Funderingen. schachtbreedte worden bepaald. Door middel van de formule d = b 4 π equivalent van deze paal worden bepaald.

Transcriptie

1 Funderingen Om de constructie van de voetgangersbrug te kunnen dragen is een voldoende stevige fundering nodig. Om de samenstelling van de ondergrond te kunnen bepalen zijn sonderingen gemaakt. Deze zijn nodig bij de dimensionering van de paal. Er wordt hierbij uitgegaan van het maaiveld op NAP. Uitgaande van de juiste parameters zijn de volgende sonderingen gebruikt: Landhoofd Coolhaven: S013 Hart van de s Gravendijkwal: S014 Landhoofd Erasmus MC: S015 Uitleg berekening 1. Diameter paal De gewenste draagkracht wordt gedeeld door de maximale trekbelasting. Voor de maximale trekbelasting mag kn/m 2 worden aangenomen. Hieruit komt de minimale oppervlakte van de doorsnede. Omdat vierkante palen worden gebruikt kan hieruit gemakkelijk de schachtbreedte worden bepaald. Door middel van de formule d = b 4 π equivalent van deze paal worden bepaald. kan het diameter 2. Diepte paal De palen moeten tot een diepte worden geslagen waar een dikke draagkrachtige zandlaag zit. In alle sonderingen begint deze draagkrachtige laag op 13 meter. Zodat het gehele qctraject zich in deze laag bevindt wordt de paal 8 * d paal meter verder dan 13 meter de grond in geslagen. Hier wordt het NAP achteraf nog bij opgeteld, waarna het wordt afgerond naar een geheel getal. 3. Negatieve Kleef Allereerst wordt per laag de grondspanning bepaald aan de hand van de formule σ = hoogte soortelijk gewicht. Hier wordt de grondspanning van de bovenliggende laag bij opgeteld. Hierna wordt er per laag de waterdruk vanaf getrokken om de korrelspanning σ v te verkrijgen. Hieruit wordt de schuifspanning berekend met de formule τ = k σ v tan(δ), waarbij k * tan(δ) = 0.25 aangenomen mag worden. Uit de schuifspanningen worden per laag de schuifkracht berekend: F NK = τ gem 4 d h laag. De optelsom van de schuifkrachten is de negatieve kleef. 4. Maximale Puntdraagkracht Voor de berekening van de maximale puntdraagkracht wordt de volgende formule gebruikt: F r,max,punt = s β α p 0,5 ( q c,i + q c,ii + q 2 c,iii ) d 2 De q c,i, q c,ii, en q c,iii waarden worden bepaald door middel van de sonderingen (zie bijlage). Voor s, β, en α p wordt 1.0 aangenomen. Dit in verband met onder andere de vorm van de paal.

2 5. Draagkracht positieve kleef De positieve kleef wordt berekend met de formule: F r,max;schacht = 4 d l α s q c;gem. L is hier de lengte van de fundering in de zandlaag en voor α s mag 0.01 aangenomen worden. 6. Totale draagkracht De totale draagkracht is de optelsom van de draagkracht van de positieve kleef en de puntdraagkracht. Uit veiligheidsoverwegingen moet hier nog een rekenwaarde van worden gemaakt. Deze wordt verkregen door de totale draagkracht te vermenigvuldigen met ξ/γ m,b. Voor ξ en γ mag respectievelijk 0.7 en 1.2 aangenomen worden. Berekening De krachten die via de funderingen moeten worden opgenomen zijn overal ongeveer gelijk aan elkaar. Vanuit de kolommen aan de landhoofden wordt 207 kn afgedragen, en vanuit de middelste kolommen 225 kn. Er wordt uitgegaan van een gewenste draagkracht van 500 kn voor alle kolommen vanwege het feit dat er rekening gehouden moet worden met de negatieve kleef. In de tabel hieronder worden de gegevens die hieruit voortkomen weergeven. Gewenste Minimale Schachtbreedte Diameter [m] Paaldiepte [m] draagkracht doorsnede [m 2 ] [m] Tabel 1 Omdat met deze gegevens de draagkracht van de funderingspalen niet hoog genoeg uitkwam zijn deze gegevens voor sommige palen aangepast. De paaldiepte van de palen in het hart van de s Gravendijkwal gaat van 16 naar 17 meter De diameter van de palen aan beide landhoofden gaat naar 0.35 m. Met deze gegevens en het soortelijke gewicht van de lagen kan nu de negatieve kleef worden berekend. Deze wordt weergegeven in de tabellen 3 tot en met 5. Grondsoort Soortelijk gewicht [kn/m 3 ] Zand 17 Veen 10 Klei 16 Tabel 2

3 Grondlaag Grondsoort grondspanning Waterdruk Korrelspanning Schuifspanning Schuifkracht 0-2 Zand Veen Klei Veen Zand Negatieve Kleef 415 kn Tabel 3: S013 Grondlaag Grondsoort grondspanning Waterdruk Korrelspanning Schuifspanning Schuifkracht 0-3 Zand Veen Klei Veen Zand Negatieve Kleef 605 kn Tabel 4: S014 Grondlaag Grondsoort grondspanning Waterdruk Korrelspanning Schuifspanning Schuifkracht 0-2 Veen Zand Veen Klei Veen Zand Negatieve Kleef 396 kn Tabel 5: S015 Om de maximale punt draagkracht en de positieve kleef uit te rekenen moeten eerst de qc-trajecten worden bepaald uit de sonderingen. Zie hiervoor de bijlage. De waarden zijn weergegeven in onderstaande tabel. Sondering q c,i [MPa] q c,ii [MPa] q c,iii [MPa] Gemiddelde (MPa) S S S Tabel 6 Fundering Vervolgens kunnen de volgende gegevens worden berekend. Maximale puntdraagkracht Draagkracht positieve kleef Totale draagkracht Rekenwaarde draagkracht Coolhaven s-gravendijkwal Erasmus MC Maximale Belasting bovenbouw (kn)

4 Dit houdt in dat voor de fundering bij de Coolhaven en de s Gravendijkwal 2 palen per kolom nodig zijn. Om rekening te houden met de excentriciteit van het gebouw worden hier toch 4 palen per kolom geplaatst. Bij het Erasmus MC zijn per kolom 5 palen nodig. Hier zijn geen aanpassingen nodig. Funderingspoeren Voor het ontwerp van de funderingspoeren is uitgegaan van een minimale hart op hart afstand van 2.5 maal de schachtbreedte voor elke paal. De afstand van het hart van de buitenste palen tot de rand van de poer is 1 maal de schachtbreedte. Voor de hoogte van een poer is 80 cm genomen. De poeren aan de kant van het Erasmus MC zal verschillen van de andere poeren aangezien deze 5 palen heeft met een schachtbreedte van 0.22 m in plaats van 4 palen met een schachtbreedte van 0.31 m. Zie de bijlage voor het ontwerp van de poeren.

5 Bijlage S013 S014

6 S015 Qc-traject S013

7 Qc-traject S014 Qc-traject S015

8 Poer Erasmus Mc zijaanzicht Poer Erasmus Mc bovenaanzicht Poer Coolhaven & s Gravendijkwal zijaanzicht Poer Coolhaven & s Gravendijkwal bovenaanzicht