FUNDAMENTY
Fundament: nazywamy ta część budowli, która przekazuje obciążenia i odkształcenia konstrukcji na podłoże gruntowe.
Stopy fundamentowe: prostokątne, schodkowe, trapezowe
Wykonywanie: betonowe, monolityczne
Pole podstawy: F=B*L
b)monolitycznej: h=(0,3 do 0,5)*(l-as) ; alfa 45'
gdzie:
l - dłuższy bok podstawy stopy
as - odpowiadający wymiar słupa
alfa - kąt rozchodzących się naprężeń ściskających
Stopy betowe: stosuje się gdy w stopie nie występuje zginanie, najlepiej pracują na ścinanie, jeżeli pojawi się zginanie to tak małe, że sam beton przejmie naprężenia rozciągające. Wysokość musi być tak dobrana aby nie wystąpiło niebezpieczeństwo przebicia.
Przyjęcie wymiarów stopy:
- pole podstawy stopy F=B*L
Ustala się metodą przybliżeń, wynika to stąd, że wartości oporu granicznego podłoża QfNB oraz QfNL zależą od wymiarów podstawy fundamentów. Ważnym kryterium przy doborze wymiarów stopy jest wartość naprężeń w gruncie. Wstępnie dla ogólnie występujących gruntów (piasek, pospółka, żwir) przyjmuje się q=N+G/B*L <= 0,250 do 0,350 MPa
Wysokość stopy: przyjmuje się ze względu na:
- ekonomiczne zużycie materiałów
- długość zakotwienia zbrojenia słupa
- przebicie
Zalecana wysokośc stopy: h>=0,75(l-as) ; alfa 30'
Stopy monolityczne żelb: połączonych ze słupami wysokość stopy nie może być mniejsza niż wymagana długość zakotwienia prętów podłużnych zbrojenia głównego słupa.
Stopy zbroi się siatką z prętów prostych, oczka siatki 10 do 25cm, min fi 10mm, minimalna grubość otulenia 0,75mm gdy nie ma podbetonu, 0,40mm gdy jest podbetonu. Ls- długość zakładu prętów.
Obliczanie żelbetowych stóp: Metodą wydzielonych wsporników trapezowych: następujące założenia:
- stopa dzielona jest w planie na 4 trapezy
- trapezy traktuje się jako wsporniki zamocowane w przekrojach przechodzących przez: słup w odległości 0,15 as od krawędzi przekroju alfa-alfa, krawędź odsadzek (przekrój beta-beta)
Stopy obciążone osiowo: obliczanie zbrojenia na zginanie. Przyjmuje się równomierny rozkład odporu gruntu pod całą powierzchnię stopy qr=Nsd/B*L
Nsd- obliczeniowa siła podłużna
Trapezy ABCD lub DCEF są utwierdzone w odległości 0,15 as od krawędzi słupa i obciążone odporem gruntu. Działa na nie siła wypadkowa Q, która powoduje moment na krawędzi słupa.
Siła wypadkowa Q= pole trapezu * odpór gruntu:
Q1=((B+0,7*asb)*C1)/2*qr, Q2=((L+0,7*asl)*C2)/2*qr,
Potrzebne pole przekroju zbrojenia dla poszczególnych kierunków obliczamy:
Ps1=M1/fyd*0,9d rozkładamy równolegle po boku L
Ps2=M2/fyd*0,9d rozkładamy równolegle po boku B
PODSUMOWANIE:
Metoda wsporników trapezowych: złożenia, obciążenia osiowe
Q1=pole trapezu*qr (odpór gruntu)
Q2
M1=Q1*e1
M2=Q2*e2
As1=M1/fyd*0,9d
As2=M2/fyd*0,9d
Obliczanie przekroju zbrojenia stop mimośrodowo obciążonych:
- na trapez ABCD działa średni odpór gruntu qr=0,5(qr,max+qr,kr)
- na trapez DCEF działa średni odpór gruntu qr=0,5(qr,max+qr,min)
- dla wyznaczenia momentu M=Q*e
Mimośród: przesunięcie słupa względem osi środkowej fundamentu pozwala zmniejszyć a nawet wyeliminować mimośród. Można wtedy uniknąć rozciągania pod fundamentem Mr=M+H*h, Mr=M+H*h-Nr*e
Przebicie:
Nośność na przebicie należy sprawdzać w przekrojach ukośnych nachylonych pod kątem nie mniejszym niż 45' do poziomu płaszczyzny zbrojenia od krawędzi powierzchni, na którą działa obliczeniowa siła Nsd.
Elementy niezbrojone na przebicie oblicza się: Nsd-(g+q)*A<=Nrd*fctd*mip*d
A-pole powierzchni odciętej przekrojami przebicia
g+q-obciążenie równomierne
mip-średnia arytmetyczna obwodów powierzchni na którą działa siła i powierzchni postającej przy założeniu rozkładu sił pod kątem 45'
d-wysokość użyteczna
Lokalizacja przekrojów przebicia: o przekroju stopy fundamentowej decyduje wykonanie sprawdzenia warunku minimalnego pola przekroju zbrojenia podłużnego:
As1,min=0,0013bd
As2,min=0,26*fctm/fyd*bd
Stopy kielichowe: kształtowanie:
- min głębokość ścian kielicha hk=1,2 asl
- szerokość kielicha c>=0,75 oraz 20cm
- wymiary kielicha większe od wymiarów słupa o Lo do 15cm przy ciężkich stopach od 15 do 25cm
- odległość od spodu kielicha do spodu fundamentu min. 20cm
Zbrojenie ścianek kielicha oblicza się na: obciążenie eksploatacyjne (z obliczeniami statycznymi), obciążenie montażowe. Sigma=T/F+M/W; F- pole docisku słupa do kielicha, W-wskaźnik wytrzymałości tego przekroju
Schemat obliczeniowy kielicha stopy: u góry kielicha panuje pozioma siła rozciągająca T, która powoduje rozciąganie dwóch równoległych ścian kielucha. Siła As2 musi być przeniesiona przez zbrojenie poziome (w postaci ramek zamkniętych).
Siła pozioma T=(2M/3hk)+H, As1=T/2*fyd
Zbrojenie pionowe kielicha: oblicza się na :
- moment eksploatacyjny
- moment od obciążeń powstałych przy montażu:
a)uderzenie w czasie pracy dźwigu Malfa,alfa=G*hk
b)parcie wiatru Malfa,alfa=W*0,5(l+h alfa)
c) oparcie boczne słupa Malfa,alfa=(0,25 do 0,5)*G*(0,5*l+hk)
l-wysokość słupa, G-ciężar słupa, W-wypadkowa siła od wiatru
Pole zbrojenia jednego kielicha: As2= Malfa,alfa/e*fyd
Zbrojenie pionowe: min fi 12mm, max rozstaw co 30cm
Zbrojenie poziome: min fi 10mm