EGZAMIN Z FUNDAMENTOWANIA I

(1)

EGZAMIN Z FUNDAMENTOWANIA I

Część A. Odpowiedzieć jednym zdaniem lub rysunkiem na każde z pięciu pytań Pytanie 1: Odpowiedzieć krótko TAK lub NIE (bez uzasadniania):

- nośność pali prefabrykowanych wbijanych można określać za pomocą kontroli wpędu … TAK

- dla pali wbijanych współczynnik technologiczny s s jest większy w gruntach luźnych, niż w zagęszcz…. TAK

- tarcie ujemne jest groźniejsze dla pali pracujących na wyciąganie, niż dla pali pracujących na wciskanie … NIE

- w palach „zawieszonych” udział oczepu w przenoszeniu obciążeń na podłoże jest niewielki … NIE

- tarcie ujemne na pobocznicy pala nigdy nie występuje w zagęszczonym piasku grubym … NIE

- pale Jet Grouting często nie mają żadnego zbrojenia … TAK

- buławę kotwiącą można wykonać prawie tak samo jak mikropale… TAK

- pale FSC mają metalową końcówkę traconą … NIE

Pytanie 2: Czy nośność R = E p /2 - E a [kN/m] pionowej sztywnej ścianki kotwiącej umieszczonej w piasku średnim ( = 18 kN/m ³ , K a = 1/3, K p = 3, zagłęb. d = 0) wzrośnie, zmaleje, czy pozostanie bez zmiany, jeśli:

a) ZWG podniesie się w P s o 2,0m , tj. ponad teren do rzędnej +0,5m … ZMALEJE

ponieważ… ZMNIEJSZENIE  NA ’ BARDZIEJ ZMNIEJSZY ODPÓR E

p

, NIŻ PARCIE E

a

b) ZWG podniesie się w P s o 1,0m , tj. do rzędnej -0,5m … ZMALEJE , ponieważ … JAK WYŻEJ, ALE W MNIEJSZYM STOPNIU

c) q wzrośnie z 5 kPa do 10 kPa … ZMALEJE ,

ponieważ … NIE ZMIENI SIĘ ODPÓR E

p

, ALE WZROŚNIE NIEKORZYSTNE PARCIE E

a

d) oprócz q = 5 kPa dojdzie jeszcze równomierne obciążenie q = 10 kPa po obu stronach ścianki … R WZROŚNIE, PONIEWAŻ E

p

WZROŚNIE BARDZIEJ NIŻ E

a

Pytanie 3: układ kozłowy pali tworzą dwa pale nachylone pod kątem 30 ^o do pionu. Jeden pal ma długość 6m, a drugi 9m. Grunty są jednorodne, nośne. Oczep obciążono siłą poziomą H. Które rozwiązanie jest korzystniejsze i dlaczego?

DLA POZIOMEGO OBCIĄŻENIA H SIŁY OSIOWE W PALCH SĄ RÓWNE CO DO WARTOŚCI, ALE MAJĄ PRZECIWNE ZWROTY.

PALE WYCIĄGANE MAJĄ ZAWSZE MNIEJSZE NOŚNOŚCI OD PALI WCISKANYCH I WIĘKSZE PRZEMIESZCZENIA,

WIĘC PAL Z LEWEJ STRONY (WYCIĄGANY) RACZEJ POWINIEN BYĆ DŁUŻSZY.

Pytanie 4: Czy grunty ekspansywne można badać w edometrze, a konkretnie czy można w nim badać:

a) odkształcenia skurczowe ? . . . NIE , ponieważ . . . SKURCZ ZACHODZI W CAŁEJ OBJĘTOŚCI PRÓBKI (W TRZECH KIERUNKACH), A EDOMETR JEST PRZYDATNY W JEDNOOSIOWYM STANIE PRZEMIESZCZENIA

b) ciśnienie pęcznienia ? . . . TAK , ponieważ . . . PĘCZNIENIE W EDOMETRZE MOŻE ZAJŚĆ TYLKO W KIERUNKU PIONOWYM I MOŻLIWY JEST JEGO POMIAR NA WIECZKU W EDOMETRZE

Pytanie 5:

a) W jaki sposób w obliczeniach nośności Q fNB ławy uwzględnia się poziomą składową obciążenia ławy?

POPRZEZ WSPÓŁCZYNNIKI i

c

, i

D

, i

B

ZALEŻNE OD KĄTA  NACHYLENIA SIŁY WYPADKOWEJ ORAZ tg

b) W jaki sposób w obliczeniach nośności Q fNB ławy uwzględnia się moment M sił obciążających ławę?

POPRZEZ ZREDUKOWANĄ SZEROKOŚĆ FUNDAMENTU B  B  2 e _B  B ^{, gdzie e}

^B

= M/N > 0

Pyt. 1 (5 minut, max. 4p.)

Pyt. 2 (5 minut, max. 4p.) DATA EGZAMINU: 22.06.2009r.

Pyt. 3 (5 minut, max. 4p.) Pyt. 4 (5 minut, max. 4p.)

Pyt. 5 (5 minut, max. 4p.) imię i nazwisko: Włodzimierz Brząkała Zad. 1 (15 minut, max.10p.)

Zad. 2 (10 minut, max.10p.) numer albumu: 35 705

RAZEM (50 minut, max. 40p.) KOŃCOWY WYNIK EGZAMINU:

Uwaga: odpowiedź wykazująca zupełną nieznajomość zagadnienia może zostać oceniona punktami ujemnymi!

q

R P

s

-1,2m -1,5m ZWG

H H

H

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

(2)

Część B. Rozwiązać dwa następujące zadania

Zadanie 1: Pionowy pojedynczy pal o średnicy D = 0,48m (D  1,5m) ma długość 9,0m i przechodzi przez dwie warstwy gruntów o podanych parametrach:

1) Piasek drobny o I D = 0,30

2) Piasek gruby o I D = 0,50

 = 18,0kN/m ³

t ⁽ⁿ⁾ = 50 kPa dla I D = 0,33 t ⁽ⁿ⁾ = 80 kPa dla I D = 0,67 q ⁽ⁿ⁾ = 2200 kPa dla I D = 0,33 q ⁽ⁿ⁾ = 3300 kPa dla I D = 0,67 .

Współczynniki materiałowe  m = 1,00  0,15 ,

współczynniki technologiczne s s = 1,6 s p = 1, s ^W = 1,1 . Wyznaczyć obliczeniowy udźwig tego pala przez pobocznicę w piasku grubym, biorąc współczynnik korekcyjny m = 0,7 (nie analizować warstwy P d ani nośności przez podstawę !).

OBA GRUNTY SĄ NOŚNE, A WIĘC WYKRES WSPÓŁCZYNNIKA t(z) KONSTRUUJE SIĘ OD PIERWOTNEGO POZIOMU TERENU.

DLA GŁĘBOKOŚCI 5m:

t = 50 + (80-50)(0,50-0,33)/(0,67-0,33) = 65 kPa = max

WARSTWĘ PIASKU GRUBEGO NALEŻY ROZBIĆ NA DWIE WARSTWY OBLICZENIOWE:

 OD 4,0m DO 5,0m O LINIOWO ROSNĄCEJ WARTOŚCI t(z)

Z PROPORCJI DLA ŚREDNIEJ GŁĘBOKOŚCI ZALEGANIA 4,5m t = 65  4,5/5 kPa

 OD 5,0m DO 9,0m O STAŁEJ WARTOŚCI t = 65 kPa

OSTATECZNIE DLA POJEDYNCZEGO PALA ŚCISKANEGO:

N

t

= 0,7 1,6 (1,00-0,15) 1,5  [1  65  4,5/5 + 4  65] kN.

Zadanie 2:

Do jakiej maksymalnej głębokości H max można wykopać pionowy wykop fundamentowy w uwarstwionych gruntach spoistych (rys.) nie stosując ściany oporowej? Wykorzystać podane parametry gruntów.

GLINA 1a (I L = 0,35) GLINA 1b (I L = 0,15)

 = 18 kN/m ³ c = 10 ₄ ₃ kPa

 = 8 ^o , K a = 3/4, K p = 4/3

 = 21 kN/m ³ c = 13 ₃ ₂ kPa

 = 12 ^o , K a = 2/3, K p = 3/2 Uwagi:

1) przyjąć, że podparcie nie jest konieczne, jeśli parcie czynne e a gliny ma wartości ujemne lub zerowe,

2) spójność wynosi c = c ⁽ⁿ⁾ /2 (nie trzeba już jej dzielić przez 2), 3) nie zapomnieć sprawdzić, czy w ogóle H max > 1m.

NA GŁĘBOKOŚCI 1m W GLINIE 1a: e

a

= K

a

 

z

– 2cK

a

= 3/4181 – 210 4 3 ^ 3 4 ^{< 0,} czyli H

max

> 1m.

NA GŁĘBOKOŚCI H

max

W GLINIE 1b: e

a

= K

a

 

z

– 2cK

a

= 2/3[181+21(H

max

– 1)] – 213  ₃ ₂  2 3 ^{ 0,} czyli 12 + 14H

max

– 14 – 26  0.

H

max

 28/14 = 2 m.

E09-1 W-w 4,0m

5,0m

PIASEK DROBNY

I

D

= 0,30

PIASEK GRUBY I

D

= 0,50

0,00

5,0m 4,5m

GLINA 1a

H

max

EGZAMIN Z FUNDAMENTOWANIA I

EGZAMIN Z FUNDAMENTOWANIA I

Część A. Odpowiedzieć jednym zdaniem lub rysunkiem na każde z pięciu pytań Pytanie 1: Odpowiedzieć krótko TAK lub NIE (bez uzasadniania):

- nośność pali prefabrykowanych wbijanych można określać za pomocą kontroli wpędu … TAK

- dla pali wbijanych współczynnik technologiczny s s jest większy w gruntach luźnych, niż w zagęszcz…. TAK

- tarcie ujemne jest groźniejsze dla pali pracujących na wyciąganie, niż dla pali pracujących na wciskanie … NIE

- w palach „zawieszonych” udział oczepu w przenoszeniu obciążeń na podłoże jest niewielki … NIE

- tarcie ujemne na pobocznicy pala nigdy nie występuje w zagęszczonym piasku grubym … NIE

- pale Jet Grouting często nie mają żadnego zbrojenia … TAK

- buławę kotwiącą można wykonać prawie tak samo jak mikropale… TAK

- pale FSC mają metalową końcówkę traconą … NIE

Pytanie 2: Czy nośność R = E p /2 - E a [kN/m] pionowej sztywnej ścianki kotwiącej umieszczonej w piasku średnim ( = 18 kN/m 3 , K a = 1/3, K p = 3, zagłęb. d = 0) wzrośnie, zmaleje, czy pozostanie bez zmiany, jeśli:

a) ZWG podniesie się w P s o 2,0m , tj. ponad teren do rzędnej +0,5m … ZMALEJE

ponieważ… ZMNIEJSZENIE  NA ’ BARDZIEJ ZMNIEJSZY ODPÓR E

, NIŻ PARCIE E

b) ZWG podniesie się w P s o 1,0m , tj. do rzędnej -0,5m … ZMALEJE , ponieważ … JAK WYŻEJ, ALE W MNIEJSZYM STOPNIU

c) q wzrośnie z 5 kPa do 10 kPa … ZMALEJE ,

ponieważ … NIE ZMIENI SIĘ ODPÓR E

, ALE WZROŚNIE NIEKORZYSTNE PARCIE E

d) oprócz q = 5 kPa dojdzie jeszcze równomierne obciążenie q = 10 kPa po obu stronach ścianki … R WZROŚNIE, PONIEWAŻ E

WZROŚNIE BARDZIEJ NIŻ E

Pytanie 3: układ kozłowy pali tworzą dwa pale nachylone pod kątem 30 o do pionu. Jeden pal ma długość 6m, a drugi 9m. Grunty są jednorodne, nośne. Oczep obciążono siłą poziomą H. Które rozwiązanie jest korzystniejsze i dlaczego?

DLA POZIOMEGO OBCIĄŻENIA H SIŁY OSIOWE W PALCH SĄ RÓWNE CO DO WARTOŚCI, ALE MAJĄ PRZECIWNE ZWROTY.

PALE WYCIĄGANE MAJĄ ZAWSZE MNIEJSZE NOŚNOŚCI OD PALI WCISKANYCH I WIĘKSZE PRZEMIESZCZENIA,

WIĘC PAL Z LEWEJ STRONY (WYCIĄGANY) RACZEJ POWINIEN BYĆ DŁUŻSZY.

Pytanie 4: Czy grunty ekspansywne można badać w edometrze, a konkretnie czy można w nim badać:

a) odkształcenia skurczowe ? . . . NIE , ponieważ . . . SKURCZ ZACHODZI W CAŁEJ OBJĘTOŚCI PRÓBKI (W TRZECH KIERUNKACH), A EDOMETR JEST PRZYDATNY W JEDNOOSIOWYM STANIE PRZEMIESZCZENIA

b) ciśnienie pęcznienia ? . . . TAK , ponieważ . . . PĘCZNIENIE W EDOMETRZE MOŻE ZAJŚĆ TYLKO W KIERUNKU PIONOWYM I MOŻLIWY JEST JEGO POMIAR NA WIECZKU W EDOMETRZE

Pytanie 5:

a) W jaki sposób w obliczeniach nośności Q fNB ławy uwzględnia się poziomą składową obciążenia ławy?

POPRZEZ WSPÓŁCZYNNIKI i

, i

, i

ZALEŻNE OD KĄTA  NACHYLENIA SIŁY WYPADKOWEJ ORAZ tg

b) W jaki sposób w obliczeniach nośności Q fNB ławy uwzględnia się moment M sił obciążających ławę?

POPRZEZ ZREDUKOWANĄ SZEROKOŚĆ FUNDAMENTU B  B  2 e B  B , gdzie e

= M/N > 0

Pyt. 1 (5 minut, max. 4p.)

Pyt. 2 (5 minut, max. 4p.) DATA EGZAMINU: 22.06.2009r.

Pyt. 3 (5 minut, max. 4p.) Pyt. 4 (5 minut, max. 4p.)

Pyt. 5 (5 minut, max. 4p.) imię i nazwisko: Włodzimierz Brząkała Zad. 1 (15 minut, max.10p.)

Zad. 2 (10 minut, max.10p.) numer albumu: 35 705

RAZEM (50 minut, max. 40p.) KOŃCOWY WYNIK EGZAMINU:

Uwaga: odpowiedź wykazująca zupełną nieznajomość zagadnienia może zostać oceniona punktami ujemnymi!

q

R P

-1,2m -1,5m ZWG

H

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

Część B. Rozwiązać dwa następujące zadania

Zadanie 1: Pionowy pojedynczy pal o średnicy D = 0,48m (D  1,5m) ma długość 9,0m i przechodzi przez dwie warstwy gruntów o podanych parametrach:

1) Piasek drobny o I D = 0,30

2) Piasek gruby o I D = 0,50

 = 18,0kN/m 3

t (n) = 50 kPa dla I D = 0,33 t (n) = 80 kPa dla I D = 0,67 q (n) = 2200 kPa dla I D = 0,33 q (n) = 3300 kPa dla I D = 0,67 .

Współczynniki materiałowe  m = 1,00  0,15 ,

współczynniki technologiczne s s = 1,6 s p = 1, s W = 1,1 . Wyznaczyć obliczeniowy udźwig tego pala przez pobocznicę w piasku grubym, biorąc współczynnik korekcyjny m = 0,7 (nie analizować warstwy P d ani nośności przez podstawę !).

OBA GRUNTY SĄ NOŚNE, A WIĘC WYKRES WSPÓŁCZYNNIKA t(z) KONSTRUUJE SIĘ OD PIERWOTNEGO POZIOMU TERENU.

DLA GŁĘBOKOŚCI 5m:

t = 50 + (80-50)(0,50-0,33)/(0,67-0,33) = 65 kPa = max

WARSTWĘ PIASKU GRUBEGO NALEŻY ROZBIĆ NA DWIE WARSTWY OBLICZENIOWE:

 OD 4,0m DO 5,0m O LINIOWO ROSNĄCEJ WARTOŚCI t(z)

Z PROPORCJI DLA ŚREDNIEJ GŁĘBOKOŚCI ZALEGANIA 4,5m t = 65  4,5/5 kPa

 OD 5,0m DO 9,0m O STAŁEJ WARTOŚCI t = 65 kPa

OSTATECZNIE DLA POJEDYNCZEGO PALA ŚCISKANEGO:

N

= 0,7 1,6 (1,00-0,15) 1,5  [1  65  4,5/5 + 4  65] kN.

Zadanie 2:

Do jakiej maksymalnej głębokości H max można wykopać pionowy wykop fundamentowy w uwarstwionych gruntach spoistych (rys.) nie stosując ściany oporowej? Wykorzystać podane parametry gruntów.

GLINA 1a (I L = 0,35) GLINA 1b (I L = 0,15)

 = 18 kN/m 3 c = 10 4 3 kPa

 = 8 o , K a = 3/4, K p = 4/3

 = 21 kN/m 3 c = 13 3 2 kPa

 = 12 o , K a = 2/3, K p = 3/2 Uwagi:

1) przyjąć, że podparcie nie jest konieczne, jeśli parcie czynne e a gliny ma wartości ujemne lub zerowe,

2) spójność wynosi c = c (n) /2 (nie trzeba już jej dzielić przez 2), 3) nie zapomnieć sprawdzić, czy w ogóle H max > 1m.

NA GŁĘBOKOŚCI 1m W GLINIE 1a: e

= K

 

– 2cK

Pytanie 2: Czy nośność R = E p /2 - E a [kN/m] pionowej sztywnej ścianki kotwiącej umieszczonej w piasku średnim ( = 18 kN/m ³ , K a = 1/3, K p = 3, zagłęb. d = 0) wzrośnie, zmaleje, czy pozostanie bez zmiany, jeśli:

Pytanie 3: układ kozłowy pali tworzą dwa pale nachylone pod kątem 30 ^o do pionu. Jeden pal ma długość 6m, a drugi 9m. Grunty są jednorodne, nośne. Oczep obciążono siłą poziomą H. Które rozwiązanie jest korzystniejsze i dlaczego?

POPRZEZ ZREDUKOWANĄ SZEROKOŚĆ FUNDAMENTU B  B  2 e _B  B ^{, gdzie e}

 = 18,0kN/m ³

t ⁽ⁿ⁾ = 50 kPa dla I D = 0,33 t ⁽ⁿ⁾ = 80 kPa dla I D = 0,67 q ⁽ⁿ⁾ = 2200 kPa dla I D = 0,33 q ⁽ⁿ⁾ = 3300 kPa dla I D = 0,67 .

współczynniki technologiczne s s = 1,6 s p = 1, s ^W = 1,1 . Wyznaczyć obliczeniowy udźwig tego pala przez pobocznicę w piasku grubym, biorąc współczynnik korekcyjny m = 0,7 (nie analizować warstwy P d ani nośności przez podstawę !).

 = 18 kN/m ³ c = 10 ₄ ₃ kPa

 = 8 ^o , K a = 3/4, K p = 4/3

 = 21 kN/m ³ c = 13 ₃ ₂ kPa

 = 12 ^o , K a = 2/3, K p = 3/2 Uwagi:

2) spójność wynosi c = c ⁽ⁿ⁾ /2 (nie trzeba już jej dzielić przez 2), 3) nie zapomnieć sprawdzić, czy w ogóle H max > 1m.

= 3/4181 – 210 4 3 ^ 3 4 ^{< 0,} czyli H

– 1)] – 213  ₃ ₂  2 3 ^{ 0,} czyli 12 + 14H