Wymiarowanie sztywnych ław i stóp

fundamentowych

Podstawowe zasady

1. Odpór podłoża przyjmuje się jako liniowy (dla ławy -trapez, dla stopy – graniastosłup o podstawie B x L ścięty płaszczyzną).

2. Projektowanie na stałą wartość qmax, która występuje tylko pod jednym z naroży fundamentu, jest zazwyczaj nieekonomiczne. Jedynie w przypadku występowania wielu zróżnicowanych schematów obciążeń lub „małych” nierównomierności odporu podłoża, to uproszczenie może być zasadne.

3. Wykorzystuje się najniekorzystniejsze kombinacje obciążeń (łącznie z obciążeniami zmiennymi iwyjątkowymi), obowiązują wartości obliczeniowe sił.

I

I

I IIII

III

II

II

Schemat do wymiarowania ławy: a - ława betonowa, b - ława żelbetowa

NIIr=1747,91 kN

Qf oś obojętnaq

r min= 0

C'

C < 0,5 C'

C

0,310,45erL=0,32

erB=0,24

Położenie osi obojętnej i bryła jednostkowych oddziaływańpodłoża

4. Można przyjąć, że ciężar własny fundamentu wylanego na lub w gruncie nie powoduje zwiększenia wytężenia Należy zatem uwzględnić fakt, że zasypka odsadzek fundamentu i jego ciężar własny są korzystne i redukują odpory gruntu brane do wymiarowania.

5. Stopień zbrojenia sztywnych ław i stóp jest niewielki, zazwyczaj rzędu 0,2-0,4%. Otrzymanie wartości ρmniejszych od ρmin = 0,15% jest sygnałem do zmiany parametrów fundamentu lub zaprojektowania fundamentu betonowego niezbrojonego.

6. Ławy i stopy fundamentowe są z reguły stosunkowo wysokie(krępe) w porównaniu np. do elementów konstrukcji wyższych kondygnacji, jak podciągi itp. Strefa ściskana w betonie ma mały zasięg ξeff << ξeff,lim .

7. W sztywnych ławach i stopach najlepiej współpracują z betonem pręty o średnicach ok. 12-20mm, co 10-30cm.

8. Zbrojeniem głównym ławy pod sztywną ścianą nośną sąpręty poprzeczne, spięte podłużnymi prętamirozdzielczymi oraz konstrukcyjny wieniec podłużny wraz ze strzemionami konstrukcyjnymi. Podłużne prętyrozdzielcze spinają pręty poprzeczne przez co przenoszenie ewentualnych lokalnych przeciążeń następujena kilka sąsiednich prętów poprzecznych i zapewniona jestich współpraca. Pręty podłużne przenoszą też naprężenia od skurczu betonu.

9. W uzasadnionych przypadkach można różnicować ilośćzbrojenia (długość prętów) wzdłuż danego boku fundamentu,jeśli wytężenie z jednej strony ściany lub słupa jest wewszystkich schematach obciążeń większe niż z drugiej strony.Zbrojenie stopy w kierunku podłużnym jest z reguły większeniż w kierunku poprzecznym.

10. Powyższe zasady nie dotyczą ław szeregowych, rusztów i płytfundamentowych, gdzie jest zazwyczaj wielokrotnie więcej (większe rozpiętości, obciążenie skupione, skurcz własny betonu, złożone układy obciążeń).

Zakres obliczeń1. Obliczenia w zakresie SGN obejmują zginanie (lub czyste

rozciąganie dla fundamentów „wysokich”) oraz ścinanie i przebicie.

2. Obliczenia w zakresie SGU obejmują ugięcia i odkształcenia, a także sprawdzenie ew. zarysowania (w zależności od liczby prętów, ich średnicy i agresywności środowiska – wsytuacjach regulowanych normą można odstąpić od sprawdzania tych warunków).

Fundamenty pośrednie

W razie zalegania warstwy nośnej na głębokości tak dużej, że dojście do niej otwartym wykopem staje się nieopłacalne, stosuje się następujące sposoby posadowienia pośredniego:

• posadowienie na palach,• posadowienie na studniach,• posadowienie na kesonach.

Najbardziej rozpowszechnione jest posadowienie na palach, gdzie element konstrukcyjny podstawy konstrukcji przekazuje obciążenie na grunt przez pale.

Obliczanie fundamentów pośrednich – czynniki istotne w projektowaniu

W zależności od warunków gruntowych i obciążenia dokonuje się wyboru jednego z rodzajów pali które dzielimy następująco:• według sposobu pracy: pale-słupy, które przekazują

obciążenia w zasadzie jedynie przez ostrze (podstawę pala) na warstwę nośną gruntu; pale zawieszone, przekazujące obciążenie przez siły tarciana pobocznicy pala;pale normalne (najczęściej występujące), przekazujące obciążenia przez siły tarcia na pobocznicy i siły normalne w podstawie pala;

• według rodzaju materiału: pale drewniane, betonowe, żelbetowe i stalowe;

• według sposobu wykonania: prefabrykowane, które jako gotowe elementy wprowadzane są w grunt oraz wykonane w gruncie, które z kolei dzielimy na wykonane z usuwaniem gruntu z otworu lub też bez usuwania gruntu, co powoduje zagęszczenie gruntów sypkich lub wypieranie gruntów spoistych z otoczenia pala. W pracach fundamentowych na potrzeby budownictwa ogólnego stosowane średnice pali wykonywanych w gruncie są następujące:pale Straussa - 300, 350, 400, 500 mm,pale Wolfsholza - 300, 350, 400 mm,pale Franki - 420, 520 mm,

FUNDEX - 380, 440 mm,VIBREX - 380, 410, 460, 510, 560, 610 mm.

Natomiast do posadowienia konstrukcji inżynierskich przekazujących znaczne obciążenia stosuje się pale wielkośrednicowe:Benoto - 600, 800, 890, 1000 mm,HW - 420-1500 mm,CFA - wielkośrednicowe pale wiercone wykonywane w technologii ciśnieniowego betonowania ciągłego

- 600, 800, 1000 mm

W ostatnich latach coraz szerzej stosowane sąnowoczesne technologie oparte na iniekcji gruntów. Najbardziej rozpowszechnione spośród pali iniekcyjnych są pale wykonywane w technologii „jet-grouting”, tj. z zastosowaniem wysokociśnieniowej iniekcji strumieniowej oraz mikropale iniekcyjne.

Projektowanie fundamentów palowych

Fundamenty pośrednie – pale fundamentowe

Nośność fundamentów palowych

Projektowanie fundamentów palowych

Obliczenia nośności pala

Krzywa osiadania pala pojedynczego

Nośność pali fundamentowych wg PN-83/B-02482