14.ROZWIĄZANIA MATERIAŁOWO–KONSTRUKCYJNE
I TECHNOLOGICZNE BUDYNKÓW MIESZKALNYCH,
UŻYTECZNOŚCI PUBLICZNEJ I BUDYNKÓW
PRZEMYSŁOWYCH: RODZAJE FUNDAMENTÓW-
ZASADY KONSTRUOWANIA
ADRIAN JAREMA GR.11
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: