Fundament pośredni.

1. Warunki gruntowo-wodne i zestawienie parametrów geotechnicznych podłoża - jak w części dla fundamentu I.

2. Wybór technologii robót fundamentowych (palowych) - jak w części dla fundamentu I.

Fundament II.

3. Obliczenie udźwigu i strefy aktywnej pojedynczego pala wraz z graficzną interpretacją współczynników q^(r) i t^(r) wg PN-83/B-02482 [1].

1. Fundament I

• Dane:

L=9,00 m (głębokość osadzenia pali w gruncie mierzony od powierzchni terenu)

D=0,50 m (średnica pali)

S_p=1,0 (współczynnik technologiczny wg [1] tablica 4 punkt 4a, dla warstwy bezpośrednio pod podstawą pala)

S_s=0,9 (współczynnik technologiczny wg [1] tablica 4 punkt 4a; dla wszystkich występujących warstw współczynnik przybiera tą samą wartość)

Q_n=7280,00 kN (obciążenie charakterystyczne siłą osiową)

M_n=140,00 kNm (obciążenie charakterystyczne momentem)

g=9,81 m/s² (przyspieszenie ziemskie)

• Obciążenie obliczeniowe:

• Obliczenie powierzchni pobocznicy i podstawy pala:

• Powierzchnia pobocznicy w warstwie Gp do głębokości h₁=3,70 m:

• Powierzchnia pobocznicy w warstwie Gpz od głębokości 3,70 m do 5,00 m, h_2a=1,30 m:

• Powierzchnia pobocznicy w warstwie Gpz od głębokości 5,00 m do 6,40 m, h_2b=1,40 m:

• Powierzchnia pobocznicy w warstwie Gpz od głębokości 6,40 m do 9,00 m, h₃=2,60 m:

• Całkowita powierzchnia pobocznicy pala (do głębokości 9,00 m):

• Powierzchnia podstawy pala (w warstwie Gpz na głębokości 9,00 m):

• Charakterystyczny opór gruntu pod podstawą pala (rys. 1):

q ⁽ⁿ⁾=1548,00 [kPa]

• Charakterystyczny opór gruntu wzdłuż pobocznicy pala (rys. 2a-d):

t₁⁽ⁿ⁾=6,438 [kPa]

t_2a⁽ⁿ⁾=21,75 [kPa]

t_2b⁽ⁿ⁾=25,00 [kPa]

t₃⁽ⁿ⁾=45,00 [kPa]

• Obliczeniowy opór gruntu pod podstawą pala:

• Obliczeniowy opór gruntu wzdłuż pobocznicy pala:

• Obliczeniowa nośność pala:

• Opór podstawy pala

• Opór pobocznicy pala

• Obliczenie obliczeniowej nośności pala

• Strefa naprężeń pala (strefa aktywna pala) rys. 3:

α₁=1° tgα₁=0,017 h₁=3,70 m

α₂=4° tgα₂=0,070 h₂=2,70 m

α₃=4° tgα₃=0,070 h₃=2,60 m

4. Określenie potrzebnej ilości pali i sposobu ich rozmieszczenia.

1. I stan graniczny nośności:

• Sprawdzenie potrzebnej nośności fundamentu i określenie potrzebnej ilości pali:

m=0,9 (współczynnik korekcyjny ze względu na liczbę pali)

n=18 (potrzebna liczba pali)

Pożądaną nośność można uzyskać już przy 17 palach, jednak aby obciążenie przypadające na poszczególne pale było w miarę możliwości jednakowe, przyjęto liczbę pali równą 18, co pozwoli zaprojektować fundament symetryczny.

• Sposób rozmieszczenia pali i wymiary oczepu - rys. 7.

Przyjęto:

(rozstaw pali w osiach; [dla pali dłuższych niż 7,00 m])

(wysokość oczepu)

h=1,00 m

(szerokość oczepu)

(długość oczepu)

Przy tak dobranym rozstawie pali strefy naprężeń poszczególnych pali nie zachodzą na siebie.

• Obliczenie wskaźnika wytrzymałości oczepu:

• Obliczenie skrajnych wartości naprężeń w oczepie spowodowanych działaniem momentu:

• Sprawdzenie warunku rozstawu pali względem nierównomiernego rozkładu naprężeń w oczepie:

Wzajemny stosunek skrajnych wartości naprężeń w oczepie nie przekracza wartości 1,20, więc można przyjąć równomierny rozstaw pali.

2. II stan graniczny użytkowalności:

• Wymiary fundamentu zastępczego w poziomie posadowienia pali:

(szerokość fundamentu zastępczego)

(długość fundamentu zastępczego)

[do obliczeń przyjęto 2,00] (wzajemny stosunek wymiarów fundamentu zastępczego)

• Zestawienie obciążeń w poziomie posadowienia pali (głębokość 9,00 m):

• Obliczenie ciężaru oczepu

γ_b⁽ⁿ⁾=24,00 kN/m³ (ciężar objętościowy betonu zbrojonego)

(objętość oczepu)

(obciążenie charakterystyczne ciężarem oczepu)

(obciążenie obliczeniowe ciężarem oczepu)

• Obliczenie ciężaru pali

Zgodnie z [1] w przypadku zastosowania pali wierconych przy obliczaniu osiadań fundamentu palowego ciężar pali należy pominąć.

• Zestawienie obciążeń obliczeniowych (na głębokości 9,00 m):

• Obliczenie naprężeń pierwotnych (rys. 5).

• Obliczenie naprężeń od obciążenia zewnętrznego w poziomie posadowienia fundamentu zastępczego:

Wykres naprężeń od obciążenia zewnętrznego rys. 8.

• Wyznaczenie dna bryły ściśliwej rys. 8.

Przyjęto do obliczeń L'/B'=2,00

Tabela2b. Wyznaczenie dna bryły ściśliwej.

z	z/B'	ηm	σq	σzρ	0,3⋅σzρ
[m]	[-]	[-]	[kPa]	[kPa]	[kPa]
0,00	0,00	1,00	155,21	181,81	54,54
0,54	0,10	0,99	153,66	193,26	57,98
1,08	0,20	0,96	149,00	204,71	61,41
1,61	0,30	0,92	142,79	216,17	64,85
2,15	0,40	0,86	133,48	227,62	68,29
2,69	0,50	0,80	124,17	239,07	71,72
3,23	0,60	0,73	113,30	250,53	75,16
3,77	0,70	0,65	100,89	261,98	78,59
4,30	0,80	0,60	93,12	273,43	82,03
4,84	0,90	0,53	82,26	284,88	85,47
5,38	1,00	0,49	76,05	296,34	88,90
4,70	0,87	0,54	84,56	281,86	84,56

Przyjęto: z_max=4,70 m (dno bryły ściśliwej)

• Obliczenie osiadań fundamentu palowego:

s - osiadania całkowite

s' - osiadania pierwotne

s'' - osiadania wtórne

Ponieważ nie ma osiadań wtórnych więc wzór ulega uproszczeniu:

s_ex - osiadania w fazie eksploatacji

Tabela 3b. Wyznaczenie wartości osiadań fundamentu.

Lp.	Rodzaj gruntu	M0	M	h	z	z/B'	ηm	σq	s'	s''	s	sex
		[kPa]	[kPa]	[m]	[m]	[-]	[-]	[kPa]	[cm]	[cm]	[cm]	[cm]
1.	Gpz IL=0,10	37000,00	49333,00	2,35	1,18	0,22	0,95	147,45	0,0094	0,0000	0,0094	0,0047
2.							2,35	3,53	0,66	0,67	103,99	0,0066	0,0000	0,0066	0,0033
										RAZEM	0,0160	0,0080

Wszystkie grunty pod fundamentem są gruntami spoistymi o I_L>0,00, więc zgodnie z [1] 50% obliczonych osiadań s należy do fazy eksploatacji obiektu s_ex.

• Sprawdzenie warunku normowego dopuszczalnych wartości osiadań dla hal przemysłowych:

[s]≤[s_dop]=5,00 cm (wartość dla hal przemysłowych)

0,0160≤5,00 [cm]

Warunek dopuszczalnych osiadań spełniony.

Zaprojektowany fundament palowy przy zadanych warunkach eksploatacji spełnia warunki normowe.

5. Opis technologii robót fundamentowych - jak w części dla fundamentu I.

6. Rysunek konstrukcyjny fundamentu (rys. 13).

6