listopad 1998

POLSKA NORMA

Numer:

PN-B-03215:1998

Tytuł:

Konstrukcje stalowe - Połączenia z fundamentami -
Projektowanie i wykonanie

Grupa ICS:

91.080.10

Deskryptory: 0580417B - konstrukcje stalowe, 0254302 - zakotwienie, 0052154 - słupy, 0054768B - budownictwo, 02607040
- projektowanie, 0315549 - obliczanie, 0351506 - połączenia

PRZEDMOWA

Niniejsza norma zastępuje normę PN-85/B-03215 Konstrukcje stalowe - Zakotwienia słupów i kominów.
W stosunku do ww. normy wprowadzono następujące zmiany:
- dostosowano sposób obliczania wytrzymałości betonu na docisk do zaleceń

PN-B-03264:1999

- zmieniono wzory i wykresy do obliczania podstaw słupów według modelu sprężystego,
- wprowadzono wzory do obliczania podstaw słupów według modelu plastycznego,
- zmieniono sposób obliczania utwierdzenia słupa w fundamencie kielichowym,
- zmieniono sposób obliczania sztywności połączeń,
- dostosowano sposób obliczania połączeń do zmienionych postanowień norm

PN-90/B-03200

i PrPN-B-03264.

Przy opracowaniu normy wykorzystano prenormę europejską ENV 1993-1-1:1994 Eurocode 3: Design of steel structures -
Part 1-1: General rules and rules for buildings.
Norma zawiera jeden załącznik normatywny (A) oraz dwa załączniki informacyjne (B i C).

SPIS TREŚCI
1 Wstęp
1.1 Zakres normy
1.2 Normy powołane
1.3 Symbole
2 Materiały
2.1 Stal
2.2 Beton i podlewki
2.3 Łączniki specjalne
3 Zasady projektowania
3.1 Postanowienia ogólne
3.2 Stany graniczne połączeń
3.3 Wytrzymałość na docisk
4 Kotwie i zakotwienia - wymiarowanie
4.1 Rodzaje kotwi i zakotwień
4.2 Nośność kotwi
4.3 Nośność zakotwień
4.3.1 Zakotwienie kotwi fajkowej
4.3.2 Zakotwienie kotwi płytkowej
4.3.3 Zakotwienie z belką kotwiącą
4.3.4 Zakotwienia specjalne

Strona 1

5 Nośność i sztywność połączeń
5.1 Zasady ogólne - modele obliczeniowe
5.2 Podstawy prostokątne
5.2.1 Połączenia ściskane osiowo
5.2.2 Połączenia rozciągane osiowo
5.2.3 Połączenia obciążone siłą poprzeczną
5.2.4 Połączenia obciążone siłą podłużną i momentem - model plastyczny
5.2.5 Połączenia ściskane i zginane - model sprężysty
5.3 Podstawy dwudzielne
5.4 Podstawy pierścieniowe
5.4.1 Połączenia obciążone osiowo
5.4.2 Połączenia ściskane i zginane - model sprężysty
5.5 Utwierdzenie w fundamencie kielichowym
6 Wymagania konstrukcyjne
7 Wykonanie połączeń
Załącznik A (normatywny) - Podstawy pierścieniowe
Załącznik B (informacyjny) - Grubość blachy podstawy
Załącznik C (informacyjny) - Charakterystyka kotwi

1 Wstęp

1.1 Zakres normy
W niniejszej normie podano zasady projektowania i wykonywania połączeń elementów stalowych z fundamentami.

1.2 Normy powołane
PN-B-03200 Konstrukcje stalowe - Obliczenia statyczne i projektowanie

PN-B-03264:1999

Konstrukcje betonowe, żelbetowe i sprężone - Obliczenia statyczne i projektowanie

PN-B-06200 Konstrukcje stalowe budowlane - Warunki wykonania i odbioru - Wymagania podstawowe

1.3 Symbole
a, b - wymiary podstawy prostokątnej: długości, szerokości,
c - wymiar (zasięg) efektywnej strefy docisku,
d - średnica kotwi,
e - mimośród obciążenia,
f

b

- wytrzymałość obliczeniowa na docisk podstawy,

f

d

- wytrzymałość obliczeniowa stali,

l

a

- długość (głębokość) zakotwienia,

m

R

- jednostkowa nośność obliczeniowa blachy przy zginaniu,

m

R

,

el

- jednostkowa nośność obliczeniowa blachy przy zginaniu - sprężysta,

m

R

,

pl

- jednostkowa nośność obliczeniowa blachy przy zginaniu - plastyczna,

t - grubość blachy podstawy,
x - zasięg strefy docisku (położenie umownej osi obojętnej),
z

c

, z

t

- ramię wypadkowej siły docisku, rozciągania względem osi środkowej podstawy,

A

b

- pole powierzchni podstawy,

A

be

- pole efektywnej strefy docisku podstawy,

A

c

- pole powierzchni docisku (obliczeniowe),

E - współczynnik sprężystości podłużnej stali,
E

c

- współczynnik sprężystości podłużnej betonu,

F - siła wewnętrzna,
F

t

- wypadkowa siła rozciągania kotwi,

F

c

- wypadkowa siła docisku,

F

Rc

; F

Rt

- nośność ze względu na docisk lub wyrywanie przy zginaniu (graniczna wartość wypadkowej siły docisku lub

rozciągania)
K - sztywność połączenia przy zginaniu (obrotowa),
M - moment zginający,
M

Rj

,

N

- nośność obliczeniowa połączenia przy zginaniu i obciążeniu siłą N,

N - siła podłużna (osiowa),
N

c

- siła ściskająca,

N

t

- siła rozciągająca,

N

Rj

- nośność obliczeniowa połączenia przy obciążeniu siłą N,

S - siła w kotwi,

Strona 2

S

R

- nośność obliczeniowa kotwi,

V - siła poprzeczna,
V

Rj

- nośność obliczeniowa połączenia przy obciążeniu siłą V,

σ

, σ

c

- naprężenia normalne, naprężenia docisku.

2 Materiały

2.1 Stal
Stalowe elementy podstaw, zakotwień, wyroby śrubowe i materiały spawalnicze należy przyjmować według norm wyrobu.

2.2 Beton i podlewki
Właściwości betonu należy przyjmować wg

PN-B-03264:1999

. Do fundamentów zaleca się stosowanie betonu klasy co

najmniej B15. Podlewki stosuje się wg PN-B-06200.

2.3 Łączniki specjalne
Wymagania dotyczące łączników specjalnych, jak śruby rozporowe i wklejane oraz zakotwienia szynowe podawane są w
odpowiednich dokumentach technicznych

1)

.

3 Zasady projektowania

3.1 Postanowienia ogólne
Przy projektowaniu połączeń z fundamentami, oprócz postanowień niniejszej normy mają zastosowanie ogólnie
obowiązujące zasady i wymagania podane w normach podstawowych: PN-B-03200 i

PN-B-03264:1999

.

Połączenia projektuje się odpowiednio do schematu statycznego i modelu obliczeniowego przyjętego w analizie konstrukcji,
uwzględniając wielkość i rodzaj obciążeń.
Przy obciążeniach wielokrotnie zmiennych niezbędne jest dodatkowe sprawdzenie połączenia ze względu na zmęczenie stali i
betonu.

3.2 Stany graniczne połączeń
W projektowaniu połączeń należy sprawdzać:
- nośność kotwi (zakotwienia) na rozciąganie (wyrywanie),
- nośność betonu (podlewki) na docisk podstawy lub części osadzonych w fundamencie,
- nośność części podstawy i ich połączeń,
- nośność ze względu na opór tarcia podstawy po powierzchni fundamentu (gdy siłę poprzeczną przenosi się przez tarcie).

3.3 Wytrzymałość na docisk
Wytrzymałość obliczeniową na docisk podstawy przyjmuje się:
a) gdy stalowe podkładki wyrównawcze między blachą podstawy a fundamentem zajmują co najmniej 25 % pola powierzchni
docisku, a marka zaprawy w podlewce nie jest niższa niż 5, lub gdy stosuje się podlewkę zbrojoną,
- jeśli znane są odpowiednie parametry fundamentu i można określić współczynnik rozdziału (ω

u

)

(1)

- jeśli nie można określić współczynnika rozdziału

(2)

b) gdy warunki podane w a) nie są spełnione

(3)

w którym:
f

cud

, f

cd

, f

cd

, - wytrzymałości obliczeniowe betonu wg

PN-B-03264:1999

.

4 Kotwie i zakotwienia - wymiarowanie

Strona 3

4.1 Rodzaje kotwi i zakotwień
W połączeniach z fundamentami stosuje się następujące rodzaje kotwi i zakotwień:
- fajkowe przenoszące siły podłużne przez przyczepność do betonu (rysunek 1 a),
- płytkowe przenoszące siły podłużne przez docisk płytki oporowej do betonu (rysunek 1 b),
- z belkami kotwiącymi przenoszące siły podłużne na fundament przez docisk belki do betonu (rysunki 1 c i 1 d),
- rozporowe przenoszące siły przez tarcie i docisk do betonu (rysunek 1 e),
- wklejane przenoszące siły przez przyczepność kleju i docisk do betonu (rysunek 1 f).

Rysunek 1

4.2 Nośność kotwi
Nośność kotwi na rozciąganie (wyrywanie) jest określona wzorem

Strona 4

(4)

w którym:
S

Rt

- nośność śruby na rozciąganie wg PN-B-03200,

S

Ra

- nośność zakotwienia, którą przyjmuje się wg załącznika C lub oblicza wg 4.3.

Przy wymiarowaniu kotwi zaleca się spełnienie warunku S

Ra

≥ S

Rt

.

4.3 Nośność zakotwień

4.3.1 Zakotwienie kotwi fajkowej
Nośność zakotwienia kotwi fajkowej (ze względu na przyczepność) jest określona wzorem

(5)

w którym:
l

a

- długość zakotwienia (rysunek 1 a), przy czym powinno być

min. l

a

= max. [20d; 250 mm],

f

bd

- wytrzymałość obliczeniowa ze względu na przyczepność pręta gładkiego do betonu,

f

ck

- wytrzymałość charakterystyczna betonu wg

PN-B-03264:1999

.

Dla kotwi osadzanych podczas betonowania fundamentu można przyjmować
S

Ra

= S

Rt

przy l

a

= l

b

,

net

wg

Pn-B-03264:1999

4.3.2 Zakotwienie kotwi płytkowej
Nośność zakotwienia kotwi płytkowej (ze względu na docisk) wyraża się wzorem

(6)

lecz

(7)

w którym:
A

c

- pole powierzchni docisku płytki do betonu,

u - obwód płytki,
l

a

- długość zakotwienia (wg rysunku 1b),

f

cd

, f

ctd

- wytrzymałości obliczeniowe betonu wg

PN-B-03264:1999

4.3.3 Zakotwienie z belką kotwiącą
Nośność zakotwienia belki oblicza się ze względu na docisk do betonu i ścinanie według wzorów (6), (7), przyjmując
odpowiednie wartości pola i obwodu strefy docisku belki, przypadające na jedną kotew.
Nośność połączenia kotwi z belką i nośność belki w strefie tego połączenia nie powinny być mniejsze od nośności
zakotwienia belki.

4.3.4 Zakotwienia specjalne
Wymagania dotyczące zakotwień specjalnych (np. kotwi rozporowych i wklejanych) podawane są w odpowiednich
dokumentach technicznych

1)

.

5 Nośność i sztywność połączeń

5.1 Zasady ogólne - modele obliczeniowe
Przy wymiarowaniu (sprawdzaniu nośności) połączeń stosuje się model oddziaływań - sprężysty lub plastyczny.
Model sprężysty stosuje się przy obciążeniach wielokrotnie zmiennych oraz w tych przypadkach, gdy sztywność połączeń jest

Strona 5

wymagana ze względu na stateczność konstrukcji lub wielkość przemieszczeń (np. elementów wspornikowych). W
pozostałych przypadkach można stosować model plastyczny.

5.2 Podstawy prostokątne

5.2.1 Połączenia ściskane osiowo
Nośność połączenia obciążonego siłą podłużną N

c

sprawdza się według wzoru

(8)

w którym:
f

b

- wytrzymałość obliczeniowa na docisk podstawy wg 3.3,

A

c

- pole powierzchni docisku, które dotyczy:

a) podstawy o pełnej efektywności (odpowiednio grubej lub użebrowanej), model sprężysty

(9)

w którym wymaganą grubość blachy podstawy oblicza się z warunku m ≤ m

R

,

el

(informacje pomocnicze podano w załączniku

B),
b) podstawy o niepełnej efektywności, model plastyczny

(10)

lecz

(11)

w którym:
A

be

- efektywne pole docisku (rysunek 2), które oblicza się uwzględniając efektywny wymiar (zasięg) strefy docisku określony

wzorem

(12)

w którym:
f

d

- wytrzymałość obliczeniowa blachy podstawy.

Strona 6

Rysunek 2

5.2.2 Połączenia rozciągane osiowo
Nośność połączenia obciążonego siłą podłużną N

t

sprawdza się według wzoru

(13)

w którym:
S

R

- nośność kotwi według wzoru (4),

Grubość blachy podstawy można obliczać odpowiednio do warunków podparcia w stanie plastycznym z warunku m ≤ m

R,pl

(informacje pomocnicze podano w załączniku B).

5.2.3 Połączenia obciążone siłą poprzeczną
Nośność połączenia obciążonego siłą poprzeczną V sprawdza się według wzoru

(14)

przyjmując właściwą nośność obliczeniową:
a) ze względu na opór tarcia podstawy po powierzchni fundamentu

(15)

gdzie:
N

c

- siła ściskająca odpowiadająca sile poprzecznej,

b) ze względu na docisk kotwi do betonu

(16)

gdzie:
f

cd

- wg

PN-B-03264:1999

,

c) ze względu na docisk płytek (trzpieni) oporowych do betonu

Strona 7

(17)

gdzie:
A

c

- pole powierzchni docisku płytki (trzpienia),

d) ze względu na ścinanie kotwi

(18)

gdzie:
S

Rv

- nośność na ścinanie części gwintowanej kotwi wg PN-B-03200.

5.2.4 Połączenia obciążone siłą podłużną i momentem - model plastyczny
5.2.4.1 Nośność połączenia obciążonego siłą podłużną i momentem (rysunek 3) sprawdza się według wzoru

(19)

przyjmując właściwą nośność obliczeniową, jak niżej:
a) zginanie ze ściskaniem (N = N

c

)

- ze względu na docisk

(20)

- ze względu na wyrywanie

(21)

b) zginanie z rozciąganiem (N = N

t

)

- ze względu na docisk

(22)

- ze względu na wyrywanie

(23)

gdzie:
F

Rc

oblicza się analogicznie jak N

Rc

- wg 5.2.1, przyjmując A

c

= A

x

lub A

xc

,

F

Rt

oblicza się analogicznie jak N

Rt

- wg 5.2.2, przyjmując n = n

t

, gdzie n

t

- liczba kotwi rozciąganych,

z, z

c

, z

t

- ramiona sił wewnętrznych wg rysunku 3.

Do wyznaczenia wartości F

Rc

i z

c

lub F

Rt

i z

t

graniczne położenie osi obojętnej przy zginaniu można przyjmować w połowie

odległości między osią kotwi i krawędzią ściskaną (x = 0,5l),
c) przy tzw. małym mimośrodzie, gdy N

i

≥ 0,5 N

Rj

, warunek nośności przyjmuje ogólną postać

(24)

Strona 8

Rysunek 3

5.2.4.2 Nośność połączenia bisymetrycznego przy dwukierunkowym zginaniu i obciążeniu siłą N można sprawdzać według
wzoru

(25)

w którym:
M

Rjx,N

, M

Rjy,N

- odpowiednia nośność połączenia (na docisk lub wyrywanie kotwi) przy zginaniu względem osi x i y i

obciążeniu siłą podłużną.

5.2.5 Połączenia ściskane i zginane - model sprężysty
5.2.5.1 Nośność połączenia ściskanego i zginanego (rysunek 4) sprawdza się zależnie od wielkości mimośrodu obciążenia

, przypadku gdy:

a)

sprawdza się docisk do fundamentu według wzoru

(26)

b)

sprawdza się docisk do fundamentu i nośność kotwi w następujący sposób:

Potrzebne wymiary podstawy i przekrój kotwi określa się wstępnie z wzorów

(27)

(28)

(29)

Strona 9

(30)

(31)

w których:
n, A

s

, f

d

- liczba, pole przekroju, wytrzymałość obliczeniowa kotwi rozciąganych, można przyjmować E/E

c

= 6.

W przypadku, gdy

, należy zwiększyć szerokość podstawy b lub odległość z

t

.

Zakres strefy docisku wyznacza się z równania

(32)

w którym:

(33)

l, p - wymiary według rysunku 4.
Nośność połączenia sprawdza się dla przyjętych wymiarów podstawy i kotwi rozciąganych oraz zasięgu strefy docisku x
według wzorów

(34)

(35)

Rysunek 4

Strona 10

5.2.5.2 Sztywność połączenia przy zginaniu (obrotową) w stanie sprężystym (rysunek 4) można obliczać według wzoru

(36)

przy czym:

(37)

w którym:
n, A

a

- liczba i sumaryczne pole przekroju trzpieni kotwi rozciąganych,

I - moment bezwładności przekroju wspornikowej części podstawy.
Pozostałe oznaczenia wg rysunku 4.
Kąt obrotu połączenia oblicza się według wzoru:

(38)

5.3 Podstawy dwudzielne
Poszczególne części podstawy dwudzielnej (rysunek 5) wymiaruje się odpowiednio do działającej siły F jak połączenia
ś

ciskane lub rozciągane - wg 5.2.1 i 5.2.2.

Części podstawy powinny być wzajemnie sztywno powiązane w poziomie podstawy w celu przeniesienia siły poprzecznej.
W przypadku słupa skratowanego sztywność połączenia można obliczać według wzoru (36), podstawiając (l - x) zamiast c

a

.

Rysunek 5

5.4 Podstawy pierścieniowe

5.4.1 Połączenia obciążone osiowo
Nośność połączeń określa się ze względu na docisk do fundamentu lub wyrywanie kotwi.
Efektywne pole powierzchni podstawy określa się odpowiednio do warunków podparcia lub w przybliżeniu według wzoru (12).

5.4.2 Połączenia ściskane i zginane - model sprężysty
Nośność połączeń określa się ze względu na docisk do fundamentu i wyrywanie kotwi.

Strona 11

Siły w połączeniu sprawdza się według wzorów podanych w załączniku A.
Grubość blachy określa się:
- w strefie docisku z warunku pełnej efektywności według wzoru (12),
- w strefie zakotwienia ze względu na zginanie odpowiednio do warunków podparcia blachy lub przy braku użebrowania
według wzoru

(39)

w którym:
S

t

- największa siła rozciągająca w kotwi S

t

= σ

a

A

s

,

c

a

- odległość osi kotwi od krawędzi spoiny,

w - rozstaw kotwi na obwodzie trzonu cylindrycznego; w = 2πr/n,
r - promień trzonu cylindrycznego,
n - liczba kotwi na obwodzie.
Połączenia spawane trzonu z blachą podstawy wymiaruje się na pełną nośność przekroju trzonu.

5.5 Utwierdzenie w fundamencie kielichowym
Jeśli stosuje się utwierdzenie elementu stalowego w fundamencie kielichowym (rysunek 6), to powinny zostać spełnione
warunki nośności
- ze względu na docisk powierzchni bocznej słupa do betonu według wzoru

(40)

w którym:
b

e

- efektywna szerokość docisku do betonu b

e

= b

e1

+ b

e2

, przy spełnionych warunkach:

b ≥ b

e1

≤ 20 t

f

i b ≥ b

e2

≤ 0,32 h

l

o

- obliczeniowa głębokość zakotwienia przy spełnionych warunkach:

l

o

= l

a

- 50 mm i 1,5 h ≤ l

o

≥ 3 h

f

cud

- wytrzymałość betonu kielicha na docisk wg

PN-B-03264:1999

,

V

o

, M

o

- siła poprzeczna i moment zginający w połowie długości l

o

,

- ze względu na docisk blachy podstawy do betonu wg 5.2.1,
- ze względu na zakotwienie blachy podstawy przy sile rozciągającej wg 4.3.2.
Nośność elementu w miejscu utwierdzenia, w warunkach złożonych oddziaływań sprawdza się wg PN-B-03200.
Należy sprawdzać kielich na przebicie dna i rozerwanie górnej części kielicha wg

PN-B-03264:1999

.

Strona 12

Rysunek 6

6 Wymagania konstrukcyjne

Rozwiązanie konstrukcyjne podstawy jest zależne od wymaganej nośności i sztywności połączenia z fundamentem oraz
warunków montażu i możliwości regulacji odchyłek montażowych.
W słupach kratowych osie schematu geometrycznego powinny przecinać się na poziomie blachy podstawy.
Podstawy słupów, trzonów i wież stalowych, narażone na bezpośrednie działanie czynników atmosferycznych, powinny być
usytuowane co najmniej 300 mm powyżej poziomu terenu i prawidłowo zabezpieczone przed korozją.
W zależności od warunków montażu i wymaganych tolerancji, podstawy opiera się na:
- warstwie podlewki z zaprawy cementowej o grubości w granicach od 30 mm do 50mm,
- płycie stalowej uprzednio osadzonej i odpowiednio wypoziomowanej w czasie wykonywania fundamentu.
Wymaganą długość kotwi określa się jako sumę długości zakotwienia w betonie (l

a

), grubości podstawy i podlewki (l

z

) oraz

długości (l

d

) umożliwiającej dogodne dokręcenie śruby ponad konstrukcją podstawy (rysunek 7).

Rysunek 7

Długość gwintu kotwi powinna być dostosowana do odchyłek wykonawczych fundamentu (przeciętnie do ą 20 mm) oraz
odchyłek długości kotwi wystających ponad fundament i konstrukcję podstawy.

Strona 13

W projekcie należy przewidzieć możliwość regulacji pionowej i poziomej blach podstaw opieranych na podlewce z zaprawy
cementowej, zgodnie z jednym z podanych sposobów:
- za pomocą pakietu podkładek z blach umieszczanych między blachą podstawy a fundamentem,
- podpierając blachę podstawy na nakrętkach uprzednio umieszczonych na śrubach kotwiących i dokręcając je do
wymaganego poziomu,
- za pomocy specjalnych śrub regulacyjnych umożliwiających uzyskanie właściwego poziomu blachy podstawy.
Regulacje w płaszczyźnie poziomej trzonu słupa, jak i rozstaw kotwi, podaje się w projekcie, zgodnie z normą PN-B-06200.
Gdy kotwie fajkowe lub płytkowe są zabetonowane łącznie z fundamentem w blasze podstawy można zastosować większe
otwory lub zaprojektować wycięcia.
Gdy kotwie znajdują się w studzienkach fundamentowych, wtedy ich wielkość powinna umożliwiać ewentualna regulację
położenia słupa w płaszczyźnie poziomej.

7 Wykonanie połączeń

Dopuszczalne odchyłki wymiarowe fundamentów i elementów kotwiących powinny być zgodne z PN-B-06200.
Stalowe elementy zakotwień przewidziane do zabetonowania nie powinny być malowane farbami antykorozyjnymi. Należy je
jedynie oczyścić z rdzy i tłuszczów. Gwint powinien być zabezpieczony przed korozją i zanieczyszczeniami.
Kotwie oraz belki kotwiące przed zabetonowaniem należy trwale osadzić w pożądanym położeniu, np. za pomocą szablonów
lub innymi sposobami.
Studzienki dla kotwi fajkowych i młotkowych powinny być zabezpieczone przed zanieczyszczeniem oraz możliwością
rozsadzenia przez zamarzająca wodę. Głębokość studzienek powinna być tak dobrana, aby można było prawidłowo
umieścić i zmontować kotwie hakowe lub młotkowe. W przypadku, gdy kotwie mają przenieść siły rozciągające przez
przyczepność, studzienki należy wypełnić betonem tej samej klasy, jakiej użyto do wykonania fundamentu.
Przed rozpoczęciem montażu konstrukcji stalowej, nośność wszystkich składowych elementów zakotwień i fundamentów
powinna osiągnąć wartość potrzebną, do przeniesienia obciążeń montażowych.
Podkładki z blach, stosowane do regulacji rzędnych podstaw opartych na podlewce, powinny zajmować nie mniej niż 15 %
powierzchni podstawy. Na każdą kotew mogą przypadać nie więcej niż dwa pakiety podkładek.
Osadzanie podstaw na nakrętkach kotwi wymaga uzasadnienia wytrzymałościowego. Ze względu na ograniczoną możliwość
regulacji poziomu podstawy, rozwiązanie to jest stosowane w mało obciążonych słupach. Nie należy stosować podkładek
dystansowych między nakrętką kotwi a konstrukcją nośną podstawy. W szczególnych przypadkach dopuszcza się
stosowanie tulei o polu przekroju nie mniejszym niż pole przekroju rdzenia śruby.
W kotwiach osadzonych w czasie betonowania fundamentu, aby umożliwić ewentualną korektę usytuowania podstawy,
dopuszcza się dwuetapowe betonowanie. W pierwszym etapie górną część o długości do 50 cm pozostawia się
niezabetonowaną.
Przed montażem konstrukcji studzienki powinny być starannie oczyszczone, a po zakończeniu montażu zabetonowane. Po
wyregulowaniu konstrukcji należy dokręcić nakrętki kotwi i wykonać podlewkę. Nakrętki powinny być zabezpieczone przed
odkręcaniem.
Słupy osadzane w fundamentach kielichowych należy przed zabetonowaniem prawidłowo ustawić w pionie i w poziomie oraz
trwale ustabilizować. Kielichy należy wypełnić betonem tej samej klasy, jaką zastosowano do fundamentu.

Strona 14

Załącznik A

(normatywny)

PODSTAWY PIERŚCIENIOWE

Rozkład sił wewnętrznych (rysunek A.1) w połączeniu pierścieniowym blachy podstawy elementu rurowego z fundamentem,
przy założeniu liniowego rozkładu naprężeń należy określać na podstawie warunku równowagi sił, według wzoru (A.1), z
którego oblicza się kąt określający zasięg strefy docisku

(A.1)

w którym:

r

- promień środkowy pierścienia podstawy o szerokości b

c

.

Zasięg strefy docisku określony kątem α można także wyznaczyć z wykresu (rysunek A.2),
Naprężenia docisku pod podstawą określa się z wzoru

(A.2)

Rysunek A.1

Część 2 Strona 1

Największe naprężenia rozciągające występujące w kotwiach wyznacza się z wzoru

(A.3)

Zastępczą szerokość pierścienia w strefie rozciąganej b

t

przy założeniu połączenia podstawy z fundamentem kotwiami

równomiernie rozmieszczonymi na obwodzie oblicza się z wzoru

(A.4)

w którym liczba kotwi n powinna spełniać warunek:

Wykres przedstawiony na rysunku A.3 umożliwia wyznaczenie współczynnika ϑ pozwalającego ustalić naprężenia docisku z
zależności

(A.5)

Część 2 Strona 2

Rysunek A.2

Część 2 Strona 3

Rysunek A.3

Część 2 Strona 4

Załącznik B

(informacyjny)

GRUBOŚĆ BLACHY PODSTAWY

B.1 Grubość blachy podstawy w strefie rozciąganej według modelu sprężysto-plastycznego
Grubość blachy podstawy w strefie rozciąganej określa się dla najbardziej niekorzystnie podpartych i obciążonych
fragmentów blachy podstawy. Można przy tym korzystać z wzorów:
- dla fragmentów blachy wspornikowej (rysunek B.1 a)

(B.1)

w którym:
f

d

- wytrzymałość obliczeniowa stali blachy podstawy,

b

s

- szerokość współpracująca; b

s

= min[ w; 0,5b],

c

a

- odległość osi kotwi od krawędzi spoiny,

- dla fragmentów blachy opartych na trzech krawędziach (rysunek B.1 b)

(B.2)

w którym:
Ω

- współczynnik zależny od rozmieszczenia kotwi i sposobu podparcia (rysunek B.2 i rysunek B.3).

Rysunek B.1

B.2 Grubość blachy podstawy w strefie docisku według modelu sprężystego
Grubość blachy nieużebrowanej podstawy słupa dwuteowego można obliczać z wzorów:

(B.3)

(B.4)

(B.5)

Część 3 Strona 1

w których:
b

f

, h - szerokość półki, wysokość przekroju dwuteownika,

σ

c

- wartość obliczeniowa docisku pod podstawą (σ

c

≤ f

b

),

f

d

- wytrzymałość obliczeniowa blachy podstawy,

m

- współczynnik z tablicy B.1.

Tablica B.1

Profil słupa

IPE
IPN

Dwuteowniki szerokostopowe HE

≤

300

360

400

450

500

550

600

m

8

7

7,1

7,4

7,8

8,1

8,6

9,1

Grubość blach użebrowanych określa się dla najbardziej niekorzystnie podpartych i obciążonych fragmentów podstawy.
W tablicach B.2 i B.3 podano wartości pomocnicze do obliczania grubości blach prostokątnych kolistych i pierścieniowych
według wzoru

(B.6)

w którym:
ω

- współczynnik z tablicy B.2 lub B.3.

Tablica B.2

b

/l

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

ω

/l

0,354

0,414

0,466

0,506

0,537

0,556

b

/l

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

ω

/l

0,488

0,595

0,661

0,697

0,714

0,720

b

/l

0,9

1,0

1,1

1,2

1,5

2,0

ω

/l

0,721

0,719

0,718

0,714

0,711

0,707

b

/l

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

ω

/l

0,795

0,914

1,008

1,084

1,139

1,187

Tablica B.3

Część 3 Strona 2

Schemat

D

/d

1,0

1,1

1,2

1,3

1,4

1,5

1,6

ω

/d

k)

0,545

0,526

0,495

0,447

0,391

0,473

0,553

p)

0

0,293

0,440

0,571

0,695

0,817

0,939

D

/d

1,7

1,8

1,9

2,0

2,1

2,2

2,5

ω

/d

k)

0,637

0,721

0,804

0,888

0,975

1,062

1,363

p)

1,061

1,183

1,307

1,431

1,556

1,684

2,071

k) - płyty koliste
p) - płyty pierścieniowe

Część 3 Strona 3

Rysunek B.2

Rysunek B.3

Część 3 Strona 4

Załącznik C

(informacyjny)

CHARAKTERYSTYKA KOTWI

W tablicy C.1 podano nośność obiczeniową i wymiary kotwi fajkowych i płytkowych.

Tablica C.1

Typ

Ś

rednica

gwintu

mm

Przekrój

czynny

A

s

mm

2

Nośność

S

R

1)

kN

Długość

2)

zakotwienia

l

a

mm

Długość

dokręcenia

min

l

d

cm

Wymiary

płytki

oporowej

a/t

mm

Moment

dokręcania

M

0

Nm

Fajkowe -

stal S235

wg rysunku

1 a

12

85

17

580

45

-

50

16

157

31

770

50

-

100

20

245

47

900

55

-

150

24

353

67

1 080

60

-

200

30

561

107

1 330

70

-

300

Płytkowe -

stal S355

wg rysunku

1 b

20

245

72

500

55

100/20

150

24

353

103

500

60

110/20

200

30

561

164

650

70

120/20

300

36

817

233

800

80

130/20

500

42

1 120

319

900

85

150/20

800

48

1 472

419

1 000

90

170/20

950

1) Nośność kotwi S

R

= S

Rt

≤ S

Ra

.

2) Minimalną długość zakotwienia podano dla betonu klasy B15. W przypadku betonu wyższej klasy podane

wartości należy pomnożyć przez

; gdzie: f

ck

- wg

PN-B-03264:1999

.

Część 4 Strona 1