Fundamentowanie – ćwiczenia, WILiŚ, Budownictwo – I st., sem. IV

Zadania przykładowe do kolokwium nr 2

Zad. 1.1. Określić nośność na wciskanie pobocznicy N

s

pala wierconego przedstawionego na rysunku obok.
Nie liczyć tarcia negatywnego gruntu wzdłuż
pobocznicy pala. Przyjąć współczynnik m = 1.0.
Dane:
- współczynniki technologiczne: S

p

= 1.0, S

s

= 0.8

- opory dla P

d

:

I

D

= 0.33

→ t

(n)

= 31 kPa,

I

D

= 0.67

→ t

(n)

= 62 kPa,

- opory dla P

r

:

I

D

= 0.67

→ t

(n)

= 74 kPa,

I

D

= 1.0

→ t

(n)

= 132 kPa,

Odp.: N

s

= 414 kN

Zad. 1.2. Określić nośność podstawy N

p

pala

wierconego przedstawionego na rysunku obok. Nie
liczyć tarcia negatywnego. Przyjąć współczynnik m
= 1.0.
Dane:
- współczynniki technologiczne: S

p

= 1.0, S

s

= 0.8

- opory dla P

r

:

I

D

= 0.67

→ q

(n)

= 3600 kPa,

I

D

= 1.00

→ q

(n)

= 5850 kPa,

Odp.: N

p

= 489 kN

Zad. 1.3. Określić nośność na wciskanie N

t

pala

wbijanego, przedstawionego na rysunku obok. Nie
liczyć tarcia negatywnego gruntu.
Dane:
- współczynniki technologiczne: S

p

= 1.2, S

s

= 1.1

- opory dla P

d

:

I

D

= 0.33

→ t

(n)

= 31 kPa, q

(n)

= 1650 kPa

I

D

= 0.67

→ t

(n)

= 62 kPa, q

(n)

= 2700 kPa

I

D

= 1.00

→ t

(n)

= 100 kPa, q

(n)

= 4100 kPa

Zad. 1.4. Określić nośność na wyciąganie N

w

pala

wbijanego, przedstawionego na rysunku obok.
Dane:
- współczynniki technologiczne: S

p

= 1.2, S

s

= 1.1, S

w

= 0.8

- opory dla P

d

:

I

D

= 0.33

→ t

(n)

= 31 kPa, q

(n)

= 1650 kPa

I

D

= 0.67

→ t

(n)

= 62 kPa, q

(n)

= 2700 kPa

I

D

= 1.00

→ t

(n)

= 100 kPa, q

(n)

= 4100 kPa

Odp.: N

w

= 259 kN

Q

Namuł

γ’ =6 kN/m

3

D=0.5 m

0.00

- 2.0

- 14.0

P

d

, I

D

=0.55

γ’=10.5kN/m

3

- 9.0

Nasyp

P

d

, I

D

=0.35

γ=17kN/m

3

zwg

P

r

, I

D

=0.75

γ’=10.5 kN/m

3

- 11.0

Q

Namuł

γ’ =6 kN/m

3

D=0.5 m

0.00

- 2.5

- 13.0

P

d

, I

D

=0.55

γ’=10.5kN/m

3

- 8.0

Nasyp

P

d

, I

D

=0.35

γ=17kN/m

3

zwg

P

r

, I

D

=0.75

γ’=10.5 kN/m

3

- 10.0

Q

Torf

γ=13kN/m

3

D=0.4 m

± 0.00

- 6.00

- 12.00

P

d

,

I

D

=0.50

γ=18kN/m

3

P

d

,

I

D

=0.70

γ=19kN/m

3

- 9.00

Q

Torf

γ=13kN/m

3

D=0.4 m

± 0.00

- 7.00

- 12.00

P

d

,

I

D

=0.45

γ=18kN/m

3

P

d

,

I

D

=0.75

γ=19kN/m

3

- 9.00

Zad. 2.1 Policzyć wartość siły S w ściągu

ścianki szczelnej przedstawionej na
rysunku obok. Założyć schemat ścianki
dołem utwierdzonej w gruncie. Dla
uproszczenia przyjąć graniczne i poziome
parcie oraz graniczny i poziomy odpór
gruntu (

δ

a

=

δ

p

= 0,

η

= 1). Obliczenia

wykonać metodą analityczną uproszczoną
dla charakterystycznych wartości
parametrów i obciążeń.

Odp.: S = 53,4 kN/m

Zad. 2.2. Sprawdzić, czy wystarczające jest

zagłębienie w gruncie ścianki szczelnej
przedstawionej na rysunku obok. Założyć
schemat ścianki dołem wolno podpartej
w

gruncie. Dla uproszczenia przyjąć

graniczne i poziome parcie oraz graniczny
i poziomy odpór gruntu (

δ

a

=

δ

p

= 0,

η

= 1).

Obliczenia wykonać metodą analityczną dla
charakterystycznych wartości parametrów
i obciążeń.

Odp.:

ΣM

A

(E

a

+E

w

) = 1395 kNm/m

ΣM

A

(E

p

) = 1279 kNm/m <

ΣM

A

(E

a

+E

w

)

ścianka wbita za płytko

Zad. 2.3. Policzyć wartość maksymalnego

momentu zginającego M

max

w ściance

szczelnej przedstawionej na rysunku obok.
Założyć schemat ścianki dołem wolno
podpartej. Dla uproszczenia przyjąć
graniczne i poziome parcie oraz graniczny
i poziomy odpór gruntu (

δ

a

=

δ

p

= 0,

η

= 1).

Obliczenia wykonać metodą analityczną dla
charakterystycznych wartości parametrów
i obciążeń. Wartość siły w rozporze (R)
została już wcześniej obliczona.

Zad. 2.4. Zakładając schemat ścianki szczelnej

dołem utwierdzonej w gruncie policzyć
wartość maksymalnego momentu
zginającego M

1max

w ściance. Dla

uproszczenia przyjąć graniczne i poziome
parcie oraz graniczny i poziomy odpór
gruntu (

δ

a

=

δ

p

= 0,

η

= 1). Obliczenia

wykonać metodą analityczną dla
charakterystycznych wartości parametrów
i obciążeń.

Odp.: M

1max

= 83.8 kNm/m

P

d

,

φ = 31°

γ=18kN/m

3

± 0.0

– 4.0

P

s

,

φ = 34°

γ=18.5kN/m

3

γ’=10kN/m

3

zwg

- 1.0

p = 15 kN/m

2

- 2.0

γ’=9kN/m

3

S = ?

P

d

,

φ = 30°

γ=18kN/m

3

± 0.0

– 5.0

P

r

,

φ = 35°

γ=18.5kN/m

3

γ’=11kN/m

3

zwg

p = 10 kN/m

2

- 2.5

γ’=10kN/m

3

– 8.0

P

d

,

φ = 30°

γ=18kN/m

3

- 8.5

± 0.0

– 5.0

P

d

,

φ = 30°

γ’=10kN/m

3

zwg

γ’=10kN/m

3

zw

R

P

d

,

φ = 32°

γ=18kN/m

3

- 5.5

± 0.0

– 3.5

P

d

,

φ = 32°

γ’=10kN/m

3

zwg

P

d

,

φ = 32°

γ’=10kN/m

3

– 2.0

– 4.0

zw

R = 45 kN/m

p = 12 kN/m

2

Zad. 3.1 Dobrać wartość kąta tarcia

wewnętrznego gruntu zasypowego dla płyty
kotwiącej, tak aby miała ona wystarczającą
nośność kotwiącą do przejęcia siły ze
ściągu. Dla uproszczenia przyjąć graniczne
i poziome parcie oraz odpór gruntu (

δ

a

=

δ

p

= 0,

η

= 1). Rozstaw płyt wynosi a = 2 m.

Przyjąć

β

= 2. Przyjąć dla odporu

współczynnik m = 0.8, a dla parcia m = 1.2.
Obliczenia można wykonać metodą
kolejnych przybliżeń lub metodą prób.

Odp.:

φ = 37° → S

max

= 144,4 kN

Zad. 3.2. Wyznaczyć maksymalny rozstaw

ściągów

a

max

zapewniający nośność

zakotwienia w warunkach przedstawionych
na rysunku. Dla uproszczenia przyjąć
graniczne parcie i odpór gruntu
(

δ

a

=

δ

p

= 0) oraz

η

= 1. Współczynnik

przestrzenności odporu przyjąć wg.
zależności:

β

=0,25H/h+1,81 (h – wysokość

płyty, H – zagłębienie spodu płyty poniżej
poziomu terenu). Przyjąć dla odporu
współczynnik m = 0.8, a dla parcia m = 1.2.

Odp.: S

max

= 130,5 kN

→ a

max

= 2,6 m

Zad. 3.3. Dobrać wysokość h płyty kotwiącej,

tak aby miała ona wystarczającą nośność
kotwiącą do przejęcia siły ze ściągu. Dla
uproszczenia przyjąć graniczny i poziomy
odpór gruntu (

δ

p

= 0,

η

= 1). Pominąć

wpływ parcia gruntu za płytą. Rozstaw płyt
wynosi a = 2.2 m. Przyjąć

β

= 2 oraz

współczynnik korekcyjny m = 0.8.

Odp.: h

≥ 1,20 m

Zad. 4.1. Jaką maksymalną siłę S

′

max

można

zadać na płytę kotwiącą ściąg ścianki
szczelnej aby stateczność całego układu
w

metodzie Kranza była zachowana?

Obliczenia wykonać dla charakterystycz-
nych wartości parametrów i obciążeń.
Przyjąć współczynnik korekcyjny m = 0.8.

Opracował:

dr inż. Adam Krasiński

Katedra

Geotechniki,

Geologii

i

Bud.

Morskiego

PG

S = 140 kN

Po,

φ = ?

γ=18 kN/m

3

- 1.1

0.0

- 0.5

- 1.7

płyta 1.2

× 1.2 m

p = 10 kPa

S’ = 50 kN/m

Ps,

φ = 30°

γ=18 kN/m

3

- 1.1

0.0

- 0.5

- 1.7

płyta 1.2

× 1.2 m

S’ = 60 kN/m

Ps,

φ = 33°

γ=18 kN/m

3

- 1.1

0.0

płyta 1.2 m

× h

h/2

h/2

zwg

γ’=10 kN/m

3

P

g

,

φ = 15°, c=15 kPa

γ=20kN/m

3

- 8.0

± 0.0

– 6.0

– 1.8

L = 8 m

F

E

a

= 200 kN/m

E

1

=15 kN/m

S

′

max

=