1. Zestawienie danych
1. Zestawienie danych
2. Parametry pocz
ą
tkowe.
Okre
ś
lenie poziomu posadowienia oczepu przyj
ę
to na gł
ę
boko
ś
ci h
0
=1,0 [m], wynika
to z gł
ę
boko
ś
ci przemarzania która dla miasta Krakowa wg normy PN-81/B-03020
wynosi D
min
=1,0 m
Zagł
ę
bienie pali w gruncie no
ś
nym zgodnie z norm
ą
PN-83/B-02482 przyj
ę
to na
gł
ę
boko
ś
ci minimalnej 2m.
Zatem projektowan
ą
wysoko
ść
pali przyj
ę
to h=13 [m] , a
ś
rednic
ę
0,6 m.
Pale b
ę
d
ą
wykonywane w technologii CFA.
3. Ustalanie wst
ę
pnych wymiarów fundamentów
3.1. Ustalenie obliczeniowej no
ś
no
ś
ci podło
Ŝ
a pod podstaw
ą
pala N
p
( r)
Wartość jednostkowej obliczeniowej wytrzymałości gruntu pod podstawą q
( r)
, wyznacza
si
ę
na podstawie wytrzymało
ś
ci granicznej q, przyjmowanej z tabeli nr .1 normy PN-
83/B-02482.
Ze wzgl
ę
du na zmian
ę
ś
rednicy pala oraz uwzgl
ę
dnienie współczynnika
materiałowego
γ
m
, warto
ść
q
i
ulega nast
ę
puj
ą
cej korekcie.
6
,
0
4
,
0
9
,
0
⋅
⋅
=
q
q
i
a warto
ść
gł
ę
boko
ś
ci krytycznej h
ci
6
,
0
4
,
0
10
⋅
=
ci
h
No
ś
no
ść
podło
Ŝ
a wyznaczymy ze wzoru
p
r
p
p
A
q
S
N
⋅
⋅
=
)
(
W poniżej tabeli zestawiono wyniki obliczeń
Gł
ę
boko
ść
Mi
ąŜ
szo
ść
h
i
Rodzaj gruntu
I
L
Współczynnik
materiałowy
gruntu
q
Wysoko
ść
pala
h
Ś
rednica
pala
Di
Gł
ę
boko
ść
krytyczna
hci
qr=0,9*q
Współczyn
nik
technologic
zny
Sp
Pole
przekroju
poprzeczn
ego u
podstawy
pala
A
p
Obliczeni
owa
no
ś
no
ść
podstawy
pala
N
p
m
m
kPa
m
m
m
kPa
m2
kPa
2,5
1,50
G
Glina
IL=0,50
850
13
0,6
16,044
936,930
1
0,28
0,00
4
1,5
Π
p
Pył piaszczysty
IL=0,6
250
13
0,6
16,044
275,568
1
0,28
0,00
10
6
P
π
Piasek pylasty
ID=0,20
700
13
0,6
16,044
771,589
0,9
0,28
0,00
14
4
P
π
Piasek pylasty
ID=0,67
2100
13
0,6
16,044
3240,675
0,9
0,28
824,65
824,7
Ostatecznie obliczeniowa no
ś
no
ść
postawy pala wyniosła N
p
=824,7 [kN]
3.2. Ustalenie obliczeniowej no
ś
no
ś
ci podło
Ŝ
a wzdłu
Ŝ
pobocznicy pala N
s
( r)
Warto
ść
jednostkowej obliczeniowej wytrzymało
ś
ci gruntu wzdłu
Ŝ
pobocznicy pala t
i
( r)
,
wyznacza si
ę
na podstawie tabeli nr .2 normy PN-83/B-02482, aproksymuj
ą
c warto
ść
t dla
gł
ę
boko
ś
ci mniejszych ni
Ŝ
5m.
W projektowanym przez nas przypadku tarcie negatywne nie wyst
ę
puj
ę
Ostatecznie no
ś
no
ść
pala wzdłu
Ŝ
pobocznicy wyznaczy zgodnie wzorem
si
r
i
i
s
A
t
S
N
⋅
⋅
=
∑
)
(
W poniżej tabeli zestawiono wyniki obliczeń
Gł
ę
boko
ść
Mi
ąŜ
szo
ść
h
i
Rodzaj gruntu
I
L
Współczynnik
technologiczny
S
i
Pole
przekroju
poprzecznego
pala
A
si
Wytrzymało
ść
jednostkowa
gruntu wzdłu
Ŝ
pobocznicy
ti
Wytrzymało
ść
gruntu wzdłu
Ŝ
pobocznicy
t=0,9*t
i
*h
i
Obliczeniowa
no
ś
no
ść
pala
N
s
m
m
m2
kPa
2,5
1,50
G
Glina
IL=0,50
0,80
0,28
31,00
10,46
3,55
4
1,5
Π
p
Pył piaszczysty
IL=0,6
0,80
0,28
7,00
6,14
2,08
10
6
P
π
Piasek pylasty
ID=0,20
0,70
0,28
16,00
86,40
102,60
14
4
P
π
Piasek pylasty
ID=0,67
0,70
0,28
45,00
162,00
128,25
Suma:
236,5
Ostatecznie obliczeniowa no
ś
no
ść
postawy wzdłu
Ŝ
pobocznicy N
s
=236,5 [kN]
3.3. Ustalenie wst
ę
pnej liczby pali fundamentowych
Wst
ę
pn
ą
liczb
ę
pali fundamentowych obliczamy wg poni
Ŝ
szego wzoru
)
(
)
(
3
,
1
r
t
r
N
P
n
⋅
=
Gdzie obliczeniowa no
ś
no
ść
pala wyznacza si
ę
wzorem
)
(
)
(
)
(
r
s
r
p
r
t
N
N
N
+
=
W naszym przypadku konieczne b
ę
dzie zatem przyj
ę
cie 5-ciu pali.
3.4. Ustalenie rozmieszczenia pali.
Rozmieszczenie pali b
ę
dziemy okre
ś
la
ć
na postawie ustalenia strefy napr
ęŜ
e
ń
, zgodnie ze
wzorem:
∑
=
⋅
+
=
n
i
i
i
tg
d
D
R
1
2
α
W poniżej tabeli zestawiono wyniki obliczeń
Gł
ę
boko
ść
Mi
ąŜ
szo
ść
h
i
Rodzaj gruntu
IL
Współczynnik
materiałowy gruntu
q
tg
α
h
i
*tg
α
m
m
kPa
m
2,5
1,50
G
Glina
IL=0,50
850
0,07
0,105
4
1,5
Π
p
Pył piaszczysty
IL=0,6
250
0,017
0,0255
10
6
P
π
Piasek pylasty
ID=0,20
700
0,087
0,522
14
4
P
π
Piasek pylasty
ID=0,67
2100
0,105
0,42
Suma:
1,07
Ostatecznie promie
ń
strefy napr
ęŜ
e
ń
równa si
ę
:
]
[
37
,
1
07
,
1
2
6
,
0
m
R
=
+
=
Zatem ekonomiczny wymiar oczepu wyznaczymy zgodnie ze wzorem:
Długość:
+
+
=
15
,
0
2
2
2
4
D
R
x
Szerokość:
+
+
=
15
,
0
2
2
2
4
D
R
x
Ostatecznie mamy: L=4,78 [m] B=4,78[m]
3.5. Ustalenie wysoko
ś
ci oraz ci
ęŜ
aru oczepu, oraz ci
ęŜ
aru pali i zasypki.
Wysoko
ść
oczepu wyliczymy z poni
Ŝ
szego wzoru
Gdzie:
h
oczepu 0
– wysoko
ść
obliczeniowa oczepu
d
B
– szeroko
ść
poprzecznego przekroju słupa, w naszym przypadku 0,5 [m]
d
L
– długo
ść
poprzecznego przekroju słupa, w naszym przypadku 0,5 [m]
f
ctd
– wytrzymało
ść
betonu na rozci
ą
ganie w naszym przypadku b
ę
dzie to beton C30/37 czyli
1470 kPa
P
(r)
– obliczeniowa siła nacisku słupa na fundament, w naszym przypadku P
(r)
=1,2*P =
3 396
kN
Wyniku oblicze
ń
otrzymano minimaln
ą
wysoko
ść
oczepu która wynosi h
0
= 0,86 m.
Wysoko
ść
postawy stopy przyj
ę
to h
p
=0,3 m.
Oczep składa si
ę
z prostopadło
ś
cianu (cz. dolna) i ostrosłupa
ś
ci
ę
tego podstaw
ą
słupa (cz. górna). W celu wykonania deskowania dla słupa powierzchnia górna stopy,
z ka
Ŝ
dej strony musi by
ć
dłu
Ŝ
sza o 5 cm. Zatem powierzchnia górna stopy wyniesie:
f=(d+2*0,05)
2
=(0,5+2*0,05)
2
=0,36 [m
2
]
Powierzchnia dolnej cz
ęś
ci oczepu dla przyj
ę
tej symetrycznej szeroko
ś
ci B=4,78 m wyniesie:
F=B*L=4,52*4,52=22,85 [m
2
]
Obj
ę
to
ść
oczepu w cz
ęś
ci dolnej:
V
d
=F*w=0,3*20,43=6,85 [m
3
]
P
r
Obj
ę
to
ść
stopy w cz
ęś
ci górnej:
(
)
84
,
4
3
1
=
⋅
+
+
=
f
F
f
F
h
V
p
g
[m
3
]
Całkowita obj
ę
to
ść
stopy:
V
stopy
=V
g
+V
d
=11,69 [m
3
]
Znaj
ą
c ci
ęŜ
ar obj
ę
to
ś
ciowy
Ŝ
elbetu 24,0 [kN/m3] mo
Ŝ
emy obliczy
ć
ci
ęŜ
ar oczepu:
G
O
(r)
= V
stopy
*24=280,6 [kN]
Obj
ę
to
ść
gruntu zasypowego:
V
gruntu
= B
*
L* h
o
– V
stopy
=11,16 [m
3
]
W naszym przypadku grunt który b
ę
dzie spoczywał na odsadzkach to Glina st
ą
d ci
ęŜ
ar
wyniesie:
=
⋅
⋅
=
g
V
G
r
G
gruntu
r
z
)
(
)
(
ρ
245,44[kN]
Całkowit
ą
obj
ę
to
ść
pali obliczamy ze wzoru
h
D
n
V
pali
⋅
⋅
⋅
=
4
2
π
]
[
38
,
18
16
4
6
,
0
6
3
2
m
V
pali
=
⋅
⋅
⋅
=
π
Znaj
ą
c ci
ęŜ
ar obj
ę
to
ś
ciowy
Ŝ
elbetu 24,0 [kN/m3] mo
Ŝ
emy obliczy
ć
ci
ęŜ
ar pali:
G
P
(r)
= V
pali
*24=441,08 [kN]
Zatem obliczeniowa warto
ść
składowej pionowej obci
ąŜ
enia wynosi
Q
r
=P
(r)
+ G
P
(r)
+ G
Z
(r)
+ G
o
(r)
= 4363 [kN]
4. Sprawdzenie warunku pierwszego stanu granicznego grupy pali.
No
ś
no
ść
grupy pali N wyliczymy wg. Nast
ę
puj
ą
cego wzoru.
N=n*N
t
(r)
czyli:
N=5*
1030,14=5305,7 [kN]
sprawdzamy warunek:
N
m
Q
r
⋅
≤
m- zgodnie z norm
ą
PN-83/B-02482 wynosi 0,9 zatem ostatecznie mamy:
4775
7
,
5305
9
,
0
4363
=
⋅
≤
Zatem warunek został spełniony i fundament został dobrze zaprojektowany wg. granicznego
stanu no
ś
no
ś
ci.
