P1010764 (2)

3

FUNDAMENTY

Żelbet dzięki swej dużcjsztywnośd przy zginaniu oraz wielkiej odporności na wilgoć jest obecnie głównym materiałem konstrukcyjnym, używanym do budowy fundamentów dla różnych rodzajów budowli.

Przed projektowaniem fundamentów żelbetowych należy zbadać rodzaj gruntu oraz jego własności fizyczne i chemiczne, co ma duże znaczenie dla podjęcia decyzji przy wyborze cementu i sposobu fundamentowania.

Powierzchnie podstawy fundamentu oblicza się w zależności od obciążenia przekazywanego na fundament oraz od jego ciężaru i dopuszczalnego nacisku na grunt.

Fundamenty żelbetowe płaskiego posadowienia można podzielić na trzy zasadnicze

iny

1)    odrębne stopy fundamentowe pod słupy,

2)    pasma fundamentowe pod rzędami słupów lub pod ścianami,, tak, zwane ławy fundamentowe,

3)    masywne płyty fundamentowe wykonane pod całą budowle..

3.1. STOPY FUNDAMENTOWE

Odrębne stopy żelbetowe pracują na zginanie i przebicie. Przy osiowym obciążeniu nadajemy podstawie stopy kształt kwadratowy, pomimo że słup posiada kształt prostokątny lub okrągły, a to ze względu na efekt oszczędnościowy i statyczny. Stopy prostokątne stosuje się przy ewentualnym braku miejsca lub przy działaniu na słup znacznych momentów. Stopy projektujemy tak, że u dołu ściany pionowe mają zwykłe wysokość od 15 do 20 cm, na szerokość deski. Wyżej stopy są zbliżone tworząc ostrosłup ścięty lub schodki. Wierzch stopy powinien mieć większe wymiary niż przekrój słupa, zwykle po 5 cm z każdej strony dla oparcia deskowania.

Podczas betonowania najpierw wykonuje się stopy, po należytym stwardnieniu betonu przystępuje się do betonowania słupów.

Powiązania słupów ze stopami dokonuje się za pomocą krótkich prętów wypuszczonych ze stopy. Długość prętów uwarunkowana jest dostateczną ich przyczepnością. Jeżeli wysokość stopy jest mniejsza od wymaganej długości zakotwienia prętów, wtedy należ)’ zmniejszyć średnicę prętów przy powiększeniu ich liczby. Gdy liczba prętów wynosi nie więcej niż cztery z każdej strony, wówczas pręty wypuszczone ze stopy zakończa się na jednym poziomie, przy większej liczbie na dwóch lob trzech poziomach.

Stopy zbroi się siatką składającą się z prostych prętów. Średnice prętów i ich odstępy przyjmuje się zgodnie z obliczeniami. Zaleca się, by średnice prętów nie były mniejsze niż 010 mm. a rozstaw prętów należy przyjmować w granicach od 10 do 30 cm. Natomiast gdy rozstaw prętów przekracza 1/4 wysokości użytecznej stopy, należy sprawdzić naprężenia przyczepności.

Dla gruntów o normalnej wilgotności przyjmuje się warstwę betonu, otulającą zbrojenie o grubości minimum 5 cm. Jeżeli grunt jest wilgotny, to dajemy pod stopę podłoże betonowe grubości około JO cm i wtedy warstwa otulająca zbrojenie może wynosić 3 cm. Z reguły pod wszystkimi fundamentami żelbetowymi powinno się umieszczać podłoże betonowe, którego zadaniem jest wyrównanie niedokładności wykopu oraz ochrona wkładek przed wilgocią. Beton podłoża powinien być dostatecznie ..tłusty". Dla stóp fundamentowych żelbetowych zaleca się stosowanie betonu marki >B 100.

3.2. WYMIAROWANIE STÓP FUNDAMENTOWYCH WEDŁUG METODY LEBELLA

W praktyce przyjął się na ogół zwyczaj, że przy stopach kwadratowych lub prostokątnych dzieli się ją w rzucie po przekątnych na cztery części i rozpatruje jako oddzielne wsporniki trapezowe utwierdzone na krawędziach słupa. Zasada wymiarowania stóp fundamentowych wg metody wyodrębnionych wsporników zostanie podana dość obszernie w dalszej części niniejszego rozdziału, na wstępie zaś zostanie również dokładniej omówiona metoda Lebella.

Przy metodzie wyodrębnionych wsporników nie uwzględnia się dwukierunkowej pracy fundamentu oraz pomija się zaburzenia, jakie powstają w pobliżu oporowego działania siły przekazywanej przez słup na stopę i nie ujmuje się rzeczywistego rozkładu naprężeń w stopie. Wprawdzie ścisłe ujęcie pracy stopy fundamentowej, oparte na teorii sprężystości, nastręcza wiele trudności i w związku z tym istnieje szereg metod, które usiłują w sposób przybliżony określić bardziej dokładną pracę stopy. Do metod tych należy zaliczyć pracę opublikowaną w 1936 r. przez prof. Lebella, opracowaną na podstawie doświadczeń laboratoryjnych Instytutu Technicznego Budownictwa Paryżu. W badaniach przeprowadzonych dla stóp o wysokości obliczeniowej większej od (h — oJ/4 stwierdzono, że zniszczenie stóp spowodowane było przekroczeniem granicy plastyczności stali, lecz nie stwierdzono, by zniszczenie nastąpiło skutkiem przekroczenia wytrzymałości betonu na ścinanie lub przebicie. Zaobserwowano też, że dla podanej wyżej zależności obliczeniowej wysokości stopy można przyjąć liniowy rozkład odporu gruntu.

3.2.1. Stopy obciążone osiowo

W założeniu przyjęto, że obciążenie przekazywane na słup o przekroju kwadratowym i o kwadratowej stopie rozkłada się na grunt równomiernie za pośrednictwem myślowo wyodrębnionych pochyłych elementów, które schodzą się w środku podobieństwa D (rys. 3.1 i 3.2).

Siła wyodrębnionego takiego jednego elementu dD, działająca na powierzchnię podstawy stopy dxdy będzie się rozkładała na składową poziomą dZ i pionową dN, które można wyrazić

N

dN == -j- dxdy,

I    r Nr .

dZ=dN — - _iir dxdy.

H|> O flljp

U Konstrukcje betonowe