PROJEKT WZMOCNIEŃ PODŁOŻA POD FUNDAMENTAMI

Transkrypt

1 Zleceniodawca: SM Dom dla Młodych Ul. Turniejowa 65, Kraków PROJEKT WZMOCNIEŃ PODŁOŻA POD FUNDAMENTAMI BUDYNEK PRZY ULICY KORDIANA 68 KLATKA VI Opracował mgr inż. Barbara Pasternak sp. konstrukcyjno-budowlana nr upr. UAN-Upr. 410/87 mgr inż. Mariusz Pawelec Kraków, grudzień

2 Spis treści: 1. PRZEDMIOT OPRACOWANIA PODSTAWA SPORZĄDZENIA OPRACOWANIA ZAKRES OPRACOWANIA OPIS BUDYNKU WARUNKI GRUNTOWO-WODNE OPIS ZASTOSOWANYCH ROZWIĄZAŃ ZABEZPIECZENIE ANTYKOROZYJNE TECHNOLOGIA WYKONYWANIA PRAC OBLICZENIA STATYCZNE... 6 zał. 1 schemat fundamentów z zaznaczonym zakresem wzmocnień zał. 2 - detale konstrukcyjne wzmocnień 2

3 1. PRZEDMIOT OPRACOWANIA Przedmiotem opracowania są fundamenty klatki nr VI w budynku mieszkalnym wielorodzinnym zlokalizowanym w Krakowie przy ul. Kordiana PODSTAWA SPORZĄDZENIA OPRACOWANIA - zlecenie SM Dom dla Młodych, - Ekspertyza techniczna dotycząca stanu konstrukcji budynku sporządzona przez Biuro Inżynierskie STRUKTURY w kwietniu 2016 roku - Opinia geotechniczna dotycząca warunków gruntowo wodnych w podłożu budynku przy ulicy Kordiana 68 klatka VI z września 2016 roku wykonana przez Przedsiębiorstwo Remontowo - Budowlane GEOINIEKT. 3. ZAKRES OPRACOWANIA Opracowanie zawiera projekt wzmocnienia podłoża pod fundamentami w rejonie klatki schodowej numer VI w segmencie B budynku, pomiędzy osiami 3B oraz 4B. 4. OPIS BUDYNKU Budynek został zaprojektowany w marcu 1994 roku. Budynek mieszkalny wielorodzinny, czterokondygnacyjny, z poddaszem i garażami w piwnicach. Składa się z czterech segmentów oznaczonych w projekcie budowlanym symbolami A, B, C, D. Każdy segment posiada dwie klatki schodowe. Klatki schodowe nr V oraz VI stanowią segment B. Segmenty są od siebie oddylatowane. Działka, na której stoi budynek, ma kształt wydłużony w kierunku wschód zachód i jest w takim kierunku pochylona. Różnica poziomów terenu, pomiędzy końcami budynku, wynosi około 6,0m Konstrukcja budynku. fundamenty budynek posadowiony na fundamentach bezpośrednich w postaci ław żelbetowych. Wszystkie ławy posiadają wysokość 45cm i zbrojenie wieńcowe w świetle ścian. ściany fundamentowe betonowe, ściany piwnic betonowe, Grubość ścian 38cm i 25cm 4.2. Budynek wyposażony jest w Instalacje elektryczne, teletechniczne i tv. 3

4 5. WARUNKI GRUNTOWO-WODNE W celu określenia aktualnego stanu podłoża pod budynkiem sporządzona została opinia geotechniczna. Z opinii, którą sporządzono na podstawie wykonanych odkrywek fundamentów i dwóch otworów badawczych wynika, że pod fundamentami istnieje warstwa glin pylastych zwięzłych opisana numerem III o miąższość 1, 3 do 1, 7m posiadająca konsystencję plastyczną. Poniżej grunt, warstwa IV, ma konsystencję twardoplastyczną. Wykonane odkrywki wykazały też, że niektóre fragmenty ław fundamentowych leżą bezpośrednio na podłożu skalnym, warstwa V. Takie zróżnicowanie wynikające z lokalnego osłabienia podłoże gruntowego i sąsiadującego z nim podłoża sztywnego powoduje nierównomierne, miejscami zbyt duże osiadanie fundamentów. Parametry warstwy III gliny pylaste: Stopień plastyczności I L = 0,32 Gęstość objętościowa ϱ = 19,0kN/m3 Kąt tarcia wewnętrznego Φ u = 12,9st Spójność gruntu c u = 12,73kPa Moduł pierwotnego odkształcenia E 0 = 15862kPa Endometryczny moduł ściśliwości pierwotnej M 0 = 22659kPa Endometryczny moduł ściśliwości wtórnej M 0 = 37773kPa Parametry warstwy IV iły pylaste: Stopień plastyczności I L = 0,12 Gęstość objętościowa ϱ = 19,0kN/m3 Kąt tarcia wewnętrznego Φ u = 11,4st Spójność gruntu c u = 53,26kPa Moduł pierwotnego odkształcenia E 0 = 16496kPa Endometryczny moduł ściśliwości pierwotnej M 0 = 29197kPa Endometryczny moduł ściśliwości wtórnej M 0 = 36496kPa Parametry warstwy V: Skała lita gips qdop = 230kPa 6. OPIS ZASTOSOWANYCH ROZWIĄZAŃ Dla zlikwidowania nierównomiernych osiadań budynku, zaprojektowano wzmocnienie fundamentów i przeniesienie obciążeń na głębsze warstwy gruntu. Ze względu na warunki miejscowe, ro- 4

5 dzaj gruntu i trudność dostępu do miejsca wykonywania prac, zastosowano system złożony z mikropali i wiążących ich głowice oczepów. Przenoszenie obciążeń na podłoże gruntowe w przypadku pali o małej średnicy, zależy głównie od nośności ich pobocznicy, gdyż podstawa mikropala przenosi je w niewielkim stopniu. Mikropale iniekcyjne odznaczają się zwiększoną nośnością jednostkową pobocznicy w stosunku do pali wykonanych metodami klasycznymi. Wynika to z zastosowania iniekcji o dużych ciśnieniach przy ich formowaniu. Zaczyn cementowy zostaje wciśnięty w otaczający grunt. Długość zagłębienia w gruncie nośnym gwarantuje uzyskanie odpowiedniej nośności. Zaprojektowano mikropale o średnicy 20cm, w których elementem nośnym są stalowe rury 76,1/5,0mm. Ich głowice zatopione są w żelbetowych oczepach belkach fundamentowych. Głowice rury nagwintowane, zakończone blachą 20x20cm i dwoma nakrętkami. Elementy te przekazują obciążenia ze ścian nośnych na mikropale, a następnie na podłoże gruntowe.. Mikropale wykonane zostaną w równych odstępach co 1,0m. Długość mikropali 5,0m Dla szerszych ław fundamentowych zastosowano mikropale w układzie kozłowym przewiercane przez beton. Obciążenia, dzięki przyczepności płaszcza mikropali do materiału fundamentu, przekazywan są na beton. Oczep żelbetowy o wymiarze poprzecznym 40x40cm ułożony jest na ławie, w bezpośrednim sąsiedztwie ściany. Zbrojenie oczepu 4#16 dołem, 4#16 górą. Strzemiona 8 co 20cm Dla wąskich ław fundamentowych pale zlokalizowano obustronnie poza ławą. Głowice pali połączono belkami żelbetowymi poprzecznie pod ławą. Przekrój poprzeczny 40x40cm. Zbrojenie belek analogiczne do zbrojenia oczepu, 4#16 dołem, 4#16 górą. Strzemiona 8 co 20cm. Do iniekcji należy użyć zaczynu z cementu portlandzkiego o klasie wytrzymałości min. 32,5 N/mm2. 7. ZABEZPIECZENIE ANTYKOROZYJNE Zaczyn cementowy stanowi zabezpieczenia antykorozyjne dzięki wytworzeniu wokół rury stanowiącej zbrojenie, ciągłej otuliny o gwarantowanej, minimalnej grubości. 8. TECHNOLOGIA WYKONYWANIA PRAC Technologia iniekcyjnych mikropali polega na wwierceniu w podłoże żerdzi uzbrojonej w odpowiednia koronkę wiertnicza, dobraną do warunków gruntowych. Grubościenne gwintowane rury po uzbrojeniu ich w traconą końcówkę wiertniczą, wykorzystywane są jako przewód wiertniczy i iniek- 5

6 cyjny. Zbrojenie mikropali oparte na żerdziach w postaci rury odznacza się znacznie większą wytrzymałością na zginanie i scinanie, niż pełne pręty zbrojeniowe o tym samym przekroju poprzecznym. Założono pracę lekkiego sprzętu, lekkim urządzeniem wiertniczym, metodą obrotową. Wiertnica powinna móc wywiercić otwory o średnicy około 20 cm. Na głębokość do 5, 0m poniżej posadzki piwnicy. 9. OBLICZENIA STATYCZNE 9.1. Schemat ław: 6

7 9.2. Wartości obciążeń podłoża pod ławami fundamentowymi przewidzianym do wzmocnienia. Ława nr 3 Ława nr 5 Ława nr 6 Ława nr 7 Ława nr 15, 16 Ława nr 22 Ława nr 23 Ława nr ,66kN/m 385,88kN/m 584,43kN/m 332,33kN/m 216,74kN/m 48,1 kn/m 48,1 kn/m 23,1kN/m 9.3. Wymiarowanie mikropali 7

8 8

9 Dane : Obliczenia nośności pali fundamentowych wg PN-83/B (wersja zgodna z nr ) Pale : standardowe, pojedyncze rodzaj: wiercone wykonanie: z zaglebianiem i wyciaganiem rur obsadowych glowica pokretna przekrój pala: kołowy, o średnicy (cm) długość pala: 5.00 (m) od poziomu 0.00 (m) typ głowicy: utwierdzona klasa betonu: B 30, beton silnie ubity Podłoże gruntowe: brak wody gruntowej brak warstw osiadających Układ warstw : Rodzaj gruntu I D /I L w n [%] z [m] g [kn/m3] t [kn/m2] q [kn/m2] Glina pyl. zw Il pylasty Nośność pojedynczego pala: Wytrzymałości gruntu na pobocznicy pala wciskanego Rodzaj gruntu z śr [m] h [m] S si t i [kn/m2] N si [kn] Glina pyl. zw Il pylasty Wykres zmiany wytrzymałości wzdłuż pala wciskanego 9

10 Wytrzymałości gruntu pod podstawą pala : q = (kn/m2) /S pi = 1.00/ Nośność pala obciążonego siłą pionową Nośność Nt (w gruncie nośnym) (kn) (Np = 23.67, Ns = 60.93) Nośnośc Nw (kn) Nośność pala obciążonego siłą poziomą wysokość zaczepienia siły nad poz. terenu obliczeniowy poziom terenu: współczynnik podatności bocznej gruntu zagłębienie pala w gruncie zagłębienie sprężyste pala pal wiotki (h 3*hs), nośność - moment Mmax od siły poziomej 100 kn Przemieszczenia pojedynczego pala: h H = 0.00 (m) z 0 = 0.00 (m) k x = (kn/m2) h = 5.00 (m) h S = 1.47 (m) norma nie określa nośności poziomej (kn*m) Parametry: moduł średni odkszt. gruntu E 0 = (kn/m2) moduł ściśliwości pala E t = (kn/m2) moduł odkszt. w podstawie E b = (kn/m2) poziom warstw nieodkszt. z S = (m) obliczenia dla pala z warstwą mniej ściśliwą w poziomie podstawy I ok ( h/d, Ka ) = I ok ( 25.00, ) = 2.06 R A = 1.00 R h = 1.00 osiadanie s dla Qn=1 000 kn : 25.2 (mm) (bez uwzględniania tarcia negatywnego i ciężaru własnego) przemieszczenie y 0 dla Hn = 100 kn : 32.4 (mm) Nośność fundamentu palowego: Liczba pali: n = 1 współczynnik korekc. m = 0.70 Zasięg strefy naprężeń wokół pala : wciskanego R = 0.45 (m) m1 = 1.00 wyciąganego Rw = 0.60 (m) m1 = 1.00 Nośność obliczeniowa pala (w grupie) wciskanego Qr = 0.70*(1.00* ) = (kn) wyciąganego Qrw = * 1.00 * = (kn) Ciężar obliczeniowy pala: Gp = 4.07 (kn) Dopuszczalne pionowe obciążenie obliczeniowe przekazywane na pal: wciskany Pmax = (kn) wyciągany Pmin = (kn) Kraków grudzień 2016r. mgr inż. Barbara Pasternak 10