Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu Wrocław, 18.05.2009 r.

Instytut Inżynierii Środowiska

Wydział Inżynierii Kształtowania Środowiska i Geodezji

ĆWICZENIE PROJEKTOWE NR 3 z przedmiotu

„MECHANIKA GRUNTÓW I FUNDAMENTOWANIE”.

„Projekt posadowienia pośredniego

budowli na palach”.

Temat nr 1.

Pawłowski Waldemar

III rok Budownictwa

Rok akademicki 2008/2009 Grupa 3

1. Dane wyjściowe do projektu.

• Obciążenie płyty :
  

• Wymiary płyty :
  

• Budowa podłoża gruntowego (profil nr 1) :

2. Przyjęcie ilości i rozstawu pali.

Przyjęto prefabrykowane pale betonowe o przekroju okrągłym oraz średnicy 300mm , przyjęto udźwig jednego pala równy

- całkowite obciążenie płyty

Zakładając kwadratową siatkę pali.

Łączna ilość pali:

Obciążenie jednego pala przy założeniu równomiernego rozkładu sił:

Obciążenie jednego pala zbierającego obciążenie z obszaru środkowego:

Zakładając trójkątną siatkę pali.

Łączna ilość pali:

Obciążenie jednego pala przy założeniu równomiernego rozkładu sił:

Obciążenie jednego pala zbierającego obciążenie z obszaru środkowego:

Obciążenie pali w wariancie siatki trójkątnej jest bardziej niekorzystne, mianowicie pale skrajne są bardziej obciążone niż pale znajdujące się w otoczeniu innych pali wewnętrznych , które zbierają obciążenia ze strefy sześciokątnej.

W wersja siatki kwadratowej ilość pali jest mniejsza niż w siatce trójkątnej chociaż pale będą wtedy niewiele dłuższe. Ostatecznie przyjęto do obliczeń wersję w siatce kwadratowej gdzie obciążenie jednego pala wynosi
.

3. Nośność podstawy pala.

Wstępnie przyjęto pal o długości 10 m posadowiony w warstwie gliny pylastej
.

Z tablicy 1. w normie PN-83/B-02482 „Nośność pali i fundamentów palowych” odczytano dla
wartość jednostkowego granicznego oporu gruntu pod podstawą pala
.

Wartość obliczeniowa:

Pale wykonano jako żelbetowe prefabrykowane wbijane w grunt, współczynnik technologiczny ma zatem wartość

Nośność podstawy pala:

4. Nośność pobocznicy pala.

4.1. Warstwa piasku średniego.

Piasek średni
z tablicy 2. w normie PN-83/B-02482 odczytano dla piasku średniego o
odczytano wartość jednostkowego granicznego oporu gruntu wzdłuż pobocznicy pala:

Wartość oporu na głębokości 2,0 m poniżej terenu:

Wartość średnia dla warstwy:

Wartość obliczeniowa oporu :

Współczynnik technologiczny:

Obciążenie pala osiadającą warstwą piasku:

4.2. Warstwa torfu.

Zgodnie z tablicą 3. w normie PN-83/B-02482 przyjęto wartość obliczeniową tarcia negatywnego dla torfu równą:

Współczynnik technologiczny:

Obciążenie pala osiadającą warstwą piasku:

4.3. Warstwa gliny pylastej.

Glina pylasta
z tablicy 2. w normie PN-83/B-02482 odczytano dla gliny pylastej o
odczytano wartość jednostkowego granicznego oporu gruntu wzdłuż pobocznicy pala:

Wartość oporu na głębokości 4,0 m poniżej terenu:

Wartość średnia dla warstwy:

Wartość obliczeniowa oporu :

Współczynnik technologiczny:

Nośność pobocznicy pala:

5. Sprawdzenie nośności pojedynczego pala.

Całkowita nośność pojedynczego pala:

Warunek nośności:

Współczynnik redukcyjny przyjęto dla oparcia na więcej niż trzech palach

Warunek jest oczywiście niespełniony , więc przyjęto dłuższy pal sięgający do warstwy żwiru w którym też jest ostatecznie posadowiona podstawa pala.

3'. Nośność podstawy pala.

Wstępnie przyjęto pal o długości 14,5 m posadowiony w warstwie żwiru
.

Z tablicy 1. w normie PN-83/B-02482 odczytano dla
wartość jednostkowego granicznego oporu gruntu pod podstawą pala
.

Wartość obliczeniowa:

Współczynnik technologiczny:

Nośność podstawy pala:

4'. Nośność pobocznicy pala.

4.3. Warstwa gliny pylastej.

Glina pylasta
z tablicy 2. w normie PN-83/B-02482 odczytano dla gliny pylastej o
odczytano wartość jednostkowego granicznego oporu gruntu wzdłuż pobocznicy pala:

Wartość oporu na głębokości 4,0 m poniżej terenu:

Wartość średnia dla warstwy:

Wartość obliczeniowa oporu :

Współczynnik technologiczny:

Nośność pobocznicy pala:

4.4. Warstwa żwiru.

Żwir
z tablicy 2. w normie PN-83/B-02482 odczytano dla żwiru o
odczytano wartość jednostkowego granicznego oporu gruntu wzdłuż pobocznicy pala:

Wartość obliczeniowa oporu :

Współczynnik technologiczny:

Nośność pobocznicy pala:

6. Powtórne sprawdzenie nośności pojedynczego pala.

Całkowita nośność pojedynczego pala:

Warunek nośności:

Współczynnik redukcyjny przyjęto dla oparcia na więcej niż trzech palach

Warunek jest spełniony , przyjęto pal o długości 14,5 m , który swoją podstawa musi sięgać aż do warstwy żwiru , ponieważ większa część nośności pala pochodzi od nośności podstawy opartej właśnie na warstwie żwiru.

7. Sprawdzenie nośności pala pracującego w grupie.

Współczynnik redukcyjny
przyjmowany na podstawie tablicy 8. :

Promień podstawy strefy naprężeń:

Z tablicy 7. w normie PN-83/B-02482 odczytano kąt
zależny od rodzaju gruntu

- dla gliny pylastej plastycznej
;

- dla żwiru średnio zagęszczonego
;

odczytano poprzez interpolację liniową z tablicy 8.

w normie PN-83/B-02482
ze względu bezpieczeństwa przyjęto

Sprawdzenie nośności pala pracującego w grupie w przypadku zachodzenia na siebie stref naprężeń:

Współczynnik redukcyjny przyjęto dla oparcia na więcej niż trzech palach

Warunek spełniony.

8. Wnioski.

Zgodnie z podrozdziałem 2.2.9.1. Wymagane minimalne zagłębienie pali w gruncie nośnym. w normie PN-83/B-02482 pale należy zagłębiać w grunt nośny na głębokość 2,0m dla gruntów średnio zagęszczonych oraz półzwartych i twardoplastycznych.

Z uwagi na fakt ,że jedyną możliwością uzyskania odpowiedniej nośności pali jest ich doprowadzenie do warstwy żwiru ,który z kolei jest średnio zagęszczonym gruntem niespoistym. Spełniając warunki zawarte w normie do głębokości stropu warstwy żwiru dodajemy wymagane dwa metry zagłębienia otrzymując całkowitą długość pala równą 14,5 metra. Dla takich właśnie warunków przeprowadzono obliczenia nośności pali.

Materiały wykorzystane do projektu:

• Normy budowlane

- PN-83/B-02482 „Nośność pali i fundamentów palowych”

• Literatura:

- Zbigniew Grabowski , Stanisław Pisarczyk , Marek Obrycki. : „Fundamentowanie”. Oficyna wydawnicza politechniki warszawskiej Warszawa 1993.

---