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
=