FUNDIRANJE (TEMELJENJE)

Transcript

1 1/11/013 FUNDIRANJE 1 FUNDIRANJE (TEMELJENJE) 1. Projektovanje temelja se vrši prema graničnom stanju konstrukcije i tla ispod ojekta sa osvrtom na ekonomski faktor u pogledu utroška materijala, oima radova i troškova gradnje. Postupak ouhvata: prikupljanje potrene dokumentacije, procenu svojstava tla ispod ojekta, izor duine fudiranja i tipa temelja, određivanje nosivosti tla ispod ojekta i napona u kontaktnoj spojnici, kontrola stailnosti temelja, proračun sleganja i izor načina izvršenja radova.. Potrenu tehničku dokumentaciju čine: geodetske, seizmološke, hidrogeološke, geotehničke podloge i arhitektonsko građevinski projekat. 1

2 1/11/013 Parametri koji utiču na izor duine fundiranja Opasnost od mraza Sastav i svojstva tla Hidrogeološki uslovi Osetljivost tla na promenu uslova Duina fundiranja susednih ojekata Postojeće komunikacije i prepreke Veličina i priroda opterećenja Namena ojekta Duina erozije rečnog dna 3 Dejstvo mraza Kada se temelj oslanja na stenu mora se sprečiti prodor vode u kontaktnu površinu ako je ona u zoni zamrzavanja. Kada se temelj oslanja na sloj peska ili šljunka duina fundiranja je najmanje 0.5m a nivo podzemne vode mora iti ispod duine zamrzavanja. Za ostale vrste tla duina fundiranja zavisi od NPV. Duina zamrzavanja je ona duina na kojoj se može ostvariti zamrzavanje tla (-1 C za nekoherentno a + 1 C za ostale vrste tla). U našim uslovima min duina fundiranja je m. 4

3 1/11/013 Sastav i svojstva tla 5 Osetljivost tla na promenu vlažnosti Ekspanzivna tla tla visoke plastičnosti su tla koja pri promeni vlažnosti menjaju svoju zapreminu (urenje i skupljanje) u meri koja uzrokuje deformacije tla i oštećenja ojekata. Metastailna tla les: prašinasto tlo eolskog porekla, veoma osetljivo na povećanje vlažnosti pri čemu dolazi do raskidanja strukturnih veza i tzv. kolapsa lesa praćenog velikim sleganjima. 6 3

4 1/11/013 Duina fundiranja susednih ojekata D f1 D f3 D f D f D f1 Df3 7 plitki temelji i duoki temelji 1. Trakasti temelji. Temelji samci Vrste fundiranja Vrste plitkih temelja 3. Temeljni nosači (kontragrede) 4. Temeljni roštilji 5. Temeljne ploče 8 4

5 1/11/013 Vrste duokih temelja 1. Temelji na šipovima. Duoki masivni temelji 3. Temelji na unarima 4. Temelji na kesonima 9 Plitki temelji Plitki temelji prenose opterećenje od ojekta na tlo preko kontaktne površine između temelja i tla Temeljne trake Trakasti temelji se postavljaju ispod nosivih zidova Određivanje naležuće površine temelja se vrši iz uslova nosivosti tla (širina temelja se određuje, dužina L je 1 m) 10 5

6 1/11/013 Olikovanje trakastog temelja nearmirani eton a a z z D f d d d d 11 Olikovanje A trakastog temelja 1 6

7 1/11/013 Centrično opterećena temeljna traka H V P H a/ Gde je P- vertikalno opterećenje koje se prenosi sa zida G-težina temelja i tla iznad temelja 13 Određivanje širine temelja Ukupno opterećenje u nivou temeljne spojnice je: P+G gde je: G=FH +Fh z z =F(H+zhz) h GFD z z f 1 1 F D h h Gde je: 1 z 1 z 0, 85 h P G Napon u nivou temeljne spojnice je: F 1m (m ) F P G F za = dop dop f H V P 14 7

8 1/11/013 F F dop dop F PF Df D P dop f P D f -širina temelja P-vertikalno opterećenje dop -dopušteni napon u tlu -zapreminska težina etona D f -duina fundiranja =0,85 Ekscentrično opterećen temelj u jednoj ravni Df ht hz M P H 15 -simetrična stopa temelja Df ht hz M P T / / H Redukcija sila na težište temeljne spojnice P-vertikalno opterećenje H-horizontalno opterećenje M-momenat savijanja Df ht hz M P T / / H M-ukupni momenat u težištu temeljne spojnice M MH h t Napon u nivou temeljne spojnice P G M F W 16 8

9 1/11/013 P G M F W GF D f F 1,0 1,0 W 6 6 P P Df 6M dop / dop Df 6M dop D P6M 0 dop f Jednačina iz koje se doija širina temelja 17 -nesimetrična stopa temelja Df ht hz M MHht Pe Napon u nivou temeljne spojnice P G M F W M P H T e /-e / / M-ukupni momenat u težištu temeljne spojnice Temelj se postavlja ekscentrično u odnosu na osu zida. Razlog tome je ujednačavanje napona na kontaktnoj površini. Temelj se centriše za stalno opterećenje. M e V G G M G - momenat usled stalnog opterećenja V G - vertikalno stalno opterećenje Širina temelja D P6M 0 dop f 18 9

10 1/11/013 NAPONI NA KONTAKTU TEMELJA I TLA -centrično opterećen temelj -ekscentrično opterećen temelj 1 V T H V=P+G V e=0 1==V/ V H c e R T V V V * 0<e</6 1> e=/6 1=N/ =0 V=P+G e= M V /6<e</ c=/-e *=3c 1=N/* = Ekscentrično opterećen temelj u oe ravni 0 10

11 1/11/013 I. Centrično pritisnuta temeljna traka od nearmiranog etona ZADATAK 1 Izvršiti dimenzionisanje trakastog temelja od nearmiranog etona. Vertikalna sila u zidu V=80 kn/m Deljina zida d z =5 cm Dozvoljeno opterećenje tla σ zdoz =0.15 MPa =150 kn/m Zapreminska težina tla =18 kn/m 3 Duina fundiranja D f =1.0 m Marka etona M0 kn/m3 V Df kn/m Određivanje širine stope F dop V D f 80 F 0,61m 15041,0 0,85 Usvojeno =0,65m 1. Reaktivno opterećenje na temelj n V 80 13,07kN/ m 0, Veličina konzolnog prepusta d / 0,65 0,5 / 0,0m a z ht hz 050 a dz a 100 Df n 11

12 1/11/ Određivanje visine temelja Određivanje visine temelja prema PA87,, V 80 3 h z z 13,07kN/ m t a 0,65 z a 0,m dozvoljeni napon zatezanja u etonu izazvan savijanjem h a t M(Mpa) z 0,0 0,35 0,50 0,80 1,00 3 z, z 0, Kao uprošćenje može da se koristi 30,13 0, 0,86 0,17m 0,5 h t a Određivanje visine temelja prema S. Stevanoviću ht 10 ctg tg a k n M(Mpa) ,11 0,089 0,078 0,070 0,063 n k M 0,078 n 13,07 11,09 ctg 0,07811,09 0,87 h t 0, ,40cm 4 1

13 1/11/ Određivanje visine temelja prema Johan Sklena h a t n n N/ cm M(Mpa) ,378 0,93 0,45 0,15 0,194 0,45 n 1,31 h t 0 0,45 1,31 17,19cm Usvojena visina temelja h t =40 cm Kontrola napona u nivou temeljne spojnice Analiza opterećenja: Vertikalna sila 80.00kN/m Opterećenje od zemlje iznad stope ( )x0.65x18= 7,0kN/m Sopstvena težina stope 0,65x0.40x4.0 = 6,4kN/m Ukupno opterećenje ΣV= 93,6kN/m Stvarni napon u tlu na nivou temeljne spojnice iznosi V 93,6 143,47kN /m 150kN /m 0,

14 1/11/013 II. Centrično pritisnuta temeljna traka od armiranog etona. ZADATAK Izvršiti dimenzionisanje trakastog temelja od armiranog etona. Vertikalna sila u zidu V=00 kn/m Deljina zida d z =0cm Dozvoljeno naprezanje tla σ zdoz =0.16MPa=160kN/m Duina fundiranja D f =1.m Zapreminska težina tla =18 kn/m 3 Marka etona M30 Vrsta čelika RA400/500- dz kn/m3 V Df kn/m3 7.1 Određivanje širine stope F dop V D f 00 F 1,48m , 0,85 Usvojeno =1,50m. Reaktivno opterećenje na temelj n V ,33kN/ m 1,50.3 Veličina konzolnog prepusta d / 1,5 0, / 0,65m a z ht hz a dz a 10 Df n 8 14

15 1/11/013.4 Usvajanje visine temelja Usvaja se visina temelja h t =40 cm..5 Kontrola napona u nivou temeljne spojnice Analiza opterećenja: Vertikalna sila 00,0 kn/m Opterećenje od tla iznad stope ( )x0.8x18= 18,7kN/m Sopstvena težina stope 1.50x0.40x5.0 = 15,00kN/m Ukupno opterećenje ΣV= 33,7kN/m Stvarni napon u tlu na nivou temeljne spojnice iznosi V 33,7 155,81kN /m 1,50 160kN /m 9.6 Dimenzionisanje temeljne trake Momenat savijanja u preseku I-I M II M U n a 133,33 0,65 1,658,16 46,46kNm/ m 8,16kNm/ m,, ht hz I I a dz a 10 Df n M30 f 0,5MPa,05kN/ cm RA400/500 v 400MPa 40kN/ cm 30 15

16 1/11/013 -statička visina preseka h ht a cm -statička visina (rastojanje od pritisnute ivice do težišta zategnute armature) Računamo: k h Mu f 35 46,4610,05100 Iz talica Za k=7,347 čitamo: 10 / 0,675 a / 0, , 879 M o 7, h a a h h a I I 10 Df podeona armatura glavna armatura glavna armatura podeona armatura usvajanje armature f Aa 1M h A A a Mu h v v 1,879, ,37cm /m , ,39cm 0, h 0, ,3cm h 34,3 0,855 h 40 t /m Zaključujemo da se može armatura priližno odrediti po formuli a M 0,85 h u t v 46, ,4cm 0, /m 3 16

17 1/11/013 -usvajamo R10 1 a cm A 0,79 -razmak profila glavne armature 1 A 100 0, e a a 3,09cm A 3,4 pot -usvojeno Glavna armatura R10/0cm Podeona armatura R8/0cm -površina jedne šipke armature R8/0 R10/ Kontrola temelja na prooj, n 133,33 Pr z, Pr 40 p 0,017kN / cm 0,13MPa z 100 0,9 35 RA 5R10 5 0,79 0,0011 0,11% h d h 1,5 0, 0,35 40kN 1 1,3 a 1,3 1,3 0,11 0,56 0,7 1 a 0,7 0,56 0,8 0,31MPa 0,7 1 a p 0,31 0,13MPa Nije potreno ojačanje 34 17

18 1/11/013 III. Ekscentrično pritisnuta temeljna traka od armiranog etona 3. ZADATAK Izvršiti dimenzionisanje trakastog temelja od armiranog etona. Opterećenje zida -stalno V g =10 kn/m -povremeno V p =60 kn/m M p =60 knm/m H p =0 kn/m Deljina zida d z =0cm Dozvoljeno naprezanje tla σ zdoz =0.18MPa=180kN/m Duina fundiranja D f =1.m Zapreminska težina tla =18 kn/m 3 Marka etona M0 Vrsta čelika RA400/ Određivanje širine temeljne stope M-ukupni momenat u težištu temeljne spojnice M MH h t V V V kN g Određivanje širine temelja D V 6M 0 dop p f 180 0,85 51, , , 180 1,31m , ,40 154,5 309 Usvojena širina temelja =,35 m 36 18

19 1/11/ Određivanje kontaktnih napona Stalno opterećenje g Vg 10 51,06kN / m F,35 1,0 Povremeno opterećenje p,1, p,1 Vp 6 M ,53 73,87 L L,35 1.0,35 1,0 5,53 73,87 99,40kN / m p, 5,53 73,87 48,34kN / m Usvojena visina temelja h t =40 cm Dimenzionisanje temelja Sile u preseku I-I II 1,075 M g 51,06 9,50kNm /m II 1,075 Mp 31,77 99,40 31,77 1, ,075 31,38kNm /m 3 T I g I 51,06 1,075 54,90kN /m T I p I 31,77 1,075 1,075 99,40 31,77 70,50kN / m Ultimativno opterećenje II II Tu 1,6 Tg 1,8 Tp 1,6 54,90 1,8 70,50 14,74kN /m II II M u 1,6 M g 1,8 Mp 1,6 9,50 1,8 31,38 103,68kNm / m 38 19

20 1/11/013 Kontrola smičućih napona II u T 14,74 n 0,068kN / cm z 100 0,9 35 Nije potreno osiguranje Dimenzionisanje na savijanje -statička visina preseka h ht a cm 0.08kN / cm r M 0 f=1,4 kn/cm RA400/500 v =40 kn/cm k h Mu f , , ,067 Iz talica Za k=4,039 čitamo: 10/1, 375 o 0, , 406 A a 1M f h v a / 6,406 1, ,85cm /m M 39 -usvajamo R10 1 a cm A 0,79 -razmak profila glavne armature 1 A 100 0, e a a 10,06cm A 7,85 pot -usvojeno Glavna armatura R10/10cm Podeona armatura R8/0cm -površina jedne šipke armature

21 1/11/ Kontrola temelja na prooj P, r 51, ,8 0, A k a p 99,4 53,8 9,56 r 0,09kN / cm z 100 0,9 35 0,75 9,56kN, P RA h 1 10R ,9MPa 10 0,79 0,005 0,5% ,3 a 1,3 1,3 0,5 0,8 0,7 1 a 0,7 0,8 0,6 0,336MPa 0,7 a p 0,37 1,8 0,67MPa 0,336 0,9MPa Potreno ojačanje, r P 1,35 v p 9, ,1cm 40 R10/0cm glavna R8/0 cm podeona