Wymiarowanie sztywnych ław i stóp fundamentowych

Transkrypt

1 Wymiarowanie sztywnych ław i stóp fundamentowych

2 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 q max, 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 i wyjątkowymi), obowiązują wartości obliczeniowe sił.

3 I II I III I II I III Schemat do wymiarowania ławy: a - ława betonowa, b - ława żelbetowa

4 N II r =1747,91 kn e rl =0,32 0,45 0,31 e rb =0,24 Q f oś obojętna q r min = 0 C C' C < 0,5 C' Położenie osi obojętnej i bryła jednostkowych oddziaływań podłoża

5 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 ρ mniejszych od ρ min = 0,15% jest sygnałem do zmiany parametrów fundamentu lub zaprojektowania fundamentu betonowego niezbrojonego.

6 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 ξ eff << ξ eff,lim. 7. W sztywnych ławach i stopach najlepiej współpracują z betonem pręty o średnicach ok mm, co 10-30cm.

7 8. Zbrojeniem głównym ławy pod sztywną ścianą nośną są pręty poprzeczne, spięte podłużnymi prętami rozdzielczymi oraz konstrukcyjny wieniec podłużny wraz ze strzemionami konstrukcyjnymi. Podłużne pręty rozdzielcze spinają pręty poprzeczne przez co przenoszenie ewentualnych lokalnych przeciążeń następuje na kilka sąsiednich prętów poprzecznych i zapewniona jest ich współpraca. Pręty podłużne przenoszą też naprężenia od skurczu betonu.

8 9. W uzasadnionych przypadkach można różnicować ilość zbrojenia (długość prętów) wzdłuż danego boku fundamentu, jeśli wytężenie z jednej strony ściany lub słupa jest we wszystkich schematach obciążeń większe niż z drugiej strony. Zbrojenie stopy w kierunku podłużnym jest z reguły większe niż w kierunku poprzecznym. 10. Powyższe zasady nie dotyczą ław szeregowych, rusztów i płyt fundamentowych, gdzie jest zazwyczaj wielokrotnie więcej (większe rozpiętości, obciążenie skupione, skurcz własny betonu, złożone układy obciążeń).

9 Zakres obliczeń 1. 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 w sytuacjach regulowanych normą można odstąpić od sprawdzania tych warunków).

10 Fundamenty pośrednie

11 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.

12 Obliczanie fundamentów pośrednich czynniki istotne w projektowaniu

13 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 tarcia na 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;

14 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,

15 FUNDEX VIBREX - 380, 440 mm, - 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 mm, CFA - wielkośrednicowe pale wiercone wykonywane w technologii ciśnieniowego betonowania ciągłego - 600, 800, 1000 mm

16 W ostatnich latach coraz szerzej stosowane są nowoczesne technologie oparte na iniekcji gruntów. Najbardziej rozpowszechnione spośród pali iniekcyjnych są pale wykonywane w technologii jetgrouting, tj. z zastosowaniem wysokociśnieniowej iniekcji strumieniowej oraz mikropale iniekcyjne.

17 Projektowanie fundamentów palowych

18 Fundamenty pośrednie pale fundamentowe

19 Nośność fundamentów palowych

20 Projektowanie fundamentów palowych

21 Obliczenia nośności pala

22 Krzywa osiadania pala pojedynczego

23

24 Nośność pali fundamentowych wg PN-83/B-02482

25