H
f
– obliczeniowa nośność boczna gruntu
m – współczynnik korekcyjny, którego wartość
wynosi:
m = 0,8 przy posadowieniu pali w gruntach
niespoistych,
m = 0,7 przy posadowieniu pali w gruntach spoistych.
2
2
2
1
n
T
n
T
H
r
f
r
H
m
H
Obliczeniowa
nośność boczna gruntu jednorodnego równa się:
(34)
gdzie:
N
q
N
c
– współczynniki nośności odczytywane z nomogramów na rys. 19 i 20, w
zależności od wartości obliczeniowej kąta tarcia wewnętrznego gruntu
F
u
(r)
i
stosunku
i
q
i
c
– współczynniki uwzględniające wysokość zaczepienia siły nad poziomem
terenu,
odczytywane z nomogramów na rys. 23, w zależności
od stosunku
(35)
b
q
b
c
– współczynniki uwzględniające wpływ szerokości pala, odczytywane z
nomogramów na rys. 21 i 22,
D
1
– szerokość przekroju pala, mierzona w kierunku równoległym do kierunku
działania siły
D
h
h
h
H
c
c
c
r
u
q
q
q
r
f
S
i
N
h
D
c
S
i
N
h
D
H
)
(
2
)
(
q
q
D
D
S
b
1
1
c
c
D
D
S
b
1
1
Obliczeniowa wartości parametrów geotechnicznych:
(36)
gdzie:
u
(r)
– wartość obliczeniowa kata tarcia wewnętrznego gruntu
u
(n)
– wartość charakterystyczna kata tarcia wewnętrznego gruntu
c
u
(r)
– wartość obliczeniowa spójności gruntu
c
u
(n)
– wartość charakterystyczna spójności gruntu
u
(r)
– wartość obliczeniowa ciężaru objętościowego gruntu
u
(n)
– wartość charakterystyczna ciężaru objętościowego gruntu (bez
uwzględnienia wyporu wody)
S
n
– współczynnik przyjmowany w zależności od rodzaju pali wg tab. 11
)
(
)
(
9
,
0
n
n
r
S
)
(
)
(
8
,
0
n
n
r
S
F
F
)
(
)
(
5
,
0
n
u
r
u
c
c
Parametry gruntowe (charakterystyczne i obliczeniowe) należy
zestawić tabelarycznie na początku projektu
wg PN-81/B-03020: I
D
, I
L
,
,
, c,
, M
0
, E
0
Schemat pracy pala sztywnego
Grunt uwarstwiony – przy zaleganiu najsłabszej warstwy gruntu od powierzchni
terenu do głębokości co najmniej h/3 obliczenia przeprowadza się jak dla gruntu
jednorodnego, przyjmując parametry k
x
N
q
N
c
b
q
b
c
F
u
(r)
c
u
(r)
g
u
(r)
warstwy
najsłabszej.
W pozostałych przypadkach do obliczeń należy przyjmować średnie ważone
wartości tych parametrów w zależności od miąższości i wytrzymałości
poszczególnych warstw.
W projekcie uwzględnić punkt
przyłożenia siły do grupy pali!
Przemieszczenie osi pala sztywnego w poziomie powinno spełniać warunek:
(36)
Przy głowicy utwierdzonej (jak w projekcie) wynosi (tab. 12):
w gruntach niespoistych:
w gruntach spoistych:
Wartość charakterystyczna siły poziomej H
n
- w projekcie:
Wysokość zaczepienia siły poziomej nad obliczeniowym poziomem terenu h
H
-
w projekcie przyjmowana zgodnie z rysunkiem:
cm
y
y
d
0
,
1
0
x
n
k
h
H
y
2
0
2
x
n
k
h
D
H
y
0
2
,
1
r
n
H
H
Przemieszczenie osi pala wiotkiego w poziomie powinno spełniać warunek:
(47)
Przy głowicy utwierdzonej (jak w projekcie) wynosi:
(46)
Moment zginający (wartość obliczeniowa):
(45)
cm
y
y
d
0
,
1
0
1
0
n
S
x
n
n
h
k
D
h
H
y
S
r
h
H
M
5
,
0
max
Schemat pracy pala wiotkiego
Grunt uwarstwiony
– przy zaleganiu najsłabszej warstwy gruntu od
powierzchni terenu do
głębokości co najmniej 0,5h
S
do
obliczeń należy
przyjmować wartości współczynnika podatności bocznej k
x
dla tej warstwy.
W przypadku gdy do
głębokości h
S
zalega
więcej warstw gruntu do obliczeń
należy przyjmować średnią ważoną wartość tego współczynnika w zależności
od
miąższości i wytrzymałości poszczególnych warstw.
Projektując pale należy wykonać obliczenia:
zbrojenia pali
– proponowany sposób wg PN-B-03264:2002 jak dla słupa
uzwojonego, mimośrodowo ściskanego (lub rozciąganego), np. wg książki
Kliszczewicz R.: Konstrukcje betonowe, Wydawnictwo Politechniki
Śląskiej,
zbrojenia oczepu
– proponowany sposób wg książki: Rybak Cz. i inni:
Fundamentowanie. Projektowanie posadowień, Dolnośląskie
Wydawnictwo Edukacyjne, Wrocław 2001,
sprawdzenie zbrojenia oczepu na przebicie
(słupem, palami) – wg PN-EN
1992-1-1 2008 pkt. 6.4
–
w naszym opracowaniu pomijamy te obliczenia z
uwagi na znaczną grubość oczepu, wynoszącą 1,5 m.
Należy obliczyć siły wewnętrzne w palach dla
wszystkich kombinacji obciążeń. Zbrojenie pala
oblicza się dla najbardziej niekorzystnych
wartości Q
r max/min
[kN] i M
odp
[kNm] lub M
max/min
[kNm] i Q
r odp
[kN]
Obliczenia wykonuje się jak dla przekrojów
mimośrodowo ściskanych (lub
rozciąganych)
W naszym opracowaniu posługujemy się
schematem pręta obustronnie utwierdzonego
przegubowo
Pale ściskane, przechodzące przez grunty
słabe o t
0 należy sprawdzić na wyboczenie –
pomijamy w naszym opracowaniu
Długość pala wynosi:
(1)
gdzie:
h
ocz
– długość zakotwienia pala w oczepie,
u = 0,5 – współczynnik wyboczeniowy,
Średnica rdzenia betonowego wynosi:
(2)
gdzie:
f
st
– średnica uzwojenia,
c
min
– minimalna otulina zbrojenia,
c
– odchyłka wymiarowa przy obliczaniu otulenia,
D – średnica pala.
u
h
h
u
l
l
ocz
)
(
0
st
c
core
c
D
d
)
(
2
min
Mimośród niezamierzony wynosi:
(3)
gdzie:
(4a, b,c)
Mimośród statyczny wynosi:
(5)
Mimośród całkowity wynosi:
(6)
Jeżeli: to nie uwzględnia się wpływu uzwojenia w obliczeniach
)
,
,
max(
3
2
1
a
a
a
a
e
e
e
e
600
1
l
e
a
30
2
D
e
a
mm
e
a
10
3
r
ae
Q
M
e
a
e
tot
e
e
e
core
tot
d
e
125
,
0
Pole ściskanego rdzenia betonowego wynosi:
(7)
Pole zbrojenia - dla przyjętego skoku uzwojenia Sn=150 mm - wynosi:
(8)
gdzie:
f
cd
– wytrzymałość obliczeniowa betonu na ściskanie,
f
yd
– obliczeniowa granica plastyczności stali zbrojeniowej.
Minimalne zbrojenie:
A
smin
≥ 0,008A
core
A
smin
0,04A
core
4
2
core
core
d
A
yd
core
cd
r
s
f
A
f
Q
A
Długość zakotwienia wynosi:
(9)
gdzie:
f
– średnica zbrojenia,
f
bd
– graniczne obliczeniowe naprężenie przyczepności.
Długość jednego zwoju wynosi:
(10)
Liczba zwojów na długości pala wynosi:
(11)
Całkowita długość uzwojenia wynosi:
(12)
bd
yd
b
f
f
l
4
2
2
core
z
d
l
n
z
S
l
n
z
z
zc
l
n
l
Dla pasma III siła rozciągająca wynosi:
(13)
gdzie:
Q
r
– maksymalna siła dla pali 5 i 6
Pole zbrojenia wynosi: (14)
Obliczenia wg. Rybaka przeprowadza się dla poszczególnych pasm.
75
,
0
87
,
0
1
r
III
Q
Z
yd
III
SIII
f
Z
A
Zbrojenie obliczamy na zginanie
Szerokość pasma = 1,5D
Jeżeli obliczona ilość wkładek w pasmach
różni się o kilka sztuk przyjmujemy
jednakową ilość wkładek w pasmach
Pomiędzy pasmami należy przyjąć wkładki
w rozstawie konstrukcyjnym
Rysunek powinien zawierać:
Wymiary gabarytowe konstrukcji
oraz rozstaw prętów
Przekrój pionowy
Przekrój w poziomie zbrojenia
dolnego
Przekrój w poziomie góry oczepu,
Przekrój przez pal
„Wyciągnięte” zbrojenie
Zestawienie zbrojenia
Tabelkę rysunkową
Wymagany opis technologiczny oraz
szczegółowy opis technologii wykonania
zastosowanego pala
(SPORZĄDZONE RĘCZNIE)
•
PN-83/B-02482 Fundamenty budowlane. Nośność pali i fundamentów palowych.
•
PN-81/B-03020 Grunty budowlane Posadowienie bezpośrednie budowli Obliczenia
statyczne i projektowanie.
•
PN-EN 1536:2001 Wykonawstwo specjalnych robót geotechnicznych. Pale wiercone.
•
PN-EN 12699:2003 Wykonawstwo specjalnych robót geotechnicznych. Pale
przemieszczeniowe.
•
Bzówka J., Juzwa A., Knapik K., Stelmach K.: Geotechnika komunikacyjna.
Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2013.
•
Cios I., Garwacka – Piórkowska S.: Projektowanie fundamentów. Oficyna Wydawnicza
Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2008.
•
Gwizdała K.: Fundamenty palowe. Technologie i obliczenia. Wydawnictwo Naukowe
PWN, Warszawa 2013.
•
Rybak Cz. i inni: Fundamentowanie. Projektowanie posadowień. Dolnośląskie
Wydawnictwo Edukacyjne, Wrocław 2001.