Fundament:
najniżej położona część budowli przekazującą:
BUDOWNICTWO OGÓLNE
I INSTALACJE BUDOWLANE
obciążenia i odkształcenia konstrukcji na podłoże gruntowe oraz
odkształcenia podłoża na konstrukcję (obciążenia kinematyczne),
przy czym:
" podłoże gruntowe nie może wykazywać
nadmiernych osiadań
" cały układ
konstrukcja  fundament - grunt
musi być stateczny (obrót i poślizg).
FUNDAMENTY
Kształt i wymiary fundamentu:
powinny być dopasowane do obciążeń
przekazywanych na grunt
i od nośności gruntu, na którym
budynek będzie posadowiony.
Klasyfikacje fundamentów:
Kryterium wynikające z charakteru pracy fundamentu
Klasyfikacje fundamentów:
Kryterium materiałowe
" bezpośrednie
kamienne, ceglane, betonowe, żelbetowe, sprężone, drewniane, stalowe
" pośrednie
Kryterium uwzględniające sposób wykonania fundamentu
" płytkie - głębokość wykopu <5m
" głębokie - głębokość wykopu >5m
1
Fundamenty bezpośrednie
Fundamenty bezpośrednie
Typy fundamentów bezpośrednich:
Przekazują obciążenia bezpośrednio do podłoża gruntowego
poprzez całą powierzchnię podstawy fundamentu.
Wykonuje się je w wykopach otwartych i posadawia bezpośrednio
" stopy fundamentowe;
na gruntach nośnych.
" ławy fundamentowe;
" belki fundamentowe;
" ruszty fundamentowe;
" płyty fundamentowe;
" skrzynie fundamentowe.
W celu wzmocnienia (lub wyrównania gruntu) w poziomie posadowienia:
" wykonujemy warstwę gruntującą z chudego betonu lub zagęszczonego piasku
bądz
żwiru,
" możliwa jest również wymiana słabonośnego gruntu rodzimego).
Stopy fundamentowe ceglane lub kamienne - zastosowanie:
Stopy fundamentowe
- posadawiamy na gruncie mocnym o dopuszczalnym nacisku
" pod słupy niskich budowli (1-2 kondygnacji),
na grunt = 0,1 0,3MPa,
" tylko pod obciążenie osiowe (niska wytrzymałość zaprawy na rozciąganie),
- wykonujemy pod słupy konstrukcji w rozstawie min. 5m,
" posadowienie ponad poziomem wód gruntowych,
- przejmują obciążenia skupione osiowe lub mimośrodowe
od słupów,
kształt schodkowy o wymiarach uwarunkowanych rodzajem zastosowanej
zaprawy (h - wysokość i s - odsadzka)
a) h/s = 3 b) h/s = 2
na zaprawie cem.-wap. na zaprawie cem.
- rzut podstawy: kwadrat (obciążenie osiowe) lub prostokąt stosowanie odsadzek uwarunkowane jest dużą wartością kąta ą
(obciążenie mimośrodowe) L/B=1:1 do 3:1,
(kąt rozchodzenia się naprężeń) oraz koniecznością ograniczenia
- kształt: schodkowy, trapezowy, prostokątny.
ciężaru fundamentu, który obciąża podłoże gruntowe.
2
Stopy fundamentowe betonowe  zastosowanie:
Stopy fundamentowe żelbetowe  zastosowanie:
" pod obciążenie osiowe lub mimośrodowe, lecz przy małym udziale zginania, - przy dużych obciążeniach osiowych
lub mimośrodowych (zginanie odgrywa
" gdy liczba odsadzek w stopie ceglanej jest nieekonomiczna (>4),
znaczącą rolę w procedurze projektowania),
" gdy podstawa fundamentu znajduje się poniżej poziomu wody gruntowej.
- w przypadku występowania obciążeń
dynamicznych,
- gdy wielkość (wysokość) stóp ceglanych
lub betonowych jest nieekonomiczna,
- gdy podstawa fundamentu znajduje się
poniżej poziomu wód gruntowych.
Stopy fundamentowe prefabrykowane - kielichowe Stopy fundamentowe prefabrykowane - składane
Odstępy pomiędzy ścianami kielicha, a słupem:
- na dole 50 mm,
- u góry 75 mm.
Umożliwiają:
- zabetonowanie słupa w kielichu,
- skorygowanie niedokładności w
usytuowaniu stopy w stosunku do siatki
słupów.
A
awy fundamentowe A
awy ceglane  zastosowanie:
" pod budynki murowane o 3-4 kondygnacjach,
- stosowane do przeniesienia na podłoże gruntowe obciążeń równomiernie
rozłożonych od ścian budynku, " posadowienie powyżej poziomu wody gruntowej,
- kształt i proporcje zależą od zastosowanego materiału: " podłoże jednorodne o dopuszczalnym nacisku e"0,2MPa,
" kształt schodkowy o wymiarach uwarunkowanych rodzajem zastosowanej zaprawy
(h - wysokość i s - odsadzka).
tylko cegła pełna
dobrze wypalona
3
A
awy betonowe  zastosowanie:
A
awy żelbetowe  zastosowanie:
" gdy z obliczeń wynika konieczność stosowania ławy ceglanej o więcej niż czterech
odsadzkach,
- przy dużym obciążeniu osiowym i dużych
" gdy spód fundamentu znajduje się poniżej poziomu wody gruntowej. mimośrodach,
- gdy zastosowanie ław betonowych,
z uwagi na ich rozmiary jest nieekonomiczne,
- gdy podstawa fundamentu znajduje się poniżej
poziomu wód gruntowych.
Zbrojenie konstrukcyjne podłużne
4#12 20mm, w obrysie ściany obciążającej,
połączone strzemionami #6mm, co 40cm.
Chroni ławy przed pęknięciami
spowodowanymi nierównomiernym
osiadaniem i skurczem betonu.
A
awy prefabrykowane
Wyjątek  zbrojenie podłużne ławy fundamentowej
- krótkie 30 50 cm odcinki ław ciągłych, układane na podsypce z piasku lub betonu,
- eliminują konieczność wykonania deskowania - przyspieszają wykonawstwo,
- brak monolityczności (możliwość nierównomiernego osiadania budowli) częściowo
eliminuje wykonanie monolitycznego wieńca żelbetowego na wierzchu ławy.
Belki fundamentowe  zastosowanie: A
AWA FUNDAMENTOWA to nie jest BELKA FUNDAMENTOWA !
- pod rzędy słupów, gdy rozstaw osiowy między nimi <5m (nieracjonalne jest
wykonywanie stóp fundamentowych oddzielnie dla każdego słupa),
- gdy intensywność obciążeń działających na pojedyncze stopy jest duża,
a podłoże budowlane cechuje się małą nośnością bądz
różnorodnym
uwarstwieniem - nierównomierne osiadanie.
Z uwagi na charakter pracy belki fundamentowe to zawsze konstrukcje żelbetowe
4
Ruszty fundamentowe
układ wzajemnie przenikających się ław fundamentowych o sztywnych połączeniach
- wysokość rusztu h=1/15  1/20 rozpiętości
- w przypadku dużej intensywności obciążeń dla poszczególnych słupów,
- występowania słabych gruntów bądz
o różnorodnym uwarstwieniu,
- gdy należy zwiększyć sztywność fundamentu  w celu zapewnienia równomiernego
osiadania.
Płyty fundamentowe  zastosowanie:
Płyty fundamentowe  rodzaje:
- gdy ogólna powierzchnia ław, belek czy stóp wypada tak duża, że opłacalne jeżeli rozstaw słupów d"6m zaleca się
zaprojektowanie płyty płaskiej,
jest połączenie tych elementów w całość,
- gdy grunt pod fundamentem jest słaby bądz
niejednorodny i wymagane jest
zapewnienie sztywności ograniczające nierównomierne osiadania budynku,
grubość płyty płaskiej można zmniejszyć
poprzez miejscowe pogrubienia
- gdy obciążenie fundamentu - przy
w obrębie oparcia słupów
małym dopuszczalnym nacisku
na grunt 0,08  0,12MPa -
wymaga zastosowania
fundamentu o powierzchni
przy większych obciążeniach i słupach
podstawy równej obrysowi
rozstawionych >6m projektujemy stropy
powierzchni budynku bądz

płytowo-żebrowe
większej,
- gdy podziemia budynku znajdują
się poniżej zwierciadła wód
gruntowych (wymagana izolacja
wodoszczelna części podziemnej).
Skrzynie fundamentowe
układ składający się dwóch płyt żelbetowych (górnej i dolnej) połączonych monolitycznie
ścianami podłużnymi i poprzecznymi.
- cechują się bardzo dużą sztywnością,
- stosowane są pod budynki wysokie
przekazujące bardzo duże i nierównomierne
obciążenia,
- zalecane na terenach górniczych.
5
skrzynia otwarta skrzynia zamknięta
skrzynia
dołem i górą
zamknięta dołem
na dole ruszt  u góry wieniec
na dole płyta
płyta fundamentowa
fundamentowa u góry Fundamenty pośrednie
płyta stropowa
fundament
skrzyniowy
posadowiony poniżej
poziomu zwierciadła
wody gruntowej
Fundamenty pośrednie Pale  zastosowanie:
przejmują obciążenia z budynku
- gdy w poziomie posadowienia zalega grunt nie nadający się do posadowienia
i przekazują je na głębiej położone
bezpośredniego,
warstwy gruntu nośnego.
- gdy budowla narażona jest na możliwość powstania zsuwu (pale zwiększają opór
gruntu na ścinanie),
Stosujemy je gdy:
- gdy fundamenty są ograniczone w planie ze względu na urządzenia podziemne,
- nośne warstwy podłoża zalegają
na dużych głębokościach (wykonanie
- gdy fundamenty maszyn należy związać z głębszymi warstwami podłoża
do nich otwartego wykopu jest
(w celu zmniejszenia drgań w strefie przypowierzchniowej),
niemożliwe bądz
nieopłacalne)
- zachodzi konieczność wzmocnienia
- gdy zachodzi konieczność zagęszczenia podłoża.
istniejących fundamentów (eliminacja
nierównomiernych osiadań)
- wykonywanie robót fundamentowych
Siły działające na pal:
ma się odbywać pod wodą.
Pal przekazuje obciążenie z fundamentu przez reakcję
w podstawie i przez opór tarcia pobocznicy o grunt
I. Pale
lub opór ścinania gruntu w otoczeniu pobocznicy.
II. Studnie
III. Kesony
IV. Ściany szczelinowe
Podział pali pod względem pracy statycznej:
normalne (pośrednie) - nośność w równy stopniu zależy od oporu gruntu
zawieszone (wiszące) - nośność zależy prawie wyłącznie
pod ostrzem, jak i od oporu tarcia wzdłuż pobocznicy pala.
od oporu tarcia gruntu wzdłuż pobocznicy pala
Pale tego typu najczęściej występują w praktyce budowlanej.
Długość takich pali powinna być 2-3 razy większa od szerokości rusztu.
stojące (słupowe) - nośność zależy od oporu pod ostrzem pala,
np. przy posadowieniu na skale
6
Podział pali z uwagi na materiał, z którego są wykonane:
Podział pali ze względu na długość:
krótkie (l d" 6 m)
drewniane stalowe betonowe żelbetowe
długości normalnej (6 < l d" 25 m)
najbardziej rozpowszechnione w praktyce są pale betonowe i żelbetowe.
długie (l > 25 m)
Podział pali ze względu na średnicę:
małośrednicowe (mikropale Ć = 7,5 - 20 cm)
normalnośrednicowe (Ć = 20 - 60 cm)
wielkośrednicowe (Ć > 60 cm)
Podział pali ze względu na technologię:
1) pale przemieszczeniowe (wbijane, wkręcane lub wciskane)
a) prefabrykowane
b) formowane w gruncie z wykorzystaniem rur osłonowych
c) formowane w gruncie bez wykorzystania rur osłonowych
2) pale wiercone
a) bez wykorzystania rur osłonowych
b) w rurach osłonowych
Pale przemieszczeniowe - prefabrykowane
Przygotowywane w zakładach
prefabrykacji i przywożone na plac
budowy jako gotowe do użycia.
Instalowanie pali odbywa się za pomocą
kafarów spalinowych lub hydraulicznych.
Nośność pali to 200 - 1800kN
- pale o pełnej długości (pod nowe obiekty)
- pale odcinkowe (np. MEGA  do
zabezpieczania obiektów zabytkowych)
Franki
Pale przemieszczeniowe formowane w gruncie
z wykorzystaniem rur osłonowych:
np. Franki; Simplex; Vibrex, Vibro-Fundex
Nośność pali to 500 - 1500kN
a) do ustawionej rury wrzuca się beton (tworzy tzw. korek wys. 0,7 1,2m), który w
trakcie wbijania w grunt młotem pociąga za sobą rurę,
b) po osiągnięciu wymaganej głębokości wybija się korek z zawieszonej rury
(tworzy się poszerzona podstawa pala),
c) wstawiamy zbrojenie i betonujemy otwór z jednoczesnym podciąganiem rury (duża
masa młota dociska mocno beton do gruntu dając dobre wzajemne powiązanie i
dużą nośność pali).
7
Simplex
Pale przemieszczeniowe formowane w gruncie
bez wykorzystania rur osłonowych:
np. ATLAS; SDP
Nośność pali do 2500kN
a) za pomocą kafara wbijamy w grunt rurę zakończoną otwieranym ostrzem,
b) po wbiciu rury na wymaganą głębokość, wtłaczamy beton do wnętrza jednocześnie
ubijając go (powoduje to otwarcie ostrza) i stopniowo wyciągamy rurę.
SDP
Pale wiercone z wykorzystaniem rur osłonowych
(starsza technologia):
1. wkręcenie w grunt stalowej tuby ze specjalną głowica powodującą rozepchanie
gruntu na boki w trakcie wiercenia,
a) zapuszczanie rury wiertniczej w grunt z jednoczesnym wydobywaniem urobku z jej
2. po osiągnięciu żądanej głębokości pompuje się mieszankę betonową
wnętrza,
pod ciśnieniem z jednoczesnym ponoszeniem wiertła i obrotach w prawą
b)wykonanie betonowej stopy pala (korka) po zapuszczeniu rury do warstwy
stronę,
gruntu nośnego,
3. po zakończeniu betonowania do świeżej mieszanki wprowadza się
zbrojenie.
c) betonowanie trzonu pala warstwami z jednoczesnym obracaniem
i podciąganiem rury wiertniczej.
Wiertło składa się z trzech części:
- dolnej - uzwojenia, ułatwiającego
penetrację gruntu i zakończonego np.
ostrzem traconym.
Straussa,
- środkowej - głowicy rozpychającej
Wolfholtza
grunt w trakcie wiercenia i
wyciągania wiertła,
Nośność:
- górnej - stalowej tuby stanowiącej
400 600 kN
rdzeń wiertła.
Pale CFA (Continuous Flight Auger) w Polsce FSC (Formowane Świdrem Ciągłym)
Pale wiercone - bez wykorzystania rur osłonowych:
1. pogrążanie świdra ruchem obrotowym na żądaną głębokość,
np. CFA; STARSOL; PCS LAMBDA; SOILEX; OMEGA; CG OMEGA
2. po jej osiągnięciu do świdra wpompowuję się mieszankę betonową, która działając
długość maksymalna: 30 m nośność: do 2000kN pod ciśnieniem wypycha ostrze tracone szczelnie zamykające rdzeń świdra,
3. podczas podnoszenia świdra beton pod ciśnieniem dokładnie wypełnia trzon
Bezwibracyjne wykonanie pozwala zastosować tego typu pale
pala (uzyskujemy bardzo dobry kontakt pala z gruntem na pobocznicy),
w pobliżu istniejących budynków.
4. po zakończeniu betonowania wprowadza się zbrojenie wykonane wcześniej
w zakładzie prefabrykacji.
8
Studnie fundamentowe Studnie fundamentowe  zastosowanie:
wykonuje się najczęściej z prefabrykowanych kręgów betonowych
" gdy nie ma możliwości posadowienia
lub żelbetowych łączonych między sobą stalowymi nakładkami.
bezpośredniego ze względu na słabe
podłoże,
Dolny element zakończony jest ostrzem  tzw. nożem.
" gdy grunt nośny zalega na maksymalnej
Grunt wydobywany jest z wnętrza studni na bieżąco i w miarę jej zagłębiania
głębokości wynoszącej 15 m (najczęściej
dokładane są kolejne elementy.
głębokości nie przekraczają 8-10 m).
Po dotarciu noża do warstwy nośnej wnętrze studni wypełnia się betonem
lub gruzobetonem.
Keson fundamentowy
wykonuje się najczęściej w formie
żelbetowej skrzyni bez dna,
a następnie holuje w miejsce
Keson zagłębia się
wykonania fundamentu i zatapia.
w wyniku
usuwania gruntu,
Po ułożeniu kesonu na dnie do jego
oraz jednoczesnego
wnętrza wtłaczane jest powietrze
wykonywania na nim
wypierające wodę, dzięki czemu
konstrukcji fundamentu.
wewnątrz kesonu tworzy się sucha
komora, umożliwiająca pracę
Gdy keson zagłębi się
robotnikom.
na wymaganą
głębokość robotnicy
Ich zadaniem jest odspajanie gruntu
opuszczają
i podawanie go do szybu rurowego,
jego wnętrze,
którym jest wywożony na zewnątrz.
które jest następnie
zabetonowywane.
Na górze szybu znajdują się
hermetyczne śluzy umożliwiające
dojście robotników, transport
narzędzi i materiałów oraz
usuwanie wydobytego gruntu
z wnętrza kesonu.
Ścianki szczelinowe Ścianki szczelinowe
betonowe lub żelbetowe konstrukcje formowane w gruncie w wykonanych Powszechnie stosowane ściany mają grubości 60 i 80 cm
wcześniej szczelinach, zabezpieczonych zawiesinami tiksotropowymi w celu oraz sekcje długości od 5 do 7 m.
zapewnienia stateczności szczelinowego wykopu.
Technika wykonania ścian szczelinowych umożliwia ich instalowanie bezpośrednio
Zawiesiny te są mieszaninami iłu (najczęściej bentonitu) z wodą i dodatkami przy istniejącym fundamencie i zagłębienie poniżej poziomu jego stopy
aktywującymi. lub podpierających go pali.
Poszczególne
sekcje są
oddzielnie
wycinane
w gruncie
i betonowane.
9
Ścianki szczelinowe
Fundamenty  izolacje i odwodnienie
Sekcję betonuje się od razu po zakończeniu głębienia i wstawieniu szkieletu
zbrojeniowego.
Ściany szczelinowe generalnie stosuje się w przypadku działania na podłoże
gruntowe dużych obciążeń pionowych i bocznych
Izolacje typu lekkiego Izolacje typu średniego
Zadanie: zamknięcie porów w wierzchniej warstwie ściany Zastosowanie:
- posadowienie na gruntach słabo przepuszczalnych (glina, iły)
Zastosowanie: Szybkie odprowadzenie wody opadowej
- posadowienie na gruntach przepuszczalnych (żwir, piasek)
Szybkie odprowadzenie wody opadowej - niski poziom wód gruntowych
Brak zagrożenia działaniem wody pod ciśnieniem
- niski poziom wód gruntowych
Brak zagrożenia działaniem wody pod ciśnieniem Jeżeli istnieje możliwość długotrwałego działania wody zawieszonej pod
ciśnieniem, izolację typu średniego można stosować tylko pod warunkiem
Jeżeli istnieje możliwość krótkotrwałego (sezonowego) działania wody wykonania drenażu zapewniającego odprowadzenie wód opadowych.
zawieszonej pod ciśnieniem, izolację typu lekkiego można stosować tylko pod
warunkiem wykonania drenażu zapewniającego odprowadzenie wód opadowych.
Materiały:
- dwie warstwy papy bitumicznej lub folii sklejonych lepikami i pokrytych
Materiały: powłoką ochronną,
- kilkuwarstwowe powłoki bitumiczne nakładane na zimno lub na gorąco, - dwie warstwy masy bitumiczno-polimerowej (w pierwszą warstwę
- szczelne tynki, wtapia się tkaninę zbrojącą z włókna szklanego).
- uszczelniające wyprawy powłokowe.
Izolacje typu ciężkiego
Zastosowanie:
- wysoki poziom wód gruntowych
Parcie hydrostatyczne wody na fundament i ścianę fundamentową
- długotrwałe działanie wody zawieszonej pod ciśnieniem
Z uwagi na brak efektywnego odprowadzenia wody w głąb gruntu
Wanna wodoszczelna
Uzyskiwana przez wylanie pływy fundamentowej połączonej monolitycznie ze
ścianami fundamentowymi oraz ułożenie od zewnątrz (pod płytą fundamentową i
po zewnętrznej stronie ścian) izolacji z trzech warstw papy lub folii.
Wanna wewnętrzna z betonu szczelnego i dwóch warstw masy bitumiczno-
polimerowej z wtopioną siatką zbrojącą.
10
DRENAŻ
DRENAŻ
OPASKOWY
OPASKOWY
I
POWIERZCHNIOWY
Układanie izolacji dla budynków niepodpiwniczonych Układanie izolacji dla budynków niepodpiwniczonych
" Grunty przepuszczalne " Grunty nieprzepuszczalne
" Poziom wody gruntowej poniżej poziomu posadowienia " Poziom wody gruntowej poniżej poziomu posadowienia
1  poziom terenu
2  ława fundamentowa
1  poziom terenu
3  ściana fundamentowa
2  ława fundamentowa
4  izolacja pozioma
3  ściana fundamentowa
5  izolacja pionowa
4  izolacja pozioma
6  zasypka wykopu fundamentowego
5  izolacja pionowa
9  poziom wody zawieszonej
11  opaska chodnikowa
11  opaska chodnikowa
12  warstwy konstrukcyjne podłogi
12  warstwy konstrukcyjne podłogi
Układanie izolacji dla budynków niepodpiwniczonych Układanie izolacji dla budynków niepodpiwniczonych
" Grunty nieprzepuszczalne " Grunty nawodnione o zwierciadle wody gruntowej powyżej poziomu
" Poziom wody gruntowej poniżej poziomu posadowienia posadowienia
" Zastosowanie drenażu opaskowego
1  poziom terenu
2  ława fundamentowa
1  poziom terenu
3  ściana fundamentowa
2  ława fundamentowa
4  izolacja pozioma
3  ściana fundamentowa
5  izolacja pionowa
4  izolacja pozioma
6  zasypka wykopu fundamentowego
5  izolacja pionowa
7  drenaż opaskowy
8  izolacja podposadzkowa
9  poziom wody zawieszonej
10  poziom wody gruntowej
11  opaska chodnikowa
11  opaska chodnikowa
12  warstwy konstrukcyjne podłogi
12  warstwy konstrukcyjne podłogi
11
Układanie izolacji dla budynków podpiwniczonych Układanie izolacji dla budynków podpiwniczonych
" Strop podziemia znajduje się na nad terenem na wysokości < 40 cm " Strop podziemia znajduje się na nad terenem na wysokości e" 40 cm
1  izolacja pozioma dolna
2  izolacja pozioma górna
1  izolacja pozioma dolna
4  izolacja pionowa
2  izolacja pozioma górna
4  izolacja pionowa
Układanie izolacji dla budynków podpiwniczonych
" Strop podziemia znajduje się na poziomie terenu
1  izolacja pozioma dolna
2  izolacja pozioma górna
3  izolacja pozioma górna
4  izolacja pionowa
12