Proefhoofdstuk Tabellen voor bouw- en waterbouwkundigen

SCHOONGESNEDEN FORMAAT 128 x 190 mm

TECHNIEK

BOUWKUNDE

TA B E L L E N VO O R B O U W- E N WAT E R B O U W K U N D I G E N

T . B . V. P R O E F H O O F D S T U K

Tabellen voor bouw- en waterbouwkundigen

R. B lo k

10 d e druk

HOGER ONDERWIJS

TM_HO_TABELLEN_OMSLAG_proefhfdstk_DEF.indd

DEFINITIEF

22-05-13

JOBNAME: Tabellen Bouw- en We PAGE: 1 SESS: 39 OUTPUT: Thu May 23 15:14:12 2013 SUM: 0FB5813C /een/thieme/168/055/105-4-

5 Grondmechanica en funderingsconstructies

5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 5.9 5.10 5.11 5.12 5.13 5.14 5.15

Ontwerpbenadering geotechnische constructies ...........................................................

Eisen geotechnisch onderzoek enige richtlijnen .............................................................

Eisen geotechniek ..................................................................................................................................

Aanduiding grondsoorten ...............................................................................................................

Aanduiding boringen/peilbuizen en sonderingen ..........................................................

Grondeigenschappen ..........................................................................................................................

Grondmechanica .....................................................................................................................................

Maximale draagkracht funderingsoppervlak fundering op staal ........................

Verloop van de primaire zakking in de tijd afhankelijk van t 1104 共hydrodynamische periode兲 ...........................................................................................................................

Berekening ...................................................................................................................................................

Gegevens voor berekening keerwanden – grondmechanica ................................

Uitvoering en werkwijze paalfunderingen ...........................................................................

Draagkracht alleenstaande funderingspaal .........................................................................

Paalklassefactor ␣ p en ␣ s ..................................................................................................................

Classificatie grondsoorten uit sonderingen ........................................................................

94 96 97 98 99 100 101 102 104 104 106 107 108 110 111

5

JOBNAME: Tabellen Bouw- en We PAGE: 2 SESS: 39 OUTPUT: Thu May 23 15:14:12 2013 SUM: 2B5E4A85 /een/thieme/168/055/105-4-

94

5 GRONDMECHANICA EN FUNDERINGSCONSTRUCTIES

5.1 ONTWERPBENADERING GEOTECHNISCHE CONSTRUCTIES De in Nederland gevolgde ontwerpbenadering 共OB兲 schematisch weergegeven: A ⫽ belastingen 共Actions兲 R ⫽ weerstand 共Resistance兲 M ⫽ materiaaleigenschappen 共Materials兲 共Voor aanvullende informatie wordt verwezen naar NEN-EN 1997-1/NB.兲 Op de karakteristieke waarden van belastingen 共A兲, materiaaleigenschappen 共M兲 en weerstanden 共R兲 worden partiële factoren, ␥ F, ␥ M en ␥ R toegepast om tot veilige rekenwaarden te komen.

Partiële factoren set: A 1 of A 2 met M 2 met R 3 A 1 ⫽ partiële factoren op constructieve belastingen A 2 ⫽ partiële factoren op geotechnische belastingen M 2 ⫽ partiële factoren op geotechnische materiaaleigenschappen 共voor Nederland set 2兲 R 3 ⫽ partiële factoren op weerstanden geotechnische constructies 共voor Nederland set 3兲 voor funderingen op staal geldt R 3 ⫽ 1,0 voor paalfunderingen geldt R 3 ⭓ 1,0 5.1 UGT STR en UGT GEO 共vervolg兲

Uiterste grenstoestanden 共UGT兲 voor bezwijken door materiaal- en en/of grondsterkte 共STR兲 en door bezwijken door overmatige geotechnische vervormingen 共GEO兲.

Partiële belastingsfactoren ␥F Belasting

Symbool

permanent, blijvend

␥G

veranderlijk

␥Q

Werking

ongunstig gunstig ongunstig gunstig

Waarde combinatie A 1 共RC1/RC2/RC3兲

combinatie A 2 共RC1/RC2/RC3兲

damwand 共RC1/RC2/RC3兲

1,2 / 1,35 / 1,5 0,9 1,35 / 1,5 / 1,65 0

1,0 1,0 1,2 / 1,3 / 1,4 0

1,0 1,0 1,0 / 1,1 / 1,2 0

JOBNAME: Tabellen Bouw- en We PAGE: 3 SESS: 39 OUTPUT: Thu May 23 15:14:12 2013 SUM: 37FC2D76 /een/thieme/168/055/105-4-

5 GRONDMECHANICA EN FUNDERINGSCONSTRUCTIES

95

5.1 UGT STR en UGT GEO 共vervolg兲

Partiële factoren voor grondparameters 共␥ M兲 STR, GEO Grondparameter

Combinatie/situatie 共M 2兲

symbool

funderingen

keermuur

talud

damwand

␥␾⬘ ␥ c⬘ ␥ cu ␥ qu ␥␥

palen/op staal 1,15 1,6 1,35 1,35 1,1

1,2 1,5 1,5 1,5 1,1

共RC1/RC2/RC3兲 1,2 / 1,25 / 1,3 1,3 / 1,45 / 1,6 1,5 / 1,75 / 2,0 1,5 / 1,75 / 2,0 1,0 / 1,0 / 1,0

共RC1/RC2/RC3兲 1,15 / 1,18 / 1,20 1,15 / 1,25 / 1,40 1,5 / 1,6 / 1,65 1,5 / 1,6 / 1,65 1,0 / 1,0 / 1,0

5.1 UGT EQU 共vervolg兲

Uiterste grenstoestand 共UGT兲 voor evenwichtsverlies 共EQU兲.

Partiële factoren Belasting

permanent, blijvend veranderlijk 1

Belastingfactor

Waarde

␥G ␥Q

ongunstig 1

gunstig 1

1,1 1,5

0,9 0

ongunstig: aandrijvend; gunstig: weerstandbiedend

Partiële factoren voor grondparameters 共␥ M兲 EQU Grondparameter

Symbool

Waarde

hoek van inwendige wrijving effectieve cohesie ongedraineerde schuifsterkte prisma druksterkte volumieke gewicht

␥␾⬘ ␥ c⬘ ␥ cu ␥ qu ␥␥

1,2 1,5 1,5 1,5 1,0

5.1 ONTWERPBENADERING GEOTECHNISCHE CONSTRUCTIES 共vervolg兲

Voorbeelden van geotechnische constructies zijn overgangsconstructies tussen bouwwerken en de grond, funderingen van gebouwen, maar ook wegen, startbanen, bruggen, tunnels, leidingen, dijken, keerwanden, offshore werken, havens en kaden.

Gedurende de gebruiksfase 共referentieperiode兲 moeten deze constructies voldoen aan de eisen van constructieve veiligheid 共ze mogen niet bezwijken兲 en bruikbaarheid 共de vervormingen moeten zo klein blijven dat geen schade optreedt兲.

Ter beoordeling van de constructieve veiligheid en de bruikbaarheid worden geotechnische constructies ingedeeld evenals andere bouwconstructies ingedeeld in betrouwbaarheidsklassen 共RC1, RC2, RC3兲 en daaraan gekoppeld gevolgklassen 共CC1, CC2, CC3兲, zie hoofdstuk 4.5 en verder.

5

JOBNAME: Tabellen Bouw- en We PAGE: 4 SESS: 39 OUTPUT: Thu May 23 15:14:12 2013 SUM: 49D8F4C5 /een/thieme/168/055/105-4-

96

5 GRONDMECHANICA EN FUNDERINGSCONSTRUCTIES

5.1 ONTWERPBENADERING GEOTECHNISCHE CONSTRUCTIES 共vervolg兲

Om geotechnische ontwerpeisen vast te stellen mag uitgegaan worden van geotechnische categorieën:

Geotechnische categorie 1: GC1 Hierbij zijn de relatieve grondgegevens bekend en zijn de invloeden vanuit de omgeving van het bouwwerk gering.

– Lichte bouwwerken met: Ê belastingen ⭐ 100 kN/m op funderingsstroken; ⭐ 250 kN op plaat/poer; Ê vloerbelasting P d ⭐ 20 kN/m 2; Ê relatief veel ervaring met de omgeving.

– Kleine grondkerende wanden met hoogte h ⭐ 2 m.

– Kleine grondophogingen of afgravingen h ⭐ 2 m.

– Houten/prefab betonnen drukpalen in vaste laag met slagdiagram over laatste 2 m.

Geotechnische categorie 2: GC2 Conventionele typen constructies en funderingen zonder buitengewone risico’s of complexiteiten: funderingen op staal, plaat- en paalfunderingen, grondkerende constructies, brugpeilers, grondankers.

Geotechnische categorie 3: GC3 Bouwwerken met zeer grote of bijzondere constructies met uitzonderlijke belastingen of bijzondere risico’s of moeilijke grondcondities bijvoorbeeld: – tunnels, grote bruggen; – kerncentrales; – hoge schoorstenen/torens; – offshoreconstructies, stormvloedkeringen; – constructies in sterk aardbevingsgevoelige gebieden.

5.2 EISEN GEOTECHNISCH ONDERZOEK ENIGE RICHTLIJNEN 共Zie Eurocode NEN-EN 1997-2: Grondonderzoek, beproeving en uitvoering兲 GC1: Inspectie voor en tijdens uitvoering; slagdiagrammen 共kalenderen兲.

Referentie naar plaatselijke ervaring met en kennis van het aangrenzend gebied.

Paalfunderingen: vaststelling diepte van de draagkrachtige laag en te verwaarlozen negatieve kleef 共anders GC2兲 GC2: Afstanden punten van onderzoek: Bij funderingen op palen minimaal 2 sonderingen.

Ca. 1 sondering per 25 ⫻ 25 m, gemiddeld 25 m h.o.h., tot minstens 5 m onder paalpuntniveau. 1 sondering tot 10D onder puntniveau.

Boringdiepte fundering op staal ca. 1–3 maal de breedte van de fundering.

Indien alleen zand/grid: geen ongeroerd grondmonster noodzakelijk.

GC3: Minimaal als GC2 afhankelijk van de constructie en de geotechnische situatie aanvullend onderzoek en proeven.

Sonderingen tot paalpuntniveau ⫹ 共3 ⫻ breedte bouwwerk 共 ⬍ 25 m兲兲

JOBNAME: Tabellen Bouw- en We PAGE: 5 SESS: 39 OUTPUT: Thu May 23 15:14:12 2013 SUM: 17517412 /een/thieme/168/055/105-4-

5 GRONDMECHANICA EN FUNDERINGSCONSTRUCTIES

97

5.3 EISEN GEOTECHNIEK Eisen NEN 6740 constructieve veiligheid: controle op uiterste grenstoestanden met fundamentele belastingcombinaties.

NEN 6740 is vervangen door NEN-EN 1997-1/NB. Grenstoestand 1A: Controle op een bezwijkmechanisme van de grond in de nabijheid van de geotechnische constructie.

Grenstoestand 1B: Controle op een bezwijkmechanisme van de bouwconstructie ten gevolge van vervormingen in de geotechnische constructie. 共relatieve rotatie ␤ ⭐ 1 : 100 zie figuur兲 Eisen NEN 6740 bruikbaarheid: bruikbaarheidsgrenstoestand 共incidentele belastingcombinaties兲.

Grenstoestand 2:

Controle op verlies aan bruikbaarheid, ongewenste schade of hoge onderhoudskosten door te grote vervormingen.

Eisen: w ⭐ 0,15 m ␪ ⭐ 1 : 300 ␤ ⭐ 1 : 300 W = zakking Θ = rotatie ß = relatieve rotatie ω = schuinstand

A

B

C

D

WA

WB

WC

WD

ω Θ

β

β

5

JOBNAME: Tabellen Bouw- en We PAGE: 6 SESS: 39 OUTPUT: Thu May 23 15:14:12 2013 SUM: 08C78574 /een/thieme/168/055/105-4-

98

5 GRONDMECHANICA EN FUNDERINGSCONSTRUCTIES

5.4 AANDUIDING GRONDSOORTEN Conform NEN 5104 Grondsoort/toevoeging

Bijmengsel

Hoofdbestanddeel/soms toevoeging

klei, kleiig

houtresten

puin, puinhoudend

leem, siltig

oer

slakken

zand, zandig

schelpen

mijnsteen

grind, grindig

veenresten

mergel

veen, humeus

bruinkool

huisvuil

zwak matig sterk

A

toevoeging siltig in grondsoort zand

toevoeging B in grondsoort A

B

dunne laag van grondsoort B in grondsoort A

A B

uiterst A

A

insluiting grondsoort B in grondsoort A

B

B C

grondsoort A met 2 toevoeging B en C

JOBNAME: Tabellen Bouw- en We PAGE: 7 SESS: 39 OUTPUT: Thu May 23 15:14:12 2013 SUM: 25D8396E /een/thieme/168/055/105-4-

5 GRONDMECHANICA EN FUNDERINGSCONSTRUCTIES

99

5.5 AANDUIDING BORINGEN/PEILBUIZEN EN SONDERINGEN mechanische boring

diepe/diepzware sondering

handboring

middelzware/lichte sondering

niet-uitgevoerde boring

diepe/diepzware sondering met plaatselijke kleefmeting

boring met peilbuis

middelzware/lichte sondering met plaatselijke kleefmeting

boring met peilbuis ondiep filter en diep filter

slagsondering

boring met peilbuis ondiep filter, middeldiep filter en diep filter

niet-uitgevoerde sondering

handboring met peilbuis

waterspanningsmeter

hellingmeterbuis

bodemluchtmonstername

gedrukte peilbuis/minifilter

Type boringen B HB

mechanische boring handboring

Aanduiding boringen/peilbuizen

Toegevoegde metingen KM P G S

meting van de plaatselijke kleef meting van de waterspanning meting van geleidbaarheid seismische meting

Type sonderingen L M D DZ S

lichte sondering middelzware sondering diepsondering diepzware sondering slagsondering

Aanduiding sonderingen

5

3

2

1

slap matig vast slap matig vast – slap matig

niet voorbelast slap matig voorbelast matig

sterk zandig organisch

zwak zandig

schoon

16

21 20

20

14 17 19 15 18 20 18 13 15 16

21 20

20

0,05

10 12 10 12 12 13 12 13

14 17 19 15 18 20 18 13 15

19 19 20 20 21 22 21 22 19 20 19 20

17 19 18 20 19 20 21 22 18 19 20 21 18 19 20 21

17 19 18 20 19 20 21 22 18 20 19 21 20 21 22 22,5

kN/m 3

␥ sat

-

0,1 0,2

0,5 1,0 2,0 0,7 1,5 2,5 1,0 0,2 0,5

1 2 3 2

5 15 25 12 8

15 25 30 10 15 25

MPa

0,25

5 7,5

7 15 25 10 20 30 25 7,5 10

25 45 70 45

7,5 10

15

50 140

30

100 70

200 600 1000 1500 450 650 200 400

500 1000 1200 1400 400 600 1000 1500

q c 1 2 C⬘ p 2

Cc

20 30

80 160 320 110 240 400 320 30 40

␣⫽

30 40

␴’v

冉 冊 100

0,67

C sw 2

45 75 90 30 45 75

MPa

0.0511

0.0153 0.0055

0.0256

7 5 1 2 4 10 1.5 3 5 10 25 0.5 1.0 2.0

0,10

c⬘ kPa

30.0 32.5 35.0 35.0

15.0 15.0

cu

n.v.t. n.v.t.

n.v.t.

n.v.t.

n.v.t.

kPa

0,20

1 2.5 10 2.5 5 20

15

15

25 50 100 40 80 120 0 10 25

0 50 1 100 2.5 3.8 200 01 50 17.5 0 17.5 5 17.5 25.0 13 22.5 0 22.5 5 22.5 27.5 13 27.5 32.5 01 15.0 01 15.0 01

27.5 27.5 27.5 27.5

30.0 0 32.5 0 110 35.0 40.0 0 50 27.0 32.5 0 30 25.0 30.0 0

0.0230 0.0153 0.1533 0.1022 0.2 0.5 0.0153 0.0115 0.1022 0.0767 0.5 1.0

0.0077

0.0018 0.0007

0.0031

0.1095 0.0511 0.0307 0.0767 0.0383 0.0256 0.0307 0.1022 0.0767

°

␾⬘ 2

32.5 0 35.0 0 105 37.5 40.0 0 30.0 0 32.5 0 110 35.0 40.0 0

E 100 2 3

0.0038 15 0.0013 45 0.0008 0.0005 75 0.0017 0.0012 35 0.0038 0.0019 15

32.5 35.0 37.5 0.0019 0.0013 0.0008 0.0005

关-兴

共1 ⫹ e 0兲

0.0037 0.0307 2 0.0020 0.0170 3 0.0013 0.0009 0.0110 0.0077 5 0.0020 0.0013 0.0170 0.0110 3

0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0

关–兴

C␣1

0.0131 0.0061 0.0767 0.0037 0.0092 0.0046 0.0460 0.0031 0.0164 0.0037 0.0153 0.01533 0.0115

0.4600 0.3067 0.3067 0.2300

0.3286 0.1533 500 0.0920 0.2300 0.1150 600 0.0767 1680 0.0920 0.3067 60 0.2300

650 0.0920 1300 0.0511 1900 2500 0.0329 0.0230 1300 2000 0.0511 0.0329

0.0115 0.0038 0.0023 0.0015 0.0051 0.0035 0.0115 0.0058

∞ ∞ ∞ ∞ ∞

2

0.0046 0.0023 0.0019 0.0016 0.0058 0.0038 0.0023 0.0015

关–兴

共1 ⫹ e 0兲

∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞

C ⬘s

q c-waarden zijn ingang tabel, niet voor berekeningen q c tabel ⫽ q c terrein ⫻ ␣ waarden genormeerd voor ␴⬘ v ⫽ 100 kPa voor belastingsherhalingen mag worden aangehouden E 100 her ⫽ 3 ⫻ E 100

variatiecoëfficiënt v

veen

klei

sterk zandig

zwak zandig

leem

slap matig vast

los matig vast zwak siltig, kleiig – sterk siltig, kleiig –

los matig vast los matig vast

schoon

sterk siltig

zwak siltig

kN/m 3

consistentie ␥

Karakteristieke waarde van grondeigenschap

20 30

30

170 10

200

300 100

100

zand

grind

hoofd- bijmengsel naam

Grondsoort

5.6 GRONDEIGENSCHAPPEN

JOBNAME: Tabellen Bouw- en We PAGE: 8 SESS: 39 OUTPUT: Thu May 23 15:14:12 2013 SUM: C8E360C5 /een/thieme/168/055/105-4-

5 GRONDMECHANICA EN FUNDERINGSCONSTRUCTIES

JOBNAME: Tabellen Bouw- en We PAGE: 9 SESS: 40 OUTPUT: Thu May 23 15:14:12 2013 SUM: 528533AF /een/thieme/168/055/105-4-

5 GRONDMECHANICA EN FUNDERINGSCONSTRUCTIES

101

5.6 GRONDEIGENSCHAPPEN 共vervolg兲

Hierin is: ␥ ⫽ volumiek gewicht van grond ␥ sat ⫽ volumiek gewicht van verzadigde grond ⫽ indicatie van de conusweerstand 共bij 100 kPa verticale spanning兲 qc ⫽ Primaire samendrukkingsindex 共voor spanningen boven de grensC ⬘p spanning兲 ⫽ Secundaire samendrukkingsindex 共voor spanningen boven de grensC ⬘s spaning兲 Cc ⫽ Stijfheidsverhouding met samendrukkingsindex 共C c兲 en initiëel porien共1 ⫹ e 0兲 getal 共e 0兲 ⫽ secundaire samendrukkingsindex C␣ C sw ⫽ Stijfheidsverhouding met zwellingsindex 共C cw兲 en initiëel poriengetal 共e 0兲 共1 ⫹ e 0兲 ⫽ elasticiteitsmodus 共bij 100 kPa verticale spanning兲 E 100 ␾⬘ ⫽ effectieve hoek van inwendige wrijving c⬘ ⫽ cohesie ⫽ ongedraineerde schuifsterkte cu e ⫽ poriëngetal: e⫽

26,5 ⫺ ␥ sat

␥ sat ⫺ 10

共dit geldt niet voor veen兲

5.7 GRONDMECHANICA 1. Spanningen a. Grondspanning ⫽ korrelspanning ⫹ waterspanning ␴ g ⫽ ␴⬘ ⫹ u b. Korrelspanningen in grenstoestand

Grensschuifspanning 共wet van Coulomb兲:

␶⬘ grens ⫽ c⬘ ⫹ ␴ · tg ␸⬘.

Actieve korrelspanning: ␴⬘ ⫽ ␭ . ␴⬘ ⫺ 2 . c⬘ · 冪␭

Hierin is: ␴⬘ grens ⫽ grenswaarde van de schuifspanning ␴⬘ ⫽ korrelspanning loodrecht op schuifvlak ␸⬘ ⫽ hoek van inwendige wrijving c⬘ ⫽ cohesie a

␴ ga ⫽ ␴⬘ a ⫹ u

␭ a ⫽ tg 2共45⬚ ⫺ 1Ⲑ2␸⬘兲

Passieve korrelspanning: ␴⬘ ⫽ ␭ . ␴⬘ ⫹ 2 . c⬘ · 冪␭

␴ gp ⫽ ␴⬘ p ⫹ u

␭ p ⫽ tg 2共45⬚ ⫹ 1Ⲑ2␸⬘兲

a

p

a

a

v

v

p

5

JOBNAME: Tabellen Bouw- en We PAGE: 10 SESS: 40 OUTPUT: Thu May 23 15:14:12 2013 SUM: 4192F4AA /een/thieme/168/055/105-4-

102

5 GRONDMECHANICA EN FUNDERINGSCONSTRUCTIES

5.7 GRONDMECHANICA 共vervolg兲

c. Neutrale korrelspanning Dit is de horizontale korrelspanning onder natuurlijke omstandigheden in het horizontaal gelegen vrije veld, waarin de bodem is geconsolideerd en horizontale dilatatie is uitgesloten.

␴⬘ n ⫽ ␭ n␴⬘ v

␴ gn ⫽ ␴⬘ n ⫹ u

␭ n ⫽ 1 ⫺ sin ␸⬘

5.8 MAXIMALE DRAAGKRACHT FUNDERINGSOPPERVLAK FUNDERING OP STAAL Gedraineerde toestand

␴⬘ max d ⫽ c⬘ d · N c · s c ⫹ ␴⬘ vdN q · s q ⫹ 0,5␥⬘ d · b ⬙ · N ␥ · s ␥ ␴⬘ max d ⫽ maximale funderingsdruk op het effectieve funderingsoppervlak 共rekenwaarde in kPa兲 ⫽ draagfactor voor cohesie, zie tabel Nc ⫽ draagfactor voor gronddekking, Nq zie tabel ⫽ draagfactor voor volumegewicht N␥ onder het funderingsoppervlak, zie tabel De draagkrachtfactoren zijn afhankelijk van de hoek van inwendige wrijving ␸⬘.

S c ⫽ vormfactor voor cohesie, zie tabel S q ⫽ vormfactor voor gronddekking, zie tabel S ␥ ⫽ vormfactor voor grond onder het funderingsoppervlak, zie tabel Voor hellende belastingen gelden aanvullende reductiefactoren 共i兲.

Zie NEN-EN 1997-1/NB. Ongedraineerde toestand

␴⬘max; d ⫽ 共␲ ⫹ 2兲 ⫻ c u; d ⫻ s c ⫻ i c ⫹ ␴⬘ v; z; d

冉 冉

i c ⫽ 0,5 ⫻ 1 ⫹ 1 ⫺ s c ⫽ 1 ⫹ 0,2 ⫻ c ud ␴⬘ vzd

Hd A⬘ ⫻ c u; d

冊冊 0,5

b⬘ !’

⫽ rekenwaarde ongedraineerde schuifsterkte ⫽ rekenwaarde effectieve verticale spanning op aanlegniveau

JOBNAME: Tabellen Bouw- en We PAGE: 11 SESS: 39 OUTPUT: Thu May 23 15:14:12 2013 SUM: 4303CE6C /een/thieme/168/055/105-4-

5 GRONDMECHANICA EN FUNDERINGSCONSTRUCTIES

103

5.8 MAXIMALE DRAAGKRACHT FUNDERINGSOPPERVLAK STAAL 共vervolg兲

De vormfactoren zijn afhankelijk van de vorm van de fundering en de hoek van inwendige wrijving. c⬘ d ⫽ cohesie 共rekenwaarde兲 in kPa ␴ vd ⫽ verticale korrelspanning 共oorspronkelijke rekenwaarde兲 in kPa ␥⬘ d ⫽ volumiek gewicht grond onder aanlegniveau 共rekenwaarde兲 kN/m 3

ae b'

ze b'

20

4,5

18

4

16

3,5

14

H 0 V

12 10

5

H 0 V

3 2,5 2

8

1,5

H 1 V

6 4

H 1 V

1 0,5

2

0

0 0°

10°

20°

30°

40°

0°

50°

10°

20°

30°

ϕ 'k

40°

50°

ϕ 'k

Vormfactoren

Coe¨fficie¨nten Waarden van N c, N q en N ␥

sc ⫽

s qN q ⫺ 1 Nq ⫺ 1

sq ⫽ 1 ⫹

b⬘ !⬘

s ␥ ⫽ 1 ⫺ 0,3

sin ␸⬘ d b⬘ !⬘

␸⬘ graden

Nc

Nq

N␥

0 5 10 15 20 25 30 35 40 共45兲 共50兲

5,14 6,49 8,34 10,98 14,83 20,72 30,14 46,12 75,31 共134,00兲 共267,00兲

1,00 1,57 2,47 3,94 6,40 10,66 18,40 33,30 64,19 共135,00兲 共319,00兲

0,00 0,25 0,72 1,64 3,45 7,16 15,19 33,87 84,75 共210,00兲 共620,00兲

Grenstoestand bij een fundering op staal F v;d ⫽ ␴ max;d ⭈ B ef ⭈ L ef

ae

b'

ae

σ 'vd 45 τ 'grens

1 2

'

σ 'vd 1

45 + 2

1

45 + 2

45 -

1 2

'

τ 'grens

τ 'grens τ 'grens

τ 'grens

τ 'grens

ze

JOBNAME: Tabellen Bouw- en We PAGE: 12 SESS: 39 OUTPUT: Thu May 23 15:14:12 2013 SUM: 832FAA93 /een/thieme/168/055/105-4-

104

5 GRONDMECHANICA EN FUNDERINGSCONSTRUCTIES

5.8 MAXIMALE DRAAGKRACHT FUNDERINGSOPPERVLAK STAAL 共vervolg兲

ae te b⬘ !⬘

⫽ invloedsbreedte ⫽ invloedsdiepte ⫽ effectieve breedte funderingsoppervlak ⫽ effectieve lengte funderingsoppervlak

Hierbij staat het aangrijpingspunt van de resultante van de belasting centrisch t.o.v. b⬘ en !⬘.

5.9 VERLOOP VAN DE PRIMAIRE ZAKKING IN DE TIJD AFHANKELIJK VAN t 100 共hydrodynamische periode兲

0 10 primaire zakking 20 ten op- 30 zichte 40 van de 50 eind60 waarde 70 80 % 100

t100 = 25 jaar 8 5 3 1,5

1

10 tijd na belasten

100 0,5

1

1 000 2 3

5

10

10 000 dagen 25 jaren

Berekening secondaire zakking Secondaire zakking: t∞ W 2 ⫽ C ␣ · H · log . t1 W 2 ⫽ secondaire zakking in m C ␣ ⫽ secondaire samendrukkingsindex. Zie tabelgegevens grondsoorten t ∞ ⫽ eindtijd in dagen: t ∞ ⫽ 10,000 dagen t 1 ⫽ begintijd na belasten: t 1 ⫽ 1 dag

5.10 BEREKENING ZETTING Primaire zakking Cc ␴′ v ⫹ ⌬␴′ v · H · log W1 ⫽ 1⫹e ␴′ v W1 Cc H ␴⬘ v ⌬␴⬘ v

⫽ primaire zakking in m ⫽ samendrukkingsindex voor primaire zakking. Zie tabel gegevens grondsoorten ⫽ dikte van de beschouwde laag in m ⫽ oorspronkelijke verticale korrelspanning in midden van de laag ⫽ verticale spanningsverhoging in midden van de laag

JOBNAME: Tabellen Bouw- en We PAGE: 13 SESS: 39 OUTPUT: Thu May 23 15:14:12 2013 SUM: 9921ADAA /een/thieme/168/055/105-4-

5 GRONDMECHANICA EN FUNDERINGSCONSTRUCTIES

105

5.10 BEREKENING ZETTING 共vervolg兲

Primaire zakking treedt op in niet-cohesieve lagen: zand, grind, vrijwel direct op: geen tijdseffect. In cohesieve lagen wordt de totale primaire zakking bereikt na t 100 : 2H 2d t 100 ⫽ Cv t 100 ⫽ tijd waarin de primaire zakking optreedt in s ⫽ afstromingsweg van het water in een laag in m Hd H d ⫽ 0,5 H voor afstroming naar twee zijden voor afstroming naar e´e´n zijde Hd ⫽ H ⫽ consolidatiecoe¨fficiënt 共bij 10 °C兲 in m 2/s Cv k . E grond ⬇ Cv ␥w k ⫽ waterdoorlatendheidscoe¨fficie¨nt van de laag E grond ⫽ elasticiteitsmodulus van de laag ␥w ⫽ volumieke massa water ⬇ 10 kN/m 3 Consolidatieproces De duur van de hydrodynamische periode als de afstroming van het overspannen porie¨nwater eenzijdig is: te ⫽ 2 ⫻

h2 ⭈ ␥w k ⭈ E grond

en als de afstroming tweezijdig is: 共1Ⲑ2h兲 2 . ␥ w te ⫽ 2 ⫻ k . E grond Hierin is: te h ␥w k E grond

⫽ tijdsduur van het consolidatieproces in s ⫽ de dikte van de samengedrukte laag in m ⫽ belasting door water ⫽ 10 kN/m 3 ⫽ de waterdoorlatendheidscoe¨fficie¨nt van de laag i ⫽ de elasticiteitsmodulus van de laag in kN/m 2

a. Waterdoorlatendheidscoe¨fficie¨nt Globale waarden van k in cm/s Rivierzand Duinzand Lo¨ss

1 ⭈ 10 ⫺1 2 ⭈ 10 ⫺2 1 ⭈ 10 ⫺4

Zanderige klei Veen Klei

1 ⭈ 10 ⫺5 1 ⭈ 10 ⫺6 1 ⭈ 10 ⫺8

Het verloop van de zetting gedurende de hydrodynamische periode kan worden bepaald met de volgende tabel.

5

JOBNAME: Tabellen Bouw- en We PAGE: 14 SESS: 39 OUTPUT: Thu May 23 15:14:12 2013 SUM: 123BB90E /een/thieme/168/055/105-4-

106

5 GRONDMECHANICA EN FUNDERINGSCONSTRUCTIES

5.10 BEREKENING ZETTING 共vervolg兲

b. Verband tussen t/t e en z/z e t/t e %

z/z e %

t/t e %

z/z e %

t/t e %

z/z e %

0 5 10 15 20 25

0 34 48 60 68 75

30 35 40 45 50 55

81 85 88 91 92 94,5

60 65 70 80 90 100

95,5 96 97 98 98,5 99

z e is de eindzetting die praktisch op tijdstip t e is bereikt.

5.11 GEGEVENS VOOR BEREKENING KEERWANDEN – GRONDMECHANICA

h

Db Dg

D gα

D g ␣ ⫽ 1Ⲑ2 ⭈ ␥ ⭈ h 2 ⭈ cos 2 ␸ D b ⫽ q ⭈ h ⭈ tg 2 共45° ⫺ 1Ⲑ2 ␸兲

h 1 3

h 1 3

D g ⫽ 1Ⲑ2 ⭈ ␥ ⭈ h 2 ⭈ tg 2 共45° ⫺ 1Ⲑ2 ␸兲

1 2

h 1 3

h

Dg

α

h

h

qkN/m 2

JOBNAME: Tabellen Bouw- en We PAGE: 15 SESS: 39 OUTPUT: Thu May 23 15:14:12 2013 SUM: 2F890919 /een/thieme/168/055/105-4-

5 GRONDMECHANICA EN FUNDERINGSCONSTRUCTIES

107

5.11 GEGEVENS VOOR BEREKENING KEERWANDEN – GRONDMECHANICA 共vervolg兲

Coe¨fficie¨nten van actieve en passieve gronddrukken Hoek ␸

cos 2 ␸

tg 2 共45° ⫺ 1Ⲑ2 ␸兲

tg 2 共45° ⫹ 1Ⲑ2 ␸兲

Grondsoort

20° 25°

0,8830 0,8214

0,4903 0,4059

2,0396 2,4639

nat leem nat rivierzand/grind

26° 27° 28° 29° 30°

0,8078 0,7939 0,7796 0,7650 0,7500

0,3905 0,3755 0,3610 0,3470 0,3333

2,5611 2,6629 0,7698 2,8820 3,0000

31° 32° 33° 34° 35°

0,7347 0,7192 0,7034 0,6873 0,6710

0,3201 0,3073 0,2948 0,2827 0,2710

3,1240 3,2546 3,3921 3,5371 3,6902

droog rivierzand/grind

36° 37° 38° 39° 40°

0,6545 0,6378 0,6210 0,6040 0,5868

0,2596 0,2486 0,2379 0,2275 0,2174

3,8518 4,0228 4,2037 4,3955 4,5989

vochtig rivierzand/droog leem/veen

41° 42° 43° 44° 45°

0,5696 0,5523 0,5349 0,5175 0,5000

0,2077 0,1982 0,1891 0,1802 0,1716

4,8150 5,0447 5,2893 5,5500 5,8284

5

D g ⫽ gronddruk in kN/m 2 D b ⫽ gronddruk ten gevolge van de bovenbelasting in kN/m 2 h ⫽ kerende hoogte in m q ⫽ bovenbelasting in kN/m 2 ␥ ⫽ gewicht van de grond zie 5.6 in kN/m 3 ␸ ⫽ natuurlijke hellingshoek in graden

5.12 UITVOERING EN WERKWIJZE PAALFUNDERINGEN Uitwerkingswijze volgens geotechnisch adviesrapport ontwerper 共zie ook NEN-EN 12699兲.

– Houten paalkop moet min 0,4 m beneden laagste grondwaterstand liggen.

– Eerste paal zo dicht mogelijk bij een sondering.

– Eerste paal en palen ter plaatse van sondering over de volle paallengte een slagdiagram opnemen.

– Bij afwijkingen ⬎ 35% nader onderzoek uitvoeren.

– minimaal overige palen slagdiagram over laatste meter.

– Bepaling draagkrachtige laag uit toename aantal slagen per 250 mm.

JOBNAME: Tabellen Bouw- en We PAGE: 16 SESS: 39 OUTPUT: Thu May 23 15:14:12 2013 SUM: 43827B7F /een/thieme/168/055/105-4-

108

5 GRONDMECHANICA EN FUNDERINGSCONSTRUCTIES

5.12 UITVOERING EN WERKWIJZE PAALFUNDERINGEN 共vervolg兲

Controle Heirapport Het resultaat van alle controles en alle vastgelegde gegevens moeten zijn opgenomen in het heirapport. Dit moet ten minste bevatten: – paaltypen en paalkwaliteit – type en afmetingen van de oplanger* – geheide lengte van alle palen/paallengte – maaiveldniveaus ten opzichte van NAP – bereikte paalvoetniveau’s ten opzichte van NAP – heivolgorde met data en eventuele maatafwijkingen ten opzichte van het ontwerprapport – type, massa en eventuele afstelling dan wel valhoogte heiblok共ken兲 – het aantal slagen van het heiblok per tijdseenheid indien een dieselhamer wordt toegepast – gegevens voor de slagdiagrammen – toegepaste mutsvullingen – vernieuwing van de mutsvullingen – toegepaste hulpmaatregelen bij het inbrengen van de palen – hoogtemaat van de bovenkant van de oplangers in niet-gesnelde toestand ten opzichte van NAP* – bijzonderheden tijdens het heien Typen en massa van heiblokken voor houten palen energie ⱕ 36 kNm * Bij houten palen.

5.13 Draagkracht alleenstaande funderingspaal 共zonder verzwaarde punt of afwijkende !/b-afmetingen兲 F r max d ⫽ ␰ ⭈

␰

F r max rep

␥ mb

⫽ factorafhankelijk van het aantal sonderingen N en het aantal palen M 共0,75 ⭐ ␻ ⭐ 0,92兲 ⫽ materiaalfactor; voor sonderingen gelden: ␥ mb ⫽ 1,25

␥ mb

F r paal rep ⫽ F r punt ⫽ F r schacht ⫽ A punt ⭈ P r punt

F r punt q b max ⫽

1 2

␣p

冉

q cI ⫹ q cII 2

⫹ q cIII

冊

共 ⭐ 15 MPa兲

␣ p ⫽ paalklassefactor, zie tabel q cI ⫽ gemiddelde minimale conusweerstand over traject I q cII ⫽ gemiddelde waarde conusweerstand over traject II q cIII ⫽ gemiddelde waarde conusweerstand over traject III F r schacht ⫽ O

⌬L

兰

P r schacht d z

0

O

⫽ paalomtrek

s max

⫽ ␣ s · q cz

JOBNAME: Tabellen Bouw- en We PAGE: 17 SESS: 39 OUTPUT: Thu May 23 15:14:12 2013 SUM: 3806E201 /een/thieme/168/055/105-4-

5 GRONDMECHANICA EN FUNDERINGSCONSTRUCTIES

109

5.13 Draagkracht alleenstaande funderingspaal 共vervolg兲

␣s

⫽ schachtwrijvingsfactor afhankelijk van grondsoort en uitvoeringswijze van de paal, zie tabel

Partiële weerstandsfactoren ␥ R voor palen 共R3兲 op basis van sonderingen of afgeleid uit proefbelastingen Weerstand

Symbool

Heipaal/boorpaal/avegaarpaal

punt schacht 共druk兲 gecombineerd 共druk兲 schacht 共trek兲

␥b ␥s ␥t ␥ s;t

1,2 1,2 1,2 1,35

voorgespannen ankers: – met controleproef – zonder controleproef

␥a ␥a

1,2 1,35

5

Voor palen zonder onderzoek, met/zonder slagdiagrammen of voor proefbelaste palen, zie NEN-EN 1997-1/NB. Rekenwaarde weerstand funderingspaal: R cd ⫽

R ck

␥t

␥ t ⫽ partiële weerstandsfactor voor sonderingen totaal gecombineerd ⫽ 1,2 R ck ⫽ minimale waarde van

共R c cal兲min

共R c cal兲gem en

␰3

␰4

␰ 3 en ␰ 4 : correlatiefactoren afhankelijk van het aantal sonderingen en de mogelijkheid tot herverdeling van de belastingen 共stijve of slappe constructie兲 Aantal sonderingen N

␰ 3 slap ␰ 4 slap ␰ 3 stijf ␰ 4 stijf

1

2

3

4

5

7

10

1,39 1,39 1,26 1,26

1,32 1,32 1,20 0,96

1,30 1,30 1,18 0,94

1,28 1,03 1,17 0,93

1,28 1,03 1,17 0,93

1,27 1,01 1,15 0,92

1,25 1,00 1,14 0,91

JOBNAME: Tabellen Bouw- en We PAGE: 18 SESS: 39 OUTPUT: Thu May 23 15:14:12 2013 SUM: 18EBC57F /een/thieme/168/055/105-4-

110

5 GRONDMECHANICA EN FUNDERINGSCONSTRUCTIES

5.13 Draagkracht alleenstaande funderingspaal 共vervolg兲

Schematisch sonderingsdiagram

Conusweerstand q c

8 Deq Paalpuntniveau

Diepte Z

0,7Deq 4 Deq

q c I (Paalpuntniveau tot 0,7 – 4 Deq ÷ paalpunt) q c II (onderkant I tot paalpunt) q c III (Paalpunt tot 8 Deq + paalpunt) Deq = equivalente paaldiameter Avegaarpalen: q cIII ⭐ 2 MN/m 2

5.14 Paalklassefactor ␣ p en ␣ s

␣p

␣ s in zand

␣ t in zand

Grondverdringend

geheid geschroefd, in de grond gevormd geschroefd, geprefabriceerd vibro fundex

1,0 0,9 0,8 1,0 0,9

0,010 0,1012-0,014 0,006-0,009 0,014 0,006

0,007 0,009 0,009 0,012 0,012

Met grondverwijdering

avegaarpalen boorpalen pulspalen

0,8 0,5 0,5

0,006 0,006 0,005

0,0045 0,0045 0,0045

Weinig grondverdringend

stalen 共open兲profielen tubex groutinjectie

1,0 0,9

0,0075 0,009

0,004 0,009

Paaltype

In klei of silt voor q c ⭓ 1 MPa geldt ␣ s ⫽ 0,035

JOBNAME: Tabellen Bouw- en We PAGE: 19 SESS: 39 OUTPUT: Thu May 23 15:14:12 2013 SUM: 14CF9EBC /een/thieme/168/055/105-4-

5 GRONDMECHANICA EN FUNDERINGSCONSTRUCTIES

111

5.15 Classificatie grondsoorten uit sonderingen Uit een sondering met meting van plaatselijke wrijving kan het wrijvingsgetal w bepaald worden: w ⫽ 100 ⭈

qc fs

共%兲

Voor metingen onder de grondwaterstand is w een goede indicatie voor de aanwezige grondsoort.

5 0,8

0,6 geldig voor de elektrische sondeerconus

an d ati za n fij

a

gz

ti sil

20

silt

0

0,1

1,8

nd

g eii

kl

10

0

nd za

i kle ige d n ei za e kl siltig klei i

venige kle veen

0,2

0,3

plaatselijke wrijving (MPa)

0,4

2,2 2,5 2,9 3,3 4,0 5,0 8,1 10,0

Wrijvingsgetal (-)

1,4

nd

elm mi

dd

30

1,1

gz

an d fz gr o

(elektr) conusweerstand (MPa)

40

JOBNAME: Tabellen Bouw- en We PAGE: 20 SESS: 39 OUTPUT: Thu May 23 15:14:12 2013 SUM: 039808F5 /een/thieme/168/055/105-4-

112

5 GRONDMECHANICA EN FUNDERINGSCONSTRUCTIES

SCHOONGESNEDEN FORMAAT 128 x 190 mm

TECHNIEK

BOUWKUNDE

TA B E L L E N VO O R B O U W- E N WAT E R B O U W K U N D I G E N

T . B . V. P R O E F H O O F D S T U K

Tabellen voor bouw- en waterbouwkundigen

R. B lo k

10 d e druk

HOGER ONDERWIJS

TM_HO_TABELLEN_OMSLAG_proefhfdstk_DEF.indd

DEFINITIEF

22-05-13