Nr umowy: EP/900/2012 PROJEKT WYKONAWCZY

Transkrypt

1 ELESTER-PKP Sp. z o.o Łódź, ul. Pogonowskiego 81 tel. (42) , fax. (42) biuro@elester-pkp.com.pl Nr umowy: EP/900/2012 PROJEKT WYKONAWCZY Budowa napowietrznej linii energetycznej 110kV zasilającej podstację trakcyjną Łachów wraz z infrastrukturą towarzyszącą Tom 3. Fundamenty pod konstrukcje wsporcze Inwestor: PKP Energetyka S.A Oddział w Warszawie Dystrybucja Energii Elektrycznej Świętokrzyski Rejon Dystrybucji Kielce, ul. Paderewskiego 43/45 Łódź, czerwiec 2014 r.

2 Nowy Sącz, ul. Kilińskiego 70/24 tel , fax Kraków, ul. Szablowskiego 6/34 tel , fax www. biuro-konstruktor.pl PROJEKT WYKONAWCZY Fundamentów studniowych pod słupy stalowe w ramach zadania pn. Budowa jednotorowej napowietrznej linii 110kV do zasilania podstacji trakcyjnej Łachów dz. 375/6, 375/1 obr 16 Łachów Branża: KONSTRUKCJA Nazwa obiektu: Posadowienie słupów energetycznych za pomocą studni fundamentowych Lokalizacja: Łachów Inwestor:... Projektant: Sprawdzający: mgr inż. Jan JASICA Upr. bud. nr MAP/0269/POOK/08 do projektowania bez ograniczeń w spec. konstrukcyjno-budowlanej mgr inż. Bartosz MRÓWKA Upr. bud. nr MAP/0043/POOK/07 do projektowania bez ograniczeń w spec. konstrukcyjno-budowlanej Podpis: Podpis: Kraków, lipiec 2014 r.

3 ELESTER-PKP Sp. z o.o. w Łodzi Budowa napowietrznej linii 110kV z infrastrukturą towarzyszącą PROJEKT Wykonawczy Nr umowy: EP/900/2012 Spis projektu wykonawczego budowy napowietrznej linii 110kV zasilającej podstację trakcyjną Łachów 1. Tom 1 Ogólny 2. Tom 2 Konstrukcje wsporcze 3. Tom 3 Fundamenty pod konstrukcje wsporcze 4. Tom 4 Osprzęt liniowy 5. Tom 5 Tabele montażowe 6. Tom 6 Zabezpieczenie linii telekomunikacyjnej 7. Tom 7 Przedmiar robót 8. Tom 8 Kosztorys inwestorski 9. Tom 9 - Specyfikacja techniczna wykonania i odbioru robót budowlanych

4 SPIS ZAWARTOŚCI DECYZJE I ZAŚWIADCZENIA... 3 I. OPIS TECHNICZNY PODSTAWY OPRACOWANIA WARUNKI GRUNTOWO- WODNE SPOSÓB WYKONANIA POSADOWIENIA MATERIAŁY KONSTRUKCYJNE LITERATURA II. CZEŚĆ OBLICZENIOWA ZESTAWIENIE OBCIĄŻEŃ OBLICZENIA STATYCZNO-WYTRZYMAŁOŚCIOWE III. RYSUNKI KONSTRUKCYJNE BIURO KONSTRUKTOR 2

5 DECYZJE I ZAŚWIADCZENIA

6 ZA ZGODNOŚĆ Z ORYGINAŁEM Kraków, lipiec 2014 r. BIURO KONSTRUKTOR 4

7 ZA ZGODNOŚĆ Z ORYGINAŁEM Kraków, lipiec 2014 r. BIURO KONSTRUKTOR 5

8 ZA ZGODNOŚĆ Z ORYGINAŁEM Kraków, lipiec 2014 r. BIURO KONSTRUKTOR 6

9 ZA ZGODNOŚĆ Z ORYGINAŁEM Kraków, lipiec 2014 r. BIURO KONSTRUKTOR 7

10 Kraków, lipiec 2014 r. O Ś W I A D C Z E N I E Zgodnie z wymogiem art.20 ust.4 ustawy z dnia 16 kwietnia 2004 r. o zmianie ustawy Prawo budowlane (Dz.U. Nr 93, poz. 888 z 2004 r.) OŚWIADCZAM że: PROJEKT WYKONAWCZY Fundamentów studniowych pod słupy stalowe w ramach zadania pn. Budowa jednotorowej napowietrznej linii 110kV do zasilania podstacji trakcyjnej Łachów dz. 375/6, 375/1 obr 16 Łachów został sporządzony zgodnie z obowiązującymi przepisami oraz zasadami wiedzy technicznej. Projektant: Jan Jasica Sprawdzający: Bartosz Mrówka BIURO KONSTRUKTOR 8

11 I. OPIS TECHNICZNY

12 1. PODSTAWY OPRACOWANIA 1.1. Zlecenie Inwestora 1.2. Założenia dotyczące geometrii słupów energetycznych wykonane przez: Valmont Structures Obciążenia przekazywane na fundament otrzymane od ELESTER-PKP DOKUMENTACJA GEOTECHNICZNA WRAZ Z DOKUMENTACJĄ BADAŃ PODŁOŻA GRUNTOWEGO wykonana przez: Pracowania Geologiczno Inżynierska Piotr Janiszewski Spółka Jawna, kwiecień 2014r Bieżące uzgodnienia materiałowe Polskie Normy Budowlane i literatura techniczna - związane z tematem niniejszego opracowania. 2. WARUNKI GRUNTOWO- WODNE Seria I gliny zwietrzelinowe (Qz) i zwietrzeliny gliniaste (KWg), zwietrzeliny (KW) zalegają na całym obszarze badań. Powstały w wyniku procesów wietrzenia zalegających w podłożu skał osadowych margli. Występują w stanie półzwartym i twardoplastycznym. W obrębie tej serii wyróżniono: Warstwa IA zwietrzeliny gliniaste i zwietrzeliny w stanie półzwartym, o przyjętej charakterystycznej wartości stopnia plastyczności spoiwa pylastego I L = 0,00. Warstwa IB gliny zwietrzelinowe i zwietrzeliny gliniaste w stanie twardoplastycznym, o stopniu plastyczności zawierającym się w przedziale I L = 0,15 0,20. Przyjęta charakterystyczna wartość stopnia plastyczności wynosi I L (n)= 0,20. Warstwa II spękany margiel (Cr3) skały te nawiercone zostały jedynie w otworze nr 3 na głębokości 10,8 m p.p.t., pod nadkładem osadów zwietrzelinowych. Margle są skałami miękkimi, w strefie rozpoznania bardzo spękanymi (Bs), o wytrzymałości na ściskanie 0,2 MPa < Rc 5 MPa, wg PN-86/B W trakcie wykonywania wierceń, w obrębie terenu badań (otwory nr nr 3, 4 i 5), do głębokości 12,0 m p.p.t., stwierdzono występowanie wody gruntowej o zwierciadle naporowym. Woda te związana jest ze strefami o znacznej przewadze okruchów skalnych nad spoiwem w obrębie warstw zwietrzelin gliniastych. W otworze nr 3 woda gruntowa została nawiercona na głębokości 7,5 m p.p.t., tj. na rzędnej ok. 241,9 m n.p.m., a stabilizacja nastąpiła na głębokości 5,0 m p.p.t., tj. na rzędnej ok. 244,4 m n.p.m. W otworze nr 4wodę gruntową nawiercono na głębokości 5,5 m p.p.t., tj.na rzędnej ok. 240,8 m n.p.m., a stabilizacja nastąpiła na głębokości 4,7 m p.p.t., tj. na rzędnej ok. 241,6 m n.p.m. W otworze nr 5 wodę gruntową nawiercono na głębokości 5,8 m p.p.t., tj. na rzędnej ok. 239,9 mn.p.m., a stabilizacja nastąpiła na głębokości 1,8m p.p.t., tj. na rzędnej ok. 243,9 m n.p.m. Należy zaznaczyć, iż w zależności od intensywności opadów atmosferycznych lub wiosennych roztopów poziom wód gruntowych może ulegać wahaniom rocznym w granicach +/-0,5 m od obecnie uchwyconego poziomu. Zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z 24 września 1998r. (Dz. U. nr 126, poz. 839) W sprawie ustalenia geotechnicznych warunków posadowienia obiektów budowlanych istniejące warunki zakwalifikowano jako złożone. Projektowany obiekt zakwalifikowano do drugiej kategorii geotechnicznej. BIURO KONSTRUKTOR 10

13 3. SPOSÓB WYKONANIA POSADOWIENIA 3.1. Podstawy wyboru sposobu fundamentowania W trakcie prac koncepcyjnych/projektowych wykonano analizę trzech sposobów posadowienia: - płyta fundamentowa, - studnia fundamentowa, - mikropale iniekcyjne. Mając na uwadze schemat konstrukcyjny projektowanych słupów oraz wytyczne ELESTER-PKP dotyczące ostatecznego wyboru sposobu posadowienia w niniejszym opracowaniu przedstawiono fundamenty studniowe. Wykonawca jest zobowiązany przed przystąpieniem do ich wykonywania przewidzieć utrudnienia związane z wykonywaniem robót ziemnych w sposób ręczny lub małym sprzętem mechanicznym w gruntach zwietrzelinowych oraz pracę poniżej zwierciadła wody gruntowej. Dopuszcza się zamianę sposobu posadowienia wg. odrębnego opracowania przy zachowaniu odpowiednich warunków stanu granicznego nośności oraz użytkowania Opis konstrukcji Zgodnie z zaleceniem inwestora fundamenty zaprojektowano jako studnie fundamentowe pojedyncze pod każdym ze słupów energetycznych. Zaprojektowano studnie fundamentowe o średnicy 2.5m(zewnętrzna średnica), 2.2m(wewnętrzna średnica) - w przypadku wyboru kręgów żelbetowych o innej grubości ścianki należy dostosować kształt prętów zbrojeniowych, dostosowując wymiary do wartości sił przekazywanych na fundament. Fundament jest wyniesiony 0,3 m ponad poziom gruntu. Projektuje się wykonanie słupa poprzez wypełnienie zbrojonym betonem uprzednio wykonanej studni z prefabrykowanych kręgów studziennych o średnicy zgodnej z częścią rysunkową należy zastosować kręgi posiadające odpowiednie atesty. Zbrojenie wykonane wewnątrz studni fundamentowej należy wykonać z prętów podłużnych o średnicy 20mm, 25mm ze stali klasy AIIIN i obwodowych prętów poprzecznych (strzemion) o średnicy 10 mm ze stali klasy AIIIN. Rozmieszczenie strzemion w obrębie kotwy co 10 cm, a poniżej co ~20 cm. Szczegółowe rozmieszczenie zbrojenia pokazane jest w części rysunkowej. Element kotwiący słupa (kotwa), jako integralna jego część, zostanie dostarczona przez dostawcę słupów. Przy osadzaniu kotwy należy zwrócić uwagę na jej prawidłowe usytuowanie zgodnie ze schematem producenta. Po wykonaniu "szalunku", uprzednim zazbrojeniu, włożeniu i ustabilizowaniu elementu kotwiącego fundament należy zalać betonem C 30/37 (B37) o konsystencji twardoplastycznej z dodatkiem środków uszczelniających. Grunt podczas zakopywania fundamentów należy sukcesywnie zagęszczać warstwami co 20 cm Sposób wykonania fundamentów Studnie opuszczane stanowią jeden ze sposobów posadowienia głębokiego. Płaszcz studni opuszczanej wykonany jest zazwyczaj z betonu lub żelbetu i może być wykonywany na miejscu w postaci powłoki cylindrycznej lub zostać przywieziony na miejsce wbudowania w postaci prefabrykatu. W przeszłości do wykonywania płaszcza studni wykorzystywano również drewno, kamień, cegłę i stal. BIURO KONSTRUKTOR 11

14 Zagłębianie studni polega na wykorzystaniu ciężaru studni z jednoczesnym wybieraniem gruntu z jej wnętrza, co umożliwia pogrążanie całego układu dzięki przezwyciężeniu bocznego oporu gruntu wzdłuż całej powierzchni bocznej. Dodatkową możliwością zagłębiania studni jest poddawanie jej wibracjom wspomagającym pogrążanie. W okresie pogrążania studni jej płaszcz zapewnia umocnienie ściany wykopu. W miarę zagłębiania płaszcz nadbudowuje się sekcjami lub wykonuje z gotowych elementów prefabrykowanych. Proces ten trwa do momentu dojścia do projektowanej rzędnej posadowienia. Kształt studni w planie zależy od kształtu podstawy wznoszonego obiektu, jednak zalecane jest stosowanie studni o możliwie prostym i symetrycznym układzie (kołowy lub kwadratowy). Zaletą studni kołowych w porównaniu do studni o innych kształtach jest to, że podczas prawidłowego opuszczania nie występują momenty zginające, a cały korpus pracuje tylko na ściskanie. Moment zginający może się pojawić jedynie wskutek przechylenia się studni lub nierównomiernego parcia gruntu. Dolna krawędź studni powinna być odpowiednio wzmocniona i zakończona nożem studni, który zazwyczaj wykonany jest ze stalowego kształtownika. Dobór noża, jego przekrój poprzeczny i kształt powinny zostać dostosowane do panujących warunków gruntowych w celu zapewnienia odpowiedniego pogrążania studni w gruncie. Etapy wykonywania studni opuszczanych: Etap 1 - Wykonanie wstępnego wykopu w miejscu opuszczania studni, do poziomu nieco wyższego niż poziom wody gruntowej. Etap 2 - Wyrównanie powierzchni dna z jednoczesnym wykonaniem noża studni. Etap 3 - Wykonanie pierwszej sekcji studni (lub całości przy wykonywaniu studni niegłębokich). Zalecane jest, aby wysokość studni nadbudowana została około 2-3 metry ponad poziom terenu. Etap 4 - Opuszczenie studni poprzez stopniowe i ostrożne podkopywanie do momentu osiągnięcia projektowanej rzędnej, pozwalających na bezpieczne przeniesienie założonych obciążeń projektowych. Podczas tego etapu następuje sukcesywne nadbudowywanie studni. Opuszczenie studni może odbywać się na sucho z odpompowywaniem wody z jej wnętrza i na mokro bez odpompowywania. Etap 5 Wypełnianie studni. W procesie tym do wypełnienia używa się betonu zbrojonego (montaż zbrojenia oraz kotew, a następnie betonowanie). W przypadku konieczności ograniczenia obciążeń przypadających na podstawę studni możliwe jest pozostawienie pustych komór. Po zakończeniu wypełniania należy wykonać izolacje przeciwwodne górnej części studni Zabezpieczenie antykorozyjne Powierzchnię górną fundamentów wyprofilowaną z 2% spadkiem oraz powierzchnie stykające się z gruntem do głębokości 1.0 m p.p.t. pokryć izolacją przeciwwilgociową (np. dysperbit). BIURO KONSTRUKTOR 12

15 3.5. Spełnienie warunków stanów granicznych Zgodnie z załączonymi w p. II obliczeniami statyczno-wytrzymałościowymi warunki Stanu Granicznego Nośności oraz Stanu Granicznego Użytkowania zostały spełnione wg. poniższej charakterystyki: Fundament pod słup 811 Zastosowano zbrojenie ze względu na warunek jego minimalnego stopnia, które spełnia wymagania SGN w 28.7%. Górna krawędź fundamentu ulega maksymalnemu obrotowi o kąt rad co wywołuje przemieszczenie słupa o wysokości 25.6m o wartość 6.1cm. Przemieszczenie samego słupa stalowego wynosi 46cm, a więc całkowita wartość przemieszczenia, to 52.1cm co jest wartością mniejszą od dopuszczalnej (56.6cm) Fundament pod słup 812 Zastosowano zbrojenie ze względu na warunek jego minimalnego stopnia, które spełnia wymagania SGN w 18.8%. Górna krawędź fundamentu ulega maksymalnemu obrotowi o kąt rad co wywołuje przemieszczenie słupa o wysokości 33m o wartość 4.1cm. Przemieszczenie samego słupa stalowego wynosi 43cm, a więc całkowita wartość przemieszczenia, to 47.1cm co jest wartością mniejszą od dopuszczalnej (61.4cm) Fundament pod słup 813 Zastosowano zbrojenie ze względu na warunek jego minimalnego stopnia, które spełnia wymagania SGN w 16.8%. Górna krawędź fundamentu ulega maksymalnemu obrotowi o kąt rad co wywołuje przemieszczenie słupa o wysokości 30.5m o wartość 3.0cm. Przemieszczenie samego słupa stalowego wynosi 36cm, a więc całkowita wartość przemieszczenia, to 39.0cm co jest wartością mniejszą od dopuszczalnej (56.6cm) Fundament pod słup 814 Zastosowano zbrojenie ze względu na warunek jego minimalnego stopnia, które spełnia wymagania SGN w 41.6%. Górna krawędź fundamentu ulega maksymalnemu obrotowi o kąt rad co wywołuje przemieszczenie słupa o wysokości 25.5m o wartość 5.5cm. Przemieszczenie samego słupa stalowego wynosi 49cm, a więc całkowita wartość przemieszczenia, to 54.5cm co jest wartością mniejszą od dopuszczalnej (56.4cm) Fundament pod słup 815 Zastosowano zbrojenie ze względu na warunek jego minimalnego stopnia, które spełnia wymagania SGN w 19.5%. Górna krawędź fundamentu ulega maksymalnemu obrotowi o kąt rad co wywołuje przemieszczenie słupa o wysokości 23.0m o wartość 6.4cm. Przemieszczenie samego słupa stalowego wynosi 32cm, a więc całkowita wartość przemieszczenia, to 38.4cm co jest wartością mniejszą od dopuszczalnej (46.0cm). BIURO KONSTRUKTOR 13

16 4. MATERIAŁY KONSTRUKCYJNE Studnie fundamentowe: Beton konstrukcyjny: Stal zbrojeniowa: B37 (C30/37) A-IIIN RB500W 5. LITERATURA Obciążenia: - PN-82/B Obciążenia budowli. Zasady ustalania wartości. - PN-82/B Obciążenia budowli. Obciążenia stałe. - PN-82/B Obciążenia budowli. Obciążenia zmienne technologiczne. Podstawowe obciążenia technologiczne i montażowe. - PN-82/B Obciążenia budowli. Obciążenia zmienne technologiczne.obciążenie pojazdami. Obliczenia konstrukcji: - PN-90/B Konstrukcje stalowe. Obliczeniach statyczne i projektowanie - PN-76/B Konstrukcje i podłoża budowli. Ogólne zasady obliczeń - PN-83/B Fundamenty budowlane. Nośność pali i fundamentów palowych - PN-B-03264: Konstrukcje betonowe, żelbetowe i sprężone. Obliczeniach statyczne i projektowanie. Wykonawstwo: - PN-EN 197-1:2002/A3: Cement. Część 1: Skład, wymagania i kryteria zgodności dotyczące cementów powszechnego użytku - PN-EN Wykonawstwo specjalnych robót geotechnicznych mikropale BIURO KONSTRUKTOR 14

17 II. CZEŚĆ OBLICZENIOWA BIURO KONSTRUKTOR 15

18 1. ZESTAWIENIE OBCIĄŻEŃ Obciążenia na fundament przyjęto wg wytycznych ELETER-PKP BIURO KONSTRUKTOR 16

19 2. OBLICZENIA STATYCZNO-WYTRZYMAŁOŚCIOWE 2.1. FUNDAMENT SŁUPA 811 Obliczenia palowania Dane wejściowe Nazwa : Projekt Faza : 1 2,80 TP TZ 0,30 0,20 0,40 0,60 2,70 9,00 +z 0,90 Ustawienia Polska - EN 1997 Materiały i normy Konstrukcje betonowe : EN (EC2) Współczynniki EN : domyślne Pale Obliczenia w warunkach z odpływem : NAVFAC DM 7.2 Krzywa obciążeniowa : liniowa (Poulos) Metodyka obliczeń : obliczenia według EN 1997 Podejście obliczeniowe : 2 - redukcja oddziaływań i oporów Współczynniki częściowe do oddziaływań (A) Trwała sytuacja obliczeniowa Niekorzystne Korzystne Oddziaływania stałe : γ G = 1,35 [ ] 1,00 [ ] Współczynniki częściowe do oporów lub nośności (R) Trwała sytuacja obliczeniowa Wsp. częściowy do nośności pobocznicy pali wciskanych : γ s = 1,10 [ ] Wsp. częściowy do nośności podstawy pala : γ b = 1,10 [ ] Wsp. częściowy do nośności pali wyciąganych : γ st = 1,15 [ ] Podstawowe parametry gruntów Nr Nazwa Szrafura γ ν [kn/m 3 ] [ ] 1 nn 18,00 0,30 2 IA KWg 21,00 0,40 BIURO KONSTRUKTOR 17

20 Nr Nazwa Szrafura γ ν [kn/m 3 ] [ ] 3 IB KWg 21,50 0,40 4 IC KWg 20,50 0,40 5 II SM 21,00 0,40 6 III Pd 17,50 0,30 W obliczeniach parcia spoczynkowego wszystkie grunty przyjęte zostały jako niespoiste. Nr Nazwa Szrafura E oed E def γ sat γ s n [MPa] [MPa] [kn/m 3 ] [kn/m 3 ] [ ] 1 nn 10,00-19, IA KWg 48,30-21, IB KWg 33,00-21, IC KWg 23,60-20, II SM 80,00-21, III Pd 51,30-19, Nr Nazwa Szrafura ϕ ef δ K c u α [ ] [ ] [ ] [kpa] [ ] 1 nn 15, IA KWg ,00 0,90 3 IB KWg ,29 0,90 4 IC KWg ,33 0,90 5 II SM ,00 0,70 6 III Pd 23, Parametry gruntów do wyznaczania modułu reakcji podłoża β Nr Nazwa Szrafura 1 nn 0,00 2 IA KWg 6,00 3 IB KWg 5,50 BIURO KONSTRUKTOR 18

21 Nr Nazwa Szrafura β 4 IC KWg 4,00 5 II SM 10,00 6 III Pd 10,00 Parametry gruntu nn Ciężar objętościowy : γ = 18,00 kn/m 3 Współczynnik Poisson'a : ν = 0,30 Moduł edometryczny : E oed = 10,00 MPa Ciężar gruntu nawodn. : γ sat = 19,00 kn/m 3 Kąt dyspersji : β = 0,00 Kąt tarcia wewnętrznego : ϕ ef = 15,00 IA KWg Ciężar objętościowy : γ = 21,00 kn/m 3 Współczynnik Poisson'a : ν = 0,40 Moduł edometryczny : E oed = 48,30 MPa Ciężar gruntu nawodn. : γ sat = 21,00 kn/m 3 Kąt dyspersji : β = 6,00 Spójność gruntu : c u = 30,00 kpa Współczynnik adhezji : α = 0,90 Kąt tarcia wewnętrznego : ϕ ef = 19,00 IB KWg Ciężar objętościowy : γ = 21,50 kn/m 3 Współczynnik Poisson'a : ν = 0,40 Moduł edometryczny : E oed = 33,00 MPa Ciężar gruntu nawodn. : γ sat = 21,50 kn/m 3 Kąt dyspersji : β = 5,50 Spójność gruntu : c u = 19,29 kpa Współczynnik adhezji : α = 0,90 Kąt tarcia wewnętrznego : ϕ ef = 19,00 IC KWg Ciężar objętościowy : γ = 20,50 kn/m 3 Współczynnik Poisson'a : ν = 0,40 Moduł edometryczny : E oed = 23,60 MPa Ciężar gruntu nawodn. : γ sat = 20,50 kn/m 3 Kąt dyspersji : β = 4,00 Spójność gruntu : c u = 13,33 kpa Współczynnik adhezji : α = 0,90 Kąt tarcia wewnętrznego : ϕ ef = 19,00 II SM Ciężar objętościowy : γ = 21,00 kn/m 3 Współczynnik Poisson'a : ν = 0,40 Moduł edometryczny : E oed = 80,00 MPa Ciężar gruntu nawodn. : γ sat = 21,00 kn/m 3 Kąt dyspersji : β = 10,00 Spójność gruntu : c u = 80,00 kpa Współczynnik adhezji : α = 0,70 Kąt tarcia wewnętrznego : ϕ ef = 19,00 BIURO KONSTRUKTOR 19

22 III Pd Ciężar objętościowy : γ = 17,50 kn/m 3 Współczynnik Poisson'a : ν = 0,30 Moduł edometryczny : E oed = 51,30 MPa Ciężar gruntu nawodn. : γ sat = 19,00 kn/m 3 Kąt dyspersji : β = 10,00 Kąt tarcia wewnętrznego : ϕ ef = 23,90 Geometria konstrukcji Profil pala: kołowy Wymiary Średnica d = 2,80 m Długość l = 9,00 m Lokalizacja Wysokość ponad gruntem h = 0,30 m Głębokość terenu po modyfikacji h z = 0,00 m Technologia : Pale wiercone Przyjęto stały moduł reakcji podłoża. Materiał konstrukcji Ciężar objętościowy γ = 23,00 kn/m 3 Obliczenia konstrukcji betonowych przeprowadzono z wykorzystaniem normy EN (EC2). Beton : C 20/25 Wytrzymałość na ściskanie f ck = 20,00 MPa Wytrzymałość na rozciąganie f ct = 2,20 MPa Moduł sprężystości E cm = 30000,00 MPa Moduł sprężystości poprzecznej G = 12500,00 MPa Zbrojenie podłużne : B500 Granica plastyczności f yk = 500,00 MPa Profil geologiczny i przyporządkowane grunty Nr Warstwa [m] Przyporządkowany grunt Szrafura 1 0,20 nn 2 0,40 IC KWg 3 0,60 IB KWg 4 2,70 IA KWg 5 0,90 IA KWg 6 - II SM BIURO KONSTRUKTOR 20

23 Obciążenie Nr Obciążenie nowe zmian a 1 TAK 2 TAK Globalne ustawienia obliczeń N a z Rodzaj w a N [kn] M x [knm] M y [knm] H x [kn] H y [kn] S GObliczeniowe 130, ,00 0,00 0,00 159,00 N S Charakterystyczn G e U 127, ,00 0,00 0,00 140,00 Analiza nośności pionowej : rozwiązanie analityczne Rodzaj obliczeń : obliczenia w warunkach z odpływem Ustawienia obliczeń fazy Sytuacja obliczeniowa : trwała Metodyka obliczeń : bez redukcji danych wejściowych Analiza Nr 1 Analiza nośności pionowej pala, według NAVFAC DM wyniki pośrednie Wyznaczenie nośności podstawy pala: Grunt pod podstawą pala jest spoisty Obliczeniowa wytrzymałość na ścinanie bez odpływu c u = 80,00 kpa Powierzchnia przekroju poprzecznego pala A p = 6,16E+00 m 2 Nośność pobocznicy pala: Głębokość Grubość c ud α k dc δ σ or R si [m] [m] [kpa] [ ] [ ] [ ] [kpa] [kn] 0,20 0, ,01 11,25 1,80 0,58 0,60 0,40 13,33 0, ,70 38,37 1,20 0,60 19,29 0, ,25 83,30 2,80 1,60 30,00 0, ,50 345,46 3,90 1,10 30,00 0, ,30 237,50 4,80 0,90 30,00 0, ,30 194,32 8,70 3,90 80,00 0, , ,50 Obliczenie nośności pionowej : NAVFAC DM 7.2 Obliczenia przeprowadzono stosując automatyczny wybór najbardziej niekorzystnych przypadków obciążniowych. Współczynnik obliczenia głębokości krytycznej k dc = 1,00 Analiza pala ściskanego: Najniekorzystniejszy stan obciążeniowy nr 1. (SGN) Nośność pobocznicy pala R s = 2646,04 kn Nośność podstawy pala R b = 4030,38 kn Nośność pala R c = 6676,41 kn Pionowa siła obliczeniowa V d = 130,00 kn R c = 6676,41 kn > 130,00 kn = V d Nośność pionowa pala SPEŁNIA WYMAGANIA BIURO KONSTRUKTOR 21

24 Analiza Nr 1 Obliczenia krzywej obciążeniowej - dane wejściowe Warst E wa s nr [MPa] 1 15, , , , , ,00 Rodzaj pala : na podłożu nieściśliwym Graniczne osiadanie pala s lim = 25,0 mm Obliczenia krzywej obciążeniowej - wyniki pośrednie Współczynnik korygujący sztywności gruntu C k = 0,99 Współczynnik korygujący wsp. Poisson'a C v = 0,87 Współczynnik korygujący sztywności gruntu C b = 1,26 Współczynnik korygujący przek. obc. nieśc. pala β 0 = 0,49 Współczynnik przekazywania obciążenia do podstawy β = 0,53 Współczynniki wpływu osiadania : Podstawowy - zależny od stosunku l/d I1 = 0,26 Współczynnik wpływu sztywności pala R k = 1,00 Współczynnik wpływu warstwy nieściśliwej R h = 1,00 Współczynnik korygujący wsp. Poisson'a R v = 0,95 Obliczenia krzywej obciążeniowej - wyniki Obciążenie na granicy mobilizacji tarcia na pobocznicy R yu = 4188,03 kn Wartość osiadania odpowiadająca sile R yu s y = 25,0 mm Nośność całkowita R c = 4188,03 kn Maksymalne osiadanie s lim = 25,0 mm Dla maksymalnego pionowego obciążenia charakterystycznego V = 127,00kN osiadanie wynosi 0,8mm. Nazwa : Osiadanie Faza : 1; Analiza : 1 Krzywa obciążeniowa (0,0) 837,6 1675,2 2512,8 3350,4 4188,0 R [kn 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 s [mm] Rbu Ryu sy Analiza Nr 1 Dane wejściowe do obliczeń poziomej nośności pala Obliczenia przeprowadzono dla przypadku obciążeniowego numer 2. (SGU) Nośność pozioma pala została wyznaczona w kierunku max. wpływu obciążenia. BIURO KONSTRUKTOR 22

25 Rozkład sił wewnętrznych i przemieszczeń pala Rozkład przemieszczeń i sił wewnętrznych na wysokości pala: Rozstaw Moduł k Przemieszczenie Obrót Naprężenie Siła Tnąca Moment [m] [MN/m 3 ] [mm] [mrad] [kpa] [kn] [knm] BIURO KONSTRUKTOR 23

26 Rozstaw Moduł k Przemieszczenie Obrót Naprężenie Siła Tnąca Moment [m] [MN/m 3 ] [mm] [mrad] [kpa] [kn] [knm] Maksymalne siły wewnętrzne i przemieszczenia : Przemieszczenie głowicy pala = -12,6 mm Max. przemieszczenie pala = 12,6 mm Max. siła tnąca = 567,90 kn Maksymalny moment = 2931,60 knm Wymiarowanie zbrojenia : Zbrojenie - 40 szt. średn. 25,0 mm; otulina 250,0 mm Rodzaj konstrukcji (stopień zbrojenia) : pal Stopień zbrojenia ρ = 0,319 % > 0,250 % = ρ min Obciążenie : N Ed = -127,00 kn (ściskanie) ; M Ed = 2931,60 knm Nośność : N Rd = -441,88 kn; M Rd = 10200,14 knm Wyznaczone zbrojenie pala SPEŁNIA WYMAGANIA Nazwa : Nośn. pozioma Faza : 1; Analiza : 1 Moduł Kh Kh - stałe Przemieszczenie Max. = 12,65 mm Siła tnąca Max. = 567,90 kn Moment zginający Max. = 2931,60 knm 0,00 3,98 5,18 5,18 6,92 6,92 9,98-12,6-140, , ,60 9,98 14,79 567,90 14,79 7,8-25, ,00-25,0 0 25,0 [MN/m³] [mm] -600, ,00 [kn] -3000, ,00 [knm] BIURO KONSTRUKTOR 24

27 2.2. FUNDAMENT SŁUPA 812 Obliczenia palowania Dane wejściowe Nazwa : Projekt Faza : 1 2,80 TP TZ 0,30 0,40 0,60 1,60 0,70 10,00 +z Ustawienia Polska - EN 1997 Materiały i normy Konstrukcje betonowe : EN (EC2) Współczynniki EN : domyślne Pale Obliczenia w warunkach z odpływem : NAVFAC DM 7.2 Krzywa obciążeniowa : liniowa (Poulos) Metodyka obliczeń : obliczenia według EN 1997 Podejście obliczeniowe : 2 - redukcja oddziaływań i oporów Współczynniki częściowe do oddziaływań (A) Trwała sytuacja obliczeniowa Niekorzystne Korzystne Oddziaływania stałe : γ G = 1,35 [ ] 1,00 [ ] Współczynniki częściowe do oporów lub nośności (R) Trwała sytuacja obliczeniowa Wsp. częściowy do nośności pobocznicy pali wciskanych : γ s = 1,10 [ ] Wsp. częściowy do nośności podstawy pala : γ b = 1,10 [ ] Wsp. częściowy do nośności pali wyciąganych : γ st = 1,15 [ ] Podstawowe parametry gruntów Nr Nazwa Szrafura γ ν [kn/m 3 ] [ ] 1 nn 18,00 0,30 2 IA KWg 21,00 0,40 BIURO KONSTRUKTOR 25

28 Nr Nazwa Szrafura γ ν [kn/m 3 ] [ ] 3 IB KWg 21,50 0,40 4 IC KWg 20,50 0,40 5 II SM 21,00 0,40 6 III Pd 17,50 0,30 W obliczeniach parcia spoczynkowego wszystkie grunty przyjęte zostały jako niespoiste. Nr Nazwa Szrafura E oed E def γ sat γ s n [MPa] [MPa] [kn/m 3 ] [kn/m 3 ] [ ] 1 nn 10,00-19, IA KWg 48,30-21, IB KWg 33,00-21, IC KWg 23,60-20, II SM 60,00-21, III Pd 51,30-19, Nr Nazwa Szrafura ϕ ef δ K c u α [ ] [ ] [ ] [kpa] [ ] 1 nn 15, IA KWg ,00 0,90 3 IB KWg ,29 0,90 4 IC KWg ,33 0,90 5 II SM ,00 0,70 6 III Pd 23, Parametry gruntów do wyznaczania modułu reakcji podłoża β Nr Nazwa Szrafura 1 nn 0,00 2 IA KWg 6,00 3 IB KWg 5,50 BIURO KONSTRUKTOR 26

29 Nr Nazwa Szrafura β 4 IC KWg 4,00 5 II SM 8,00 6 III Pd 10,00 Parametry gruntu nn Ciężar objętościowy : γ = 18,00 kn/m 3 Współczynnik Poisson'a : ν = 0,30 Moduł edometryczny : E oed = 10,00 MPa Ciężar gruntu nawodn. : γ sat = 19,00 kn/m 3 Kąt dyspersji : β = 0,00 Kąt tarcia wewnętrznego : ϕ ef = 15,00 IA KWg Ciężar objętościowy : γ = 21,00 kn/m 3 Współczynnik Poisson'a : ν = 0,40 Moduł edometryczny : E oed = 48,30 MPa Ciężar gruntu nawodn. : γ sat = 21,00 kn/m 3 Kąt dyspersji : β = 6,00 Spójność gruntu : c u = 30,00 kpa Współczynnik adhezji : α = 0,90 Kąt tarcia wewnętrznego : ϕ ef = 19,00 IB KWg Ciężar objętościowy : γ = 21,50 kn/m 3 Współczynnik Poisson'a : ν = 0,40 Moduł edometryczny : E oed = 33,00 MPa Ciężar gruntu nawodn. : γ sat = 21,50 kn/m 3 Kąt dyspersji : β = 5,50 Spójność gruntu : c u = 19,29 kpa Współczynnik adhezji : α = 0,90 Kąt tarcia wewnętrznego : ϕ ef = 19,00 IC KWg Ciężar objętościowy : γ = 20,50 kn/m 3 Współczynnik Poisson'a : ν = 0,40 Moduł edometryczny : E oed = 23,60 MPa Ciężar gruntu nawodn. : γ sat = 20,50 kn/m 3 Kąt dyspersji : β = 4,00 Spójność gruntu : c u = 13,33 kpa Współczynnik adhezji : α = 0,90 Kąt tarcia wewnętrznego : ϕ ef = 19,00 II SM Ciężar objętościowy : γ = 21,00 kn/m 3 Współczynnik Poisson'a : ν = 0,40 Moduł edometryczny : E oed = 60,00 MPa Ciężar gruntu nawodn. : γ sat = 21,00 kn/m 3 Kąt dyspersji : β = 8,00 Spójność gruntu : c u = 60,00 kpa Współczynnik adhezji : α = 0,70 Kąt tarcia wewnętrznego : ϕ ef = 19,00 BIURO KONSTRUKTOR 27

30 III Pd Ciężar objętościowy : γ = 17,50 kn/m 3 Współczynnik Poisson'a : ν = 0,30 Moduł edometryczny : E oed = 51,30 MPa Ciężar gruntu nawodn. : γ sat = 19,00 kn/m 3 Kąt dyspersji : β = 10,00 Kąt tarcia wewnętrznego : ϕ ef = 23,90 Geometria konstrukcji Profil pala: kołowy Wymiary Średnica d = 2,80 m Długość l = 10,00 m Lokalizacja Wysokość ponad gruntem h = 0,30 m Głębokość terenu po modyfikacji h z = 0,00 m Technologia : Pale wiercone Przyjęto stały moduł reakcji podłoża. Materiał konstrukcji Ciężar objętościowy γ = 23,00 kn/m 3 Obliczenia konstrukcji betonowych przeprowadzono z wykorzystaniem normy EN (EC2). Beton : C 20/25 Wytrzymałość na ściskanie f ck = 20,00 MPa Wytrzymałość na rozciąganie f ct = 2,20 MPa Moduł sprężystości E cm = 30000,00 MPa Moduł sprężystości poprzecznej G = 12500,00 MPa Zbrojenie podłużne : B500 Granica plastyczności f yk = 500,00 MPa Profil geologiczny i przyporządkowane grunty Nr Warstwa [m] Przyporządkowany grunt Szrafura 1 0,40 nn 2 0,60 IB KWg 3 1,60 IA KWg 4 0,70 IA KWg 5 - II SM Obciążenie Nr Obciążenie nowe zmian a 1 TAK N a z Rodzaj w a N [kn] M x [knm] M y [knm] H x [kn] H y [kn] S GObliczeniowe 130, ,00 0,00 0,00 161,00 N BIURO KONSTRUKTOR 28

31 Nr Obciążenie nowe zmian a 2 TAK Globalne ustawienia obliczeń N a z Rodzaj w a S Charakterystyczn G e U Analiza nośności pionowej : rozwiązanie analityczne Rodzaj obliczeń : obliczenia w warunkach z odpływem Ustawienia obliczeń fazy Sytuacja obliczeniowa : trwała Metodyka obliczeń : bez redukcji danych wejściowych Analiza Nr 1 N M x M y H x H y [kn] [knm] [knm] [kn] [kn] 124, ,00 0,00 0,00 83,00 Analiza nośności pionowej pala, według NAVFAC DM wyniki pośrednie Wyznaczenie nośności podstawy pala: Grunt pod podstawą pala jest spoisty Obliczeniowa wytrzymałość na ścinanie bez odpływu c u = 60,00 kpa Powierzchnia przekroju poprzecznego pala A p = 6,16E+00 m 2 Nośność pobocznicy pala: Głębokość Grubość c ud α k dc δ σ or R si [m] [m] [kpa] [ ] [ ] [ ] [kpa] [kn] 0,40 0, ,01 11,25 3,60 2,31 1,00 0,60 19,29 0, ,65 83,30 2,60 1,60 30,00 0, ,90 345,46 2,80 0,20 30,00 0, ,80 43,18 3,30 0,50 30,00 0, ,90 107,96 9,70 6,40 60,00 0, , ,53 Obliczenie nośności pionowej : NAVFAC DM 7.2 Obliczenia przeprowadzono stosując automatyczny wybór najbardziej niekorzystnych przypadków obciążniowych. Współczynnik obliczenia głębokości krytycznej k dc = 1,00 Analiza pala ściskanego: Najniekorzystniejszy stan obciążeniowy nr 1. (SGN) Nośność pobocznicy pala R s = 2731,75 kn Nośność podstawy pala R b = 3022,78 kn Nośność pala R c = 5754,53 kn Pionowa siła obliczeniowa V d = 130,00 kn R c = 5754,53 kn > 130,00 kn = V d Nośność pionowa pala SPEŁNIA WYMAGANIA BIURO KONSTRUKTOR 29

32 Analiza Nr 1 Obliczenia krzywej obciążeniowej - dane wejściowe Warst E wa s nr [MPa] 1 15, , , , ,00 Rodzaj pala : na podłożu nieściśliwym Graniczne osiadanie pala s lim = 25,0 mm Obliczenia krzywej obciążeniowej - wyniki pośrednie Współczynnik korygujący sztywności gruntu C k = 0,99 Współczynnik korygujący wsp. Poisson'a C v = 0,87 Współczynnik korygujący sztywności gruntu C b = 1,10 Współczynnik korygujący przek. obc. nieśc. pala β 0 = 0,43 Współczynnik przekazywania obciążenia do podstawy β = 0,40 Współczynniki wpływu osiadania : Podstawowy - zależny od stosunku l/d I1 = 0,25 Współczynnik wpływu sztywności pala R k = 1,00 Współczynnik wpływu warstwy nieściśliwej R h = 1,00 Współczynnik korygujący wsp. Poisson'a R v = 0,95 Obliczenia krzywej obciążeniowej - wyniki Obciążenie na granicy mobilizacji tarcia na pobocznicy R yu = 4390,38 kn Wartość osiadania odpowiadająca sile R yu s y = 25,0 mm Nośność całkowita R c = 4390,38 kn Maksymalne osiadanie s lim = 25,0 mm Dla maksymalnego pionowego obciążenia charakterystycznego V = 124,00kN osiadanie wynosi 0,7mm. Nazwa : Osiadanie Faza : 1; Analiza : 1 Krzywa obciążeniowa (0,0) 878,1 1756,2 2634,2 3512,3 4390,4 R [kn 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 s [mm] Rbu Ryu sy Analiza Nr 1 Dane wejściowe do obliczeń poziomej nośności pala Obliczenia przeprowadzono dla przypadku obciążeniowego numer 2. (SGU) BIURO KONSTRUKTOR 30

33 Nośność pozioma pala została wyznaczona w kierunku max. wpływu obciążenia. Rozkład sił wewnętrznych i przemieszczeń pala Rozkład przemieszczeń i sił wewnętrznych na wysokości pala: Rozstaw Moduł k Przemieszczenie Obrót Naprężenie Siła Tnąca Moment [m] [MN/m 3 ] [mm] [mrad] [kpa] [kn] [knm] BIURO KONSTRUKTOR 31

34 Rozstaw Moduł k Przemieszczenie Obrót Naprężenie Siła Tnąca Moment [m] [MN/m 3 ] [mm] [mrad] [kpa] [kn] [knm] Maksymalne siły wewnętrzne i przemieszczenia : Przemieszczenie głowicy pala = -6,7 mm Max. przemieszczenie pala = 6,7 mm Max. siła tnąca = 335,76 kn Maksymalny moment = 1955,27 knm Wymiarowanie zbrojenia : Zbrojenie - 40 szt. średn. 25,0 mm; otulina 250,0 mm Rodzaj konstrukcji (stopień zbrojenia) : pal Stopień zbrojenia ρ = 0,319 % > 0,250 % = ρ min Obciążenie : N Ed = -124,00 kn (ściskanie) ; M Ed = 1955,27 knm Nośność : N Rd = -660,80 kn; M Rd = 10419,63 knm Wyznaczone zbrojenie pala SPEŁNIA WYMAGANIA Nazwa : Nośn. pozioma Faza : 1; Analiza : 1 Moduł Kh Kh - stałe Przemieszczenie Max. = 6,72 mm Siła tnąca Max. = 335,76 kn Moment zginający Max. = 1955,27 knm 0,00 3,98 6,92 6,92 9,98-6,7-83, , ,27 9,98 11,71 335,76 11,71 4,8-25, ,00-10,0 0 10,0 [MN/m³] [mm] -400, ,00 [kn] -2000, ,00 [knm] BIURO KONSTRUKTOR 32

35 2.3. FUNDAMENT SŁUPA 813 Obliczenia palowania Dane wejściowe Nazwa : Projekt Faza : 1 2,80 TP TZ 0,30 0,30 0,80 1,20 10,00 +z Ustawienia Polska - EN 1997 Materiały i normy Konstrukcje betonowe : EN (EC2) Współczynniki EN : domyślne Pale Obliczenia w warunkach z odpływem : NAVFAC DM 7.2 Krzywa obciążeniowa : liniowa (Poulos) Metodyka obliczeń : obliczenia według EN 1997 Podejście obliczeniowe : 2 - redukcja oddziaływań i oporów Współczynniki częściowe do oddziaływań (A) Trwała sytuacja obliczeniowa Niekorzystne Korzystne Oddziaływania stałe : γ G = 1,35 [ ] 1,00 [ ] Współczynniki częściowe do oporów lub nośności (R) Trwała sytuacja obliczeniowa Wsp. częściowy do nośności pobocznicy pali wciskanych : γ s = 1,10 [ ] Wsp. częściowy do nośności podstawy pala : γ b = 1,10 [ ] Wsp. częściowy do nośności pali wyciąganych : γ st = 1,15 [ ] Podstawowe parametry gruntów Nr Nazwa Szrafura γ ν [kn/m 3 ] [ ] 1 nn 18,00 0,30 2 IA KWg 21,00 0,40 BIURO KONSTRUKTOR 33

36 Nr Nazwa Szrafura γ ν [kn/m 3 ] [ ] 3 IB KWg 21,50 0,40 4 IC KWg 20,50 0,40 5 II SM 21,00 0,40 6 III Pd 17,50 0,30 W obliczeniach parcia spoczynkowego wszystkie grunty przyjęte zostały jako niespoiste. Nr Nazwa Szrafura E oed E def γ sat γ s n [MPa] [MPa] [kn/m 3 ] [kn/m 3 ] [ ] 1 nn 10,00-19, IA KWg 48,30-21, IB KWg 33,00-21, IC KWg 23,60-20, II SM 80,00-21, III Pd 51,30-19, Nr Nazwa Szrafura ϕ ef δ K c u α [ ] [ ] [ ] [kpa] [ ] 1 nn 15, IA KWg ,00 0,90 3 IB KWg ,29 0,90 4 IC KWg ,33 0,90 5 II SM ,00 0,70 6 III Pd 23, Parametry gruntów do wyznaczania modułu reakcji podłoża β Nr Nazwa Szrafura 1 nn 0,00 2 IA KWg 6,00 3 IB KWg 5,50 BIURO KONSTRUKTOR 34

37 Nr Nazwa Szrafura β 4 IC KWg 4,00 5 II SM 10,00 6 III Pd 10,00 Parametry gruntu nn Ciężar objętościowy : γ = 18,00 kn/m 3 Współczynnik Poisson'a : ν = 0,30 Moduł edometryczny : E oed = 10,00 MPa Ciężar gruntu nawodn. : γ sat = 19,00 kn/m 3 Kąt dyspersji : β = 0,00 Kąt tarcia wewnętrznego : ϕ ef = 15,00 IA KWg Ciężar objętościowy : γ = 21,00 kn/m 3 Współczynnik Poisson'a : ν = 0,40 Moduł edometryczny : E oed = 48,30 MPa Ciężar gruntu nawodn. : γ sat = 21,00 kn/m 3 Kąt dyspersji : β = 6,00 Spójność gruntu : c u = 30,00 kpa Współczynnik adhezji : α = 0,90 Kąt tarcia wewnętrznego : ϕ ef = 19,00 IB KWg Ciężar objętościowy : γ = 21,50 kn/m 3 Współczynnik Poisson'a : ν = 0,40 Moduł edometryczny : E oed = 33,00 MPa Ciężar gruntu nawodn. : γ sat = 21,50 kn/m 3 Kąt dyspersji : β = 5,50 Spójność gruntu : c u = 19,29 kpa Współczynnik adhezji : α = 0,90 Kąt tarcia wewnętrznego : ϕ ef = 19,00 IC KWg Ciężar objętościowy : γ = 20,50 kn/m 3 Współczynnik Poisson'a : ν = 0,40 Moduł edometryczny : E oed = 23,60 MPa Ciężar gruntu nawodn. : γ sat = 20,50 kn/m 3 Kąt dyspersji : β = 4,00 Spójność gruntu : c u = 13,33 kpa Współczynnik adhezji : α = 0,90 Kąt tarcia wewnętrznego : ϕ ef = 19,00 II SM Ciężar objętościowy : γ = 21,00 kn/m 3 Współczynnik Poisson'a : ν = 0,40 Moduł edometryczny : E oed = 80,00 MPa Ciężar gruntu nawodn. : γ sat = 21,00 kn/m 3 Kąt dyspersji : β = 10,00 Spójność gruntu : c u = 80,00 kpa Współczynnik adhezji : α = 0,70 Kąt tarcia wewnętrznego : ϕ ef = 19,00 BIURO KONSTRUKTOR 35

38 III Pd Ciężar objętościowy : γ = 17,50 kn/m 3 Współczynnik Poisson'a : ν = 0,30 Moduł edometryczny : E oed = 51,30 MPa Ciężar gruntu nawodn. : γ sat = 19,00 kn/m 3 Kąt dyspersji : β = 10,00 Kąt tarcia wewnętrznego : ϕ ef = 23,90 Geometria konstrukcji Profil pala: kołowy Wymiary Średnica d = 2,80 m Długość l = 10,00 m Lokalizacja Wysokość ponad gruntem h = 0,30 m Głębokość terenu po modyfikacji h z = 0,00 m Technologia : Pale wiercone Przyjęto stały moduł reakcji podłoża. Materiał konstrukcji Ciężar objętościowy γ = 23,00 kn/m 3 Obliczenia konstrukcji betonowych przeprowadzono z wykorzystaniem normy EN (EC2). Beton : C 20/25 Wytrzymałość na ściskanie f ck = 20,00 MPa Wytrzymałość na rozciąganie f ct = 2,20 MPa Moduł sprężystości E cm = 30000,00 MPa Moduł sprężystości poprzecznej G = 12500,00 MPa Zbrojenie podłużne : B500 Granica plastyczności f yk = 500,00 MPa Profil geologiczny i przyporządkowane grunty Nr Warstwa [m] Przyporządkowany grunt Szrafura 1 0,30 nn 2 0,80 IB KWg 3 1,20 IA KWg 4 - II SM Obciążenie Nr Obciążenie nowe zmian a 1 TAK 2 TAK N a z Rodzaj w a N [kn] M x [knm] M y [knm] H x [kn] H y [kn] S GObliczeniowe 113, ,00 0,00 0,00 162,00 N S Charakterystyczn G e U 112, ,00 0,00 0,00 83,00 BIURO KONSTRUKTOR 36

39 Globalne ustawienia obliczeń Analiza nośności pionowej : rozwiązanie analityczne Rodzaj obliczeń : obliczenia w warunkach z odpływem Ustawienia obliczeń fazy Sytuacja obliczeniowa : trwała Metodyka obliczeń : bez redukcji danych wejściowych Analiza Nr 1 Analiza nośności pionowej pala, według NAVFAC DM wyniki pośrednie Wyznaczenie nośności podstawy pala: Grunt pod podstawą pala jest spoisty Obliczeniowa wytrzymałość na ścinanie bez odpływu c u = 80,00 kpa Powierzchnia przekroju poprzecznego pala A p = 6,16E+00 m 2 Nośność pobocznicy pala: Głębokość Grubość c ud α k dc δ σ or R si [m] [m] [kpa] [ ] [ ] [ ] [kpa] [kn] 0,30 0, ,01 11,25 2,70 1,30 1,10 0,80 19,29 0, ,00 111,07 2,30 1,20 30,00 0, ,20 259,10 2,80 0,50 80,00 0, ,05 223,91 9,70 6,90 80,00 0, , ,96 Obliczenie nośności pionowej : NAVFAC DM 7.2 Obliczenia przeprowadzono stosując automatyczny wybór najbardziej niekorzystnych przypadków obciążniowych. Współczynnik obliczenia głębokości krytycznej k dc = 1,00 Analiza pala ściskanego: Najniekorzystniejszy stan obciążeniowy nr 1. (SGN) Nośność pobocznicy pala R s = 3685,33 kn Nośność podstawy pala R b = 4030,38 kn Nośność pala R c = 7715,71 kn Pionowa siła obliczeniowa V d = 113,00 kn R c = 7715,71 kn > 113,00 kn = V d Nośność pionowa pala SPEŁNIA WYMAGANIA Analiza Nr 1 Obliczenia krzywej obciążeniowej - dane wejściowe Warst E wa s nr [MPa] 1 15, , , ,00 Rodzaj pala : na podłożu nieściśliwym Graniczne osiadanie pala s lim = 25,0 mm BIURO KONSTRUKTOR 37

40 Obliczenia krzywej obciążeniowej - wyniki pośrednie Współczynnik korygujący sztywności gruntu C k = 0,99 Współczynnik korygujący wsp. Poisson'a C v = 0,87 Współczynnik korygujący sztywności gruntu C b = 1,11 Współczynnik korygujący przek. obc. nieśc. pala β 0 = 0,43 Współczynnik przekazywania obciążenia do podstawy β = 0,41 Współczynniki wpływu osiadania : Podstawowy - zależny od stosunku l/d I1 = 0,25 Współczynnik wpływu sztywności pala R k = 1,00 Współczynnik wpływu warstwy nieściśliwej R h = 1,00 Współczynnik korygujący wsp. Poisson'a R v = 0,95 Obliczenia krzywej obciążeniowej - wyniki Obciążenie na granicy mobilizacji tarcia na pobocznicy R yu = 4388,19 kn Wartość osiadania odpowiadająca sile R yu s y = 25,0 mm Nośność całkowita R c = 4388,19 kn Maksymalne osiadanie s lim = 25,0 mm Dla maksymalnego pionowego obciążenia charakterystycznego V = 112,00kN osiadanie wynosi 0,6mm. Nazwa : Osiadanie Faza : 1; Analiza : 1 Krzywa obciążeniowa (0,0) 877,6 1755,3 2632,9 3510,6 4388,2 R [kn 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 s [mm] Rbu Ryu sy Analiza Nr 1 Dane wejściowe do obliczeń poziomej nośności pala Obliczenia przeprowadzono dla przypadku obciążeniowego numer 2. (SGU) Nośność pozioma pala została wyznaczona w kierunku max. wpływu obciążenia. Rozkład sił wewnętrznych i przemieszczeń pala Rozkład przemieszczeń i sił wewnętrznych na wysokości pala: Rozstaw Moduł k Przemieszczenie Obrót Naprężenie Siła Tnąca Moment [m] [MN/m 3 ] [mm] [mrad] [kpa] [kn] [knm] BIURO KONSTRUKTOR 38

41 Rozstaw Moduł k Przemieszczenie Obrót Naprężenie Siła Tnąca Moment [m] [MN/m 3 ] [mm] [mrad] [kpa] [kn] [knm] Maksymalne siły wewnętrzne i przemieszczenia : Przemieszczenie głowicy pala = -5,4 mm Max. przemieszczenie pala = 5,4 mm Max. siła tnąca = 312,03 kn Maksymalny moment = 1749,83 knm Wymiarowanie zbrojenia : Zbrojenie - 40 szt. średn. 25,0 mm; otulina 250,0 mm Rodzaj konstrukcji (stopień zbrojenia) : pal Stopień zbrojenia ρ = 0,319 % > 0,250 % = ρ min BIURO KONSTRUKTOR 39

42 Obciążenie : N Ed = -112,00 kn (ściskanie) ; M Ed = 1749,83 knm Nośność : N Rd = -667,32 kn; M Rd = 10425,85 knm Wyznaczone zbrojenie pala SPEŁNIA WYMAGANIA Nazwa : Nośn. pozioma Faza : 1; Analiza : 1 Moduł Kh Kh - stałe Przemieszczenie Max. = 5,41 mm Siła tnąca Max. = 312,03 kn Moment zginający Max. = 1749,83 knm 0,00 3,98 6,92-5,4-83, ,00 6,92 9, ,83 9,98 14,79 312,03 14,79 3,6-25, ,00-10,0 0 10,0 [MN/m³] [mm] -400, ,00 [kn] -2000, ,00 [knm] BIURO KONSTRUKTOR 40

43 2.4. FUNDAMENT SŁUPA 814 Obliczenia palowania Dane wejściowe Nazwa : Projekt Faza : 1 2,80 TP TZ 0,30 0,80 0,40 11,00 +z 4,80 1,70 Ustawienia Polska - EN 1997 Materiały i normy Konstrukcje betonowe : EN (EC2) Współczynniki EN : domyślne Pale Obliczenia w warunkach z odpływem : NAVFAC DM 7.2 Krzywa obciążeniowa : liniowa (Poulos) Metodyka obliczeń : obliczenia według EN 1997 Podejście obliczeniowe : 2 - redukcja oddziaływań i oporów Współczynniki częściowe do oddziaływań (A) Trwała sytuacja obliczeniowa Niekorzystne Korzystne Oddziaływania stałe : γ G = 1,35 [ ] 1,00 [ ] Współczynniki częściowe do oporów lub nośności (R) Trwała sytuacja obliczeniowa Wsp. częściowy do nośności pobocznicy pali wciskanych : γ s = 1,10 [ ] Wsp. częściowy do nośności podstawy pala : γ b = 1,10 [ ] Wsp. częściowy do nośności pali wyciąganych : γ st = 1,15 [ ] Podstawowe parametry gruntów Nr Nazwa Szrafura γ ν [kn/m 3 ] [ ] 1 nn 18,00 0,30 2 IA KWg 21,00 0,40 BIURO KONSTRUKTOR 41

44 Nr Nazwa Szrafura γ ν [kn/m 3 ] [ ] 3 IB KWg 21,50 0,40 4 IC KWg 20,50 0,40 5 II SM 21,00 0,40 6 III Pd 17,50 0,30 W obliczeniach parcia spoczynkowego wszystkie grunty przyjęte zostały jako niespoiste. Nr Nazwa Szrafura E oed E def γ sat γ s n [MPa] [MPa] [kn/m 3 ] [kn/m 3 ] [ ] 1 nn 10,00-19, IA KWg 48,30-21, IB KWg 33,00-21, IC KWg 23,60-20, II SM 80,00-21, III Pd 51,30-19, Nr Nazwa Szrafura ϕ ef δ K c u α [ ] [ ] [ ] [kpa] [ ] 1 nn 15, IA KWg ,00 0,90 3 IB KWg ,29 0,90 4 IC KWg ,33 0,90 5 II SM ,00 0,70 6 III Pd 23, Parametry gruntów do wyznaczania modułu reakcji podłoża β Nr Nazwa Szrafura 1 nn 0,00 2 IA KWg 6,00 3 IB KWg 5,50 BIURO KONSTRUKTOR 42

45 Nr Nazwa Szrafura β 4 IC KWg 4,00 5 II SM 10,00 6 III Pd 10,00 Parametry gruntu nn Ciężar objętościowy : γ = 18,00 kn/m 3 Współczynnik Poisson'a : ν = 0,30 Moduł edometryczny : E oed = 10,00 MPa Ciężar gruntu nawodn. : γ sat = 19,00 kn/m 3 Kąt dyspersji : β = 0,00 Kąt tarcia wewnętrznego : ϕ ef = 15,00 IA KWg Ciężar objętościowy : γ = 21,00 kn/m 3 Współczynnik Poisson'a : ν = 0,40 Moduł edometryczny : E oed = 48,30 MPa Ciężar gruntu nawodn. : γ sat = 21,00 kn/m 3 Kąt dyspersji : β = 6,00 Spójność gruntu : c u = 30,00 kpa Współczynnik adhezji : α = 0,90 Kąt tarcia wewnętrznego : ϕ ef = 19,00 IB KWg Ciężar objętościowy : γ = 21,50 kn/m 3 Współczynnik Poisson'a : ν = 0,40 Moduł edometryczny : E oed = 33,00 MPa Ciężar gruntu nawodn. : γ sat = 21,50 kn/m 3 Kąt dyspersji : β = 5,50 Spójność gruntu : c u = 19,29 kpa Współczynnik adhezji : α = 0,90 Kąt tarcia wewnętrznego : ϕ ef = 19,00 IC KWg Ciężar objętościowy : γ = 20,50 kn/m 3 Współczynnik Poisson'a : ν = 0,40 Moduł edometryczny : E oed = 23,60 MPa Ciężar gruntu nawodn. : γ sat = 20,50 kn/m 3 Kąt dyspersji : β = 4,00 Spójność gruntu : c u = 13,33 kpa Współczynnik adhezji : α = 0,90 Kąt tarcia wewnętrznego : ϕ ef = 19,00 II SM Ciężar objętościowy : γ = 21,00 kn/m 3 Współczynnik Poisson'a : ν = 0,40 Moduł edometryczny : E oed = 80,00 MPa Ciężar gruntu nawodn. : γ sat = 21,00 kn/m 3 Kąt dyspersji : β = 10,00 Spójność gruntu : c u = 80,00 kpa Współczynnik adhezji : α = 0,70 Kąt tarcia wewnętrznego : ϕ ef = 19,00 BIURO KONSTRUKTOR 43