Ćwiczenie nr 2: Posadowienie na palach wg PN-83 / B-02482

Transkrypt

1 Ćwiczenie nr 2: Posadowienie na palach wg PN-83 / B-02482

2 Ćwiczenie nr 3: Posadowienie na palach wg PN-84/B Dla warunków gruntowych przedstawionych na rys.1 zaprojektować posadowienie fundamentu na palach pod słup obciążony siłami M,N oraz H. Obciążenia obliczeniowe zestawione w poziomie terenu: N r := 5210kN H r := 52kN M r := 1250kNm 1. Wstępne założenia Wysokość płyty: H := 0.5m 1.2. Przyjęto pale Franki o średnicy trzonu D i := 0.5m 1.3. Minimalna długość zagłębienia pala w warstwie nośnej: l min := 2.0m 1.4. Długość pala: L p := zagl + l 5 min H L p = 6.9m Niech: L p := 8m Rzeczywiste zagłębienie w warstwę nośną: l := 3.1m

3 Ćwiczenie nr 3: Posadowienie na palach wg PN-84/B Wyznaczenie nośności pala. N t.r = N p.r + N s = S p q r A p + i S si t ri A si 2.1. Jednostkowy graniczny opór gruntu pod podstawą pala: Warstwa 6 - Po; I D =0,43 - średnio zagęszczony z := L p + H zagl 1 z = 7.7m D i = 0.5m > D 0 := 0.4m --> q i h c zależą od średnicy D i h c := 10m h ci := h c h D ci = 11.2m 0 q 10 := 3000kPa + ( ) q 10 = kPa I sposób obliczenia qn: 5100kPa 3000kPa z = 7.7m q 10 q n := z h ci q n = kPa q r := 0.9q n q r = kPa II sposób obliczenia qn - wzór (6) normy: q 10 q := z q = kpa h c q n := q D 0 D i q n = kPa q r := 0.9q n q r = kPa 2.2. Jednostkowy graniczny opór gruntu wzdłuż pobocznicy pala: Warstwa 1 - Τ; I L =0,79 --> t n1 = 0 PRZYPADEK --> Rys. 5 c) + d)

4 Ćwiczenie nr 3: Posadowienie na palach wg PN-84/B Warstwa 2 - Gπ; I L =0,57 h := zagl zagl z := h 2 2 z = 0.65m ( 31 14)kPa t 5 := 14kPa + ( ) t 5 = 26.2kPa z t n2 := 5.0m t 5 t n2 = 3.4kPa t r2 := 0.9t n2 t r2 = 3.1kPa Warstwa 3 - Π p ; I L =0,40 h := zagl zagl z := h h 2 z = 2.05m ( 30 16)kPa t 5 := 16kPa + ( ) t = 18.80kPa z t n3 := 5.0m t 5 t n3 = 7.71kPa t r3 := 0.9t n3 t r3 = 6.94kPa Warstwa 4 - P g ; I L =0,35 h := zagl zagl h 3 4 z := + 2 k = 2 z = 3.35m h k ( 50 31)kPa t 5 := 31kPa + ( ) t = 36.7kPa z t n4 := 5.0m t 5 t n4 = 24.59kPa t r4 := 0.9t n4 t r4 = 22.13kPa

5 Ćwiczenie nr 3: Posadowienie na palach wg PN-84/B Warstwa 5 - P π ; I D =0,24 h := zagl zagl h 4 5 z := + h 2 k k = 2 z = 4.25m ( 25 16)kPa t 5 := 16kPa + ( ) t = 18.77kPa z t n5 := 5.0m t 5 t n5 = 15.95kPa t r5 := 0.9t n5 t r5 = 14.36kPa Warstwa 6 - Po; I D = 0,43 h := L 6 p + H zagl 5 h 6 z := k = 2 h k ( )kPa t 5 := 74kPa + ( ) t = 84.59kPa z = 6.15m > 5 m t n6 := t 5 t n6 = 84.59kPa t r6 := 0.9t n6 t r6 = 76.13kPa Ponieważ strop warstwy 6-tej znajduje się na: zagl zagl = 4.6m 5 1 można ewentulanie podzielić ją na dwie pod warstwy: A - sięgającą do 5,0 m (o zmiennym t) B - sięgającą od 5,0 do końca pala (t = const = t 5 ) h 6A := 5.0m + zagl zagl h 1 5 6A = 0.4m h 5 6A z A := + h z 2 k A = 4.80m k = 2 z A t n.6a := 5.0m t 5 t n.6a = 81.2kPa t r.6a := 0.9t n.6a t r.6a = 73.08kPa h 6B := h h 6 6A h 6B = 2.7m t n.6b := t 5 t n.6b = 84.59kPa t r.6b := 0.9t n6 t r.6b = 76.13kPa

6 Ćwiczenie nr 3: Posadowienie na palach wg PN-84/B Wyznaczenie pola powierzchni podstawy i pobocznicy pala. - pole podstawy pala Franki: πD i A p := 4 A p = 0.3m 2 - pola powierzchni odcinków pobocznicy: h = 1.3m 2 A s2 := πd i h 2 A s2 = 2m 2 h = 1.5m 3 A s3 := πd i h 3 A s3 = 2.4m 2 h = 1.1m 4 A s4 := πd i h 4 A s4 = 1.7m 2 h = 0.7m 5 A s5 := πd i h 5 A s5 = 1.1m 2 h = 3.1m A 6 s6 := πd i h A 6 s6 = 4.9m 2 Sprawdzenie czy suma wszystkich h równa się długości pala Lp: h := zagl H h = 0.3m Przyjęcie współczynników technologicznych. 6 i = 1 S p := 1.8 S s2 := 1.0 S s3 := 1.0 S s4 := 1.0 S s5 := 1.6 S s6 := 1.6 h i = 8m = L p 2.4. Nośność pojedynczego pala. N p := S p q r A p N p = kN 6 N s := S si t ri A si N s = 679.2kN i = 2 N t := N p + N s N t = kN Lub w przypadku rozbicia warstwy 6-tej na dwie podwarstwy. 5 N s := S si t ri A si + S s6 t r.6a h 6A + S s6 t r.6b h 6B π D i N s = 676.2kN i = 2 Co daje tylko 3 kn różnicy!

7 Ćwiczenie nr 3: Posadowienie na palach wg PN-84/B Przyjęcie liczby pali. Wymiary oczepu i rozstaw osiowy pali. N r n := 1.25 n = 3.2 przyjęto n := 4 N t rozstaw - 3.5D i = 1.8m < r := 1.8m < 8D i = 4m odległoć do krawędzi oczepu: 0.5D i m = 0.4m < a 1 := 0.5m < 0.5D i m = 0.6m B := 2.8m L := 2.8m H = 0.5m Przyjęto 4 pale Franki o średnicy 0.5m rozmieszczonych jak na rys. 3. Sprawdzenie warunku nośności Warunku nośności dla pojedynczego prz y obciąż eniu siłą osiową i cziężarem własnym fundamentu. Ciężar płyty: kn G o.r := 1.1BL H 25 G o.r = 107.8kN m 3 kn Ciężar pala: G p.r := 1.1 A p 0.3 L p 25 m 3 + A p L p 25 kn m 3 G p.r = 52.9kN Uwaga: Uwzględniam zwiększone zużycie betonu (potrzebnego do ukształtowania buławy), ale tylko na 30% długości pala! Siła pionowa wraz z ciężarem własnym całego fundamentu palowego: Q r := N r + ng p.r + G o.r Q r = kN Warunek nośności (sprawdzany tylko gdy fundament nie jest obciążony momentami): Q r n m := 0.9 = kn < mn t = kn

8 Ćwiczenie nr 3: Posadowienie na palach wg PN-84/B Zaś dla obciążeń z momentem postępujemy jak następuje: 3.2. Warunku nośności dla pala najniekorz ystniej obciążonego. - zestawienie obciążeń: Q' r := N r + G o.r Q' r = kN M y.r := M r + H r H M y.r = 1276kNm - współrzędne środków ciężkośći przekrojów poprzecznych pali w poziomie posadowienia oczepu: x := 90cm x := 90cm x := 90cm x := 90cm Q' M r y.r x 1 - maksymalna siła w palu: R max := + R n 4 max = kN i = 1 ( x i ) 2 Q' M r y.r x 3 - minimalna siła w palu: R min := + R n 4 min = 975kN R max = 1.7 < 3 R min i = 1 ( x i ) 2 Warunek nośności dla pala obciążonego maksymalnie: R max + G p.r = kn < mn t = kn warunek spełniony Ale Q r n mozna wykorzystac do sprawdzenia czy: R max + G p.r = kn > Q r n = kn > R min + G p.r = kn

9 Ćwiczenie nr 3: Posadowienie na palach wg PN-84/B Nośność pali w grupie. r = 1.8m D i = 0.5m miąższość kąt a tgα i h i x tgα i warstwa 2 h = 1.3m α 2 2 := 1deg tan( α 2 ) warstwa 3 h = 1.5m α 3 3 := 4deg tan( α 3 ) warstwa 4 h = 1.1m α 4 4 := 4deg tan( α 4 ) warstwa 5 h = 0.7m α 5 5 := 5deg tan( α 5 ) warstwa 6 h = 3.1m α 6 6 := 6deg tan( α 6 ) Promień strefy naprężeń: D 6 i R := + h tan α 2 ( i ( i )) R = 0.84m i = 2 = h tan α 2 2 = 0m = h tan α 3 3 = 0.1m = h tan α 4 4 = 0.1m = h tan α 5 5 = 0.1m = h tan α 6 6 = 0.3m =================== 6 h tan α i ( i ) = 0.6m i = 2 r R = 2.14 > 2 => m 1 := 1.0 Strefy naprężeń poszczególnych pali nie zachodzą na siebie - nie ma potrzeby redukowania nośności na pobocznicy