Od czego zależy głębokość posadowienia fundamentów?
Głębokość posadowienia (czyli oparcia fundamentów na gruncie mierzona od powierzchni terenu do poziomu spodu fundamentu) zależy od przeznaczenia budynku i miejscowych warunków wodno-gruntowych.
Przy projektowaniu głębokości posadowienia fundamentów należy wziąć pod uwagę:
- położenie warstwy nośnej
- poziom wody gruntowej (posadawianie powyżej poziomu wody gruntowej)
- wypieranie gruntu (posadawianie fundamentów na głębokości >50cm)
- przemarzanie gruntu (w Polsce zagłębienie wymagane wynosi 80-140cm)
- względy użytkowe
- obiekty istniejące (posadawianie budynków sąsiednich na jednakowym poziomie)
- ukształtowanie terenu (spadek-> przy pochyleniu terenu stosujemy uskoki fundamentowe) a także możliwość podrycia fundamentów przez płynącą wodę
Jak przekazywane są obciążenia na podłoże gruntowe z fundamentu?
Fundament bezpośredni
Cała płaszczyzna podstawy jest posadowiona bezpośrednio na gruncie nośnym znajdującym się na dnie wykopu, np.: stopy, ławy, ruszty, płyty i skrzynie. Praca statyczna takiego fundamentu polega na przekazywaniu obciążeń z budynku na podłoże gruntowe. Powierzchnia fundamentu powinna być dobrana w taki sposób, aby nacisk na podłoże nie
przekroczył nośności gruntu (oporu granicznego podłoża). Grunt z kolei oddziaływuje na fundament, którego materiał i wymiary powinny być tak dobrane, aby sam fundament również nie uległ uszkodzeniu.
Ławy fundamentowe są najprostszym i najczęściej stosowanym rodzajem fundamentu. Mogą być wykonywane z cegły, betonu lub żelbetu. Stosuje się je pod ścianami konstrukcyjnymi nośnymi i usztywniającymi lub rzędami słupów (tylko ławy żelbetowe), a ich długość jest znacznie większa niż szerokość.
Stopy fundamentowe stosuje się pod obciążeniami punktowymi (słupami i filarami). Stopy fundamentowe wykonuje się z materiałów takich samych jak ławy fundamentowe, stosując analogiczne zasady ich kształtowania. Jeżeli wysokość stopy nie przekracza 50 cm projektuje się przekrój prostokątny, a powyżej 50 cm -trapezowy lub
schodkowy
Fundament rusztowy. Pod szeregiem słupów można projektować przenikające się ławy, tworzące fundament rusztowy. Słupy oparte na ruszcie powinny znajdować się na skrzyżowaniu ław. Takie rozwiązanie stosuje się jeżeli podłoże gruntowe jest słabe, a rozstawy słupów w obu prostopadłych kierunkach zbliżone do siebie. Ruszty wprowadza się także gdy trzeba powiększyć sztywność całego fundamentu w celu wyrównania różnic osiadań.
Fundamenty pośrednie
Sposób przekazywania obciążeń na podłoże gruntowe, rodzaje, przykłady rysunkowe. Fundamenty przekazujące obciążenia na głębsze warstwy podłoża gruntowego i sięgające do warstwy nośnej nie całą podstawą, ale tylko pewnymi elementami takimi jak filary, pale, studnie lub kesony. Obciążenia z budynku przekazywane są na grunt przez opór tarcia pobocznicy elementu o grunt oraz przez reakcję na podstawie.
Fundament na palach Jeśli podłoże gruntowe bezpośrednio pod fundamentem jest zbyt słabe aby utrzymać nacisk budowli, wprowadza się pale przenoszące obciążenie w głąb gruntu. Pale mają małe wymiary poprzeczne w stosunku do długości i zwieńczane są ławami lub stopami fundamentowymi. Głębokość wykonywania pali najczęściej wynosi 7 ÷ 16 m (max. 30 m). Jeśli pale przechodzą przez grunty słabe i sięgają do gruntu o dużej wytrzymałości, odpór w podstawie przewyższa opór na pobocznicy – w tym przypadku element nazywamy „stojącym„ (a). Gdy pal nie dochodzi do gruntu wyraźnie mocnego, odpór w poziomie podstawy jest niewielki i obciążenie przejmuje opór na pobocznicy – element taki jest „zawieszony„ (b).
Fundamenty na studniach Studnia fundamentowa jest to rura żelbetowa o dużej średnicy (1 ÷ 3m), umożliwiającej pracę ludzi wewnątrz, zagłębiana w grunt aż do oparcia na gruncie nośnym. Fundamenty na studniach stosuje się w podobnych warunkach jak pale, z tym, że ich wykonanie jest prostsze i nie wymaga takiego sprzętu jak kafary czy wieże wiertnicze. Najczęściej głębokość posadowienia studni wynosi5 ÷ 15 m.
Fundamenty na kesonach Kesony wykorzystuje się w robotach fundamentowych prowadzonych pod wodą (budowa mostów lub nabrzeży portowych) oraz w gruntach silnie nawodnionych. Keson jest to stalowa lub żelbetowa skrzynia bez dna i z otworem w stropie. Po zatopieniu kesonu pod wodą na jego stropie buduje się szyb rurowy, przez który tłoczy się powietrze pod ciśnieniem uzyskując suchą komorę w której pracują robotnicy. Z wnętrza kesonu usuwa się grunt wydobywany szybem na zewnątrz, a pod wpływem własnego ciężaru keson zagłębia się. Jednocześnie z zagłębianiem kesonu na jego stropie wykonuje się fundament, stanowiący dodatkowe obciążenie i ułatwiający zagłębianie konstrukcji. Po osiągnięciu wymaganej głębokości wnętrze skrzyni wypełnia się betonem.
