3.0 Zebranie obciążeń.

	Obciążenie charakterystyczne [ Gu] kN/m	Gu^min	Gu^max		r0	M0(Gu)	M0(Gu)^min		M0(Gu)^max
				γf= 0,9							γf=1,1
G1	24,0 x 0,20 x 4,60 = 22,08	19,87	24,29		- 1,35	-29,80	-26,82		-32,79
G2	24,0 x 0,5 x 0,2 x 4,60=11,04	9,94	12,14		-1,52	-16,73	-15,07		-18,40
G3	24,0 x 0,4 x 0,1= 0,96	0,86	1,06		-1,45	-1,39	-1,25		-1,54
G4	24,0 x 0,5 x 0,1 x 3,75 =4,50	4,05	4,95		0	0	0		0
G5	24,0 x 0,3 x 5,0 = 36,00	32,40	39,60		0	0	0		0
G6	24,0 x 0,5 x 0,85 x 0,1 = 1,02	0,92		1,12	-1,92	-1,97		-1,78		-2,16
G7	18,14 x 3,75 x 4,60 = 312,92	γf=0,8		γ=1,2	0,62	194,0		155,20		213,40
				250,33							344,20
G8	18,14 x 0,5 x 0,1 x 3,75=3,40	2,72		4,09	-1,25	-4,25		- 3,40		-5,10
G9	18,14 x 0,5 x 0,6 x 0,03=0,16	0,13		0,19	-1,88	-1,3		-1,244		-0,36
G10	18,14 x 0,6 x 0,85 = 8,92	7,14		10,70	-2,07	-18,50		-14,81		-22,20
G11	18,14 x 0,5 x 0,1 x 0,85=0,77	0,62		0,92	-1,93	-1,48		-1,14		-1,78
P	14	12,6		15,4	1,25	17,4		15,75		19,25
∑	415,76 kN/m	341,57		458,66	-	145,57		113,57		158,55

4.0 Parcie i odpór .

• parcie spoczynkowe gruntu:

K_o = [ 0,5 - ξ₄ + ( 0,1 + 2ξ₄ ) ( 5 x I_s - 4,15) ξ₅ ] ( 1 + 0,5 tg ε )

ξ₄ = 0,10 - piasek gruby i średni

ξ₅ = 1,0 - zagęszczenie statyczne

I_s = 0,95

K_o = [ 0,5 - 0,1 + ( 0,1 + 2,0 x 0,10 ) ( 5 x 0,95 - 4,15 ) x 1,0 ] ( 1 + tg 0° )

K_o = 0,58

• parcie graniczne gruntu

K_a = tg² ( 45 -ϕ/2 ) = tg² ( 45 - 34/2 ) = 0,282

• parcie pośrednie gruntu

K = 0,75 K_o + 0,5 K_a = 0,212 + 0,145 = 0,357

e₁= (14,0 + 18,14 x 0 ) 0,357 = 4,998 kPa

e₂ = ( 14,0 + 18,14 x 5,0 ) 0,357 = 37,37 kPa

105,92

1,86

Wypakowa parcia:

E_a = x 5,0 = 105,92 kPa

Położenie wypadkowej parcia:

h_a = x h = x 5,0 = 1,86 m

E_a^max = 127,104 kPa

E_a^min = 95,33 kPa

Moment od wypadkowej parcia:

M( E_a ) = E_a x h_a = 105,92 x 1,86 = 197,22

M( E_a^min ) = 105,92 x 0,8 x 1,86 = 157,78

M( E_a^max) = 127,104 x 1,2 x 1,87 = 236,664

Odpór

K_p = tg² ( 45 + ϕ/2 ) = tg² ( 45 + 34/2 ) = 0,282

e_p1 = 0 e_p2 = 18,14 x 1,0 = 18,14

Wypadkowa odporu:

E_p = 18,14 / 2 x 1,0 = 9,07

E_p^max = 9,07 x 1,2 = 10,88

E_p^min = 9,07 x 0,8 = 7,26

Położenie wypadkowej odporu:

h_p= = 0,333 m

Moment od odporu:

M( E_p) = E_p x h_p = 3,02

M(E_p^max) = 3,623

M(E_p^min) = 2,416

5.0 Sprawdzenie mimośrodów :

e_bk = = = = - 0,12 m

Mimośród od najbardziej niekorzystnego przypadku:

e_bk^max = = = = -0,11 m

Mimośród geometryczny przekroju:

e = B/6 = 5/6 = 0,83 m

e_bk = - 0,12 < e_b = 0,83 m

e_bk^max = - 0,11 < e_b = 0,83 m

Warunek 1 został spełniony.

6.0 Nośność podłoża gruntowego:

δ_1,2 = ( 1 _± )

δ₁ = (1 - ) = 71,178

δ₂ = ( 1 + ) = 95,125

δ₁/δ₂ = 1,34 < 4

Warunek 2 został spełniony.

7.0 Stateczność na obrót:

M_or ≤ m M_uf

m= 0,8

M_uf = ∑ ­( G_u^min x r )

Obciążenie	Gu^min	ro	Muf
G1	19,87	1,15	22,85
G2	9,94	0,98	9,741
G3	0,86	1,05	0,903
G4	4,05	2,50	10,125
G5	32,40	2,50	81,0
G6	0,92	0,56	0,51
G7	250,33	3,07	769,76
G8	2,72	3,75	10,2
G9	0,13	0,86	0,112
G10	7,14	0,42	2,99
G11	0,62	0,56	0,34
Ep	-9,07	0,33	-2,99
		∑	905,541

M_or = M( E_a^max) = 236,664

M_uf x m = 0,8 x 905,541 = 724,432

M_o ≤ M_uf m

236,664 ≤ 724,432

Warunek stateczności na obrót został spełniony.

8.0 Stateczność na przesuw:

Q_tr ≤ m_t x Q_tf

Q_tr = E_a^max = 127,104

Q_tf = N_r x μ + a x b

μ = tg ϕ = 0

a = ( 0,2÷0,5 ) x 9

a= 4,5

Q_tf = 341,58 x 0 + 4,5 x 5,0 = 22,5

m_t = 0,9

Q_t ≤ m_tQ_tf

127,104 > 22,25

Warunek nie został spełniony więc wymieniam grunt pod ścianką na pospółkę .

Parametry geotechniczne pospółki:

E_o =160 Mpa

ρ = 1,9

ϕ = 33 °

I_d =0,5

γ = 18,63

Sprawdzam stateczność na przesuw dla pospółki:

Q_tr = 127,104

Q_tf = N_r x μ + a x b = 341,58 x 0,6 + 22,5 = 227,744

127,104 ≤ 227,744

Warunek dla wymienionego gruntu został spełniony.

9.0 Sprawdzenie oporu granicznego podłoża.

N_r ≤ m Q_fNB m=0,9∗0,9=0,81

gdzie:

N_r - obliczeniowa wartość pionowej składowej obciążenia.

ϕ_B^{( r )} = 33 *0,9 = 29,7

ϕ_D^{( r )} = 30,6 * 0,9 = 27,54

ρ_D^{( r )} = 1,85

ρ_B^{( r )} =

g = 10

Współczynniki wpływu nachylenia wypadkowej obciążenia.(wg .nomogramów na rys Z 1-2)

i_B = 0,45

i_D = 0,65

Współczynniki nośności:( wg . nomogramu Z1-1 )

N_D = 18,40

N_B = 12,12

Nr ≤ Q_fNB * m

415,76≤ 727,5002 * 0,81 =589,275

Warunek jest spełniony.

OBLICZENIE MURU OPOROWEGO POSADOWIONEGO NA PALACH

PRZYJĘCIE WYMIARÓW ŚCIANY I ZEBRANIE OBCIĄŻEŃ:

Wymiary ściany przyjęto identycznie jak dla I wariantu ukształtowania podłoża gruntowego - wg pozycji 2.0.

Zebranie obciążeń wg pozycji 3.0.

Wartości obliczeniowe wg pozycji 3.0

WYZNACZEINE OBCIĄŻEŃ DIAŁAJĄCYCH NA PALE, PRZJĘCIE PLANU

PALOWANIA I DYLATAJI

Przyjęcie długości sekcji dylatacyjnej - na podstawie tabeli 13 PN - 83/B - 03010 - ściana żelbetowa nasłoneczniona - przyjęto długość 13m.

Typ i średnica pala - Pale VIBRO, o średnicy 457 mm.

Rozpatruje 2 warianty :

1. Nr= ΣGmax= 458,66 kN/m

Tr= Σ(E^h_max) = 127,104 kN/m

B) B) Nr= ΣG_min=341,57 [kN/mb]

Tr= Σ(E^h_max) = 127,104 [kN/mb]

Ostatecznie :

S₁^'=max[S_1A ,S_1B] = 320 [kN/mb]

S₂'=max[S_2A ,S_2B] = 402 [kN/mb]

S₃'=max[S_3A ,S_3B] = 273 [kn/mb]

Siły na pojedyncze pale :

7.3. OBLICZANIE NOŚNOŚCI PALA POJEDYNCZEGO I W GRUPIE

7.3.1. NOŚNOŚĆ POJEDYNCZEGO PALA WCISKANEGO

Profil geotechniczny.

N_t = - T_N

- nośność podstawy pala

S_P - współczynnik technologiczny na podstawie

tab.4 PN - 83/B - 02482 przyjęto 1,1

A'_p =
gdzie : 1,2 - współczynnik powiększający podstawę pala VIBRO

Powierzchnia na 1 m pobocznicy:

A_S=π * 0,457 * 1,0 = 1,435 [m²/mb]

jednostkowa obliczeniowa wytrzymałość gruntu pod podstawą pala.

γ_m. = 0,9

q - graniczny opór gruntu [kPa] - tab. 1. PN - 83/B - 02482

I_D = 0,67 q = 3600 I_D = 0,33 q = 2150 [kPa]

Wyznaczenie poziomu interpolacji

Grunt	γ [kN/m^3]	h [m.]	γ*h [kPa]
Gπ	19,61	2,0	39,22
Pd	17,16	0,6	10,29
Pd	9,37	0,9	8,433
T	5,0	3,1	15,5
			73,45kPa

Wyznaczenie głębokości krytycznej:

D₀ = 0,4m. D_i =0,475m h_C = 10m.

Rzędna poziomu interpolacji z uwzględnieniem h_Z:

Rint = -6,6+4,75 = -1,841 m ppt

Rhci = - 1,841 - 10,7 = -12,54 m ppt

q = 3045,58 kPa

N_S = nośność pobocznicy pala

S_S = współczynnik technologiczny tab. 4. PN - 83/B - 02482

Miąższość warstwy nienośnej jest większa od 0,5m. , więc do obliczeń uwzględniono jedynie warstwę leżącą bezpośrednio pod warstwa nienośną. Jest to piasek średni i gruby.

Wyznaczenie wartości

= γ_m∗t γ_m. = 0,9

Zgodnie z normą jako poziom zerowy interpolacji przyjęto strop warstwy nośnej. Po uwzględnieniu h_Z poziom wynosi - 1,0 m.

Punkt ten leży poniżej 6,0 m. więc

t = 57 kPa

Wartość tarcia negatywnego zmniejszająca nośność pala

Tarcie negatywne obliczono dla warstw znajdujących się ponad warstwą nośną. Dla torfu wartość tarcia przyjęto wg tablicy 3. PN - 83/B - 02482. Dla pozostałych gruntów wg tablicy 2.

G_π

I_l = 0,4

Wyznaczenie wartości tarcia

G_Π

rzędna środka warstwy:

h₁ = -[1,0+1,0/2] = -1,50 m

t₁ = (1, 5/5)*34,8 = 10,44 kPa

Pd

I_D = 0,36

rzędna środka warstwy:

h₂ = -[2,0+1,5/2] = -2,75 m

t₂ = (2,75/5)*33,73 = 18,55kPa

T t₃ = 10kPa

Tarcie negatywne

T_n = -

Do obliczeń przyjęto współczynniki γ_m. ≥ 1,0

Nośność pojedynczego pala wciskanego

N_t = m∗ m. = 0,9

7.3.2 NOŚNOŚĆ POJEDYNCZEGO PALA WYCIĄGANEGO

S_i^W - współczynnik technologiczny dla pali wyciąganych.

wartości t - wg pozycji 7.3.1.

Qw < m*Nw m=0,9

7.3.3. NOŚCOŚĆ PALI WCISKANYCH W GRUPIE

Założono brak oddziaływań innych sekcji dylatacyjnych na wydzieloną do obliczeń sekcję

Wyznaczenie strefy naprężeń.

Dla pali wciskanych założono, że stożek strefy naprężeń znajduje się w warstwie nośnej: P_S/r

α - tablica 7. PN - 83/B - 02482

α =6⁰

gα = 0,105

Wyznaczenie odległości między końcami pali

- dla pali pionowych r₁₁ = 3,0m.

- dla pali ukośnych r₂₂ = 2,0m.

Warunek nośności:

Ntg = Np + m₁* Ns - Tn = 537,24 + 1,0*923,093 - 226,76 = 1233,573 kN

S₁ = 1040 kN < 0,9 * Ntg = 11101,215 kN

Dla pala 2

Warunek nośności:

Ntg = Np + m₁* Ns - Tn = 537,24 + 0,9*842,116- 226,76 = 1068,37 kN

S₂ = 827 kN < 0,9 * Ntg = 961,53 kN

Przyjęto pale:

• 1 - pal VIBRO o średnicy φ457 mm i długości 18m

• 2 - pal VIBRO o średnicy φ 457 mm i długości 17m

7.3.4. NOŚCOŚĆ PALI WYCIĄGANYCH W GRUPIE

Wyznaczenie strefy naprężeń:

r = 2,0 m

R_max = R₂ = 1,76 m

Ng^w = m₁* N^w = 0,8* 689,06 = 551,24 kN

S₃ = 540 kN < 0,9 * Ng^w = 551,24 kN

Przyjęto pale 3 VIBRO o średnicy φ457 mm i długości 21m

e_{1 =} 4,998 kPa

e₂= 37,37 kPa

4,998 + 37,37

2

2 e₁ + e₂

3 ( e_{1 +} e₂ )

2 x 4,998 + 37,37

3 ( 4,998 + 37,37 )

2 x 0 + 18,14

3 x 18,14

∑ M_o

∑ G_u

M_o(G_u) + M ( E_a )

G_u

145,57 - 197,22

415,76

∑ M_o^max

∑G_o^min

M_o(G_u^max) + M_a(E_a)

G_u^min

158,55 - 197,22

341,57

G_u

A

6 e_bk

B

415,76

5

6 x 0,12

5

415,6

5

6 x 0,12

5

71,178

95,125

N_r= ∑G_min +∑E^v_min

Q_tr=ΣE^h_max

D

Q

E_B

Q_fNB

Nr

Tr

0,5

0,5

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

2,0

2,0

3,0

3,0

3,0

0,4

0,4

4,2

5,0

1

1

1

1

2

2

2

2

2

2

3

3

3

3

3

3

3

0,00

-1,00

-2,00

-2,60

-3,5

-6,6

G_π

P_d

T

P_śr

γ= 17,16 kN/m³

γ⁽ⁿ⁾=19,61 kN/m³

γ^(r)=17,65 kN/m

γ^(r)=15,44 kN/m³

γ'⁽ⁿ⁾=9,7 kN/m³

γ^(r)=8,43 kN/m³

γ'⁽ⁿ⁾=5 kN/m³

γ'⁽ⁿ⁾=10,03 kN/m³

γ^(r) =9,03 kN/m³

4,75

3,1

0,9

0,6

2,0

-1,84

-6,6

1,84

12,54

3045,58

-1,84

-5,0

57

6,0

34,8

0,0

-1,84

33,73

-6,84

-1,50

-2,75

D

α

α

R₁

H_śr

R₁

R₂

2,5 m

15,4 m

---