Microsoft PowerPoint - Fundamentowanie

dr in

. Marian

upie

owiec

Politechnika Śląska, Wydział Budownictwa,

Katedra Geotechniki i Dróg,

Wydział Inżynierii Środowiska, Instytut Geotechniki,

pok. 131

email: marian.lupiezowiec@polsl.pl

Kierunek: Budownictwo,

Semestr V,

Rok 2013/14, semestr zimowy

Fundamentowanie

- wykład

Program zaj

ęć

Wyk

ady: 30 godz. /

sem

Projekt: 15 godz. /

sem

2.1.

Posadowienie bezpo

rednie na stopie fundamentowej

2.2.

Posadowienie po

rednie na palach

Zaliczenie przedmiotu:

wykonanie i

obrona

projektu +

egzamin

(test

wielokrotnego wyboru)

Program wyk

Definicja fundament

w, klasyfikacje.

Rozpoznanie pod

a gruntowego.

Fundamenty bezpo

rednie (stopy,

awy, ruszty, p

yty,

skrzynie), dob

r, projektowanie.

Fundamenty po

rednie, technologie, dob

projektowanie.

Wykonawstwo rob

t fundamentowych.

Konstrukcje oporowe (

ciany szczelinowe,

cianki

szczelne), konstrukcje z gruntu zbrojonego.

Wzmocnienie s

abego pod

a gruntowego.

Literatura podstawowa:

•

„

Zarys Geotechniki

”

WKi

, Warszawa, 2005.

•

Biernatowski

„

Fundamentowanie", PWN Warszawa

1984.

•

E. Dembicki (pod redakcj

);

„

Fundamentowanie";

t.I

t.II

Arkady Warszawa, 1987, 1988.

•

Z. Grabowski, S. Pisarczyk, M. Obrycki:

„

Fundamentowanie

”

, OW Pol. Warsz., 1999.

•

M. Obrycki, S. Pisarczyk,

„

Wybrane zagadnienia z

fundamentowania. Przyk

ady oblicze

”

, OW Pol. Warsz.,

1998.

Literatura podstawowa:

•

B. Rosi

ski;

„

Fundamentowanie"; Arkady Warszawa.

•

, Cz. Rybak, W. Sarniak,

„

Fundamentowanie.

Projektowanie posadowie

, DWE 1997.

•

EN 7 1997

1:2004

Eurocode

Geotechnical

design. Part

General

rules

•

EN 7 1997

2:2007

Eurocode

Geotechnical

design. Part

Ground

investigation

and

testing

•

81/B

03020: Grunty budowlane, Posadowienie

bezpo

rednie budowli, obliczenia statyczne i projektowanie.

•

83/B

02482: Fundamenty budowlane, No

ść

pali i

fundament

w palowych.

Literatura uzupe

niaj

ca:

•

Starossolski

: Konstrukcje

betonowe,

•

M. Borecki (pod redakcj

„

Ochrona powierzchni przed

szkodami g

rniczymi

”

sk, 1980.

•

Kobiak

„

łę

dy w konstrukcjach

elbetowych

”

, Arkady

1973.

•

J. Lipi

ski:

„

Fundamenty pod maszyny

”

, Arkady,

Warszawa 1985.

•

M.J.

Tomlinson

„

Fundation

Design

Construction

”

, PAPP

1980.

•

K. Gwizda

„

Fundamenty palowe. Technologie i

obliczenia

”

, PWN, Warszawa, 2011.

Okre

lenia podstawowe

Geotechnika

–

nauka zajmuj

ca si

prac

i badaniami

rodka gruntowego dla cel

w projektowania i

wykonawstwa budowli ziemnych i podziemnych oraz

fundament

w budynk

w i nawierzchni drogowych. Jej

ęś

adow

jest:

gruntoznawstwo

mechanika

grunt

fundamentowanie

geologia in

ynierska

, i inne

nauki przyrodnicze.

Gruntoznawstwo

–

nauka zajmuj

ca si

podzia

em grunt

oraz jego w

asno

ciami fizycznymi, precyzuje spos

rozpoznawania materia

u gruntowego.

Okre

lenia podstawowe

Geologia in

ynierska

–

ęść

geologii (nauka zajmuj

ca si

badaniami w

asno

ci o

rodka gruntowego) w zakresie

ęś

ci pod

a wsp

pracuj

cego z posadowionym na nim

obiektem,

Mechanika grunt

–

nauka o fizycznych w

asno

ciach

rodka gruntowego oraz stanach napr

ęż

enia i

odkszta

cenia pod

a gruntowego pod wp

ywem

dzia

cych obci

ąż

Mechanika ska

–

nauka o fizycznych w

asno

ciach materia

skalnych oraz o zachowaniu si

pod wp

ywem obci

ąż

enia.

Okre

lenia podstawowe

Fundamentowanie

–

nauka in

ynierska zajmuj

ca si

posadowieniem obiekt

Geoin

ynieria

–

dziedzina nauki zajmuj

ca si

metodami

ulepszenia grunt

w i ska

w celu umo

liwienia

posadowienia budowli

Fundament

definicja

Fundament

–

najni

sza cz

ęść

konstrukcji (budowlanej), kt

przenosi obci

ąż

enia na pod

e gruntowe.

Zadaniem fundamentu jest redukcja wysokich napr

ęż

dzia

cych w konstrukcji do niskich, kt

re mog

przej

te przez pod

e gruntowe.

Napr

ęż

enia panuj

ce w konstrukcjach:

Stal: 150

–

1000

MPa

Beton (

elbet): 10

–

MPa

Ceramika: 2,0

–

5,0

MPa

Drewno: 15

–

MPa

Ska

y: 10

–

1000

MPa

Grunt:

600

kPa

Fundament

definicja

Ogólna klasyfikacja fundamentów:

–

Bezpo

rednie (p

ytkie):

fundament przenosi obci

ąż

enia na pod

ne poprzez jego doln

podstaw

, nie uwzgl

dnia si

wsp

pracy

bocznych powierzchni,

Fundamenty mog

wykonane na pod

naturalnym,

po wykonanej wymianie grunt

wzmocnionym (zag

szczanie,

stabilizacja, iniekcje).

P.T.

Fundament

definicja

Ogólna klasyfikacja fundamentów:

–

rednie (g

łę

bokie):

obci

ąż

enia przenoszone s

na g

łę

bsze

warstwy pod

a poprzez podstaw

oraz poprzez powierzchnie

boczne element

w stanowi

cych fundament

Podzia

fundament

w po

rednich:

na palach,

na studniach,

na kesonach,

cianach szczelinowych,

ciankach szczelnych.

P.T.

Fundament

definicja

Podział fundamentów ze względu na materiał:

elbetowe

–

najcz

ęś

ciej stosowane,

betonowe

–

w przypadku niewielkich obci

ąż

ceglane

–

stosowane dawniej,

drewniane

–

. pale w budynkach historycznych,

kamienne,

stalowe

–

konstrukcje pomocnicze,

cianki szczelne.

Fundament

definicja

Fundamenty bezpośrednie - typy:

stopy fundamentowe,

awy fundamentowe,

ruszty fundamentowe,

yty fundamentowe,

skrzynie fundamentowe,

fundamenty blokowe.

Zagadnienia geotechniki w rozwi

zywaniu

problem

w fundamentowania

•

Szacowanie no

ci pod

a pod fundamentem

–

dob

r parametr

wytrzyma

ciowych materia

u gruntowego, model mechanizmu

zniszczenia, no

ść

pod

•

Analiza osiada

–

dob

r parametr

w deformacyjnych (zagadnienie

ej sztywno

ci w zakresie ma

ych odkszta

), modelowanie

zachowania si

pod

a (cz

sto stosowane analizy MES),

•

Dob

r sposobu posadowienia, wymiarowanie fundament

w (wymiary,

zbrojenie),

•

Dob

r g

łę

boko

ci posadowienia (zagadnienia przemarzania, funkcja

obiektu, uwarstwienie pod

a gruntowego, obecno

ść

wody gruntowej),

Zagadnienia geotechniki w rozwi

zywaniu

problem

w fundamentowania

•

Wymiana s

abego pod

a gruntowego,

•

Wzmocnienie s

abego pod

a: zag

szczanie (statyczne, dynamiczne),

kolumny kamienne,

wibroflotacja

wibrowymiana

, stabilizacja pod

spoiwami,

•

Posadowienie na gruntach nasypowych,

•

Posadowienie po

rednie (przenoszenie du

ych obci

ąż

, obci

ąż

enia na

mimo

rodzie, s

abe pod

e),

•

Przenoszenie si

poziomych (konstrukcje oporowe),

•

Stateczno

ść

skarp i zboczy,

Zagadnienia geotechniki w rozwi

zywaniu

problem

w fundamentowania

•

Prowadzenie rob

t ziemnych,

•

Odwodnienie, obni

enie (tymczasowe lub trwa

e) poziomu wody

gruntowej,

•

Posadowienie na gruntach nasypowych,

•

Posadowienie konstrukcji drogowych,

•

Posadowienie posadzek i ich wymiarowanie,

Przyk

ady posadowie

obiekt

Dom jednorodzinny:

–

posadowienie na

awach fundamentowych:

niewielkie obci

ąż

enia

(50

–

100

kPa

) przekazywane przez

ciany, szeroko

ść

: 0,4

–

0,8 m,

P.T.

Posadzka piwnicy

Przyk

ady posadowie

obiekt

Kamienica miejska:

–

ciana fundamentowa pe

ca funkcj

fundamentu:

obci

ąż

enia

100

–

200

kPa

, szeroko

ść

: 0,5

–

1,0 m,

P.T.

Posadzka piwnicy

Przyk

ady posadowie

obiekt

Hala przemysłowa:

–

upy posadowione na stopach:

naciski na pod

e 100

–

400

kPa

obci

ąż

enia mimo

rodowe i poziome, d

ugo

ść

/szeroko

ść

: 1,0

–

6,0 m,

P.T.

Przyk

ady posadowie

obiekt

Bloki mieszkalne:

–

yty fundamentowe:

naciski na pod

e 100

–

250

kPa

P.T.

Przyk

ady posadowie

obiekt

Nowoczesne budynki mieszkalne:

–

skrzynie fundamentowe:

naciski na pod

e 100

–

400

kPa

liwo

ść

wykorzystania kondygnacji podziemnych jako parkingi.

P.T.

Przyk

ady posadowie

obiekt

Budynki wysokie:

–

pale fundamentowe:

naciski na

pod

e: kilka

–

kilkana

cie

MPa

problem odrywania fundamentu,

Burd

Chalifa:

Dubaj

(ZEA): wysoko

ść

: 828 m

Przyk

ady posadowie

obiekt

Przyczółki i filary mostowe:

–

posadowione na palach lub bezpo

rednio:

naciski na pod

e 200

–

600

kPa

, du

e si

y poziome od parcia mas ziemnych oraz konstrukcji

obiektu.