ingenieursbureau concretio

Maat: px

Weergave met pagina beginnen:

Download "ingenieursbureau concretio"

Elke Abbink
7 jaren geleden
Aantal bezoeken:

1 rotterdamseweg ak zwijndrecht - telefoon info@concretio.nl toetsing paalfundering op dijkversterking lekdijk 42 nieuw-lekkerland werknummer: hoofdstuk: 1-ø219 datum: v2.1 opgesteld door: paraaf: bijlagen: ing W.L. Schipper w.l.schipper@concretio.nl wls ingenieursbureau concretio

2 ingenieursbureau concretio werk: lekdijk 42 nieuw-lekkerland voor overzicht en details zie tekeningen stalen buispaal ø 219,1 x 8,0 eenheden in kn en m, tenzij anders aangegeven berekeningen uitgevoerd volgens NEN-EN 1990, 1991, 1997 NEN-EN 1991 belastingsfactor! f;g= 1,2 NEN-EN /NB, tabel A.3.2, combinatie M2! m;!= 1,0! m;ø'= 1,2 beschikbare stukken Witteveen en Bos: Analyse Uitvoeringsstabiliteit en funderingseffecten KIS Witteveen en Bos: Geotechnische rapportage KIS sondeerrapport ADCIM G Rapport 01 ConTech: Lkdk 42 constructietekening concept Eysbrand: situatie nieuw~profiel nieuwbouw~profiel opgevijzeld Witteveen en Bos: dwarsprofielen, tekening MER_DR16_KIS_DWP_AW179-AW188_2083-c1 Witteveen en Bos: situatie, tekening MER_DR16_KIS_SIT_AW179-AW188_2073-c1 inleiding In deze berekening wordt de invloed van de dijkversterking van de primaire waterkering op een te bouwen woning ter hoogte van dwarsprofiel sectie M van het dijkvak Kinderdijk-Schoonhovenseveer (KIS) in de Alblasserwaard vastgesteld. De geplande woning vervangt de bestaande woning op de locatie Lekdijk 42, die wordt gesloopt. De dijkgevel van de geplande bebouwing ligt op 50 m uit de as van de dijk.! Door spreiding van de belasting uit dijk plus versterking ontstaat in de ondergrond zowel een verticale als een horizontale verplaatsing. Door deze horizontale verplaatsing worden palen binnen de invloedssfeer van de dijk op buiging belast.! Onderstaande situatie en doorsnede zijn overgenomen van de tekening van Eysbrand. De nieuwe en bestaande bebouwing is ingetekend.! paalber v2.1.xls. hfdst blad 1

3 ingenieursbureau concretio werk: lekdijk 42 nieuw-lekkerland situatie dwarsprofiel met woning paalber v2.1.xls. hfdst blad 2

4 werk: lekdijk 42 nieuw-lekkerland ingenieursbureau concretio verantwoording keuze grondverplaatsing De voorgevel van de woning komt op 50 m uit de as van de dijk. In de W+B-rapporten is geen horizontale grondverplaatsing voor vak M berekend. Voor N3 zijn verplaatsingen vanaf de voet van de binnenberm berekend. Bij vergelijking van de secties M en N3 blijkt, dat de maaiveldzakking ter plaatse van de voorgevel bij M belangrijk lager is dan bij N3. Om deze reden hanteren we de waarden voor sectie N3 met een correctie. De horizontale verplaatsingen voor N3 zijn: ligging veld kop voet berm, X=0 0,50 0,33 m X= 5 m 0,22 0,15 m De voet van de binnenberm in sectie M ligt op 42 m. Hieruit volgt dat de horizontale grondverplaatsingen bij de voorgevel minder zijn dan de N3-waarden voor X= 0 en hooguit vergelijkbaar met X=5 m. Een veilige keuze wordt: sectie M veld kop voorgevel 0,30 0,20 m gegevens paal paalbelasting N'd;vert= 500 kn opgave (comb vert + horiztl met 50% neg kleef) dikte slappe lagen 12,00 m paal ø 219 mm= ø 0,22 m stalen buispaal ø 219,1 x 8,0 I= cm4, W= 270 cm3 staal 355 buigstijfheid EI= x 2,1 = knm2 A= mm2 drukspanning "N'= 500 / 5306 x 10^3= 94 N/mm2 "mu= = 261 N/mm2 Mdu= W x "mu= 270 x 261 x 10^-3= 70 knm Md;pl 82 knm berekening horizontale paaldruk doorbuiging paal kop De horizontale grondverplaatsingen zijn herleid uit de W+B-rapporten van de naastgelegen dijksecties. Voorgevelpalen zijn maatgevend. horizontale grondverplaatsingen maaiveld kop= 0,20 m kop/2 m slappe lagen v= 0,30 m v vervorming paalmidden m= v- kop/2= 0,30-0,20 / 2= m= 0,30-0,10 = 0,20 m gegevens paalinklemmingen boven: aangelaste of ingestorte stekken in vloer: reken buigstijfheid inklemming EIdkop= onder: onvolledige inklemming in pleistoceen, doorsnede mag vloeien knm2 gebruikte sonderingen sondering AW en reken #= 17,5 #d= 14,6 maaiveld NAP -2,00 m voor ø slappe lagen pleistoceen -14,00 m NB: de waarden in de ADCIM-sonderingen wijken enigszins af. De dikte van de slappe lagen is vergelijkbaar paalber v2.1.xls. hfdst blad 3

5 ingenieursbureau concretio werk: lekdijk 42 nieuw-lekkerland verplaatsing midden m= 0,20 m De grondverplaatsing veroorzaakt een gelijkmatig verdeelde horizontale belasting op de paal: qh. Reken paal boven en onder gedeeltelijk ingeklemd: Mmax qh x l^2/12, Mi;b= 1/24, M0= 1/8, Mo= 1/16 NB: de inklemmingen worden gerekend te vloeien: moment Mdu treedt op, hoekverdraaiing als scharnier. gedrag zonder normaalkracht M0q= q x l^2/ 8 EI q= 5 / 48 M x l^2 = M x l^2 / 9,6 reken inklemmingsfactor practisch 1,10 EI q= M x l^2 / 10,6 plastische inklemmingen o/b buigstijfheid EI= x 2,10 = knm2 Bij een doorbuiging van m geldt: M0 = 10,6 x 6215 x 0,20 / 12,00 ^2= 91 knm qeq = 91 x 8 / 12,00 ^2= 5,1 kn/m De horizontale paaldruk is afhankelijk van de verhouding tussen de doorbuiging van de paal en de horizontale verplaatsing van de de ondergrond. De horizontale belasting volgt uit de formule: qh= (f x) "k x K. Bij een volledig starre paal wordt de druk maximaal: qh;max= (f x) "k. Voor neutrale gronddruk geldt: K= Kn= 1- sinø. Voor ød= 14,6 Kn= 1-0,25 = 0,75 Hieruit volgt voor een volledig starre paal: qh;max= 5,1 / 0,75 = 6,8 kn/m Naarmate de paal de grondverplaatsing meer volgt, neemt de gronddruk af. De werkelijk optredende gronddruk op de paal (qh;eff) wordt in onderstaande figuur vastgesteld. Groen is de gronddruk afhankelijk van de horizontale verplaatsing, rood is de paalverplaatsing (doorbuiging) bij een gegeven horizontale belasting qh;max qh;max= 6,8 kn/m horiz paaldruk qh qh;eff qh;n= 5,1 kn/m 2,9 kn/m hm= 0,11 0,20 m max= 0,267 m verplaatsing gronddruk 2,9 kn/m M0q= 2,9 x 12,00 ^2/ 8 = 52 knm effect normaalkracht Genoemde horizontale belasting treedt op bij een paal zonder verticale belasting. In werkelijkheid is er een normaalkracht in de paal. Bij een verplaatsing m ontstaat een excentriciteitsmoment Mex= N'd x m. Dit excentriciteitsmoment veroorzaakt een equivalente horizontale paaldruk qex= 8x Mex/ l^2. Hierdoor neemt de verplaatsing toe, waardoor de horizontale gronddruk uit de grondverplaatsing afneemt. Bij een verplaatsing groter dan max wordt de paal verend gesteund gerekend: khd= 1 N/mm2. De eindverplaatsing wordt iteratief vastgesteld: als aangenomen verplaatsing hoger is dan de berekende verplaatsing paalber v2.1.xls. hfdst blad 4

6 werk: lekdijk 42 nieuw-lekkerland ingenieursbureau concretio stappen Bij m= 0 geldt: q= qh;max= 6,8 kn/m verplaatsing start Bij m1= 0,11 m wordt Mex= N'd x m= 500 x 0,11 = 57 knm qex= 8 x 57 / 12,00 ^2= 3,2 kn/m 2,9 kn/m q= qh;eff + qex= 6,1 kn/m m= 0,24 m > m1 verplaatsing neemt toe Bij m2= 0,20 m wordt Mex= N'd x m= 500 x 0,20 = 100 knm qex= 8 x 100 / 12,00 ^2= 5,6 kn/m 1,7 kn/m q= qh;eff + qex= 7,3 kn/m m= 0,29 m > m2 verplaatsing neemt toe Bij m3= max= 0,267 m wordt Mex= N'd x m= 500 x 0,27 = 134 knm qex= 8 x 134 / 12,00 ^2= 7,4 kn/m 0,0 kn/m q= qh;eff + qex= 7,4 kn/m m= 0,29 m > m3 verplaatsing neemt toe Bij m4= 0,268 m wordt Mex= N'd x m= 500 x 0,27 = 134 knm qex= 8 x 134 / 12,00 ^2= 7,4 kn/m m- max 0,001 m -0,7 kn/m q= qh;eff + qex= 6,7 kn/m evenwicht eindmoment M0;max= 6,7 x 12,00 ^2/ 8 = 121 knm eindverplaatsing EI q= M0 x l^2 / 10,6 = 121 / 10,6 x 12,00 ^2= knm3 m= / 6215 = 0,267 m < mq= 0,268 m acc bepaling veldmoment plastisch Md;veld M0 - Md;i;gem Mdu= 70 knm Mdub>= 70 x 0,60 = 42 knm stekken og Mduo>= 70 x 1,00 = 70 knm buis Md;i;gem= 113 / 2 = 56 knm Md;veld = 65 knm <Mdu: opneembaar conclusie: de paal voldoet voor de combinatie verticale belasting en grondverplaatsing dwarskracht/ H uit scheefstand paal qh;eff 0 D= N'd x kop/ l= 500 x 0,20 / 12,00 = 8 kn NB: Voor de toekomstige dijkverhoging dient buiten de reguliere negatieve kleef een toeslag aangehouden te worden. Voor de hier toegepaste palen is deze toeslag 45 kn paalber v2.1.xls. hfdst blad 5

Vergelijkbare documenten

STATISCHE BEREKENING

STATISCHE BEREKENING Werknummer: 16.012 Omschrijving: Uitbreiding British School Amsterdam Opdrachtgever: De Meeuw Oirschot B.V. Postbus 18 5688 ZG Oirschot Ontwerp De Meeuw Oirschot B.V. Postbus 18 5688