FUNDAMENTY

FUNDAMENT – najniższa część obiektu budowlanego przekazująca

obciążenia i odkształcenia jego konstrukcji w sposób bezpieczny na

podłoże gruntowe i równocześnie odkształcenia podłoża na konstrukcję.

SPOSÓB i WARUNKI POSADOWIENIA zależą od:

•

Rodzaju konstrukcji,

•

Wartości dopuszczalnych osiadań,

•

Wartości i sposobu przekazywania obciążeń stałych i zmiennych długo-

oraz krótkotrwałych,

•

Układu geometrycznego oraz sposobu użytkowania części podziemnej

budowli,

•

Rozmieszczenia instalacji wewnętrznych,

•

Poziomu oraz obszaru występowania wody gruntowej oraz stopnia jej

agresywności,

•

Geotechnicznych parametrów podłoża gruntowego

SPOSÓB POSADOWIENIA

•

posadowienie bezpośrednie – obc. od budowli przenosi się na

podłoże bezpośrednio przez podstawę fundamentu:

- na podłożu naturalnym,

- pos. na podłożu sztucznym (wymiana gruntu),

- na podłożu wzmocnionym (zagęszczenie, zastrzyki

cementowe, geowłókniny),

•

posadowienie pośrednie - obc. od budowli przenosi się na podłoże za

pośrednictwem dodatkowych elementów konstrukcyjnych, na

których opiera się podstawa fundamentu (grunty nośne poniżej

projektowanego poziomu posadowienia):

- na palach,

- na studniach,

- na kesonach,

- na ścianach szczelinowych,

- na ściankach szczelnych

.

POSADOWIENIE BEZPOŚREDNIE

PN-81/B-03020 Grunty budowlane, Posadowienie bezpośrednie budowli,

Obliczenia statyczne i projektowanie

SGN

- sprawdza się dla wszystkich przypadków posadowienia

Q

r

< m

×

Q

f

Q

r

– obliczeniowe obc. działające na fundament [kN/m

2

]

m – wsp. korekcyjny – zależy od metody obl. Q

f

(przy wyznaczaniu parametrów gruntu metodą B lub C należy zmniejszyć m o 10%)

m = 0.9

×

0.9 = 0.81

Q

f

– obliczeniowy opór graniczny podłoża gruntowego [kN/m

2

]

SGU

nie trzeba sprawdzać SGU gdy:

- ...

- budynki mieszkalne i powszechnego użytku o wysokości do 11

kondygnacji włącznie i o siatce słupów nie przekraczającej 6.0x6.0 m lub
rozstawie ścian nośnych nie większym niż 6.0 m, pod warunkiem że:

a) obc. poszczególnych części budowli nie jest zróżnicowane,

b) nie przewiduje się dodatkowego obc. obok rozpatrywanej

budowli,

c) nie stawia się specjalnych wymagań (np.. eksploatacyjnych),

ograniczających wartość dopuszczalnych przemieszczeń,

- ...

PRZYPADKI OBCIĄŻENIA

a)

e

B

= 0.0 m

b)

e

B

< B/6

c)

e

B

= B/6

d)

e

B

> B/6

UWAGI
- nie uwzględnia się sił rozciągających między podłożem gruntowym i podstawą,
- wypadkowa pionowa sił obliczeniowego obc. stałego i zmiennego długotrwałego

nie powinna wychodzić poza rdzeń podstawy fundamentu,

- przy uwzględnieniu wszystkich obciążeń obliczeniowych, dopuszcza się powstanie

szczeliny między podłożem gruntowym a podst. fundamentu, przy czym c < B/4

Przy obliczaniu N

r

uwzględnia się ciężar fundamentu i spoczywającego na nim

gruntu (nośność podłoża).
Przy wymiarowaniu elementów fundamentu nie uwzględniamy ciężaru fundamentu
i spoczywającego na nim gruntu (zginanie ławy – poszczególne składowe znoszą się
wzajemnie)

B

q

r

N

r

B

min q

r

N

r

e

B

max q

r

B

N

r

max q

r

e

B

B

N

r

max q

r

e

B

c

B-c

FUNDAMENT W ŚCIANIE ZEWNĘTRZNEJ

DANE

Q

f

= 190 kPa

γ

g

= 18.3 kN/m

3

p

n

= 1.8 kN/m

2

SKŁADOWE OBCIĄŻENIA

N

2d

– siła pionowa (obliczona w trakcie wykonywania obliczeń ściany

piwnicy

N

1

– ciężar gruntu

N

1

=

γ

g

×

1.0 m

×

F

1

×

γ

f1

= 18.3

×

1.0

×

F

1

×

1.2

N

2

– ciężar posadzki

N

2

=

γ

pos

×

1.0 m

×

F

2

×

γ

f2

=

γ

pos

×

1.0

×

F

2

×

1.2

γ

pos

– średni ciężar warstw posadzki

N

3

– ciężar ławy fundamentowej

N

3

=

γ

ż

elb

×

1.0 m

×

F

3

×

γ

f

= 25.0

×

1.0

×

F

3

×

1.1

N

4

– obciążenie naziomu

(wg PN-82/B-02004 – np. samochód osobowy 1.8 kN/m

2

)

N

4

= p

n

×

1.0 m

×

b

1

×

γ

f

= 1.8

×

1.0

×

b

1

×

1.3

T – składowa pozioma (Ra – reakcja obliczona w trakcie wykonywania

obliczeń ściany piwnicy)

h

h

f

N

3

N

2

N

1

N

N

4

T

H

B

b

1

b

b

2

p

d

p

g

p

n

p

g

p

d

N

N

b

1

, b

2

> 5 cm

b

f

= 1.0m

SPROWADZAMY WSZYSTKIE SIŁY DO ŚRODKA PODSTAWY

M

r

=

Ν

2

d

×

e

n

(= 0)

+ Ν

1

×

e

1

− Ν

2

×

e

2

(= 0)

+ Ν

3

×

e

3

+ Ν

4

×

e

4

(= e

1

)

-

Τ ×

h

f

−

H

×

h

f

/2

N

r

=

Ν + Ν

1

+ Ν

2

+ Ν

3

+ Ν

4

e

B

= M

r

/ N

r

- mimośród działania wypadkowej

WSTĘPNE OSZACOWANIE SZEROKOŚCI ŁAWY

f

r

r

Q

m

L

B

N

Q

×

≤

×

=

f

f

r

b

Q

m

N

B

×

×

≥

=>

h

f

N

3

N

2

N

1

N

N

4

T

B

p

d

e

4

e

1

e

3

MIMOŚRODY ŚIŁ WZGLĘDEM ŚRODKA PODSTAWY FUNDAMENTU

L = b

f

f

f

d

b

h

p

H

×

×

=

W

M

A

N

q

r

r

+

=

max

NAPRĘŻENIA POD PODSTAWĄ FUNDAMENTU

A = B

×

1.0 m

6

0

.

1

2

B

W

×

=

- pole powierzchni rzutu ławy

- wskaźnik wytrzymałości

W

M

A

N

q

r

r

−

=

min

2

max

min

q

q

q

ś

r

+

=

WARUNKI NOŚNOŚCI PODŁOŻA GRUNTOWEGO

1)

0

min

≥

q

2)

f

Q

m

q

×

×

≤

2

.

1

max

3)

f

ś

r

Q

m

q

×

≤

4)

4

2

min

max

−

≤

q

q

- dotyczy kominów

B

1

.0

x

x

L=b

f

=1.0m

ŁAWY BETONOWE

Nośność na zginanie sprawdzamy w przekroju 2-2 (szukamy takiej

wysokości ławy h

f

przy której naprężenia w betonie będą mniejsze

niż wielkość 0.7

×

f

ctm

/1.8)

B - określone z warunku nośności podłoża gruntowego

h

f

– wysokość ławy fundamentowej

M

2

– moment zginający wspornik ławy obliczony względem krawędzi

ś

ciany (bez uwzględniania ciężaru gruntu nad ławą)

2

0.7

1.8

ctm

f

f

M

W

×

≤

f

ctm

– wytrzymałość średnia betonu na rozciąganie

W

f

– wskaźnik wytrzymałości przekroju obliczony dla skrajnego włókna z

uwględnieniem plastycznych właściwości betonu (W

f

= 0.292

×

L

×

h

f

2

)

2

2

0.7

0.292 1.0

1.8

ctm

f

f

M

h

×

≤

×

×

2

2

1.8

2.97

0.292

0.7

f

ctm

ctm

M

M

h

f

f

=

×

=

×

ZGINANIE

B

min q

o

r

N

r

e

B

max q

or

h

F

a

a

a < h

f

B

h

F

1

1

2

2

33.5

o

1

1

a

q

o

r1

max q

or

a

B

q

q

q

q

or

or

or

or

×

−

−

=

min

max

max

1

f

ctm

= 1.9 MPa B20

f

ctm

= 2.2 MPa B25

f

ctm

= 2.6 MPa B30

f

ctm

= 2.9 MPa B37

B

h

F

. .

. .

. .

4 12

φ

φ

6 co 30 cm

PRZEKRÓJ POPRZECZNY

W celu zabezpieczenia ławy przed nierównomiernym osiadaniem, i
wywołanymi przez to osiadanie pęknięciami pod ścianą należy zastosować
zbrojenie konstrukcyjne 4

φ

12, oraz strzemiona

φ

6 co 30 cm.

ŁAWY ŻELBETOWE

B

min q

o

r

N

r

e

B

max q

or

h

F

a

a

a < h

f

B

h

F

1

1

2

2

33.5

o

1

1

a

q

o

r1

max q

or

a

B

q

q

q

q

or

or

or

or

×

−

−

=

min

max

max

1

ZGINANIE

Nośność na zginanie sprawdzamy w przekroju 2-2

h

f

– wysokość ławy fundamentowej ( wstępnie h

f

= 25

÷

3

5 cm)

d – wysokość użyteczna przekroju

M

2

– moment zginający wspornik ławy obliczony względem krawędzi

ś

ciany (bez uwzględniania ciężaru gruntu nad ławą)

A

s

– wymagane pole przekroju zbrojenia

f

yd

– obliczeniowa granica plastyczności stali

yd

s

f

d

M

A

×

×

=

9

.

0

2

d = h

f

– 6 cm

f

yd

= 190 MPa - A-0

f

yd

= 210 MPa - A-I

f

yd

= 310 MPa - A-II

f

yd

= 350 MPa - A-III