brinch hansen -lateral capacity

3

Click here to load reader

Upload: adnandj

Post on 03-Jun-2018

219 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Brinch Hansen -Lateral Capacity

8/12/2019 Brinch Hansen -Lateral Capacity

http://slidepdf.com/reader/full/brinch-hansen-lateral-capacity 1/3

Part of structure Calc sheet no

Calc by DVN Date 7-Jun-14 Date

Design methodology based on Brinch Hansen's Method ('Pile Design and Construction Practice' Tomlinson, third edition)

Calculation Method

Soil Parameters: 1 Take moments about A of soil resistance

g' = 19.00 kN/m3

2 This will find the location of point x

f' = 25.00 degrees 3 Calculate applied moment about x = M +Hx

c' = 0.00 kN/m H 4 Calculate resisting moment about x = f(F1 + F2)

M G.L. 5 FOS = Mresisting/ Mapplied

Pile Dimensions: Depth below G.L.  

Pile length (L) = 10.50 m

Pile diameter (B) = 0.75 m

Loading Data:

Hori. Force (H) = 55.00 kN Layer thickness

Moment (M) = 270.00 kNm

  x

Ground Profile:

Slope angle (b) = 0.00 degrees

Reduction factor = 1.00   1

Water table bgl = 0.00 m   tan b +1 Pressure Distribution

non effective depth = 0.50 m tan(45-f/2)Layer thickness = 0.50 m

Summary of findings:

Outputs:

Point of rotation bgl = 8.00 m

Ult.moment resistance = 2190.48 kNm

Ult.Lateral Load = 169.69 kN

 Applied moment = 710.00 kNm

FoS for Moment =

FoS for Lateral Load =

Lateral deflection for th = mm

Project: M4/M5 Gantry Foundation Check Job Ref:

F5-S36-LS (4A30) 1/3

Drawing ref. Check by

non

effective

depth

8.11

3.09

Page 2: Brinch Hansen -Lateral Capacity

8/12/2019 Brinch Hansen -Lateral Capacity

http://slidepdf.com/reader/full/brinch-hansen-lateral-capacity 2/3

Part of structure Calc sheet noCalc by Date 7-Jun-14 Date

Determination the point of rotation Detailed Calculations

Point stress

Force per

layer Point stress

Force per

layer 

with reduc.fac. withoutreduc. fac.

Includes change

in direction offorce

She

pBelow non eff.

Depth  ' (kN/m

2) kq Req. kq kc Req. kc pz (kN/m

2) Pz(kN) M(kNm) pz (kN/m

2) Pz(kN) M(kNm)   M above z M below z M z Pz(kN) V(k

\\vboxsrv\conversion_tmp\scratch_5\[232907899.xls.ms_office.xls]4AFL39

Project: Job Ref: 0

2/3Drawing ref. Check by

The point of rotation x is determined by balancing the moment above x and below it, by taking moment about the point of application of the

horizontal load. Taking moment about theMax

a

Excludes reduction factor - ie forceaway from slope Excludes reduction factor - ie forceinto slope

   T   h   i  s   i  s   d  e  p   t   h   b  e   l  o  w  g  r  o  u  n   d   l  e  v  e   l  m   i  n  u  s   t   h  a   t  a  m  o  u  n   t  n  o   t  c  o  n  s   i   d  e  r  e   d   t  o  o   f   f  e  r

  r  e  s   i  s   t  a  n  c  e .   T  y  p   i  c  a   l   l  y   5   0   0  m  m

   i  s  a  s  s  u  m  e   d   t  o   b  e  n  o  n  -  e   f   f  e  c   t   i  v  e

   E   f   f  e  c   t   i  v  e  s   t  r  e  s  s .   T   h   i  s   i  s  o  v  e  r   b  u  r   d  e  n  m   i  n  u  s  a  n  y  p  o  r  e  w  a   t  e  r  p

  r  e  s  s  u  r  e  s .   A  g  a   i  n

   t   h   i  s  e  x  c   l  u   d  e  s   t   h  e  n  o  n  -  e   f   f  e  c   t   i  v  e   l  e  n  g   t   h

   K  q   f  a  c   t  o  r   i  s  c  a   l  c  u   l  a   t  e   d  u  s   i  n  g

   B  r   i  n  c   h   H  a  n  s  e  n  m  e   t   h  o   d .   I   t   i  s  a

  m  e  a  s  u  r  e  o   f

   f  r   i  c   t   i  o  n  a   l  r  e  s   i  s   t  a  n  c  e  a  s  a   f  u  n  c   t   i  o  n  o   f   f  r   i  c   t   i  o  n  a  n  g   l  e  a  n   d   L   /   B  r  a   t   i  o

   R  e  q  u   i  r  e   d   K  q   i  s   K  q  m  u   l   t   i  p   l   i  e   d

   b  y   t   h  e  s   l  o  p  e  r  e   d  u  c   t   i  o  n   f  a  c   t  o  r .   T   h  e  s   l  o  p  e

  r  e   d  u  c   t   i  o  n   f  a  c   t  o  r   t  a   k  e  s  a  c  c  o  u

  n   t  o   f  r  e   d  u  c  e   d  p  a  s  s   i  v  e  r  e  s   i  s   t  a  n  c  e   d  u  e   t  o  s   l  o  p  e

   K  c   f  a  c   t  o  r   i  s  c  a   l  c  u   l  a   t  e   d  u  s   i  n  g

   B  r   i  n  c   h   H  a  n  s  e  n  m  e   t   h  o   d .   I   t   i  s  a

  m  e  a  s  u  r  e  o   f

  e   f   f  e  c   t   i  v  e  c  o   h  e  s   i  o  n  a  s  a   f  u  n  c   t   i  o  n  o   f   f  r   i  c   t   i  o  n  a  n  g   l  e  a  n   d   L   /   B  r  a   t   i  o

   R  e  q  u   i  r  e   d   K  c   i  s   K  c  m  u   l   t   i  p   l   i  e   d

   b  y   t   h  e  s   l  o  p  e  r  e   d  u  c   t   i  o  n   f  a  c   t  o  r .   T   h  e  s   l  o  p  e  r  e   d  u  c   t   i  o  n

   f  a  c   t  o  r   t  a   k  e  s  a  c  c  o  u  n   t  o   f  r  e   d  u  c  e   d  p  a  s  s   i  v  e  r  e  s   i  s   t  a  n  c  e   d  u  e   t  o  s   l  o  p  e

  p  z   i  s   t   h  e  p  o   i  n   t  s   t  r  e  s  s  w   i   t   i  n   t   h

  e   l  a  y  e  r .   T   h   i  s   i  s  c  a   l  c  u   l  a   t  e   d  a  s  :     σ .   k  q  r  e  q   +   C .   k  c  r  e  q

   P  z   i  s   t   h  e  p  o   i  n   t  s   t  r  e  s  s  w   i   t   i  n   t   h

  e   l  a  y  e  r .   T   h   i  s   i  s  c  a   l  c  u   l  a   t  e   d  a  s  :  p

  z .   B .   L  a  y  e  r

   t   h   i  c   k  n  e  s  s

   T   h   i  s  c  a   l  c  u   l  a   t  e  m  o  m  e  n   t  o   f  s   l   i  c  e  a   b  o  u   t  g  r  o  u  n   d   l  e  v  e   l .   T   h   i  s   i  s  c

  a   l  c  u   l  a   t  e   d  a  s  :   d  e  p   t   h

   (   i  n  c   l  u   d   i  n  g  n  o  n  e   f   f  e  c   t   i  v  e   ) .   P  z

   T   h  e  s  e   t   h  r  e  e  a  r  e  c  a   l  c  u   l  a   t  e   d  a

  s  p  r  e  v   i  o  u  s  e  x  c  e  p   t  s   l  o  p  e  r  e   d  u  c   t   i  o  n   f  a  c   t  o  r  n  o   t

   i  n  c   l  u   d  e   d .   I  e   t   h   i  s   i  s   f  o  r  r  e  s   i  s   t  a

  n  c  e   b  e   l  o  w   t   h  e  p  o   i  n   t  x   t   h  a   t   i  s   d   i  r  e  c   t  e   d   i  n   t  o

  e  m   b  a  n   k  m  e  n   t   /  c  u   t   t   i  n  g

   T   h   i  s  s  u  m  s   t   h  e  m  o  m  e  n   t  s   f  r  o  m

  e  a  c   h  s   l   i  c  e  s   t  a  r   t   i  n  g  a   t   t   h  e   t  o  p   t  o  g  e   t   t  o   t  a   l  m  o  m  e  n   t

   f  o  r  a  p  a  r   t   i  c  u   l  a  r  p  o   i  n   t

   T   h   i  s  s  u  m  s   t   h  e  m  o  m  e  n   t  s   f  r  o  m

  e  a  c   h  s   l   i  c  e  s   t  a  r   t   i  n  g  a   t   t   h  e   b  a  s  e   t  o  g  e   t   t  o   t  a   l

  m  o  m  e  n   t   f  o  r  a  p  a  r   t   i  c  u   l  a  r  p  o   i  n

   t

   T   h   i  s   i  s   d  e  p   t   h   b  e   l  o  w  g  r  o  u  n   d   l  e  v  e   l  m   i  n  u  s   t   h  a   t  a  m  o  u  n   t  n  o   t  c  o  n  s   i   d  e  r  e   d   t  o  o   f   f  e  r

  r  e  s   i  s   t  a  n  c  e .   T  y  p   i  c  a   l   l  y   5   0   0  m  m

   i  s  a  s  s  u  m  e   d   t  o   b  e  n  o  n  -  e   f   f  e  c   t   i  v  e

   T   h   i  s   i  s   t   h  e   f  o  r  c  e   P  z  a  c   t   i  n  g  o  n  e  a  c   h  s   l   i  c  e .   H  a  v   i  n  g   d  e   t  e  r  m   i  n  e   d   t   h  e   l  o  c  a   t   i  o  n  o   f

   t   h  e  p  o   i  n   t  x  a  n   d  e  n   t  e  r  e   d   t   h   i  s   i  n   t  o   t   h  e  s  p  r  e  a   d  s   h  e  e   t ,   t   h   i  s  a  u   t  o

  m  a   t   i  c  a   l   l  y  c   h  o  o  s  e  s

  w   h  e   t   h  e  r   t  o  p   l  a  c  e   K  q  o  r   K  q .  r  e

  q

   S   h  e  a  r   f  o  r  c  e   i  n  p   i   l  e   i  s   t   h  e  a  p  p

   l   i  e   d   f  o  r  c  e  -  s   l   i  c  e   f  o  r  c  e  s  a   b  o  v  e  x   +  s   l   i  c  e   f  o  r  c  e  s

   T   h   i  s  s  u  m  s   t   h  e  m  o  m  e  n   t  s .   W   h  e  r  e   t   h  e  s  u  m  o   f   t   h  e  m  o  m  e  n   t  s  =

   0   i  s   t   h  e  p  o   i  n   t  w   h  e  r

  x   i  s .

Page 3: Brinch Hansen -Lateral Capacity

8/12/2019 Brinch Hansen -Lateral Capacity

http://slidepdf.com/reader/full/brinch-hansen-lateral-capacity 3/3

Part of structure Calc sheet no

Calc by Date 7-Jun-14 Date

Determination the point of rotation Detailed Calculations

Point stress

Force per

layer Point stress

Force per

layer 

with reduc.

fac.

without

reduc. fac.

Includes change

in direction of

force

Shear in

pile

Moment

in pile

Moment

in pile

Below non eff.

Depth  ' (kN/m

2) kq Req. kq kc Req. kc pz (kN/m

2) Pz(kN) M(kNm) pz (kN/m

2) Pz(kN) M(kNm)   M above z M below z M z Pz(kN) V(kN) M(kNm) M(kNm)

0.00 -5.00 3.29 3.29 5.63 5.63 -16.43 -6.16 -3.08 -16.43 -6.163 -3.0815 -3.08 9591.18 -9594.26 0.00 -6.16 61.16 297.50 -52.39

0.50 -0.50 3.35 3.35 6.25 6.25 -1.67 -0.63 -0.63 -1.67 -0.63 -0.63 -3.71 9591.81 -9595.52 0.50 -0.63 61.79 325.04 -4.40

1.00 4.00 3.47 3.47 7.43 7.43 13.89 5.21 7.81 13.89 5.21 7.81 4.10 9584.00 -9579.90 1.00 5.21 56.58 351.20 33.85

1.50 8.50 3.59 3.59 8.51 8.51 30.51 11.44 22.88 30.51 11.44 22.88 26.98 9561.11 -9534.13 1.50 11.44 45.14 373.56 68.65

2.00 13.00 3.70 3.70 9.52 9.52 48.14 18.05 45.13 48.14 18.05 45.13 72.11 9515.99 -9443.87 2.00 18.05 27.09 389.45 99.28

2.50 17.50 3.81 3.81 10.45 10.45 66.71 25.02 75.05 66.71 25.02 75.05 147.16 9440.94 -9293.77 2.50 25.02 2.07 395.91 125.09

3.00 22.00 3.92 3.92 11.33 11.33 86.19 32.32 113.12 86.19 32.32 113.12 260.29 9327.81 -9067.52 3.00 32.32 -30.25 389.78 145.45

3.50 26.50 4.02 4.02 12.15 12.15 106.52 39.95 159.78 106.52 39.95 159.78 420.07 9168.03 -8747.96 3.50 39.95 -70.19 367.67 159.78

4.00 31.00 4.12 4.12 12.91 12.91 127.67 47.87 215.44 127.67 47.87 215.44 635.51 8952.59 -8317.08 4.00 47.87 -118.07 326.00 167.56

4.50 35.50 4.21 4.21 13.63 13.63 149.58 56.09 280.46 149.58 56.09 280.46 915.97 8672.13 -7756.16 4.50 56.09 -174.16 261.03 168.28

5.00 40.00 4.31 4.31 14.31 14.31 172.23 64.59 355.22 172.23 64.59 355.22 1271.19 8316.90 -7045.71 5.00 64.59 -238.75 168.84 161.47

5.50 44.50 4.39 4.39 14.95 14.95 195.58 73.34 440.05 195.58 73.34 440.05 1711.24 7876.86 -6165.61 5.50 73.34 -312.09 45.35 146.686.00 49.00 4.48 4.48 15.56 15.56 219.59 82.35 535.25 219.59 82.35 535.25 2246.50 7341.60 -5095.11 6.00 82.35 -394.43 -113.62 123.52

6.50 53.50 4.57 4.57 16.13 16.13 244.24 91.59 641.13 244.24 91.59 641.13 2887.62 6700.47 -3812.85 6.50 91.59 -486.02 -312.42 91.59

7.00 58.00 4.65 4.65 16.67 16.67 269.49 101.06 757.95 269.49 101.06 757.95 3645.58 5942.52 -2296.95 7.00 101.06 -587.08 -555.49 50.53

7.50 62.50 4.73 4.73 17.19 17.19 295.33 110.75 885.98 295.33 110.75 885.98 4531.55 5056.55 -524.99 7.50 110.75 -697.83 0.00 0.00

8.00 67.00 4.80 4.80 17.67 17.67 321.71 120.64 1025.46 321.71 120.64 1025.46 5557.01 4031.09 1525.92 8.00 120.64 -577.19 0.00 60.32

8.50 71.50 4.88 4.88 18.14 18.14 348.63 130.73 1176.61 348.63 130.73 1176.61 6733.62 2854.48 3879.14 8.50 130.73 -446.46 0.00 130.73

9.00 76.00 4.95 4.95 18.58 18.58 376.05 141.02 1339.66 376.05 141.02 1339.66 8073.28 1514.81 6558.47 9.00 141.02 -305.44 0.00 211.53

9.50 80.50 5.02 5.02 19.00 19.00 403.95 151.48 1514.81 403.95 151.48 1514.81 9588.10 0.00 9588.10 9.50 151.48 -153.96 0.00 302.96

10.00 85.00 5.09 5.09 19.41 19.41 432.32 0.00 0.00 432.32 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 10.00 0.00 -153.96 0.00 0.00

10.50 89.50 5.15 5.15 19.79 19.79 461.13 0.00 0.00 461.13 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 10.50 0.00 -153.96 0.00 0.00

Project: M4/M5 Gantry Foundation Check Job Ref: 0

Check by

The point of rotation x is determined by balancing the moment above x and below it, by taking moment about the point of application of the

horizontal load. Taking moment about the point of rotation xMaximum V & M from

applied loadings

Includes reduction factor - ie force

away from slope

Excludes reduction factor - ie force

into slope

F5-S36-LS (4A30) 2/3

Drawing ref. 0