betonske konstrukcije 2 - osnovne akademske …-preporuka o dubini fundiranja i načinu...

Fundiranje zgradaFundiranje na gredama i ploči

BETONSKE KONSTRUKCIJE 2Osnovne akademske studije, V semestar

Prof dr Stanko Brčićemail: [email protected]

Departman za Tehničke nauke,GRAÐEVINARSTVO

Državni Univerzitet u Novom Pazaru

2014/15

Stanko Brčić Betonske konstrukcije 2


Sadržaj

1 Fundiranje zgradaOpšte napomene o fundiranju zgradaTrakasti temelji ispod zidovaTemelji samci ispd stubova

2 Fundiranje na gredama i pločiFundiranje na temeljnim gredamaTemeljni roštilj kao fundament zgradeFundiranje na temeljnoj ploči



Opšte napomene o fundiranju zgradaTrakasti temelji ispod zidovaTemelji samci ispd stubova

Sadržaj






Fundiranje zgrada

Opšte napomene o fundiranju zgrada

Temelji (fundamenti) su delovi konstrukcije ispod površine tlakoji prenose opterećenja sa konstrukcije na tloJedna od podloga u projektovanju zgrade je i GeomehaničkielaboratU tom elaboratu dati su relevantni podaci o tlu, pre svega

- sastav i struktura tla (slojevi tla, debljine slojeva i njihovekarakteristike)

- prisustvo vode u tlu, nivo podzemne vode- rezultati laboratorijskih ispitivanja tla i merenja in situ- preporuka o dubini fundiranja i načinu fundiranja- procena granične i dozvoljene nosivosti tla- pocena sleganja za navedena opterećenja i načine fundiranja




Fundiranje zgrada

Opšte napomene o fundiranju zgradaGeomehanički elaborat sadrži samo preporuke: odgovorniprojektant konstrukcije je odgovoran za izbor fundiranja i zausvojene podatke o tluNa osnovu dobijenih i analiziranih podloga, odgovorniprojektant usvaja dubinu fundiranjaPri tome se vodi računa raznim parametrima:

- opasnost od mraza- sastav i osobine tla- hidrogeološki slovi- osetljivost tla na promenu vlažnosti- dubina fundiranja susednih objekata




Fundiranje zgrada

Opšte napomene o fundiranju zgrada

Pri tome se vodi računa raznim parametrima (nastavak):- postojeće podzemne komunikacije i instalacije- veličina i priroda opterećenja- namena objekta- dubina erozije dna (ukoliko je objekat u reci - stub mosta)- . . .




Fundiranje zgrada

Opšte napomene o fundiranju zgradaTemelji su jedan od važnijih elemenata konstrukcije objekta,jer se preko temelja prenosi opterećenje na tloPri tome mora da bude obezbeđena ne samo stabilnostobjekta, već i stabilnost tlaDeformacija tla pri tome treba da bude u dozvoljenimgranicama, uslovljenim naponskim stanjem u konstrukcijiU principu, fundiranje (zgrade) može da bude

1 neposredno fundiranje2 posredno fundiranje




Fundiranje zgrada

Opšte napomene o fundiranju zgradaNeposredno fundiranje znači da se opterećenje neposrednoprenosi sa konstrukcije na tloNeposredno fundiranje može da bude

1 plitko fundiranje2 duboko fundiranje

Plitko fundiranje je slučaj kada se opterećenje sa konstrukcijeprenosi samo preko površi kojom se temelj oslanja na tlo -preko kontaktne površiDuboko fundiranje je slučaj kada se opterećenje, osim prekokontaktne površi između temelja i tla, prenosi još i prekobočnih strana




Fundiranje zgrada

Opšte napomene o fundiranju zgradaPod dubokim fundiranjem podrazumevaju se temelji, koj sezovu duboki temelji, čija je dubina četiri puta veća od njegoveširinePosredno fundiranje je slučaj kada se opterećenje konstrukcijeposredno prenosi na otpornije slojeve tla, koji se nalaze navećoj dubiniZa posredno prenošenje opterećenja sa konstrukcije na boljeslojeve tla koriste se

- šipovi- kesoni- bunari- dijafragme




Fundiranje zgrada

Opšte napomene o fundiranju zgrada: plitki temeljiPlitki temelji su temelji koji prenose opterećenje sa objekta natlo samo preko kontaktne površiPlitki temelji se primenjuju u fundiranju gotovo svih vrstaobjekataZavisno od vrste konstrukcije iznad temelja, kao i od veličineopterećenja i osobina tla, ima više vrsta plitkih temelja




Fundiranje zgrada

Opšte napomene o fundiranju zgrada: plitki temeljiOsnovne vrste plitkih temelja su

- masivni temeljitemelji samci- trakasti temeljitemelji nosači (kontragrede)- temeljni roštilji- temeljne ploče

Masivni temelji se primenjuju za fundiranje masivnihkonstrukcija, kao što su mostovski stubovi, betonske brane,fabrički dimnjaci, temelji velikih mašina, veliki spomenici, itdMasivni temelji se najčešće izvode od nearmiranog betona, aoblik zavisi od oblika konstrukcije iznad temelja




Fundiranje zgrada

Opšte napomene o fundiranju zgrada: plitki temeljiTemelji samci se primenjuju za fundiranje stubova industrijskihi arhitektonskih objekataMogu da se po nekad primenjuju i za fundiranje zidova, ako seiznad temelja samaca nalaze temljne grede na koje se oslanjajuzidoviTemelji samci se najčešće izvode od armiranog betona, alimože i od nearmiranog betona, a ređe od drugih materijala(opeka, lomljen kamen itd)Temelji samci mogu da se primene ukoliko je tlo ispod temeljaotporno i malo stišljivo, kao i ako su opterećenja koja seprenose na tlo relativno mala




Fundiranje zgrada

Opšte napomene o fundiranju zgrada: plitki temeljiTrakasti temelji se, po pravilu, predviđaju ispod zidovaAko je opterećenje duž zida (praktično) konstantno, kao i akoje tlo približno istih karakteristika duž zida, uslovi u svimpresecima biće isti i temeljna traka će da ima iste dimenzijeduž zidaSamo ako se oterećenje duž zida menja, ili ako su osobine tlapo dužini zida bitno različite, menjaće se i širina trakastogtemeljaKao materijal za trakaste temelje upotrebljava se armiranibeton, ali i beton, kao i lomljen kamen ili opeka




Fundiranje zgrada

Opšte napomene o fundiranju zgrada: plitki temelji

Temeljni nosači (kontragrede) primenjuju se ispod nizastubova, kao zajednički temelj za više stubova u nizuKod skeletnih (okvirnih) konstrukcija, pri velikim opterećenjimai relativno maloj otpornosti tla ispod temelja, mogu da sedobiju velike dimenzije temelja samacaU takvim slučajevima pojedinačni temelji samci za svaki odstubova mogu da budu na malim međusobnim rastojanjima, iličak mogu da se dodirujuTada se pojedinačni temelji ispod stubova zamenjuju sazajedničkom temeljnom gredom koja prima opterećenja od višestubova u nizu




Fundiranje zgrada

Opšte napomene o fundiranju zgrada: plitki temeljiKao materijal za temeljne kontragrede koristi se isključivo ABPoprečni presek temeljnih kontragreda je obrnuto T: gornjerebo kontragrede se naziva vrat, a donji deo je stopakontragredeTemeljne grede su međusobno paralelne, ali se međusobnopovezuju veznim AB gredama manjih dimenzija, koje običnonisu u kontaktu sa tlomVezne grede povezuju kontragrede u nivou vratova, da ukrutekontragrede, ali i da obezbede oslonac za AB podnu(podrumsku) ploču u nivou temelja




Fundiranje zgrada

Opšte napomene o fundiranju zgrada: plitki temeljiTemeljni roštilji primenjuju se kod skeletnih zgrada zafundiranje niza stubova u dva ortogonalna pravcaU svakom od ortogonalnih pravaca je jedna kontragreda, kojese međusobno ukrštaju ispod svakog stuba, tako da gredeformiraju ortogonalni roštiljOvakva temeljna konstrukcija primenjuje se kada je tlonedovljne optpornosti za nezavisne paralelne temeljne gredeTakođe, odnosno posebno kada se proceni da paralelni temeljninosači ne bi obezbedili potrebnu prostornu krutost i stabilnostobjekta s obzirom na moguća neravnomerna sleganja,primenjuju se temeljni roštilji




Fundiranje zgrada

Opšte napomene o fundiranju zgrada: plitki temeljiPoprečni presek temeljnih roštilja je, kao i kod kontragreda,obrnuto TTemeljne ploče primenjuju se kod zgrada kada je tlo relativnomale otpornosti, a pri tome su opterećenja relativno velikaU takvim slučajevima može da se dogodi da bi širine stopatemeljnih roštilja bile suviše široke, pa se onda usvaja ABtemeljna pločaTakođe, temeljne ploče se primenjuju kao temelji zgrada ilidrugih objekata sa prostorijama ispod nivoa podzemne vode,radi obezbeđivanja od podzemne vode, kao i radi smanjivanjaneravnomernih sleganja




Fundiranje zgrada

Opšte napomene o fundiranju zgrada: duboki temeljiDuboki temelji se primenjuju kada na tlo traba da se prenesuvelike horizontalne sile i/ili veliki momenti savijanjaSpecifičnost dubokih temelja je u tome što se opterćenje na tloprenosi i preko kontaktne horizontalne površi, kao i prekobočnih (vertikalnih) strana temeljaNeke konstrukcije, kao što su, npr. stubovi dalekovoda, ilistubovi vetrogeneratora, imaju relativno malu sopstvenutežinu, pa prema tome i malo vertikalno opterećenjePri tome, ovakve konstrukcije su izložene delovanjuhorizontalni sila (usled uticaja vetra) na relativno velikoj visini,pa su momenti savijanja veliki




Fundiranje zgrada

Opšte napomene o fundiranju zgrada: duboki temeljiPosledica je da težina plitkog temelja samca nije dovoljna daobezbedi stabilnost takvih konstrukcija, odn. da bi bilepotrebne velike dimenzije temelja samacaPovećanjem dubine temelja na račun smanjenja njegovihostalih dimenzija omogućava se aktiviranje otpora tla nabočnim stranama, čime se povećava efikasnost uklještenjatemelja u tlu, a time i stabilnost stubaZa izradu ovakvih temelja koristi se, uglavnom, nearmiranibeton




Fundiranje zgrada

Opšte napomene o fundiranju zgrada: temelji na šipovimaFundiranje na šipovima primenjuje se ako je tlo ispod temeljamale nosivosti do znatne dubine, pa je zamena tla neisplativaTakva su peskovita tla u rastresitom stanju, glinovita iprašinasta tla nepovoljne konzistencije, kao i veće naslagenasutog tla, itdŠipovi ispod temelja omogućavaju da se opterećenje sa objektaprenese na slojeve tla koji se nalaze na (relativno) velikoj dubiniIzvođenje fundiranja na šipovima zahteva specijalizovanuopremu, tako da fundiranje na šipovima može da bude(relativno) skupo




Fundiranje zgrada

Opšte napomene o fundiranju zgrada: temelji na dijafragmamaBetonske dijafragme su betonski zidovi, armirani ili nearmirani,izvedeni u tlu specijalnim postupcima uz primenu specijalneopremeAB dijafragme mogu da se upotrebe za rešavanje raznihprobema fundiranja, posebno u zgradarstvuAB dijafragme mogu da se projektuju i izvedu tako da se prvokoriste kao zaštita temeljne jame, a da istovremeno budu isastavni deo konstrukcije budućeg objektaTakođe mogu da se primenjuju u izvođenju raznih podzemnihkonstrukcija (podzemnih prolaza, komunikacija, tunela,. . . )




Fundiranje zgrada

Opšte napomene o fundiranju: temelji na bunarima i kesonimaFundiranje na bunarima primenjuje se za izradu temeljamostovskih stubova, posebno kada je potrebno da sekonstrukcijom temelja prođu slabo otporni slojevi tla većihdebljinaBunari mogu da se spuste do znatne dubine (čak i do 70m)Fundiranje na kesonima se primenjuje za još veća opterećenjanego u slučaju bunara, sa glavnom primenom kod temeljastubova mostova veliki raspona, ali i za razne druge teškekonstrukcije i za loše tloFundiranjem na bunarima ili na kesonima opterećenjekonstrukcije se prenosi na veće dubine tla, gde je otpornost tlavelika




Sadržaj






Fundiranje zgrada

Trakasti temelji ispod zidovaTrakasti temelji se, po pravilu, projektuju ispod zidova odopeke ili AB (osim ako se ceo objekat ne fundira na temeljnojploči)Glavna karakteristika, odn. preduslov za trakasti temelj je

- da je opterećenje konstantno duž zida- da je tlo ispod prihvatljivo istih karakteristika

U takvom slučaju posmatra se 1m dužine zida i temelja iusvaja se ista dimenzija temeljne trake duž zida




Fundiranje zgrada

Trakasti temelji ispod zidova




Fundiranje zgrada

Trakasti temelji ispod zidovaDimenzije trakastog temelja treba da se odrede tako da

1 pritisak na tlo ne bude veći od dozvoljenog za odgovarajuće tloispod temelja

2 dozvoljeni naponi u materijalu temelja ne budu prekoračeni

Pretpostavlja se da je raspodela pritisaka u kontaktnoj površinitemelja pravolinijskaPored toga, mora da bude obezbeđena sigurnost temelja protivpreturanja i klizanja




Fundiranje zgrada

Trakasti temelji ispod zidovaPosle usvajanja dubine fundiranja određuje se potrebna širinatemeljne trake prema opterećenju koje se prenosi na tlo idozvoljenom pritisku na tlo ispod temeljaPotrebna visina temelja se određuje u zavisnosti od vrstematerijala od kojeg se gradi temeljPosle usvojenih dimenzija temelja potrebno je da se proverikontaktni napon na tloTakođe, ako osim vertikalog opterećenja na zid deluje ihorizontalno, treba da se proveri stabilnost na preturanje i naklizanje




Fundiranje zgrada

Trakasti temelji ispod zidova - širina osnove temeljaPosmatra se 1m dužine zida i AB temelja, nepoznate širine B,na usvojenoj dubini fundiranja Df

Uslov ravnoteže vertikalnih sila glasi

P +G = Fσdop (1)

gde je- P . . . opterećenje koje se sa zida prenosi na temelj (merodavno

eksploataciono opterećenje: P = Pg + Pp)- G . . . težina temelja i tla iznad temelja- F . . . kontaktna površina temeljne stope (F = B × 1.0)- σdop . . . dozvoljeni pritisak na tlo na dubini fundiranja




Fundiranje zgrada

Trakasti temelji ispod zidova - širina osnove temeljaDebljina temeljne trake d nije poznata, pa prema tome, nijepoznata ni debljina sloja tla iznad temeljne stope Df − dImajući u vidu temeljnu traku od betona, odn. od AB, težinatremljne trake i tla iznad trake procenjuje se u obliku

G ≈ β · γb F Df

gde je β koeficijent kojim se uzima u obzir razlika uzapreminskim težinama temelja od AB, koja jeγb = 25 kN/m3 i tla iznadObično se usvaja da je β = 0.85




Fundiranje zgrada

Trakasti temelji ispod zidova - širina osnove temelja

Sa tako određenim G, iz (1) dobija se potrebna površinatemeljne trake

F =P

σdop − β γbDf

Kako se posmatra zid dužine jedan metar, onda je to ujedno iširina temeljne trake: B = F

Temelja traka može da se usvoji i od nearmiranog betona, alionda ima veće dimenzijeObčno se usvaja temeljna traka od AB




Fundiranje zgrada

Trakasti temelji ispod zidovaOdređivanje visine temeljne trake od AB zavisi od vrste tlaispod temelja, jer se od vrste tla ispod usvaja raspodelapritisaka po kontaktnoj površiniAko je tlo ispod temelja nekoherentno, usvaja se paraboličnaraspodela pritisaka, sa nultim vrednostima na krajevima trakeZa koherentno tlo ispod temelja raspodela pritisaka jekrivolinijska, sa najvećim ordinatama na krajevima trake, anajmanjim u sredini




Fundiranje zgrada

Trakasti temelji ispod zidovaVisina d temeljne trake od AB određuje se iz momentasavijanja MMomenti savijanja, koji su merodavni za dimenzionisanjetemelja, dati su na sledeći način

1 ako je tlo ispod temelja nekoherentno

M =q a2

2

2 ako je tlo ispod temelja koherentno

M =q B2

8




Fundiranje zgrada

Trakasti temelji ispod zidovaAko je sa bz je označena debljina zida, sa B je označena širinatemeljne trake, onda je a = (B − bz)/2 širina “konzole”temeljne trake u odnosu na ivicu zidaReaktivno opterećenje q je prosečna veličina pritiska ukontaktnoj površini, ali bez uticaja težine temelja i tla iznadtemeljaStatička visina h temelja određuje se iz momenta M premarelaciji

h = r

√M

b= r√M

jer je b = 1.0m širina preseka konzolnog dela temeljne trake




Fundiranje zgrada

Trakasti temelji ispod zidovaStatička visina h temelja treba da se tako odredi da se izbegnepotreba za osiguranjem temelja od kosih napona zatezanjaTreba da se provere smičući naponi u “konzoli” temeljne trake upreseku na rastojanju h/2 od ivice zida: moraju da budu manjiod dozvoljenih napona τdop = τa (za MB30 τa = 0.8MPa)

τ0 =T

0.9h≤ τdop = τa

Iz uslova τ0 ≤ τa dobija se statička visina

h ≥ T

0.9 τa




Fundiranje zgrada

Trakasti temelji ispod zidova

Usvaja se veća statička visina (prema M i prema T )Za usvojenu statičku visinu h ukupna visina preseka temeljnetrake d određuje se usvajanjem zaštitnog sloja od a = 4cm,tako da je

d = h+ 4

AB temelji, pa ni AB temeljne trake ne smeju da se izvodeneposredno na tlu, već je neophodno da se prethodno izvedetamponski sloj od 5-10cm od nearmiranog betona MB 10




Fundiranje zgrada

Trakasti temelji ispod zidovaUloga tamponskog sloja od nearmiranog betona, postavljogispod AB temelja, je

- da obezbedi projektovani položaj armature u temelju- da onemogući da tlo iz sveže betonske mase upije vodu i time

pogorša uslove za obavljanje normalnih hemijskih procesa priočvršćavanju betona

Pored toga, prsustvo tamponskog sloja sprečava prljanjearmature ukoliko bi bila u direktnom kontaktu sa tlomNije dozvoljeno da se AB temelj oslanja direktno na tamponskisloj od šljunka - iznad šljunka mora da bude i sloj nearmiranogbetona MB 10 debljine 5-10cm




Fundiranje zgrada

Armiranje trakastih temelja ispod zidova




Sadržaj






Fundiranje zgrada

Temelji samci ispd stubovaTemelji samci se projektuju ispod pojedinačnih stubovaTo je najjednostavniji i najekonomičniji način fundiranjaskeletnih konstrukcijaMeđutim, ako temelji samci nisu međusobo povezani,konstrukcija je izložena nejednakim sleganjimaZbog toga se temelji samci primenjuju na dobrom tlu ili na tlukoje je provereno ujednačenih karakterisitikaTemelji samci se izvode pravougaone ili kvadratne osnove,zavisno od statičkih uticaja




Fundiranje zgrada

Različiti oblici temelja samaca ispod stubova




Fundiranje zgrada

Temelji samci ispd stubovaVisina temelja samaca može da bude konstantna, stepenasta ililinearno promenljivaOblik temelja u osnovi se centriše za delovanje Mg

Visina temelja samca određuje se prema- momentima savijanja Mu

- transverzalnim silama TuArmatura se određuje prema Mu




Fundiranje zgrada

Centrisanje oblika temelja samaca




Fundiranje zgrada

Temelji samci ispd stubovaKada se usvoji dubina fundiranja Df , dozoljeni pritisak na tloσdop je takođe poznat (Geomehanički elaborat)Veličina kontaktne površine se određuje uz usvojenupretpostavku da je raspodela pritisaka na tlo pravolinijskaAko je stub centrično opterećen, sa merodavnom silom pritiskaP = Pg + Pp na nivou gornje površine temelja (na spoju stubai temelja), onda je uslov ravnoteže vertikalnih sila dat sa

P +G = F σdop (2)




Fundiranje zgrada

Temelji samci ispd stubovagde je

- G . . . ukupna težina temelja i tla iznad temelja- F . . . potrebna kontaktna površina temeljne stope

Veličina G nije poznata, jer nisu poznate dimenzije temelja, alise, za usvojenu dubinu fundiranja Df i za nepoznatu veličinupovršine kontakta F , ukupna tezina temelja i tla iznadprikazuje u obliku

G = β γb F Df gde je β ≈ 0.85 (3)

Koeficijent β uzima u obzir razlike u zapreminskoj težinibetona i tla




Fundiranje zgrada

Temelji samci ispd stubova

Jednačina (2) postaje

P + β γb F Df = F σdop

odakle se dobija

F =P

σdop − β γbDf(4)

Ako je temelj kvadratne osnove, što je prirodno ca centričnoopterećenje, onda su stranice osnove temelja A = B date sa

A = B =

√P

σdop − β γbDf




Fundiranje zgrada

Temelji samci ispd stubovaAko je osnova temelja pravougaonog oblika, potrebno je da seili usvoji jedna od stranica, ili da se usvoji odnos stranicaosnove temelja

k =L

B

gde je L veća dimenzijaTada je

L = k B F = k B2

pa je

B =

√P

k (σdop − β γbDf )




Fundiranje zgrada


Često je temelj stuba ekscentrično opterećen sa centričnomsilom P i sa momentom savijanja MTada je osnova temelja pravougaonog oblika, dimenzija B ×L,gde je L veća dimenzija (u pravcu u kome je dominantanmomenat savijanja na kontaktu stub - temelj)Takođe se usvaja da je raspodela kontaktnih pritisakapravolinijska, pa su pritisci na tlo dati sa

σmax =P +G

F+M

W

σmin =P +G

F− M

W

(5)




Fundiranje zgrada

Temelji samci ispd stubovaIz uslova da je najveći pritisak na tlo jednak dozvoljenom,dobija se

P +G

F+M

W= σdop

Ako su dimenzije temelja u osnovi B,L, pri čemu je L > B,unoseći izraz (3) za G, odnosno, zameni se G/F sa βγbDf ,dobija se

P

B L+ β γbDf +

6M

BL2= σdop (6)

Uz pretpostavljen odnos dimenzija osnove temelja

k =L

B




Fundiranje zgrada


jednačina (6) postaje kubna jednačina po širini temelja B

k2 (σdop − β γbDf )B3 − k P B − 6M = 0 (7)

Rešavanjem kubne jednačine, dobija se B, a zatim i LDimenzionisanje temelja samca vrši se prema momentimasavijanja i transverzalnim silamaMomenti savijanja određuju se za preseke I-I i II-II u osamakroz stub, a transverzalne sile ze preseke kroz temelj uz ivicestubaKoriste se, najčešće, preporuke Löser-a, koje se zasnivaju napretpostavci o pravolinijskoj raspodeli pritisaka na kontaktnojpovršini temelj - tlo




Fundiranje zgrada

Temelji samci ispd stubovaAko su dimenzije temelja u osnovi L,B, a dimenzije presekastuba u paralelnim pravcima a, b, onda su momenti savijanja upravcima B i L dati sa

MI =P (L− a)

8MII =

P (B − b)8

dok su transverzalne sile u presecima uz ivice stuba date sa

QIII =P (L− a)

2LQIV =

P (B − b)2B




Fundiranje zgrada

Temelji samci ispd stubovaStatička visina temelja i potrebna količina armature određujuse prema izrazima(a) u preseku I-I

hI = r

√αMI

BAaI =

βMI

0.9hI σa

(b) u preseku II-II

hII = r

√αMII

LAaII =

βMII

0.9hII σa

gde su α i β koeficijenti: α = 1.94, a β = 0.97




Fundiranje zgrada

Temelji samci ispd stubovaStatički uticaji određuju se za merodavna eksploatacionaopterećenja, a dimenzionisanje betona je prema dopuštenimnaponimaKao što je napomenuto, raspodela momenata savijanja poširini temelja nije ravnomerna: skoro polovina ukupnogmomenta je u zoni oko stubaMomenti savijanja i količina armature su ukupne vrednosti zadati pravac




Fundiranje zgrada


Širine temelja za svaki pravac se podele na po 8 jednakihtraka, širina L/8, odn. B/8Izračunata količina armature za svaki pravac raspoređuje seunutar svake trake prema sledećem procentualnom učešćuukupne armature AaI ili AaII :

6% 8% 13% 23% 23% 13% 8% 6%

Navedena procentualna učešća su od jedne do druge ivicetemeljaNa kraju, portreno je da se proveri sigurnost temelja naprobijanje




Fundiranje zgrada

Raspodela momenata savijanja u temelju

Raspodela momenata savijanja u temelju nije ravnomerna: momentisu veći u zonama u okolini stuba, a manji bliže ivicama temelja




Fundiranje zgrada

Raspodela momenata savijanja u temelju i odgovarajuće armiranje

Raspored armature u temelju prati raspodelu momenata savijanja(raspodela je prema preporukama Winterkorn-a, sa podelom širine

temelja u oba pravca na tri zone: na centralnu i dve bočne)




Fundiranje zgrada

Raspodela kontaktnog pritiska u zavisnosti od tla ispod




Fundiranje zgrada

Armiranje simetrično i nesimetrično opterećenog temelja




Fundiranje zgrada

Plitki temelj samac konstantne visine




Fundiranje zgrada

Plitki temelj samac promenljive visine



Fundiranje na temeljnim gredamaTemeljni roštilj kao fundament zgradeFundiranje na temeljnoj ploči

Sadržaj






Fundiranje zgrada

Fundiranje na temeljnim gredama

Temeljne kontragrede (temeljni nosači) projektuju se ispod višerelativno blisko postavljenih stubova, kod kojih bi rastojenjeizmeđu pojedinačnih temelja samaca bilo suviše maloOvakav način fundiranja primenjuje se za konstrukcije koje suosetljive na nejednaka sleganja, kao i za fundiranje na relativnodeformabilnom tlu male nosivostiOvakav gredni nosač ima (uglavnom) poprečni presek u oblikuobrnutog T i pretstavlja kontinualni nosač opterećenreaktivnim opterećenjem




Fundiranje zgrada

Temeljna kontragreda ispod niza stubova

Temeljna kontragreda je kontinualan nosač koji je opterećenreaktivnim opterećenjem na kontaktu sa tlom




Fundiranje zgrada

Fundiranje na temeljnim gredama

Širina rebra obrnutog T preseka je obično 5 do 10cm veća odširine stubova, zbog lakšeg postavljanja oplate za stuboveOdređivanje širine trake temeljne stope na kontaktu sa tlomodređuje se prema dozvoljenom naponu pritiska na tlo σdop zausvojenu dubinu fundiranja Df i za merodavno eksploatacionoopterećenjeTo je obično ukupno stalno i korisno gravitaciono opterećenje,uz dodatak težine pretpostavljenih dimenzija temeljne grede itežine tla iznad stope temeljne gredaPri tome se pretpostavlja linearna raspodela kontaktnihpritisaka na tlo




Fundiranje zgrada

Fundiranje na temeljnim gredamaAnaliza kontragrede kao kontinualnog nosača vrši se zareaktivno opterećenje koje je dato sa

q =1

L

∑i

Pi

gde je- L . . . ukupna dužina temeljne kontragrede- Pi . . . merodavne eksploatacione sile u stubovima

Kao što se vidi, težine temeljne grede i tla iznad temeljnestope, u ranijim oznakama G, ne učestvuje u određivanjureaktivnog opterećenja




Fundiranje zgrada

Fundiranje na temeljnim gredamaNaravno, G učestvuje u određivanju maksimalnog pritiska natlo i širine temeljne stope, prema relaciji

G+∑Pi

B L≤ σdop

Ako se proračun kontinualne kontragrede vrši po teorijigraničnih stanja, onda se reaktivno opterećenje određuje kaogranično reaktivno opterećenje

qu = 1.6 qg + 1.8 qp

Dimenzionisanje i armiranje temeljne kontragede vrši se kao iza svaki drugi kontinualni nosač




Fundiranje zgrada

Temeljna kontragreda ispod niza stubova

Načelno armiranje temeljne kontragrede ispod niza stubova




Sadržaj






Fundiranje zgrada

Temeljni roštilj kao fundament zgradeTemeljni roštilj, kao način fundiranja skeletne zgrade,primenjuje se kada je opterećenje relativno veće, a nosivost tlarelativno manjaTemeljni roštilj čini sistem temeljnih greda, načelno istogpreseka, koje su raspoređene u dva međusobno ortogonalnapravca, pri čemu se grede ukrštaju ispod stubovaŠirina traka pojedinih greda može da se odredi, uzpretpostavku o ravnomernoj raspodeli pritisaka na tlo, izuslova da maksimalni pritisak na tlo bude manji oddozvoljenog pritiska na usvojenoj dubini fundiranja




Fundiranje zgrada

Temeljni roštilj kao fundament zgrade




Fundiranje zgrada

Temeljni roštilj kao fundament zgradeKao i kod temeljnih kontragreda, i kod temeljnog roštilja sepoprečni presek svake grede usvaja u obliku obrnutog slova TAko je B širina kontaktne stope za sve kontragrede, aLtot =

∑Li ukupna dužina svih greda u roštilju, onda je uslov

ravnoteže vertikalnih sila dat u obliku

P +G

BLtot= σdop

Slično kao i kod drugih temelja, nepoznata ukupna težinatemeljnog roštilja i tla iznad temelja procenjuje se uzpretpostavke o dimenzijama




Fundiranje zgrada

Temeljni roštilj kao fundament zgradeIz uslova ravnoteže vertikalnih sila dobija se potrebna širinatraka temeljnog roštilja

B ≥ G+∑Pi

σdop∑Li

Naravno, proračun se obično radi u par iteracija: posledobijanja dimenzija vrši se provera kontaktnih pritisaka na tloAnaliza temeljnog roštilja je (malo) komplikovana za “pešački”pristup, tako da se koristi računar i odgovarajući programi zatakvi analizu




Fundiranje zgrada

Temeljni roštilj kao fundament zgradeDimenzionisanje temeljnog roštilja vrši se na standardni načinza AB konstrukcije, pri čemu je roštilj (pretpostavljenihdimenzija) opterećen reaktivnim opterećenjem qu

Reaktivno opterećenje se usvaja prema ukupnom graničnomopterećenju na nivou spoja stubova i temeljnog roštilja kao

qu =1

B L(1.6Pg + 1.8Pp)

gde su- Pg, Pp . . . uticaji na nivou spoja stubova i roštilja za

merodavno stalno i korisno opterećenje- B,L . . . stvarno usvojene dimenzije kontaktne površine

temljnog roštilja




Sadržaj






Fundiranje zgrada

Fundiranje na temeljnoj pločiFundiranje na temeljnoj ploči vrši se kada su ukupnaopterećenja relativno velika, kada je tlo relativno manjenostivost, pa bi temeljni roštilj imao suviše veliku širinu traka,odnosno, kada bi polja između traka roštilja bila suviše malaOsim toga, izvođenje temeljne ploče je znatno jednostavnije odizvođenja temeljnog roštilja i po pitanju oplate i po pitanjuugrađivanja armature




Fundiranje zgrada

Fundiranje na temeljnoj pločiUkupna količina utoršenog materijala za temeljnu ploču nijeznačajno veća od materijala potrebnog za temeljni roštiljImajući sve u vidu, fundiranje zgrade na temeljnoj ploči najvišese koristi ukoliko je zgrada veće spratnosti (recimo, N ≥ 4), patime je i ukupno opterećenje većeTemeljna ploča je u isto vreme i podna konstrukcija najnižeetaže, a pogodna je i za postavljanje hidroizolacije ispodobjekta




Fundiranje zgrada

Fundiranje na temeljnoj pločiTemeljne ploče su “obrnute” međuspratne konstrukcije:opterećene su reaktivnim opterećenjem na kontaktu sa tlomUobičajene debljine temeljnih ploča u (standardnoj)visokogradnji kreću se u intervalu od 40 do 100 cmPrema statičkom sistemu temeljne ploče mogu da budu

1 pečurkaste ploče, sa ili bez kapitela2 ploče ojačane rebrima, u jednom ili u dva pravca




Fundiranje zgrada

Temeljne pečurkaste ploče, sa ili bez kapitela

Temeljna ploča sa kapitelima: ponekad se kapiteli izvode sadonje strane ploče, ka tluTo je bolje sa stanovišta prostora najniže etaže, ali jenepovoljnije sa stanovišta postavljanja hidroizolacije




Fundiranje zgrada

Temeljne ploče ojačane rebrima




Fundiranje zgrada

Fundiranje na temeljnoj pločiDimenzionisanje temeljnih ploča vrši se kao i za standardnemeđuspratne konstrukcije koje su ploče na stubovimaRazlika je samo u smeru opterećenja gravitacionog pravca,tako da je kod temeljnih ploča sve, praktično, suprotno uodnosu na ploče na stubovima na ostalim etažamaNaravno, razlika je i u intenzitetu opterećenja: reaktivnoopterećenje temeljne ploče je znatno veće od “standardnog”opterećenja međuspratne tavanice




Fundiranje zgrada

Fundiranje na temeljnoj pločiTemeljne ploče ojačane rebrima koriste se za još većaopterećenja nego uobičajene temeljne pločeKod takvih temeljnih ploča grede se konstruišu tako da budu sagornje strane temeljne ploče, pa je kontakt ploče sa tlom ravanProstor između greda (rebara), u jednom ili u oba ortogonalnapravca, može da se ispuni šljunkom ili nearmiranim betonomTakođe je mogće da taj prostor ostaje prazan, a da se sagornje strane na rebra postave montažne ploče (ili ploče livenena licu mesta, sa zarobljenom oplatom)




Fundiranje zgrada

Temeljne ploče ojačane rebrima


betonske konstrukcije 2 - osnovne akademske …-preporuka o dubini fundiranja i načinu...

Documents