BUDOWNICTWO OGÓLNE

kierunek Inżynier Europejski

 

Wykład 5

 

WYTYCZANIE I UTRWALANIE

POŁOŻENIA BUDYNKU,

FUNDAMENTY PŁYTKIE

 

Wykładowca: prof. dr hab. inż. Zbigniew

Mielczarek

Plan wykładu:

5.1. Przygotowanie i oczyszczanie

terenu

5.2. Wytyczanie budynku
5.3. Utrwalenie położenia budynku
5.4. Rodzaje fundamentów
5.5. Fundamenty płytkie

Wykład 5. 

5.1. Przygotowanie i oczyszczanie terenu

 

Wykład 5. 

Przed przystąpieniem do robót ziemnych

należy

:

- wyciąć drzewa i krzewy oraz usunąć poza obręb

budowy

pnie

drzew
- oczyścić teren z gruzu i kamieni
- wyrównać teren z gruzu i kamieni
- wykonać roboty rozbiórkowe różnych obiektów

budowlanych

w przygotowanym terenie wraz z zasypaniem

studzien,

dołów fundamentowych, piwnic, usunięciem

ogrodzeń
- przenieść poza obręb budowy urządzenia

naziemne

i podziemne jak słupy linii telefonicznych i

energetycznych,

rurociągi, kanały, przewody kablowe

Wykład 5. 

-

osuszyć i odwodnić pas terenu, na którym mają

być

wykonywane roboty ziemne
- wykonać drogi dojazdowe i objazdowe,

przejazdy itp.
- usunąć warstwę darniny i ziemi roślinnej i ją

zmagazynować
- zgodnie z dokumentacją techniczną usunąć

ewentualne

warstwy gruntu o słabej nośności jak torfy i

grunty błotniste
- wykonać urządzenia zabezpieczające w partiach

terenu
zagrożonych usuwiskami

5.2. Wytyczanie fundamentów

 

Wykład 5. 

Wytyczanie fundamentów budynku rozpoczyna się

od linii frontowej budynku w zależności od linii
zabudowy

określonej

przez

służbę

geodezyjną. Linia zabudowy jest granicą poza

którą

nie można wysunąć

żadnych części budynku.

Istnieją przypadki, że linia

zabudowy

nie

jest

wyznaczona, a istnieją

jedynie linie regulacyjne

oddzielające ulice, place

lub drogi od terenów o

innym przeznaczeniu np.

pól uprawnych, parków

itp

Rys. 5-1. Wytyczanie budynków w
terenie

a) plan orientacyjny (min.

1:25000)

b) plan sytuacyjny (1:500,

1:200).

Wykład 5. 

Linię frontową budynku wyznacza się przy

pomocy

tyczek

a

następnie

odmierza

się

odległości

do

charakterystycznych punktów, przede wszystkim

naroży i osi ścian wewnętrznych.

W punktach tych wbija się paliki, potem po

dwukrotnym przemierzeniu głębiej i zaznacza te

punkty

wbijając

gwoździe

w paliki. Z tych punktów odmierza się kąty proste i

wyznacza kierunki ścian poprzecznych, na których

nanosi

się

odległości

i zaznacza się palikami odległości pozostałe,

charakterystyczne punkty budynku.

Do mierzenia należy używać taśmy stalowej o

długości 10 lub 20m. Wymiary i właściwy kształt

prostokąta stanowiącego obrys budynku zaleca się

dodatkowo sprawdzić przez pomiar przekątnych.

5.3. Utrwalenie położenia budynku

(wytyczonych punktów)

 

Wykład 5. 

Przed rozpoczęciem wykopów, wytyczone na

powierzchni

terenu

punkty

zaznaczone

palikami należy w taki sposób utrwalić, aby

móc je następnie odwzorować na dnie wykopu.
W tym celu wykonuje się tzw. Ławy drutowe,

umieszczone poza obrysem budynku w

odległości nie mniejszej niż 0,5m poza górna

krawędzią skarpy wykopu

.

Wykład 5. 

Ławy

drutowe

wykonuje się z desek

grubości

3-4cm

przybitych

gwoździami

do

palików o średnicy

10-14cm. Głębokość

osadzenia palików w

ziemi wynosi min.

60cm, a ich rozstaw

nie

powinien

przekraczać 200cm.

Umieszcza się je przy

narożnikach

i

na

przedłużeniu

ścian

wewnętrznych.

Zaleca

się

umieszczenie ław na

jednym lub zbliżonym

poziomie.

Rys. 5-2. Wytyczanie budynku:

a) rozmieszczenie ław kierunkowych,
b) ława kierunkowa
1-górna krawędź wykopu, 2-krawędź

dna wykopu,

3-ława fundamentowa, 4-ława

kierunkowa,

6-gwoździe, 7-nacięcia, 8-powierzchnia

terenu

Wykład 5. 

Rys. 5-3. Ławy drutowe: 1-deska grubości 3-4cm, 2-pal o

średnicy 10-15cm,

3-druty, 4-pion, 5-krawędź ławy fundamentowej, 6-

krawędź ściany

Wykład 5. 

Zaznaczenie położenia palików dokonuje się

przez nacięcie między przeciwległymi ławami

cienkiego

drutu

stalowego,

który

ukierunkowuje

się

poprzez

zawieszenie

pionów

murarskich

opuszczonych

na

gwoździe palików.

W momencie kiedy pion zawieszony na

skrzyżowaniu

drutów

znajduje

się

nad

gwoździem palika, utrwala się miejsce

położenia drutu na ławach kierunkowych

przez wbicie gwoździ lub wykonanie nacięć

trójkątnych.

Utrwalenie poziomu odniesienia

 

Wykład 5. 

Poziom odniesienia jest to dowolny poziom,

różniący

się

o określona wysokość od reperu istniejącej sieci

niwelacyjnej.

Poziom

odniesienia

utrwala się na reperach

osadzonych w gruncie, lub

na ścianach sąsiednich

budynków

(rys.

5-4).

Mając poziom odniesienia

można przy pomocy

niwelatora i łaty określić

wszystkie

pozostałe

poziomy.
Na mniejszych budowach

można niwelator zastąpić

wężem wodnym tj. długa

rurką

gumową

zakończoną na obydwu

końcach

rurkami

szklanymi.

Rys. 5-4. Repety tymczasowe: a) reper

gruntowy,
b) osadzenie reperu, c) reper ścienny
1-ubity gruz lub tłuczeń, 2-płyta na
krzyżak,
3-zasypka piaskowa

Wykład 5. 

Na

mniejszych

budowach

można

niwelator zastąpić wężem wodnym tj.

długa rurką gumową zakończoną na

obydwu końcach rurkami szklanymi.

5.4. Fundamenty

 

Wykład 5. 

Fundament jest najniżej położoną częścią

budowli, która przenosi obciążenie budynku na

grunt i jednocześnie rozkłada to obciążenie na

większą powierzchnię niż podstawa ściany.
Przy projektowaniu fundamentów konieczna

jest znajomość: obciążenia, które będzie

przekazywane na grunt za pośrednictwem

fundamentu

i

cech

gruntu,

na którym budynek będzie posadowiony.

Rodzaje fundamentów

 

Wykład 5. 

Fundament jest elementem konstrukcyjnym

budowli, którego zadaniem jest przekazanie

obciążenia w taki sposób, aby podłoże nie

osiadało nadmiernie, a cały układ budowla-

fundament-podłoże gruntowe był stateczny.

Fundamenty klasyfikuje się ze względu na

materiał użyty do ich budowy, rodzaj

konstrukcji i sposób wykonania.
Z uwagi na sposób przekazywania obciążenia z

budowli na podłoże gruntowe, fundamenty

bezpośrednie i pośrednie.

Wykład 5. 

 

Fundamenty

bezpośrednie

przekazują

obciążenie budowli wprost na podłoże gruntowe

wyłącznie przez dolną powierzchnię zwaną

podstawą.

Wykonuje

się

je

w wykopach otwartych i posadawia się je

bezpośrednio na gruntach nośnych lub na

warstwie

chudego

betonu.

Fundamentami

bezpośrednimi są np. stopy i ławy fundamentowe

posadowione bezpośrednio na gruncie.

Fundamenty pośrednie, zwane też sztucznymi

przekazują obciążenie z budowli na niżej

zalegające warstwy nośne przez dodatkowe

elementy wprowadzone lub uformowane w

gruncie, np.. w postaci pali, studni, kesonów lub

ścianek

szczelnych.

W górnych elementach wykonuje się właściwy

fundament, który łączy się z budowlą. Przykładem

tego rodzaju fundamentów może być ruszt

fundamentowy na palach.

Wykład 5. 

 
W zależności od głębokości posadowienia

fundamenty dzieli się na płytkie i głębokie .

Fundamenty płytkie opierają się bezpośrednio na

warstwie nośnej występującej na nieznacznej

głębokości, zazwyczaj nie przekraczającej 4÷5m.

Fundamenty głębokie wykonuje się w głębokich

wykopach często po obniżeniu zwierciadła wody

gruntowej.
Fundamenty głębokie mogą być podobnie jak i

płytkie fundamentami bezpośrednimi, jeżeli w celu

ich posadowienia wykonuje się wykop aż do

głęboko leżącej warstwy gruntu odpowiednio

wytrzymałego.

Częściej

jednak

fundamenty

głębokie wykonuje się jako pośrednie.

5.5. Fundamenty płytkie

 

Wykład 5. 

Ławy fundamentowe. Ława fundamentowa jest pod

względem konstrukcyjnym fundamentem najprostszym.

Na ogół stanowioną

Rys. 5-5. Ławy pod ścianami: a) murowana lub betonowa, b) murowana lub betonowa z

odsadzeniami,
c) trapezowa, d,e) żelbetowa

1-pręty główne, 2-pręty rozdzielcze, 3-strzemiona, 4-podłoże z chudego betonu

lub gruzobetonu

podstawę ściany

(rys.

5-5),

najrzadziej

szeregu

słupów.

Ławy murowane z

cegły

lub

z

kamienia

stanowią

fundament

ścian

murowanych (rys.

5-5).

Wykład 5. 

Gdy wymiary ławy są zbyt duże wprowadza się

odsadzki w celu zmniejszenia objętości muru.

Ława murowana przy h/s

≥

3 powinna być

wykonana

na

zaprawie

cementowo-

wapiennej, a przy h/s

≥

2 na zaprawie

cementowej. Nie zaleca się stosowania ław

niższych niż trzy warstwy cepty tj. ok. 20cm.

Ławy betonowe (rys. 5-5 b,c) można

wykonywać

z odsadzkami lub ze ścianą pochyłą. Pierwszy

sposób

ułatwia

deskowanie,

drugi

jest

łatwiejszy pod względem wytrzymałościowym i

zużywa się najmniej betonu.

Wykład 5. 

Duża wysokość ławy może spowodować

wystawanie

jej

z posadzki lub też wymaga dodatkowego

pogłębienia wykopu.

Obniżenie wysokości ławy można uzyskać

stosując ławę żelbetową (rys. 2-5d). Pręty

główne o przekroju dobranym z obliczeń

statycznych, układa się w strefie rozciąganej

dolnej części ławy prostopadle do jej długości.

Pręty podłużne-rozdzielcze, układa się co

30cm. Zbrojenie to zwykle wystarcza równie ż

jako zbrojenie podłużne przy ewentualnych

ugięciach ławy np. wskutek nierównomiernych

osiadań.

Wykład 5. 

Ogólnie biorąc ławy ceglane stosuje się w

budynkach murowanych o wysokości 3-4

kondygnacji, posadowionych powyżej wody

gruntowej na jednolitym gruncie nośnym.
Ławy betonowe stosuje się gdy:

a)

 

a) z obliczeń wypada znaczna szerokość

fundamentu,

wymagająca więcej niż 4 odsadzek,

b)

      b) spód fundamentu znajduje się poniżej

poziomu

wody

gruntowej
Ławy żelbetowe stosuje się przy słabych

gruntach, dużym obciążeniu budynku i przy

ograniczonej wysokości ławy.

Wykład 5. 

Odmianą prostokątnej ławy żelbetowej jest ława

teowa (rys 5-5e).
Jeżeli ścianą fundamentową budynku jest ściana

szkieletowa

o rozstawie słupów nie przekraczającym 4-5m i jest

znacznie

obciążona,

albo

posadowienie musi być

wykonane w gruncie

o

niejednorodnej

strukturze (czyli dającym

różne osiadanie) wówczas

stosuje się ławy pod

rzędem

słupów.

Ławy

szeregowe mają zazwyczaj

przekrój odwróconej litery

T (rys. 5-6). Ława taka

rozkłada

obciążenia

skupione

od

słupów

szkieletu na całą długość

ławy.

Rys. 5-6. Ława szeregowa

Wykład 5. 

Ruszty fundamentowe projektuje się zwykle w

przypadku słabych gruntów, dużej intensywności

obciążeń, a szczególnie wtedy gdy należy powiększyć

sztywność całego fundamentu w celu

zapewnienia

równomiernego osadzenia

budynku.

Stanowi

on

układ

wzajemnie

przenikających się ław

fundamentowych

o

sztywnych połączeniach.

Słupy oparte na ruszcie

powinny

wypadać

na

skrzyżowaniu ław rusztu.

Wysokość

rusztu

żelbetowego

wynosi

zwykle

0,15÷0,20

rozpiętości

pomiędzy

ławami.

Rys. 5-7. Ruszt fundamentowy z

krzyżujących się ław
pod szereg słupów.

Wykład 5. 

Płyty fundamentowe stosowane są podobnie jak

ruszty dla: posadowienia budowli wywierających duże

naciski na grunt jak np. magazyny, silosy, kominy,

wieże oraz tam gdzie chcemy zabezpieczyć budowle

przed skutkami nierównomiernego osiadania:

-

gdy grunt pod budynkiem

jest niejednorodny i wskazana

jest znaczna sztywność w celu

wyrównania różnicy osiadań.
- podziemia budynku znajdują

się poniżej zwierciadła wody

gruntowej

i konieczne jest wykonania

izolacji wodoszczelnej w części

podziemnej

Rys. 5-8. Płyty fundamentowe: a) płyta o

stałej grubości,
b) płyta w kształcie odwróconego
stropu
grzybkowego c,d) płyty żebrowe.

Wykład 5. 

Skrzynie fundamentowe. Przy dużych wysokościach

budynku, gdy występuj ą znaczne siły poziome,

fundamenty powinny odznaczać

się

dużą

sztywnością

względną, aby właściwie
przenosić takie
obciążenia na podłoże i
aby

nawet

nierównomierne osiadanie
nie

powodowało

wzajemnego
przemieszczania
poszczególnych
elementów konstrukcji.

Rodzaje skrzyń
fundamentowych:
- otwarte górą i dołem,
skrzynia składa się ze ścian

wewnętrznych i
usztywniających.

Rys. 5-9. Skrzynie fundamentowe: a) z płyta denną,

b) z płytą denną i stropem

 
Rys. 5-10. Rysunek aksonometryczny fundamentu

skrzyniowego
z płyta denna i stropową

Wykład 5. 

Fundamenty przy budynku sąsiednim, są obciążone

mimośrodowo powodując nierównomierny rozkład

nacisku na grunt możliwość pochylenia lub pęknięcia

ściany (rys. 5-11).

Dla uniknięcia tych
niekorzystnych zjawisk
stosuje się następujące
rozwiązania:

 

 

 

a)

a) wbudowanie w ścianę

słupów żelbetowych z ławą
i belką wspornikową ukryta
w stropie podziemia (rys. 5-
12a)

b) 

 

b)

b)

wprowadzenie

w

części

budynku

przylegającej do budynku
sąsiedniego sztywnych ram
żelbetowych (rys. 5-12b).

 

Rys. 5-11. Ława przy sąsiedzie obciążona

mimośrodowo

.

Wykład 5. 

c)

c)

ustawienie

sąsiednich

słupów

na

wspólnej

podstawie (rys. 5-
12c)

d)

d)

stawienie

skrajnych słupów
konstrukcji
szkieletowej

tak,

aby stały na środku
podstawy
i wysunięcie górnej
części

budynku

wspornikowo

ku

granicy sąsiada
(rys. 5-12d)

 

Rys. 5-12. Sposoby posadowienia przy
sąsiedzie

.