Zasady projektowania

i kształtowania prostych

ustrojów konstrukcyjnych-

fundamenty.

Joanna Trojak, gr.9

Fundament - jest najniżej położoną częścią budowli

stykającą się bezpośrednio z podłożem gruntowym i

przenoszącą na nie w sposób bezpieczny wszelkie

obciążenia od budowli.

Kształt i wymiary fundamentu powinny być

dopasowane do obciążeń przekazywanych na grunt i

od nośności gruntu, na którym budynek będzie

posadowiony.

Obciążenia oddziaływujące na
ściany piwniczne i na ławy
fundamentowe

Ze względu na sposób przekazywania
oddziaływań z konstrukcji nośnej
budynku na podłoże gruntowe wyróżniamy:

Rodzaje fundamentów

• Fundamenty bezpośrednie

• Fundamenty pośrednie

1. ławy fundamentowe
2. stopy fundamentowe
3. płyty fundamentowe
5. skrzynie fundamentowe
5. ruszty fundamentowe

1. fundamenty na palach:
stojące, zawieszone, normalne
2. fundamenty na studniach
opuszczanych

Fundamenty

bezpośrednie

a. ławy fundamentowe

b. stopy fundamentowe

c. płyty fundamentowe

e. skrzynie fundamentowe

d. ruszty fundamentowe

Zasady projektowania

fundamentów

bezpośrednich

Fundamenty projektuje się wg dwóch grup

stanów granicznych:

o

Pierwszy stan graniczny

– ze względu na nośność

(stateczność podłoża)

o

Drugi stan graniczny

– ze względu na przemieszczenia

podłoża gruntowego i budowli

.

W normie PN-81/B-03020 wyróżnia się trzy

rodzaje pierwszego stanu granicznego:

o

Wypieranie podłoża przez pojedynczy fundament lub całą
budowlę,

o

Osuwisko albo zsuw fundamentów lub podłoża wraz z
budowlą

o

Przesunięcie w poziomie posadowienia fundamentu lub w
podłożu

OBLICZENIA STATYCZNE WG PIERWSZEGO

STANU GRANICZNEGO

Warunek obliczeniowy pierwszego stanu granicznego ma

postać:

Wartość współczynnika korekcyjnego m przyjmuje się w
zależności od metody obliczania oporu granicznego podłoża Qf

WYPIERANIE PODŁOŻA PRZEZ

POJEDYNCZY FUNDAMENT LUB CAŁĄ

BUDOWLĘ

Gdy fundament jest obciążony tylko

siłą pionową przyłożoną w osi

, a

podłoże pod nim jest jednorodne, warunek pierwszego stanu granicznego
przybiera postać:

OBLICZENIA STATYCZNE WG

DRUGIEGO STANU GRANICZNEGO

Warunek obliczeniowy drugiego stanu granicznego
ma postać:

1. Ławy fundamentowe

- Stanowią

podstawę ścian lub szeregu słupów

(rozstaw <5m).
- Szerokość ław oblicza się ze względu na bezpieczny
docisk jednostkowy na grunt, a wysokość ław oblicza
się ze względu na ich wytrzymałość na zginanie.

FUNDAMNETY BEZPOŚREDNIE

Zbrojenie

Typowe przekroje ław betonowych

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

Ławy betonowe

h – min 40 cm
B – zależy od obciążeń i nośności podłoża
Ławę betonową zbroi się zbrojeniem podłużnym

(4 pręty o śr. 12mm) pręty na długości
połączone są strzemionami o średnicy 6 mm w
rozstawie co 50. 

1. Ławy fundamentowe

h/a >1

Typowe przekroje ław fundamentowych

żelbetowych

Ławy żelbetowe

1. Ławy fundamentowe

a) ława

prostokątna,

h – min 30 cm, h/a
<1

b) ława

schodkowa,

c) ława
trapezow

a

Ławę żelbetową zbroi się analogicznie do ławy betonowej
(zbrojenie podłużne i strzemiona)  
Dodatkowo wprowadza się zbrojenie poprzeczne, z uwagi
na siły przekrojowe powstające w odsadzkach.



Schematy obliczeniowe ław fundamentowych:

a) obciążonych osiowo b) obciążonych mimośrodowo

1. Ławy fundamentowe

- Stopy fundamentowe stosuje się pod słupy w
budynkach szkieletowych.
- Stosowane materiały: beton, żelbet, (cegła, kamień)

2. Stopy fundamentowe

2. Stopy fundamentowe



Wysokość żelbetowych stóp fundamentowych
określa się z warunków:



wytrzymałości przy sprawdzaniu na przebicie



wymaganej długości zakotwienia prętów słupa



ekonomicznego zużycia stali i betonu



Ze względu na ekonomiczne zużycie stali i betonu
wysokość stóp żelbetowych można przyjmować z
warunku:

Fundament w postaci pełnej płyty stosuje się w

następujących przypadkach, gdy:

3. Płyty fundamentowe

 podziemia budynku znajdują się poniżej zwierciadła wody

gruntowej i wymagają zabezpieczenia przed zalewaniem.

 na gruntach słabonośnych, niejednorodnych

Płyta o stałej grubości obciążona
ścianami

3. Płyty fundamentowe

Płyta fundamentowa o

stałej grubości obciążona

słupami:

a) w sposób

bezpośredni

b) za

pośrednictwe

m głowic

c) za

pośrednictwem belek

(rusztu)

Płytę fundamentową
oblicza się jako:

• Płytę opartą na

ścianach budynku i
obciążoną od dołu
reakcją podłoża,
zmniejszoną o masę

własną płyty

• Odwrócony strop

grzybkowy

• Płytę na sprężystym
podłożu

Konstrukcja żelbetowa skrzyni stanowi przestrzenną
sztywną podstawę budynku.
Stosowane są:

4. Skrzynie fundamentowe

a/ W przypadku dużej powierzchni
rzutu budynku i zróżnicowanych
warunkach posadowienia.

b/ Przy budynkach
wysokich są stosowane
skrzynie
wielokondygnacyjne.

c/ Przy możliwości wystąpienia
deformacji podłoża
gruntowego w trakcie
eksploatacji. Deformacji
wywołanej oddziaływaniem
eksploatacji górniczej
(„szkody
górnicze”).

Skrzynie fundamentowe ze
skosami

Konstrukcja skrzyń fundamentowych

, zależnie od

potrzeb i warunków wodno-gruntowych, może
być :

4. Skrzynie fundamentowe

a) z płytą denną,

układem ścian i

stropem

wolnopodpartym

na dole ruszt – u góry wieniec

płyta
fundamentowa

na dole płyta
fundamentowa – u góry
płyta stropowa

5. Ruszty fundamentowe

H= 1/5-1/7 l

- Dwa układy ław wzajemnie prostopadłe stanowią ruszt

stosowany jako fundament konstrukcji szkieletowej.

- Stosuje się gdy:

- grunt w podłożu jest słaby i niejednorodny;

- ławy wypadają zbyt szerokie;

Ruszty fundamentowe na terenach

wpływów eksploatacji górniczej

5. Ruszty fundamentowe

Fundamenty

pośrednie

Kryteria wyboru posadowienia w zależności

od poziomu zalegania warstwy nośnej

gruntu

c. grunt nośny poniżej 2 m od poziomu
posadowienia bezpośredniego

posadowienie

pośrednie

Rodzaje fundamentów pośrednich

a. obniżenie poziomu posadowienia (max
1m)
b. wymiana gruntu (do 2 m)

1. Pale

Siły

działające

na pal

Jeżeli podłoże gruntowe
bezpo-średnio pod
fundamentem jest zbyt
słabe, aby utrzymać nacisk
budowli, wprowadza się
pale, które przenoszą
obciążenia w głąb gruntu
przez:

1. Fundamenty na palach

siły odporu w podstawie

siły oporu (tarcia) na pobocznicy

przewyższa

opór na
pobocznicy

to

w tym

przypadku pal
nazywamy

„stojącym".

1. Fundamenty na palach

Pal przechodzi przez
grunty słabe
i sięga do gruntu o
dużej wytrzymałości.

Pale stojące

Jeśli odpór
w podstawie

Pale zawieszone

Gdy pal nie dochodzi do gruntu nośnego,

1. Fundamenty na palach

odpór jest
niewielki

i obciążenie
przejmuje

opór na
pobocznicy

wówczas
nazywany jest

„zawieszony
m".

Pale normalne

Przypadek
pośredni
pracy
statycznej
pomiędzy
palem
stojącym
i
zawieszony
m jest
najczęstszy
i wówczas
taki pal
nazywamy

„normalnym
”

1. Fundamenty na palach

OBLICZENIOWA NOŚNOŚĆ PALA



Pal wciskany:



Pal wyciągany:

- Opór podstawy pala

- Opór pobocznicy pala wciskanego

- Jednostkowa, obliczeniowa wytrzymałość gruntu pod

podstawą pala, w obrębie warstwy i,

- Jednostkowa, obliczeniowa wytrzymałość gruntu wzdłuż

pobocznicy pala, w obrębie warstwy i,

-Współczynniki technologiczne,

- Pole przekroju poprzecznego podstawy pala, [m2],

- Pole pobocznicy pala zagłębionego w gruncie w obrębie

warstwy i , [m2].

Wartość wyznacza się na podstawie wytrzymałości granicznej q,
przyjmowanej w zależności od rodzaju i stanu gruntu (LD lub LL):

LITERATURA

• Notatki z przedmiotu fundamentowanie
• Notatki z przedmiotu budownictwo ogólne

•Normy:

• B-03020_PN_81_Posadowienie Bezpośrednie Fundamentów

• O. Puła - Projektowanie fundamentów bezpośrednich według Eurokodu 7
• PROJEKTOWANIE FUNDAMENTÓW - Cios, Garwacka

Dziękuję za uwagę