background image

2. Obliczenia 

2.1. 

Tabela 1: Parametry gruntów 

Nr 

II 

III 

IV 

VI 

Nazwa gruntu 

Pył 

piaszczysty 

Glina 

zwięzła 

Glina 

zwięzła 

Glina 

piaszczysta 

zwięzła 

Piasek 

gruby 

Pył 

Parametr wiodący 

I

L

=+0,02 

I

L

=+0,79 

I

L

=+0,56 

I

L

=+0,47 

I

D

=+0,27 

I

L

=+0,64 

Stan 

twardoplast. 

miękkoplast.  miękkoplast. 

plastyczny 

wilgotny, 

luźny 

miękkoplast. 

Krzywa 

Gęstość właściwa 

[t/m

-3

2,66 

2,69 

2,69 

2,68 

2,65 

2,67 

Wilgotność naturalna w

n

 

[%] 

18 

35 

35 

20 

16 

26 

Gęstość objętościowa  
[t/m

-3

2,10 

1,9 

1,9 

2,05 

1,80 

1,95 

Kąt tarcia 
wewnętrznego 

u

 [] 

21,5 

11,5 

13,5 

31,5 

10 

Spójność c

u

 [kPa] 

38 

20 

22 

17 

Wskażnik 
skonsolidowania gruntu 

 

0,75 

0,75 

0,75 

0,75 

0,90 

0,75 

Moduł ściśliwości 
pierwotnej M

o

 [kPa] 

45 000 

6 000 

18 000 

20 000 

65 000 

15 000 

Nośność pobocznicy t 
[kPa] 

29,44 

21,64 

26,5 

41 

13,84 

Ss 

0,8 

0,8 

0,8 

0,8 

0,8 

α[] 

tg α 

0,070 

0,017 

0,017 

0,070 

0,087 

0,017 

 

2.2. 

Wyznaczenie jednostkowego granicznego oporu gruntu wzdłuż pobocznicy pala „t”. 

 

I. 

Pył piaszczysty I

= +0,02 

 

t = 30 −

,

∗(

)

,

= 29,44 kPa  

 
 

II. 

Glina zwięzła I

L

= +0,79 

 

t = 0  

III. 

Glina zwięzła I

L

=+0,56 

 

background image

t = 11 +

( ,

,

)∗(

)

( ,

, )

= 21,64 kPa  

 

 

IV. 

Glina piaszczysta zwięzła I

L

=+0,47 

 

t = 25 +

( ,

,

)∗(

)

,

= 26,5 kPa  

 

V. 

Piasek gruby I

D

=+0,27 

 

t = 34 +

( ,

, )∗(

)

( ,

, )

= 47 kPa  

 

VI. 

Pył I

L

=+0,64 

 

t = 7 +

( ,

,

)∗(

)

( ,

, )

= 13,84 kPa  

 

 
 
 

2.3. 

Dobranie typu pala i określenie jego wymiarów. 

 
Po analizie danych geotechnicznych podłoża, przyjęto posadowienie pali w warstwie V, czyli na 
piasku grubym. 
Przyjęto pale „xxx” o średnicy D

= 500 mm. 

 
h

= 3 m > 2 m 

Grunt VI jest słabonośny 
 
h

≥ 2,5*D

= 2,5 * 0,500 = 1,25 

Przyjęto h

2

=1,7 m 

 
 Wysokość pala: 
H

= 1,3 + 2,3 + 1,5 + 5,6 + h

1

 = 1,3 + 2,3 + 1,5 + 5,6 + 3 = 13,7 m 

 

 

 

 

background image

2.4. 

Obliczenie nośności pala pojedynczego N

t,0

 

 
N

,

= N + N = S ∗ q ∗ A = ∑ S

,

∗ t ∗ A

,

  

A

,

= h ∗ π ∗ D = 1,3 ∗ π ∗ 0,5 = 2,04 m  

A

,

= h ∗ π ∗ D = 2,3 ∗ π ∗ 0,5 = 3,61 m  

A

,

= h

∗ π ∗ D = 1,5 ∗ π ∗ 0,5 = 2,36 m  

A

,

= h

∗ π ∗ D = 5,6 ∗ π ∗ 0,5 = 8,8 m  

A

,

= h ∗ π ∗ D = 3 ∗ π ∗ 0,5 = 4,71 m  

 

A =

π∗

=

π∗ ,

= ,

  

 
Obliczenie nośności gruntu pod podstawą pala 
Interpolacja po wskaźniku wiodącym 

 

h = 10 ∗

,

= 10 ∗

,

,

= 11,18 m  

h = 11,18 m < H = 13,7 m  

Dokonujemy pojedynczej interpolacji. 
 

 

q = 1450 +

( ,

,

)∗(

)

( ,

,

)

=

,

  

 
Interpolacja wartości „t” 

I. 

Pył piaszczysty I

= +0,02 

 

t =

,

∗ ,

= ,

 

 

II. 

Glina zwięzła  
 
I

L

= +0,79 > 0,75 => t = 0 => t = 

 

 

III. 

Glina zwięzła I

L

=+0,56 

 

h

śr,III 

= 4,35 m < 5 m – należy dokonać interpolacji 

t =

,

∗ ,

=

,

 kPa 

 

IV. 

Glina piaszczysta zwięzła I

L

=+0,47 

 

h

śr,IV 

= 7,9 m > 5 m – nie trzeba dokonywać interpolacji 

t = t

=

,

kPa 

 

background image

V. 

Piasek gruby I

D

=+0,27 

 

h

śr,V 

= 12,2 m > 5 m – nie trzeba dokonywać interpolacji 

t = t

=

kPa 

 

 

VI. 

Pył I

L

=+0,64 

Warstwa poniżej poziomu posadowienia pala. Dlatego interpolacja została pominięta. 

 
 
Nośność pojedynczego pala 
N = ∑ S

,

∗ t ∗ A

,

= 0,8 ∗ 18,83 ∗ 2,36 + 0,8 ∗ 26,50 ∗ 8,8 + 0,8 ∗ 41 ∗ 4,71 =

  

 
N = S ∗ q ∗ A   

S

= 1,0 dla pala „xxx” wg tabeli 4, poz. 4b) w PN-83/B-02482 

N = 1 ∗ 1828,92  ∗ 0,196 =

 

N

,

= N + N = 376,6 + 358,5 =

,

 

 
 

2.5. 

Obliczenie ilości potrzebnych pali „n” i ich rozmieszczenie 

 
 

n >

,

∙ 1,5 =

∙ 1,5 = 5,88  

Przyjęto n=6 pali „xxx” o średnicy D

= 0,5 m. 

 
r

= 3 ∗ D = 3 ∗ 0,5 = 1,5 m 

Przyjęto r = 1,8 m 
 
 

2.6. 

Wyznaczenie wymiarów konstrukcji oczepu 

 
d

= 0,5 ∗ D + 0,05 = 0,5 ∗ 0,5 + 0,05 = 0,3 m 

Przyjęto d

 

= 0,3m 

 

h ≥ =

,

= 0,9m

h ∈ (0,7; 1,4)m

  

Przyjęto h = 0,9 m. 
 
B = 2 ∗ d + D + r = 2 ∗ 0,3 + 0,5 + 1,8 = 2,9 m 
L = 2 ∗ d + D + 2 ∙ r = 2 ∗ 0,3 + 0,5 + 3,6 = 4,7 m 

background image

2.7. 

Obliczenie nośności poszczególnych pali z uwzględnieniem wpływu sąsiadów 

 
x = 1,5 ∗ tg(1°) = 0,0262m 
x = 5,6 ∗ tg(4°) = 0,3916 m 
x = 3 ∗ tg(5°) = 0,2625 m 
 
 

R = D + x + x + x = ∗ 0,5 + 0,0262 +  

+0,3916 + 0,2625 = 0,9704m > =

,

= 0,9m  

Oddziaływania pali zachodzą na siebie. 
 

=

,

,

= 1,855 ≈ 2 ⇒   m = 1  

 
N

,

= N + m ∗ N = N + N   

 
 
 
Obliczenie nośności pali z 3 sąsiadami 

N = N − ∑

∆S = N − ∑

N − m

,

∗ N

= N − N ∗ ∑

1 − m

,

= N − ∑

1 − −m

,

=

N

s

∙ [1 −

(1 −

s

i=1

m

1,i

)]

=  376,6 ∗ [1 − 3 ∗ (1 − 1)] = 376,6 kN  

 

N

,

= N + N = 376,6 + 358,5 =

,

  

 
Obliczenie nośności całego układu palowego 
N = ∑

N

,

= 6 ∗ 735,1 =

,

  

 
Całkowite obciążenie obliczeniowe 
Q = P + Z + ∑

G

,

+ T

,

  

 
Z = B ∗ L ∗ h ∗ γ

= 2,9 ∗ 4,7 ∗ 0,9 ∗ 25 =

 

G = H ∗ A ∗ γ

= 13,7 ∗ 0,196 ∗ 25 =

  

T = t ∗ A

,

+ t ∗ A

,

= 3,83 ∗ 2,04 + 0 ∗ 3,61 = ,   kN 

 
Q = 2884 + 1,35 ∗ 306,7 + 6 ∗ (67,1 + 7,8) =

 

 
Q = 3904kN  < 3969,5 = 0,9 ∗ 4410,6 = m ∗ N  
 
 
 
 

background image

2.8. 

Dobór zbrojenia 

h = 0,9 m 
c = 0,05 m - otulina zbrojenia 
 
Oczep zaprojektowano z betonu klasy C20/25 
f

cd

=13,3 MPa 

Założono pręty φ20 ze stali AII (18G2) 
f

= 310 MPa f

= 355 MPa  

h

,

= 0,9 − 0,1 − 0,05 −

0,02

2

= 0,74 m 

h

,

= 0,74 − 0,02 = 0,72 m 

 
 
 
 
 
 
 
Przyjęcie wymiaru słupa 
C20/25    f

cd

=13,3 MPa =1,33kN/m  

σ =

N
A

 → A ≥

N

f

=

2884

1,33

= 2168 cm  

 

a = √A = √2168 = 46,562 cm 
Przyjmuję wymiary słupa a = 50 cm, b = 50cm 
 
Obliczenie ilości potrzebnego zbrojenia 

R

,

=

=

, ∗ ,

= 549,7 kN  

l = 1,8 m  
l = 0,9 m  

Z =

,

∗ ∑ R

,

∗ l =

,

∗ 549,7 ∗ 1,8 = 989,4 => Pasmo 1, 2  

Z =

,

∗ ∑ R

,

∗ l =

,

∗ 549,7 ∗ 0,9 =  494,7 => Pasmo 3, 4, 5  

 

A

,

=

0,26 ∗

∗ h

,

= 0,26 ∗

,

∗ 0,74 = 11,92 ∗ 10  m /mb

0,0013 ∗ h

,

= 0,0013 ∗ 0,74 = 9,62 ∗ 10  m /mb

  

A

,

= 11,92 ∗ 1 = 11,92 cm   

A =

=

,

= 31,9 ∗ 10  m = 31,9 cm   

A > A

,

  

 

background image

A

,

=

0,26 ∗

∗ h

,

= 0,26 ∗

,

∗ 0,72 = 11,6 ∗ 10  m /mb

0,0013 ∗ h

,

= 0,0013 ∗ 0,72 = 9,36 ∗ 10  m /mb

  

A

,

= 11,6 ∗ 1 = 11,6 cm  

A =

=

,

= 15,96 ∗ 10  m = 15,96 cm    

A > A

,

  

 
Zastosowano zbrojenie: 

 

Pasmo 1, 2 

11ϕ20 =>  A

.

= 34,54 cm  

 

Pasmo 3, 4, 5 

8ϕ16 =>  A

.

= 16,08 cm