14.ROZWIĄZANIA MATERIAŁOWO–KONSTRUKCYJNE

I TECHNOLOGICZNE BUDYNKÓW MIESZKALNYCH,

UŻYTECZNOŚCI PUBLICZNEJ I BUDYNKÓW

PRZEMYSŁOWYCH: RODZAJE FUNDAMENTÓW-

ZASADY KONSTRUOWANIA

ADRIAN JAREMA GR.11



Element konstrukcyjny przekazujący na podłoże
gruntowe całość obciążeń z budowli lub maszyn.
Wykonany z betonu, żelbetu, cegieł, kamieni lub
rzadziej z drewna.



Zadaniem fundamentu jest redukcja wysokich naprężeń
działających w konstrukcji do niskich, które mogą być
przeniesione przez grunt.



Naprężenia panujące w konstrukcjach:

•

Stal 150-1000 Mpa

•

Beton (żelbet) 10-80 Mpa

•

Ceramika 2-5 MPa



Naprężenia w gruncie 50-600 kPa

FUNDAMENT

1.

Bezpośrednie (płytkie):

- Stopy fundamentowe
- Ławy fundamentowe
- Płyty fundamentowe
- Ruszty fundamentowe
- Skrzynie fundamentowe
- Fundamenty blokowe

2.

Pośrednie (głębokie) :

- Pale fundamentowe (normalne, zawieszone, stojące)
- Studnie fundamentowe
- Kesony
- Ściany szczelinowe
- Ściany szczelne

PODZIAŁ FUNDAMENTÓW

Fundamenty bezpośrednie przekazują obciążenie budowli na podłoże przez swoją

dolną podstawę, nie uwzględnia się współpracy bocznych powierzchni.

Mogą być wykonane na podłożu:



Naturalnym



Po wykonaniu wymiany gruntu



Wzmocnionym (zagęszczenie,

stabilizacja, iniekcja)
Przy ustalaniu głębokości posadowienia
uwzględniamy:



Minimalną głębokość posadowienia

wynoszącą 0,5m



Głębokość przemarzania (0,8-1,4m),

w przypadku występowania gruntów
wysadzinowych



Obecność wody gruntowej (zalecane

0,5m powyżej poziomu wody gruntowej
- Względy funkcjonalne (kanały technologiczne)

FUNDAMENTY BEZPOŚREDNIE (PŁYTKIE)

Stosuje się pod pojedyncze słupy przy posadowieniu na gruncie mocnym. Kształt

stopy fundamentowej uzależniony jest od obciążeń jakie mają zostać przekazane
za jej pośrednictwem na podłoże gruntowe, lokalizacji stopy fundamentowej oraz
budowy podłoża gruntowego. W przypadku stopy żelbetowej maksymalny rozstaw
zbrojenia wynosi 25cm natomiast minimalny 5cm (zalecane 10cm). W przypadku
stóp o wymiarach ponad 2m zagęszczamy zbrojenie w strefie podsłupowej.

FUNDAMENTY BEZPOŚREDNIE

STOPA FUNDAMENTOWA

Prefabrykowane stopy pod słupy żelbetowe wykonuje się jako tzw. stopy

kielichowe.

FUNDAMENTY BEZPOŚREDNIE

STOPA FUNDAMENTOWA

Wykonujemy w deskowaniu lub bezpośrednio na gruncie. Stosujemy gdy rozstaw słupów

jest mniejszy niż 5m.

Ławy fundamentowe pod ściany budynków wykonuje się jako:

a)

ceglane w budynkach murowanych o 3-4 kondygnacjach, posadowione powyżej wody
gruntowej na jednolitym gruncie nośnym

b)

betonowe gdy; posadowienie poniżej wody gruntowej. Max wysokość ławy betonowej
wynosi 40cm, szerokość 80cm.

c)

żelbetowe gdy: słaby grunt i duże obciążenie; ograniczona wysokość ławy

Przykład posadowienia na ławach: Budynek jednorodzinny niewielkie obciążenia (50-

100kPa ) przekazywane przez ściany, szerokość 0,4-0,8m.

FUNDAMENTY BEZPOŚREDNIE

ŁAWA FUNDAMENTOWA

Stanowi układ krzyżujących się i połączonych ze sobą ław fundamentowych.

Projektuje się w przypadku słabych gruntów, dużej intensywności obciążeń,
zmniejszenia osiadania, a szczególnie wtedy gdy należy powiększyć
sztywność całego fundamentu. Obliczane jako ustroje płaskie przestrzennie
obciążone.

FUNDAMENTY BEZPOŚREDNIE

RUSZT FUNDAMENTOWY

Rodzaje płyt:



O stałej grubości



Z żebrami w strefach podsłupowych

Zastosowanie:



Słabsze podłoże



Duże obciążenia



W celu wyrównania nacisków i osiadania podłoża pod budynkiem

Rodzaje analiz statycznych:



Jako odwrócony strop



Analiza współpracy konstrukcji budynku z podłożem

Przykład posadowienia: Bloki mieszkalne, nacisk na podłoże 100-400kPa

FUNDAMENTY BEZPOŚREDNIE

PŁYTA FUNDAMENTOWA

Składa się z dwóch płyt poziomych połączonych w sposób sztywny ścianami

pionowymi krzyżującymi się wewnątrz oraz biegnącymi wokół krawędzi
zewnętrznych płyt poziomych. Fundamenty skrzyniowe wykonuje się jako
monolityczne z mocno zbrojonego żelbetu. Wnętrze skrzyni fundamentowej
wykorzystane jest najczęściej na pomieszczenia piwniczne lub parkingi.

Przykład posadowienia: Nowoczesne budynki mieszkalne, nacisk na podłoże

100-400kPa.

FUNDAMENTY BEZPOŚREDNIE

SKRZYNIE FUNDAMENTOWE

Wykonuje się w głębokich wykopach, w przypadku występowania

słabych gruntów często po obniżeniu zwierciadła wody gruntowej.

FUNDAMENTY POŚREDNIE

Stosuje się je w przypadku występowania bardzo słabych gruntów,

charakteryzują się dużą nośnością, możliwością przenoszenia sił
wyrywających. Długość 3-30m, średnica 0,2-1,5m. Długość zależy od
głębokości występowania warstwy nośnej i od wymaganej nośności
pala.

Materiały: drewno, stal, beton i żelbet
Rodzaje pali: CFA, jet- grounting, wbijany prefabrykowany, Franki

FUNDAMENTY POŚREDNIE

PALE FUNDAMENTOWE

Stosuje się gdy:

1.

Grunt nośny zalega na głębokości nie większej niż 10-15m

2.

Są wykorzystywane jako pomieszczenia podziemne (zbiorniki itp.)

Studnia jest to ciężka murowana, betonowa lub żelbetowa skrzynia,

zagłębiająca się pod wpływem własnego ciężaru, niekiedy
zwiększonego balastem przy stopniowym wybieraniu gruntu ze
środka i usuwaniu go na zewnątrz. Ścianka studni zakończona jest
nożem.

Etapy wykonywania studni:

FUNDAMENTY POŚREDNIE

STUDNIE FUNDAMENTOWE



Skrzynia stalowa lub żelbetowa, z której po zatopieniu
(np. w rzece) dnem do góry usuwa się wodę za pomocą
sprężonego powietrza, połączona z atmosferą poprzez
śluzę powietrzną, służąca do prowadzenia w niej prac
hydrotechnicznych na dnie zbiorników wodnych.



Keson opuszczany jest w grunt do momentu, aż dotrze do
wytrzymałych warstw nośnych. Podczas jego opuszczania
,na jego stropie, następuje budowanie muru, który
powinien być na tyle wysoki, aby jego wierzch wystawał
ponad poziom zwierciadła wody. Po osiągnięciu
wymaganej głębokości następuje zabetonowanie komory
roboczej i szybów.



W swojej budowie keson wyposażony jest w szyby,
połączone z komora roboczą do transportu ludzi i urobku.
W komorze roboczej ciśnienie musi być na tyle wysokie,
aby następowało całkowite wyparcie wody gruntowej z jej
wnętrza, przez co roboty mogą być wykonywane na
sucho.

FUNDAMENTY POŚREDNIE

KESONY

Wykonywanie:



Utworzenie szczeliny, której
stateczność jest utrzymywana za
pomocą zawiesiny bentonitowej



Ułożenie zbrojenia w szczelinie



Betonowanie, które powoduje
wypieranie zawiesiny bentonitowej



Ścianę wykonuje się sekcjami o dł.
ok 2m

Zastosowanie:



W celu zapewnienia stateczności
ścian



W celu przeniesienia parcia wody
gruntowej

Wymiarowanie:



Jako wspornik lub belka
wieloprzęsłowa ze wspornikiem



Obciążenie parciem i odporem
gruntu oraz parciem wody gruntowej

FUNDAMENTY POŚREDNIE

ŚCIANY SZCZELINOWE



Dr inż. Marian Łupieżowiec- Fundamentowanie Wykłady



PN-81 B-03020 „Posadowienie bezpośrednie budowli”



PN-83-B-02482 „Nośność pali i fundamentów palowych”



O. Puła, C. Rybak, W. Sarniak, „Fundamentowanie” - Wyd. V
- 2001

Bibliografia: