„Fundamentowanie”Wykład 4:

Fundamenty bezpośrednie. Charakterystyka ogólna, kształtowanie,

konstrukcja i wymiarowanie.

Instytut Budownictwa, Zespół GeotechnikiWYDZIAŁ GEODEZJI, INŻYNIERII PRZESTRZENNEJ I BUDOWNICTWA

Uniwersytet Warmińsko-Mazurski

dr inż. Ireneusz Dyka – pok. 3.32 [ul. Heweliusza 4] http://pracownicy.uwm.edu.pl/i.dyka

e-mail: i.dyka@uwm.edu.pl

Wszystkie fundamenty obiektu budowlanego(zespół fundamentów i konstrukcji geotechnicznych)

stanowią:

posadowienie obiektu budowlanego

Czynniki decydujące o wyborze najbardziej odpowiedniego sposobu posadowienia projektowanego obiektu budowlanego:

rodzaj obiektu budowlanego, jego przeznaczenie oraz wielkości i charakter obciążenia;

warunki gruntowo-wodne (geotechniczne);

warunki techniczno-ekonomiczne;

ukształtowanie terenu;

otoczenie i lokalizacja obiektu w terenie.

Sposób posadowienia, jego projekt oraz możliwości wykonania powinny być przeanalizowane i przedyskutowane przed wykonaniem obliczeń statycznych konstrukcji, która ma być na nim posadowiona.

W obliczeniach statycznych konstrukcji nadbudowy muszą być brane pod uwagę: charakter wzajemnego oddziaływania podłoża i fundamentu z całą nadbudową, sztywność poszczególnych części oraz podatność podłoża.

Źle dobrane, zaprojektowane czy wykonane fundamenty mogą powodować niebezpieczne odkształcenia ścian budynku (pęknięcia), obniżając jego trwałość. Błędy projektowania objawiają się najczęściej dopiero po wzniesieniu budowli, kiedy naprawienie go jest bardzo trudne i kosztowne.

Najczęściej spotykane błędy w wyborze rodzaju posadowienia są skutkiem :

złego lub niewystarczającego rozpoznania podłoża gruntowego,

niewłaściwie przyjętych parametrów gruntowych,

nieznajomości sposobu przenoszenia obciążeń przez obiekty w gruncie,

złej interpretacji metody obliczeń i niedoświadczenia projektanta wykonującego obliczenia,

obniżenia jakości badań.

11 MARCA 1998 r.

Do wykopu głębokości ok. 14 m przewróciła i złamała ściana

szczelinowa.

Przykład katastrofy budowlanej podczas realizacji z zastosowaniem ściany szczelinowej.Budowa „EUROPLEXU” w Warszawie.

USUNIĘCIE SKUTKÓW KATASTROFY

Realizacja nowej obudowy wykopu.

Eurokod PN-EN 1997-1 pkt. 2.4.1 podkreśla fundamentalne znaczenie badań podłoża:

„(2) Zaleca się uwzględnić fakt, że znajomość

warunków gruntowych zależy od zakresu i jakości

rozpoznania geotechnicznego. Rozpoznanie

podłoża i kontrola jakości wykonawstwa ma

zazwyczaj większe znaczenie dla spełnienia

podstawowych wymagań niż dokładność modeli

obliczeniowych i współczynniki częściowe”

• Dokładność i rzetelność dokumentacji geotechnicznej, która stanowi podstawę projektowania fundamentów, uzależniona jest między innymi od prawidłowego podziału podłoża na warstwy oraz przypisania dla niego odpowiednich parametrów geotechnicznych.

• Eurokod 7 nie podaje ścisłych procedur dotyczących określania parametrów geotechnicznych. Projektant wybiera je bezpośrednio do zadania zależnie od kategorii geotechnicznej, metody obliczeń i modelu opisującego współpracę konstrukcji z podłożem gruntowym oraz rodzaju fundamentu.

Parametry obliczeniowe gruntów.

Stanowią podstawę obliczeń geotechnicznych i są dość subiektywnie oceniane.

Zadaniem projektanta geotechnicznego jest ocena całokształtu dostępnych danych i wybór na ich podstawie parametrów charakterystycznych.

Wartości ich należy wybrać „jako ostrożne oszacowanie wartości wpływających na wystąpienie rozpatrywanego stanu granicznego” – wartość wyprowadzona.

Nie jest to wartość średnia lub wyznaczona z określonym prawdopodobieństwem metodami analizy statystycznej.

Wybór wartości jest decyzją ekspercką, zależy też od doświadczenia i wiedzy projektanta-geotechnika.

Interpretacja wyników badań spoistych gruntów normalnie skonsolidowanych (bez odpływu)

Sr<100% Sr100%

•

•

c

Obwiednia zniszczenia z badań UU gruntówspoistych o niepełnym nasyceniu.

Badanie CU - gdy po wcześniejszym skonsolidowaniugruntu, w czasie ścinania uniemożliwiony jest odpływwody. W praktyce warunki takie zdarzają się, gdy np. po powolnymwznoszeniu budowli wprowadza się obciążenie zmienne w stosunkowokrótkim czasie. W badaniach trójosiowych warunki CU są modelowaneprzez konsolidację próbki, a następnie przez ścinanie jej bez możliwościodpływu.

u1 u2 , ’

’

c

Obwiednie zniszczenia z badań CU gliny normalnie skonsolidowanej.

Próbka gruntu prekonsolidowanego wykazuje przy ścinaniutendencję do zwiększania objętości, ciśnienie wody wporach maleje, a nawet może przyjąć wartość ujemną.

-u, ’

’

Obwiednie zniszczenia z badań CU gliny prekonsolidowanej.

Jeżeli badania obejmują zakresem naprężeń stanprekonsolidowany i normalnie skonsolidowany, towyniki badań będą odpowiadały przedstawionym narysunku:

Zakres prekonsolidacji

Zakres normalnej konsolidacji

p’

’

, ’

Obwiednie zniszczenia przy naprężeniach mniejszych i większychod naprężenia prekonsolidacji.

Wytrzymałość na ścinanie CD występuje gdy powcześniejszym skonsolidowaniu gruntu, również wczasie ścinania odpływ wody jest możliwy w takimstopniu, że nie powstaje nadwyżka ciśnienia wody wporach. Warunki takie występują w okresie eksploatacji budowli,gdy nie ma dodatkowych obciążeń. W badaniach trójosiowych warunkiCD modelowane są przez bardzo powolne zwiększenie naprężeń tak,aby nie został spowodowany przyrost ciśnienia wody w porach.

Zakres prekonsolidacji Zakres normalnej konsolidacji

•p’ •

•

Obwiednie zniszczenia w badaniach CD gliny prekonsolidowanej.

Eurokod 7: Projektowanie geotechniczne

EN 1997-1:2004. Cz. 1: Zasady ogólne

EN 1997-2:2003 Cz.2: Rozpoznanie podłoża i badania gruntu

Nowa generacja Eurokodu 7

EN 1997-1:202? Cz. 1: Zasady ogólne

EN 1997-2:202? Cz.2: Badania podłoża gruntowego

EN 1997-2:202? Cz.3: Konstrukcje geotechniczne

Klasyfikacja fundamentów

Ze względu na głębokość posadowienia, która uzależniona jest od głębokości występowania warstw nośnych wyróżnia się:

fundamenty bezpośrednie, inaczej zwane fundamentami płytkimi lub płaskimi:- stopy fundamentowe- ławy fundamentowe- ruszty fundamentowe- płyty fundamentowe- skrzynie fundamentowe

fundamenty głębokie, inaczej zwane fundamentami pośrednimi:- fundamenty palowe- studnie fundamentowe- kesony fundamentowe- inne fundamenty głębokie jak np. ściany szczelinowe i barety,

kolumny itp.

Fundament bezpośredni,

najniższa część konstrukcyjna obiektu budowlanego i stanowi podstawę budynku (budowli), obciążenia przekazuje bezpośrednio na podłoże gruntowe wyłącznie swoją podstawą.

Podstawa tych fundamentów może spoczywać na dodatkowej warstwie,np. betonu podkładowego, tłucznia, żwiru, pospółki, piasku lub piasku stabilizowanego cementem.

Projektowanie posadowienia bezpośredniego

• Badania podłoża gruntowego,

• Ustalenie przekrojów geotechnicznych,

• Przyjęcie głębokości posadowienia

• Dobór wymiarów fundamentu, fundamentów (wymiary są właściwe wówczas, gdy zapas nośności nie przekracza 10 % oporu granicznego podłoża gruntowego), SGN - ULS

• Sprawdzenie warunków stanu granicznego użytkowalności (osiadania, odkształcenia), SGU - SLS

• Wymiarowanie konstrukcyjne fundamentu

• Rysunki konstrukcyjne i opis techniczny.

na przekroju oraz w planie sytuacyjnym nanosimy projektowany fundament: ustalamy głębokość posadowienia, wysokość fundamentu, układ warstw gruntowych w poszczególnych profilach oraz warstw konstrukcyjnych: posadzka, izolacje, ocieplenie, zasypka.

Projektowanie posadowienia bezpośredniego

• Badania podłoża gruntowego,

• Ustalenie przekrojów geotechnicznych,

• Przyjęcie głębokości posadowienia

• Dobór wymiarów fundamentu, fundamentów (wymiary są właściwe wówczas, gdy zapas nośności nie przekracza 10 % oporu granicznego podłoża gruntowego), SGN - ULS

• Sprawdzenie warunków stanu granicznego użytkowalności (osiadania, odkształcenia), SGU - SLS

• Wymiarowanie konstrukcyjne fundamentu

• Rysunki konstrukcyjne i opis techniczny.

Głębokość posadowienia

Głębokość posadowienia- zagłębienie podstawy fundamentu mierzone

od powierzchni terenu (projektowanego)znajdującego się obok ściany fundamentowej

Czynniki, od których zależy głębokość posadowienia fundamentu:

• wymagania eksploatacyjne,

• osiągnięcie odpowiednio nośnego podłoża,

• poziom zwierciadła wody gruntowej w podłożu oraz trudności, jakie mogą się pojawić, jeśli wykop trzeba będzie wykonać poniżej zwierciadła wody,

• głębokość, powyżej której mogą nastąpić uszkodzenia spowodowane przemarzaniem gruntu,

• głębokość, powyżej której pęcznienie i skurcz gruntów spoistych, wynikający z sezonowych zmian pogody oraz wpływu drzew i krzewów może spowodować znaczące przemieszczenia,

• wysokie i niskie temperatury wywołane przez projektowany obiekt np. ciepłociąg posadowiony na iłach (brak w B-03020),

• wpływ wykopu na sąsiednie fundamenty i konstrukcje oraz instalacje podziemne (B-03020 wskazywała tylko na konieczność uwzględnienia),

• wpływ przewidywanych wykopów na sieci podziemne,

• możliwość rozmycia gruntu wskutek przepływu wody,

• obecność w gruncie materiałów rozpuszczalnych (brak w B-03020).

Głębokość posadowienia,

obecność gruntów ekspansywnych

Obecność gruntów ekspansywnych ekspansywnych

Głębokość posadowienia- zagłębienie podstawy fundamentu mierzone

od powierzchni terenu (projektowanego)znajdującego się obok ściany fundamentowej

Czynniki, od których zależy głębokość posadowienia fundamentu:

• wymagania eksploatacyjne,

• osiągnięcie odpowiednio nośnego podłoża,

• poziom zwierciadła wody gruntowej w podłożu oraz trudności, jakie mogą się pojawić, jeśli wykop trzeba będzie wykonać poniżej zwierciadła wody,

• głębokość, powyżej której mogą nastąpić uszkodzenia spowodowane przemarzaniem gruntu,

• głębokość, powyżej której pęcznienie i skurcz gruntów spoistych, wynikający z sezonowych zmian pogody oraz wpływu drzew i krzewów może spowodować znaczące przemieszczenia,

• wysokie i niskie temperatury wywołane przez projektowany obiekt np. ciepłociąg posadowiony na iłach (brak w B-03020),

• wpływ wykopu na sąsiednie fundamenty i konstrukcje oraz instalacje podziemne (B-03020 wskazywała tylko na konieczność uwzględnienia),

• wpływ przewidywanych wykopów na sieci podziemne,

• możliwość rozmycia gruntu wskutek przepływu wody,

• obecność w gruncie materiałów rozpuszczalnych (brak w B-03020).

Głębokość posadowienia,

obecność pobliskich fundamentów, wykopów, itp.

Grunt niespoisty a ≤ j

Grunt spoisty tga ≤ tgj + c/q

q – średni nacisk pod fundamentem na grunt

Projektowanie posadowienia bezpośredniego

• Badania podłoża gruntowego,

• Ustalenie przekrojów geotechnicznych,

• Przyjęcie głębokości posadowienia

• Dobór wymiarów fundamentu, fundamentów (wymiary są właściwe wówczas, gdy zapas nośności nie przekracza 10 % oporu granicznego podłoża gruntowego), SGN - ULS

• Sprawdzenie warunków stanu granicznego użytkowalności (osiadania, odkształcenia), SGU - SLS

• Wymiarowanie konstrukcyjne fundamentu

• Rysunki konstrukcyjne i opis techniczny.

Rodzaje fundamentów bezpośrednich

shallowfoundations

Kryteria podziałów:- głębokość posadowienia- kształt- sposób wykonania- materiał- sztywność

Fundamenty bezpośredniestosuje, gdy w podłożu gruntowym w poziomie posadowienia i poniżej występują warstwy gruntów nośnych i mało ściśliwych, czyli takich, które będą w stanie bezpośrednio przenieść obciążenia przekazywane przez podstawy fundamentów i nie wykażą przy tym nadmiernych osiadań.

Klasyfikacja fundamentów bezpośrednich

w zależności od głębokości fundamenty bezpośrednie dzieli się na:

płytkie (umownie do 4 m),

głębokie (odwodnienie, zabezpieczenie ścian wykopów).

Wykopy pod fundamenty nowych budynków, obok fundamentów istniejących budynków, należy wykonywać po wcześniejszym zabezpieczeniu ich fundamentów

Klasyfikacja fundamentów bezpośrednich

w zależności od kształtu podstawy i konstrukcji fundamenty bezpośrednie dzieli się na:

stopy fundamentowe,

ławy fundamentowe,

płyty fundamentowe,

ruszty fundamentowe,

skrzynie fundamentowe,

fundamenty blokowe

Fundamenty bezpośrednie

Ławy Stopy Płyty Ruszty Skrzynie Fundamenty masywne

Stopy

Stopy fundamentowe stosuje się zwykle do niezależnego posadowienia każdego słupa, przenoszą na grunt obciążenia ze słupów żelbetowych, stalowych lub filarów murowanych.

Stopy

• Stopy zaleca się stosować pod pojedyncze słupy przy rozstawie większym niż 5,0 m,

• Stopy mogą być też stosowane pod słupy sąsiadujące ze sobą, tzw. stopy grupowe,

• Stopy mogą być stosowane pod ściany o ile pozwala na to nośność.

Ze względu na użyte materiały, wyróżnia się stopy:• kamienne,• ceglane,• betonowe,• żelbetowe.

Stopy

Przekroje poprzeczne stóp fundamentowych betonowych lub żelbetowych:

a) prostokątna, b) schodkowa, c) trapezowa;

1 – słup, 2 – prostokątne pole powierzchni obciążenia wspornika,

3 – trapezowe pole powierzchni obciążenia

Rodzaje stóp fundamentowych [Rossiński B., 1976]

Stopy betonowe

- wykonuje się wtedy, gdy możliwe jest przyjęcie takich wysokości, przy których pracują tylko na ściskanie i przebicie – przyjęcie odpowiedniego kąta a

Wysokość stóp betonowych (a > 55º-60º h≥1.48×s ):

Stopy betonowe

stopy trapezowe i schodkowe:

stopy prostokątne :tkfs

htg

a 843.

tkfs

htg

a 373.BL

Qs

Stopyżelbetowe

h – wysokość stopy fundamentowej,

L – długość stopy fundamentowej,

a – wymiar przekroju poprzecznego słupa

tkfs

htg

a 843.

tkfs

htg

a 373.

aLh )5,03,0(

stosuje się pod słupy przekazujące większą siłę pionową, obciążenia mimośrodowe lub dynamiczne

Stopy żebrowane

Stopyżelbetowe

h – wysokość stopy fundamentowej,

L – długość stopy fundamentowej,

t – wymiar przekroju poprzecznego słupa

Stopy grupowe

Stopy

Technologia wykonania stóp fundamentowych

Stopy fundamentowe w technologii tradycyjnej monolityczne

Zalety i wady stóp monolitycznych

zalety:

• łatwość wykonania

• możliwość wykonania wykopu otwartego

• wykonywanie na miejscu budowy bez użycia ciężkiego sprzętu

Zalety i wady stóp monolitycznych

wady

• uzależnienie wykonania od warunków atmosferycznych

• konieczność stosowanie deskowania oraz zbrojenia

• konieczność stosowania przerw technologicznych w celu uzyskania przez beton odpowiedniej wytrzymałości

• ograniczona kontrola jakości

• stosunkowo długi czas wykonania

• degradacja środowiska

Technologia wykonania stóp fundamentowych

Stopy fundamentowe prefabrykowane

Zalety i wady stóp prefabrykowanych

zalety:

• optymalizacja zużycia energii i materiałów

• uniezależnienie od warunków atmosferycznych

• mały koszt z uwagi na powtarzalność elementów

• krótszy czas wykonania

• większa kontrola jakości wykonywanych elementów ze względu na kontrolę produkcji w wytwórni prefabrykatów

• brak deskowania

• brak zbrojenia

• możliwość wykonania słupa i stopy jednocześnie

• uniezależnienie od prac betoniarskich

Zalety i wady stóp prefabrykowanych

wady

• konieczność używania ciężkiego sprzętu: środki transportu, żurawie, suwnice

• wykorzystanie pomiarów geodezyjnych przy montażu słupów

• słaba dostępność

Ławy fundamentowe

wykonuje się pod ścianami ciągłymi lub pod gęsto rozstawionymi rzędami słupów.

Ławy fundamentowe

Ławy fundamentowe

Przekroje poprzeczne ław fundamentowych żelbetowych:

a) prostokątny, b) trapezowy, c) schodkowy;

1 – zbrojenie główne poprzeczne, 2 – zbrojenie podłużne f 12-20 mm,

3 – strzemiona w rozstawie max. 30 cm, 4 – pręty rozdzielcze, γ – kąt rozkładu naprężeń w żelbecie (45º)

Ruszty fundamentowe

zastosowanie:

• w przypadku podłoża słabonośnego i niejednorodnego oraz występowania dużych obciążeń,

• gdy zastosowanie ław fundamentowych nie wystarcza do właściwego przeniesienia obciążeń na grunt,

• gdy zastosowanie ław fundamentowych nie zapewnia pożądanej sztywności konstrukcji fundamentu ze względu na nierównomierne osiadanie gruntu

Lh

7

1

5

1

Rozkładają ciężar budynku na dużą powierzchnię.

Wykonuje się najczęściej pod:

• budowle wysokie, lecz o małej szerokości i długości (kominy, wieże)

• pod budowle posadawiane na słabych gruntach.

Stosuje się je, gdy:

− ogólna powierzchnia ław i stóp byłaby tak duża, że pozostawałyby między nimi niewielkie powierzchnie nie zabudowane i bardziej opłacalne jest połączenie ich w jedną całość (płytę),

− obciążenie fundamentu przy małym dopuszczalnym nacisku jednostkowym na grunt wymaga wykorzystania całej powierzchni budynku,

− grunt pod budynkiem jest niejednorodny i nie moŜna dopuścić do jego nierównomiernego osiadania,

Płyty fundamentowe

a) o stałej grubości na całej powierzchni,

b) o zmiennej grubości,

c) wzmocnione żebrami,

d) w postaci odwróconego stropu grzybkowego,

e) w postaci rusztu belkowego,

f) w postaci odwróconego sklepienia,

g) w postaci odwróconej kopuły,

h) w postaci skrzyni.

Płyty fundamentowe

Płyty fundamentowe

a) płyta o stałej grubości, b) płyta w postaci odwróconego stropu płytowo-żebrowego, c) płyta w postaci stropu żebrowego, d) płyta w postaci odwróconego stropu grzybkowego

Płyty fundamentowe

a) Fundament w postaci łuku płytowego o osi parabolicznej,

b) Fundament w postaci płyty łukowej: 1 – płyta łukowa, 2 – dźwigar słupowy.

Farma wiatrowa

„Zagórze”

Płyty fundamentowe

Płyty fundamentowe

Technologie płyt fundamentowych:

płyta fundamentowa „Izodom 2000 Polska”• technologia budowy obiektów pasywnych oraz energooszczędnych,

• wykorzystanie szalunku traconego z materiału jakim jest tworzywo piankowe – peripor,

• bardzo dobra izolacyjność od podłoża gruntowego,

• zapobieganie powstawania mostków cieplnych,

• projektowana żywotność budynków systemu - ponad 100 lat.

b) płyta fundamentowa grzewcza Legalett Polska• fundament wykluczający akumulację wilgoci w obiekcie budowlanym,

• struktura płyty fundamentowej z podłogową technologią grzewczą,

• dystrybucja ciepłego powietrza w przewodach rurowych tworzących zamknięteobiegi, zabetonowanych w płycie fundamentowej,

• gwarancja stałej temperatury, przyjazny mikroklimat wnętrz,

• uniwersalność źródeł energii, do ogrzania powietrza znajdującego się wkanałach.

66

Opis wybranych realizacji posadowienia na płycie fundamentowej:

a) płyta fundamentowa w elektrowni „Łagisza” w Będzinie:

• wymiary fundamentu płytowego w rzucie 75,8x42,0 m,

• grubość w przekroju 1,8 m ; 2,2 m ; 2,6 m,

• płyta bez dylatacji,

• beton C25/30, ok. 6730 m3 ,

• stal AIII-N gatunku RB 500 W, ok. 550 ton,

• betonowanie trwało nieprzerwanie ok. 58 h,

• pielęgnacja- intensywne polewanie wodą powierzchni płyty.

b) płyta fundamentowa bloku energetycznego Elektrowni Bełchatów:• wymiary fundamentu płytowego w rzucie 98,8 x 83,5 m,

• przechodnia grubość w przekroju od 2,5 m przez 3,85 do 4,5 m,

• płyta skonstruowana bez dylatacji,

• beton C30/37, ok. 27,5 tysiąca m3 ,

• stal B500SP Epstal o średnicy 32 mm, ponad 3 tysiące ton,

• betonowanie trwało nieprzerwanie ok. 138 h,

• pielęgnacja- zraszanie w postaci rozpylonej mgły wodnej.

Rys. 1 Rys.2Wczesna pielęgnacja ułożonego betonu Widok ogólny w końcowej fazie betonowania.

c) płyta fundamentowa wieży głównej Bazyliki Licheńskiej• wymiary fundamentu płytowego w rzucie 20,0 x 20,0 m,

• grubość w przekroju 3,0 m,

• fundamentowanie dwuetapowe,

• beton B35, ok. 1200 m3 ,

• silne zbrojenie dolne, górne oraz ortogonalne w postaci siatek,

• pielęgnacja- zalanie wierzchu płyty warstwą wody o gr. 30cm.

Rys. 1 Rys.2

Układanie mieszanki w I etapie betonowania masywnej Widok wykonanej płyty fundamentowej wieży,

płyty fundamentowej Bazyliki Licheńskiej z wypuszczonym zbrojeniem ścian

Przykład obliczeniowy wykonany w programie Autodesk Robot Structural

Analysis Professional

Za pomocą siatki podziału 2/2 m MES uzyskano 88 węzłów. Program

obliczył poszczególne siły przekrojowe: Mx, My, Mxy, oraz wygenerował

mapy rozkładu tych sił.

Rys. Mapa rozkładu momentów zginających Mx płyty fundamentowej grubości 0,30 m o siatce podziału 2/2 m na podłożu sprężystym określonym jednym parametrem Kz [kN/m3]

Rys. Mapa rozkładu momentów zginających My płyty fundamentowej grubości 0,30 m o siatce podziału 2/2 m na podłożu sprężystym określonym jednym parametrem Kz [kN/m3]

Rys. Mapa rozkładu momentów zginających Mxy płyty fundamentowej grubości 0,30 m o siatce podziału 2/2 m na podłożu sprężystym określonym jednym parametrem Kz [kN/m3]

• Obliczenie wymaganej powierzchni zbrojenia - zbrojenia teoretycznego

• Wygenerowanie zbrojenia rzeczywistego - rozkład prętów zbrojeniowych w płycie fundamentowej

Zbrojenie dolne płyty

Zbrojenie górne płyty

•74

Fundamenty skrzyniowe

a) Typowy fundament skrzyniowy (pod Pałacem Kultury i Nauki),

b) Fundament skrzyniowy płytowy trójkondygnacyjny pod wysokim budynkiem mieszkalnym.

• pod budynki bardzo wysokie i silnie obciążone

Fundamenty blokowe

Projektując fundamenty posadowione bezpośrednio, należy przewidzieć środki chroniące przed:

− zalaniem wykopu fundamentowego przez wody gruntowe, powierzchniowe lub opadowe,

− przenikaniem do pomieszczeń podziemnych wód gruntowych oraz wód opadowych, spływających powierzchniowo lub infiltrujących w podłoże gruntowe,

− korozyjnym działaniem wód gruntowych, opadowych i technologicznych na materiały i konstrukcje podziemnej części obiektu budowlanego.

DRENAŻ FUNDAMENTÓW

• Wykop w nieprzepuszczalnym gruncie tworzy wokół budynku stale nawodnioną strefę

• Opaska betonowa, a nawet odwodnienie liniowe wykonane wokół budynku nie uchroni go przed wilgocią, jeśli napływ wody odbywa się przez warstwy przepuszczalne głęboko położone

DRENAŻE PIERŚCIENIOWE

ELEMENTY DRENAŻU OPASKOWEGO

rury drenarskie

studzienki rewizyjne

ELEMENTY DRENAŻU OPASKOWEGO

rury drenarskie

studzienki rewizyjne

studzienka zbiorcza

ELEMENTY DRENAŻU OPASKOWEGO

rury drenarskie

studzienki rewizyjne

studzienka zbiorcza

przykrycia studzienek

ELEMENTY DRENAŻU OPASKOWEGO

rury drenarskie

studzienki rewizyjne

studzienka zbiorcza

przykrycia studzienek

kształtki i złączki

OBSYPKA FILTRACYJNA

OBSYPKA FILTRACYJNA

Przekrój przez przykładowy drenaż opaskowy:1 - grunt rodzimy, 2 - grunt nasypowy (przepuszczalny),3 - żwir płukany 0/32 mm, 4 - rura drenażowa, 5 - żwir opaski 32/63 mm,6 - izolacja przeciwwilgociowa budynku, 7 - płyta izolacyjna,8, 11 - geowłóknina,9 - otwory w ławie fundamentowej do odwadniania podziemnych części budynku,10 - żwir 8/16 mm.

DRENAŻ WEWNĘTRZNY

I

• Realizacja badań gruntu we właściwym zakresie i do stosownej głębokości oraz sporządzenie przekroju geotechnicznego dla projektowanego fundamentu.

II

• Zaznaczanie projektowanego fundamentu na przekroju geotechcznicznym. Określenie głębokości posadowienia, wysokości fundamentu oraz układ warstw obok niego.

III

• Dobranie wymiarów fundamentu metodą prób. Nie jest możliwe ich obliczenie poprzez wpisanie danych do równania na opór graniczny. Zapas nośności nie powinien

przekraczać 10% oporu granicznego podłoża gruntowego ze względów ekonomicznych.

IV

• Sprawdzenie dla przyjętych wymiarów fundamentu stanu granicznego użytkowalności (osiadań, odkształceń).

V

• Przeprowadzenie wymiarowania konstrukcyjnego fundamentu. Wyznaczanie sił wewnętrznych oddziaływających na konstrukcję fundamentu.

VI• Wykonanie rysunków konstrukcyjnych na podstawie wykonanych obliczeń.

wg Terzaghi’ego:

dla fundamentu ciągłego:

dla fundamentu kwadratowego:

dla fundamentu kołowego:

BNNNcq qzDcult 5.0

BNNNcq qzDcult 4.03.1

BNNNcq qzDcult 3.03.1

GEO – nośność podłoża pod stopą fundamentową

Vd Rd

GEO – nośność podłoża pod stopą fundamentową

wg EN-1997-1, Annex D:

wg Brinch-

Hansena(1970)

wg Vesica(1973/75):

f

tan1

L

Bsq

c

qc N

N

L

Bs 1

L

Bs 4.01

wg PN-81/B-03020:

Sprawdzenie stanu granicznego GEO dla stopy fundamentowej

Sprawdzenie stanu granicznego GEO dla stopy fundamentowej

GV;k 1220 kN

QV;k 300 kN

GH;k 0 kN

QH;k 100 kN

k 21.6 [kN/m3]

kD 21.6 [kN/m3]

fk 24 deg

ck 38 kPa

Wymiary poprzeczne słupa bB [m] = 0.50

bL [m] = 0.50

Wysokość fundamentu hs m] = 1.00

GEO – nośność podłoża pod stopą fundamentową

Vd Rd

wg PN-81/B-03020:

wg EN-1997-1, Annex D:

GEO – nośność podłoża pod stopą fundamentową

Vd Rd

Wyniki obliczeń dla B = L = 1,7 m

Metody obliczania osiadań

Metoda sumowania odkształceń

Metoda odkształceń jednoosiowych

podłoża

Metoda odkształceń trójosiowych

podłoża

Uproszczona metoda ośrodka sprężystego

Metody półempiryczne

Na podstawie wyników badań

sondy cylindrycznej SPT

Na podstawie wyników badań

sondy CPT

Metoda odkształceń jednoosiowych podłoża

ౚ

బ

౩