Publikowanie artykułów jest możliwe po podpisaniu zgody na przeniesienie licencji na czasopismo.
Analiza posadowienia budynku na gruntach słabonośnych z wykorzystaniem MES
Bartłomiej Gąska
b.gaska@pollub.plWydział Budownictwa i Architektury; Politechnika Lubelska; (Polska)
https://orcid.org/0009-0009-3672-2068
Krzysztof Nepelski
Katedra Inżynierii Materiałów Budowlanych i Geoinżynierii; Wydział Budownictwa i Architekrury; Politechnika Lubelska; (Polska)
https://orcid.org/0000-0001-9495-6457
Abstrakt
W pracy przedstawiono sposób posadowienia konstrukcji zaliczonej do II kategorii geotechnicznej w złożonych warunkach gruntowych. Rozważano dwa rodzaje posadowienia – wzmocnienie podłoża kolumnami betonowymi i fundament palowy, wykonane w technologii FDP. Obliczenia wykonano przy pomocy MES. Wzmacnianie gruntów za pomocą kolumn betonowych oraz fundamenty palowe są powszechnie stosowane w budownictwie, szczególnie w przypadkach, gdy występują słabe grunty. Niniejszy artykuł przedstawia analizę porównawczą fundamentu konstrukcji inżynierskiej przy użyciu dwóch metod: fundamentów palowych i wzmocnienia gruntu kolumnami betonowymi. Chociaż obie metody są podobne pod względem wykonania, różnią się charakterystyką pracy oraz podejściem do obliczeń. Analizowana konstrukcja to budynek wielorodzinny składający się z dwóch sekcji mieszkalnych połączonych podziemnym garażem. Analizy numeryczne przeprowadzono z wykorzystaniem Metody Elementów Skończonych (MES). Nośność pojedynczego pala obliczono bezpośrednio na podstawie wyników sondowań CPTU przy użyciu metody LCPC. Analiza doprowadziła do zaprojektowania 1 096 kolumn betonowych o średnicy 300 mm i łącznej długości 7 485,5 metra oraz 334 pali fundamentowych o średnicy 500 mm i łącznej długości 3 305,5 metra. Różnica w objętości betonu wynosi około 120 m³ na korzyść kolumn, co stanowi prawie 20% całkowitej objętości betonu. Kolumny zaprojektowano głównie z betonu, co prowadzi do dodatkowych oszczędności stali, ponieważ wszystkie fundamenty palowe wymagałyby zbrojenia.
Słowa kluczowe:
pale fundamentowe, kolumny betonowe, Metoda Elementów Skończonych, płaski stan odkształcenia, symetria osiowa, LCPCBibliografia
[1] ASIRI National Projekt, Recommendations for the design, construction and control of rigid inclusion ground improvements.
Google Scholar
[2] Nepelski K., Numeryczne modelowanie pracy konstrukcji posadowienia na lessowym podłożu gruntowym, PhD desideration, Politechnika Lubelska, Lublin 2020.
Google Scholar
[3] Kacprzak G. M., „Współpraca fundamentu płytowo-palowego z podłożem gruntowym”, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2018.
Google Scholar
[4] Gajewska B., Kłosiński B. „Rozwój metod wzmacniania podłoża gruntowego”, Seminarium IBDiM i PZWFS, Wzmacnianie podłoża i fundamentów – Warszawa, 31 marca 2011r, Warszawa.
Google Scholar
[5] PN-EN 1997-1 Eurocode 7, Geotechnical Design, Part 1: General Rules.
Google Scholar
[6] Topolnicki M., Kłosiński B., „Wytyczne wzmacniania podłoża gruntowego kolumnami sztywnymi”, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2022.
Google Scholar
[7] Puła O., Fundamenty palowe według Eurokodu 7, Dolnośląskie Wydawnictwo Edukacyjne, Warszawa 2013.
Google Scholar
[8] Gwizdała K., Fundamenty palowe, technologie i obliczenia, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2013.
Google Scholar
[9] Szruba M., „Fundamenty palowe. Cz. 1. Charakterystyka i zastosowanie”, Nowoczesne Budownictwo Inżynieryjne, lipiec– sierpień 2014
Google Scholar
[10] Derlacz M., Suchodolski D., MDR-projekt sp. z o. o. sp. k., „Projektowanie wzmocnienia podłoża słabonośnego kolumnami betonowymi”, Geoinżynieria, kwiecień-czerwiec 2/2015
Google Scholar
[11] GeoNep Geotechnika Nepelski Chymosz sp.j., Dokumentacja geologiczno-inżynierska, Zespół budynków mieszkalnych wielorodzinnych przy ul. Kunickiego w Lublinie, dz. nr ew. 3/4, 73 obr 10 – Dziesiąta Stara, ark. 3
Google Scholar
[12] Rozporządzenie Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej z dnia 25 kwietnia 2012 r. w sprawie ustalania geotechnicznych warunków posadawiania obiektów budowlanych. Dz. U z dn. 27.04.2012 poz. 463.
Google Scholar
[13] Dymek D., Marchwicki M., Sobczyk R., „Doświadczenia z realizacji fundamentów palowych nowobudowanej infrastruktury energetycznej w Polsce”, Seminarium IBDiM i PZWFS, Fundamenty palowe 2015 - Warszawa, 5 marca 2014r.
Google Scholar
Gąska, B. i Nepelski, K. (2024) „Analiza posadowienia budynku na gruntach słabonośnych z wykorzystaniem MES”, Budownictwo i Architektura, 23(3), s. 087–097. doi: 10.35784/bud-arch.5661.
Autorzy
Bartłomiej Gąskab.gaska@pollub.pl
Wydział Budownictwa i Architektury; Politechnika Lubelska; Polska
https://orcid.org/0009-0009-3672-2068
Autorzy
Krzysztof NepelskiKatedra Inżynierii Materiałów Budowlanych i Geoinżynierii; Wydział Budownictwa i Architekrury; Politechnika Lubelska; Polska
https://orcid.org/0000-0001-9495-6457
Statystyki
Abstract views: 79PDF downloads: 45
Licencja
Utwór dostępny jest na licencji Creative Commons Uznanie autorstwa 4.0 Międzynarodowe.
Budownictwo i Architektura wspiera program otwartej nauki. Czasopismo umożliwia otwarty dostęp (Open Access) do publikacji. Każdy może przeglądać, pobierać i przekazywać artykuły pod warunkiem przestrzegania zasad licencji.
