BETONSKE KONSTRUKCIJE 2 Osnovne akademske studije, V semestar

Transcript

1 BETONSKE KONSTRUKCIJE 2 Osnovne akademske studije, V semestar Prof dr Stanko Brčić stanko@np.ac.rs Departman za Tehničke nauke, GRAÐEVINARSTVO Državni Univerzitet u Novom Pazaru 2014/15

2 Sadržaj 1 2 Fundiranje na temeljnim gredama Temeljni roštilj kao fundament zgrade Fundiranje na temeljnoj ploči

3 Sadržaj 1 2 Fundiranje na temeljnim gredama Temeljni roštilj kao fundament zgrade Fundiranje na temeljnoj ploči

4 Temelji (fundamenti) su delovi konstrukcije ispod površine tla koji prenose opterećenja sa konstrukcije na tlo Jedna od podloga u projektovanju zgrade je i Geomehanički elaborat U tom elaboratu dati su relevantni podaci o tlu, pre svega - sastav i struktura tla (slojevi tla, debljine slojeva i njihove karakteristike) - 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

5 Geomehanički elaborat sadrži samo preporuke: odgovorni projektant konstrukcije je odgovoran za izbor fundiranja i za usvojene podatke o tlu Na osnovu dobijenih i analiziranih podloga, odgovorni projektant usvaja dubinu fundiranja Pri tome se vodi računa raznim parametrima: - opasnost od mraza - sastav i osobine tla - hidrogeološki slovi - osetljivost tla na promenu vlažnosti - dubina fundiranja susednih objekata

6 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) -...

7 Temelji su jedan od važnijih elemenata konstrukcije objekta, jer se preko temelja prenosi opterećenje na tlo Pri tome mora da bude obezbeđena ne samo stabilnost objekta, već i stabilnost tla Deformacija tla pri tome treba da bude u dozvoljenim granicama, uslovljenim naponskim stanjem u konstrukciji U principu, fundiranje (zgrade) može da bude 1 neposredno fundiranje 2 posredno fundiranje

8 Neposredno fundiranje znači da se opterećenje neposredno prenosi sa konstrukcije na tlo Neposredno fundiranje može da bude 1 plitko fundiranje 2 duboko fundiranje Plitko fundiranje je slučaj kada se opterećenje sa konstrukcije prenosi samo preko površi kojom se temelj oslanja na tlo - preko kontaktne površi Duboko fundiranje je slučaj kada se opterećenje, osim preko kontaktne površi između temelja i tla, prenosi još i preko bočnih strana

9 Pod dubokim fundiranjem podrazumevaju se temelji, koj se zovu duboki temelji, čija je dubina četiri puta veća od njegove širine Posredno fundiranje je slučaj kada se opterećenje konstrukcije posredno prenosi na otpornije slojeve tla, koji se nalaze na većoj dubini Za posredno prenošenje opterećenja sa konstrukcije na bolje slojeve tla koriste se - šipovi - kesoni - bunari - dijafragme

10 : plitki temelji Plitki temelji su temelji koji prenose opterećenje sa objekta na tlo samo preko kontaktne površi Plitki temelji se primenjuju u fundiranju gotovo svih vrsta objekata Zavisno od vrste konstrukcije iznad temelja, kao i od veličine opterećenja i osobina tla, ima više vrsta plitkih temelja

11 : plitki temelji Osnovne vrste plitkih temelja su - masivni temelji - temelji samci - trakasti temelji - temelji nosači (kontragrede) - temeljni roštilji - temeljne ploče Masivni temelji se primenjuju za fundiranje masivnih konstrukcija, kao što su mostovski stubovi, betonske brane, fabrički dimnjaci, temelji velikih mašina, veliki spomenici, itd Masivni temelji se najčešće izvode od nearmiranog betona, a oblik zavisi od oblika konstrukcije iznad temelja

12 : plitki temelji Temelji samci se primenjuju za fundiranje stubova industrijskih i arhitektonskih objekata Mogu da se po nekad primenjuju i za fundiranje zidova, ako se iznad temelja samaca nalaze temljne grede na koje se oslanjaju zidovi Temelji samci se najčešće izvode od armiranog betona, ali može i od nearmiranog betona, a ređe od drugih materijala (opeka, lomljen kamen itd) Temelji samci mogu da se primene ukoliko je tlo ispod temelja otporno i malo stišljivo, kao i ako su opterećenja koja se prenose na tlo relativno mala

13 : plitki temelji Trakasti temelji se, po pravilu, predviđaju ispod zidova Ako je opterećenje duž zida (praktično) konstantno, kao i ako je tlo približno istih karakteristika duž zida, uslovi u svim presecima biće isti i temeljna traka će da ima iste dimenzije duž zida Samo ako se oterećenje duž zida menja, ili ako su osobine tla po dužini zida bitno različite, menjaće se i širina trakastog temelja Kao materijal za trakaste temelje upotrebljava se armirani beton, ali i beton, kao i lomljen kamen ili opeka

14 : plitki temelji Temeljni nosači (kontragrede) primenjuju se ispod niza stubova, kao zajednički temelj za više stubova u nizu Kod skeletnih (okvirnih) konstrukcija, pri velikim opterećenjima i relativno maloj otpornosti tla ispod temelja, mogu da se dobiju velike dimenzije temelja samaca U takvim slučajevima pojedinačni temelji samci za svaki od stubova mogu da budu na malim međusobnim rastojanjima, ili čak mogu da se dodiruju Tada se pojedinačni temelji ispod stubova zamenjuju sa zajedničkom temeljnom gredom koja prima opterećenja od više stubova u nizu

15 : plitki temelji Kao materijal za temeljne kontragrede koristi se isključivo AB Poprečni presek temeljnih kontragreda je obrnuto T: gornje rebo kontragrede se naziva vrat, a donji deo je stopa kontragrede Temeljne grede su međusobno paralelne, ali se međusobno povezuju veznim AB gredama manjih dimenzija, koje obično nisu u kontaktu sa tlom Vezne grede povezuju kontragrede u nivou vratova, da ukrute kontragrede, ali i da obezbede oslonac za AB podnu (podrumsku) ploču u nivou temelja

16 : plitki temelji Temeljni roštilji primenjuju se kod skeletnih zgrada za fundiranje niza stubova u dva ortogonalna pravca U svakom od ortogonalnih pravaca je jedna kontragreda, koje se međusobno ukrštaju ispod svakog stuba, tako da grede formiraju ortogonalni roštilj Ovakva temeljna konstrukcija primenjuje se kada je tlo nedovljne optpornosti za nezavisne paralelne temeljne grede Takođe, odnosno posebno kada se proceni da paralelni temeljni nosači ne bi obezbedili potrebnu prostornu krutost i stabilnost objekta s obzirom na moguća neravnomerna sleganja, primenjuju se temeljni roštilji

17 : plitki temelji Poprečni presek temeljnih roštilja je, kao i kod kontragreda, obrnuto T Temeljne ploče primenjuju se kod zgrada kada je tlo relativno male otpornosti, a pri tome su opterećenja relativno velika U takvim slučajevima može da se dogodi da bi širine stopa temeljnih roštilja bile suviše široke, pa se onda usvaja AB temeljna ploča Takođe, temeljne ploče se primenjuju kao temelji zgrada ili drugih objekata sa prostorijama ispod nivoa podzemne vode, radi obezbeđivanja od podzemne vode, kao i radi smanjivanja neravnomernih sleganja

18 : duboki temelji Duboki temelji se primenjuju kada na tlo traba da se prenesu velike horizontalne sile i/ili veliki momenti savijanja Specifičnost dubokih temelja je u tome što se opterćenje na tlo prenosi i preko kontaktne horizontalne površi, kao i preko bočnih (vertikalnih) strana temelja Neke konstrukcije, kao što su, npr. stubovi dalekovoda, ili stubovi vetrogeneratora, imaju relativno malu sopstvenu težinu, pa prema tome i malo vertikalno opterećenje Pri tome, ovakve konstrukcije su izložene delovanju horizontalni sila (usled uticaja vetra) na relativno velikoj visini, pa su momenti savijanja veliki

19 : duboki temelji Posledica je da težina plitkog temelja samca nije dovoljna da obezbedi stabilnost takvih konstrukcija, odn. da bi bile potrebne velike dimenzije temelja samaca Povećanjem dubine temelja na račun smanjenja njegovih ostalih dimenzija omogućava se aktiviranje otpora tla na bočnim stranama, čime se povećava efikasnost uklještenja temelja u tlu, a time i stabilnost stuba Za izradu ovakvih temelja koristi se, uglavnom, nearmirani beton

20 : temelji na šipovima Fundiranje na šipovima primenjuje se ako je tlo ispod temelja male nosivosti do znatne dubine, pa je zamena tla neisplativa Takva su peskovita tla u rastresitom stanju, glinovita i prašinasta tla nepovoljne konzistencije, kao i veće naslage nasutog tla, itd Šipovi ispod temelja omogućavaju da se opterećenje sa objekta prenese na slojeve tla koji se nalaze na (relativno) velikoj dubini Izvođenje fundiranja na šipovima zahteva specijalizovanu opremu, tako da fundiranje na šipovima može da bude (relativno) skupo

21 : temelji na dijafragmama Betonske dijafragme su betonski zidovi, armirani ili nearmirani, izvedeni u tlu specijalnim postupcima uz primenu specijalne opreme AB dijafragme mogu da se upotrebe za rešavanje raznih probema fundiranja, posebno u zgradarstvu AB dijafragme mogu da se projektuju i izvedu tako da se prvo koriste kao zaštita temeljne jame, a da istovremeno budu i sastavni deo konstrukcije budućeg objekta Takođe mogu da se primenjuju u izvođenju raznih podzemnih konstrukcija (podzemnih prolaza, komunikacija, tunela,... )

22 Opšte napomene o fundiranju: temelji na bunarima i kesonima Fundiranje na bunarima primenjuje se za izradu temelja mostovskih stubova, posebno kada je potrebno da se konstrukcijom temelja prođu slabo otporni slojevi tla većih debljina Bunari mogu da se spuste do znatne dubine (čak i do 70m) Fundiranje na kesonima se primenjuje za još veća opterećenja nego u slučaju bunara, sa glavnom primenom kod temelja stubova mostova veliki raspona, ali i za razne druge teške konstrukcije i za loše tlo Fundiranjem na bunarima ili na kesonima opterećenje konstrukcije se prenosi na veće dubine tla, gde je otpornost tla velika

23 Sadržaj 1 2 Fundiranje na temeljnim gredama Temeljni roštilj kao fundament zgrade Fundiranje na temeljnoj ploči

24 Trakasti temelji se, po pravilu, projektuju ispod zidova od opeke ili AB (osim ako se ceo objekat ne fundira na temeljnoj ploči) 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 i usvaja se ista dimenzija temeljne trake duž zida

25

26 Dimenzije trakastog temelja treba da se odrede tako da 1 pritisak na tlo ne bude veći od dozvoljenog za odgovarajuće tlo ispod temelja 2 dozvoljeni naponi u materijalu temelja ne budu prekoračeni Pretpostavlja se da je raspodela pritisaka u kontaktnoj površini temelja pravolinijska Pored toga, mora da bude obezbeđena sigurnost temelja protiv preturanja i klizanja

27 Posle usvajanja dubine fundiranja određuje se potrebna širina temeljne trake prema opterećenju koje se prenosi na tlo i dozvoljenom pritisku na tlo ispod temelja Potrebna visina temelja se određuje u zavisnosti od vrste materijala od kojeg se gradi temelj Posle usvojenih dimenzija temelja potrebno je da se proveri kontaktni napon na tlo Takođe, ako osim vertikalog opterećenja na zid deluje i horizontalno, treba da se proveri stabilnost na preturanje i na klizanje

28 - širina osnove temelja Posmatra se 1m dužine zida i AB temelja, nepoznate širine B, na usvojenoj dubini fundiranja D f Uslov ravnoteže vertikalnih sila glasi P + G = F σ dop (1) gde je - P... opterećenje koje se sa zida prenosi na temelj (merodavno eksploataciono opterećenje: P = P g + P p ) - G... težina temelja i tla iznad temelja - F... kontaktna površina temeljne stope (F = B 1.0) - σ dop... dozvoljeni pritisak na tlo na dubini fundiranja

29 - širina osnove temelja Debljina temeljne trake d nije poznata, pa prema tome, nije poznata ni debljina sloja tla iznad temeljne stope D f d Imajući u vidu temeljnu traku od betona, odn. od AB, težina tremljne trake i tla iznad trake procenjuje se u obliku G β γ b F D f gde je β koeficijent kojim se uzima u obzir razlika u zapreminskim težinama temelja od AB, koja je γ b = 25 kn/m 3 i tla iznad Obično se usvaja da je β = 0.85

30 - širina osnove temelja Sa tako određenim G, iz (1) dobija se potrebna površina temeljne trake P F = σ dop β γ b D f Kako se posmatra zid dužine jedan metar, onda je to ujedno i širina temeljne trake: B = F Temelja traka može da se usvoji i od nearmiranog betona, ali onda ima veće dimenzije Občno se usvaja temeljna traka od AB

31 Određivanje visine temeljne trake od AB zavisi od vrste tla ispod temelja, jer se od vrste tla ispod usvaja raspodela pritisaka po kontaktnoj površini Ako je tlo ispod temelja nekoherentno, usvaja se parabolična raspodela pritisaka, sa nultim vrednostima na krajevima trake Za koherentno tlo ispod temelja raspodela pritisaka je krivolinijska, sa najvećim ordinatama na krajevima trake, a najmanjim u sredini

32 Visina d temeljne trake od AB određuje se iz momenta savijanja M Momenti savijanja, koji su merodavni za dimenzionisanje temelja, 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

33 Ako je sa b z je označena debljina zida, sa B je označena širina temeljne trake, onda je a = (B b z )/2 širina konzole temeljne trake u odnosu na ivicu zida Reaktivno opterećenje q je prosečna veličina pritiska u kontaktnoj površini, ali bez uticaja težine temelja i tla iznad temelja Statička visina h temelja određuje se iz momenta M prema relaciji M h = r b = r M jer je b = 1.0m širina preseka konzolnog dela temeljne trake

34 Statička visina h temelja treba da se tako odredi da se izbegne potreba za osiguranjem temelja od kosih napona zatezanja Treba da se provere smičući naponi u konzoli temeljne trake u preseku na rastojanju h/2 od ivice zida: moraju da budu manji od dozvoljenih napona τ dop = τ a (za MB30 τ a = 0.8MPa) τ 0 = T 0.9 h τ dop = τ a Iz uslova τ 0 τ a dobija se statička visina h T 0.9 τ a

35 Usvaja se veća statička visina (prema M i prema T ) Za usvojenu statičku visinu h ukupna visina preseka temeljne trake 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 izvode neposredno na tlu, već je neophodno da se prethodno izvede tamponski sloj od 5-10cm od nearmiranog betona MB 10

36 Uloga tamponskog sloja od nearmiranog betona, postavljog ispod 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 pri očvršćavanju betona Pored toga, prsustvo tamponskog sloja sprečava prljanje armature ukoliko bi bila u direktnom kontaktu sa tlom Nije dozvoljeno da se AB temelj oslanja direktno na tamponski sloj od šljunka - iznad šljunka mora da bude i sloj nearmiranog betona MB 10 debljine 5-10cm

37 Armiranje trakastih temelja ispod zidova

38 Armiranje trakastih temelja ispod zidova

39 Sadržaj 1 2 Fundiranje na temeljnim gredama Temeljni roštilj kao fundament zgrade Fundiranje na temeljnoj ploči

40 Temelji samci se projektuju ispod pojedinačnih stubova To je najjednostavniji i najekonomičniji način fundiranja skeletnih konstrukcija Međutim, ako temelji samci nisu međusobo povezani, konstrukcija je izložena nejednakim sleganjima Zbog toga se temelji samci primenjuju na dobrom tlu ili na tlu koje je provereno ujednačenih karakterisitika Temelji samci se izvode pravougaone ili kvadratne osnove, zavisno od statičkih uticaja

41 Različiti oblici temelja samaca ispod stubova

42 Različiti oblici temelja samaca ispod stubova

43 Visina temelja samaca može da bude konstantna, stepenasta ili linearno promenljiva Oblik temelja u osnovi se centriše za delovanje M g Visina temelja samca određuje se prema - momentima savijanja M u - transverzalnim silama T u Armatura se određuje prema M u

44 Centrisanje oblika temelja samaca

45 Kada se usvoji dubina fundiranja D f, dozoljeni pritisak na tlo σ dop je takođe poznat (Geomehanički elaborat) Veličina kontaktne površine se određuje uz usvojenu pretpostavku da je raspodela pritisaka na tlo pravolinijska Ako je stub centrično opterećen, sa merodavnom silom pritiska P = P g + P p na nivou gornje površine temelja (na spoju stuba i temelja), onda je uslov ravnoteže vertikalnih sila dat sa P + G = F σ dop (2)

46 gde je - G... ukupna težina temelja i tla iznad temelja - F... potrebna kontaktna površina temeljne stope Veličina G nije poznata, jer nisu poznate dimenzije temelja, ali se, za usvojenu dubinu fundiranja D f i za nepoznatu veličinu površine kontakta F, ukupna tezina temelja i tla iznad prikazuje u obliku G = β γ b F D f gde je β 0.85 (3) Koeficijent β uzima u obzir razlike u zapreminskoj težini betona i tla

47 Jednačina (2) postaje odakle se dobija P + β γ b F D f = F σ dop F = P σ dop β γ b D f (4) Ako je temelj kvadratne osnove, što je prirodno ca centrično opterećenje, onda su stranice osnove temelja A = B date sa P A = B = σ dop β γ b D f

48 Ako je osnova temelja pravougaonog oblika, potrebno je da se ili usvoji jedna od stranica, ili da se usvoji odnos stranica osnove temelja gde je L veća dimenzija Tada je pa je k = L B L = k B F = k B 2 P B = k (σ dop β γ b D f )

49 Često je temelj stuba ekscentrično opterećen sa centričnom silom P i sa momentom savijanja M Tada je osnova temelja pravougaonog oblika, dimenzija B L, gde je L veća dimenzija (u pravcu u kome je dominantan momenat savijanja na kontaktu stub - temelj) Takođe se usvaja da je raspodela kontaktnih pritisaka pravolinijska, pa su pritisci na tlo dati sa σ max = P + G F σ min = P + G F + M W M W (5)

50 Iz uslova da je najveći pritisak na tlo jednak dozvoljenom, dobija se P + G + M F W = σ dop Ako su dimenzije temelja u osnovi B, L, pri čemu je L > B, unoseći izraz (3) za G, odnosno, zameni se G/F sa βγ b D f, dobija se P B L + β γ b D f + 6 M B L 2 = σ dop (6) Uz pretpostavljen odnos dimenzija osnove temelja k = L B

51 jednačina (6) postaje kubna jednačina po širini temelja B k 2 (σ dop β γ b D f ) B 3 k P B 6M = 0 (7) Rešavanjem kubne jednačine, dobija se B, a zatim i L Dimenzionisanje temelja samca vrši se prema momentima savijanja i transverzalnim silama Momenti savijanja određuju se za preseke I-I i II-II u osama kroz stub, a transverzalne sile ze preseke kroz temelj uz ivice stuba Koriste se, najčešće, preporuke Löser-a, koje se zasnivaju na pretpostavci o pravolinijskoj raspodeli pritisaka na kontaktnoj površini temelj - tlo

52 Ako su dimenzije temelja u osnovi L, B, a dimenzije preseka stuba u paralelnim pravcima a, b, onda su momenti savijanja u pravcima B i L dati sa M I = P (L a) 8 M II = P (B b) 8 dok su transverzalne sile u presecima uz ivice stuba date sa Q III = P (L a) 2L Q IV = P (B b) 2B

53 Statička visina temelja i potrebna količina armature određuju se prema izrazima (a) u preseku I-I h I = r αmi B A ai = βm I 0.9 h I σ a (b) u preseku II-II h II = r αmii L βm II A aii = 0.9 h II σ a gde su α i β koeficijenti: α = 1.94, a β = 0.97

54 Statički uticaji određuju se za merodavna eksploataciona opterećenja, a dimenzionisanje betona je prema dopuštenim naponima Kao što je napomenuto, raspodela momenata savijanja po širini temelja nije ravnomerna: skoro polovina ukupnog momenta je u zoni oko stuba Momenti savijanja i količina armature su ukupne vrednosti za dati pravac

55 Širine temelja za svaki pravac se podele na po 8 jednakih traka, širina L/8, odn. B/8 Izračunata količina armature za svaki pravac raspoređuje se unutar svake trake prema sledećem procentualnom učešću ukupne armature A ai ili A aii : 6% 8% 13% 23% 23% 13% 8% 6% Navedena procentualna učešća su od jedne do druge ivice temelja Na kraju, portreno je da se proveri sigurnost temelja na probijanje

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

57 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)

58 Raspodela kontaktnog pritiska u zavisnosti od tla ispod

59 Armiranje simetrično i nesimetrično opterećenog temelja

60 Plitki temelj samac konstantne visine

61 Plitki temelj samac promenljive visine

62 Sadržaj Fundiranje na temeljnim gredama Temeljni roštilj kao fundament zgrade Fundiranje na temeljnoj ploči 1 2 Fundiranje na temeljnim gredama Temeljni roštilj kao fundament zgrade Fundiranje na temeljnoj ploči

63 Fundiranje na temeljnim gredama Temeljni roštilj kao fundament zgrade Fundiranje na temeljnoj ploči Fundiranje na temeljnim gredama Temeljne kontragrede (temeljni nosači) projektuju se ispod više relativno blisko postavljenih stubova, kod kojih bi rastojenje između pojedinačnih temelja samaca bilo suviše malo Ovakav način fundiranja primenjuje se za konstrukcije koje su osetljive na nejednaka sleganja, kao i za fundiranje na relativno deformabilnom tlu male nosivosti Ovakav gredni nosač ima (uglavnom) poprečni presek u obliku obrnutog T i pretstavlja kontinualni nosač opterećen reaktivnim opterećenjem

64 Fundiranje na temeljnim gredama Temeljni roštilj kao fundament zgrade Fundiranje na temeljnoj ploči Temeljna kontragreda ispod niza stubova Temeljna kontragreda je kontinualan nosač koji je opterećen reaktivnim opterećenjem na kontaktu sa tlom

65 Fundiranje na temeljnim gredama Temeljni roštilj kao fundament zgrade Fundiranje na temeljnoj ploči Fundiranje na temeljnim gredama Širina rebra obrnutog T preseka je obično 5 do 10cm veća od širine stubova, zbog lakšeg postavljanja oplate za stubove Određivanje širine trake temeljne stope na kontaktu sa tlom određuje se prema dozvoljenom naponu pritiska na tlo σ dop za usvojenu dubinu fundiranja D f i za merodavno eksploataciono opterećenje To je obično ukupno stalno i korisno gravitaciono opterećenje, uz dodatak težine pretpostavljenih dimenzija temeljne grede i težine tla iznad stope temeljne greda Pri tome se pretpostavlja linearna raspodela kontaktnih pritisaka na tlo

66 Fundiranje na temeljnim gredama Temeljni roštilj kao fundament zgrade Fundiranje na temeljnoj ploči Fundiranje na temeljnim gredama Analiza kontragrede kao kontinualnog nosača vrši se za reaktivno opterećenje koje je dato sa q = 1 L gde je - L... ukupna dužina temeljne kontragrede - P i... merodavne eksploatacione sile u stubovima Kao što se vidi, težine temeljne grede i tla iznad temeljne stope, u ranijim oznakama G, ne učestvuje u određivanju reaktivnog opterećenja i P i

67 Fundiranje na temeljnim gredama Temeljni roštilj kao fundament zgrade Fundiranje na temeljnoj ploči Fundiranje na temeljnim gredama Naravno, G učestvuje u određivanju maksimalnog pritiska na tlo i širine temeljne stope, prema relaciji G + P i B L σdop Ako se proračun kontinualne kontragrede vrši po teoriji graničnih stanja, onda se reaktivno opterećenje određuje kao granično reaktivno opterećenje q u = 1.6 q g q p Dimenzionisanje i armiranje temeljne kontragede vrši se kao i za svaki drugi kontinualni nosač

68 Fundiranje na temeljnim gredama Temeljni roštilj kao fundament zgrade Fundiranje na temeljnoj ploči Temeljna kontragreda ispod niza stubova Načelno armiranje temeljne kontragrede ispod niza stubova

69 Sadržaj Fundiranje na temeljnim gredama Temeljni roštilj kao fundament zgrade Fundiranje na temeljnoj ploči 1 2 Fundiranje na temeljnim gredama Temeljni roštilj kao fundament zgrade Fundiranje na temeljnoj ploči

70 Fundiranje na temeljnim gredama Temeljni roštilj kao fundament zgrade Fundiranje na temeljnoj ploči Temeljni roštilj kao fundament zgrade Temeljni roštilj, kao način fundiranja skeletne zgrade, primenjuje se kada je opterećenje relativno veće, a nosivost tla relativno manja Temeljni roštilj čini sistem temeljnih greda, načelno istog preseka, koje su raspoređene u dva međusobno ortogonalna pravca, pri čemu se grede ukrštaju ispod stubova Širina traka pojedinih greda može da se odredi, uz pretpostavku o ravnomernoj raspodeli pritisaka na tlo, iz uslova da maksimalni pritisak na tlo bude manji od dozvoljenog pritiska na usvojenoj dubini fundiranja

71 Fundiranje na temeljnim gredama Temeljni roštilj kao fundament zgrade Fundiranje na temeljnoj ploči Temeljni roštilj kao fundament zgrade

72 Fundiranje na temeljnim gredama Temeljni roštilj kao fundament zgrade Fundiranje na temeljnoj ploči Temeljni roštilj kao fundament zgrade Kao i kod temeljnih kontragreda, i kod temeljnog roštilja se poprečni presek svake grede usvaja u obliku obrnutog slova T Ako je B širina kontaktne stope za sve kontragrede, a L tot = L i ukupna dužina svih greda u roštilju, onda je uslov ravnoteže vertikalnih sila dat u obliku P + G B L tot = σ dop Slično kao i kod drugih temelja, nepoznata ukupna težina temeljnog roštilja i tla iznad temelja procenjuje se uz pretpostavke o dimenzijama

73 Fundiranje na temeljnim gredama Temeljni roštilj kao fundament zgrade Fundiranje na temeljnoj ploči Temeljni roštilj kao fundament zgrade Iz uslova ravnoteže vertikalnih sila dobija se potrebna širina traka temeljnog roštilja B G + P i σ dop Li Naravno, proračun se obično radi u par iteracija: posle dobijanja dimenzija vrši se provera kontaktnih pritisaka na tlo Analiza temeljnog roštilja je (malo) komplikovana za pešački pristup, tako da se koristi računar i odgovarajući programi za takvi analizu

74 Fundiranje na temeljnim gredama Temeljni roštilj kao fundament zgrade Fundiranje na temeljnoj ploči Temeljni roštilj kao fundament zgrade Dimenzionisanje temeljnog roštilja vrši se na standardni način za AB konstrukcije, pri čemu je roštilj (pretpostavljenih dimenzija) opterećen reaktivnim opterećenjem q u Reaktivno opterećenje se usvaja prema ukupnom graničnom opterećenju na nivou spoja stubova i temeljnog roštilja kao q u = 1 B L (1.6 P g P p ) gde su - P g, P p... uticaji na nivou spoja stubova i roštilja za merodavno stalno i korisno opterećenje - B, L... stvarno usvojene dimenzije kontaktne površine temljnog roštilja

75 Sadržaj Fundiranje na temeljnim gredama Temeljni roštilj kao fundament zgrade Fundiranje na temeljnoj ploči 1 2 Fundiranje na temeljnim gredama Temeljni roštilj kao fundament zgrade Fundiranje na temeljnoj ploči

76 Fundiranje na temeljnim gredama Temeljni roštilj kao fundament zgrade Fundiranje na temeljnoj ploči Fundiranje na temeljnoj ploči Fundiranje na temeljnoj ploči vrši se kada su ukupna opterećenja relativno velika, kada je tlo relativno manje nostivost, pa bi temeljni roštilj imao suviše veliku širinu traka, odnosno, kada bi polja između traka roštilja bila suviše mala Osim toga, izvođenje temeljne ploče je znatno jednostavnije od izvođenja temeljnog roštilja i po pitanju oplate i po pitanju ugrađivanja armature

77 Fundiranje na temeljnim gredama Temeljni roštilj kao fundament zgrade Fundiranje na temeljnoj ploči Fundiranje na temeljnoj ploči Ukupna količina utoršenog materijala za temeljnu ploču nije značajno veća od materijala potrebnog za temeljni roštilj Imajući sve u vidu, fundiranje zgrade na temeljnoj ploči najviše se koristi ukoliko je zgrada veće spratnosti (recimo, N 4), pa time je i ukupno opterećenje veće Temeljna ploča je u isto vreme i podna konstrukcija najniže etaže, a pogodna je i za postavljanje hidroizolacije ispod objekta

78 Fundiranje na temeljnim gredama Temeljni roštilj kao fundament zgrade Fundiranje na temeljnoj ploči Fundiranje na temeljnoj ploči Temeljne ploče su obrnute međuspratne konstrukcije: opterećene su reaktivnim opterećenjem na kontaktu sa tlom Uobičajene debljine temeljnih ploča u (standardnoj) visokogradnji kreću se u intervalu od 40 do 100 cm Prema statičkom sistemu temeljne ploče mogu da budu 1 pečurkaste ploče, sa ili bez kapitela 2 ploče ojačane rebrima, u jednom ili u dva pravca

79 Fundiranje na temeljnim gredama Temeljni roštilj kao fundament zgrade Fundiranje na temeljnoj ploči Temeljne pečurkaste ploče, sa ili bez kapitela Temeljna ploča sa kapitelima: ponekad se kapiteli izvode sa donje strane ploče, ka tlu To je bolje sa stanovišta prostora najniže etaže, ali je nepovoljnije sa stanovišta postavljanja hidroizolacije

80 Fundiranje na temeljnim gredama Temeljni roštilj kao fundament zgrade Fundiranje na temeljnoj ploči Temeljne ploče ojačane rebrima

81 Fundiranje na temeljnim gredama Temeljni roštilj kao fundament zgrade Fundiranje na temeljnoj ploči Fundiranje na temeljnoj ploči Dimenzionisanje temeljnih ploča vrši se kao i za standardne međuspratne konstrukcije koje su ploče na stubovima Razlika je samo u smeru opterećenja gravitacionog pravca, tako da je kod temeljnih ploča sve, praktično, suprotno u odnosu na ploče na stubovima na ostalim etažama Naravno, razlika je i u intenzitetu opterećenja: reaktivno opterećenje temeljne ploče je znatno veće od standardnog opterećenja međuspratne tavanice

82 Fundiranje na temeljnim gredama Temeljni roštilj kao fundament zgrade Fundiranje na temeljnoj ploči Fundiranje na temeljnoj ploči Temeljne ploče ojačane rebrima koriste se za još veća opterećenja nego uobičajene temeljne ploče Kod takvih temeljnih ploča grede se konstruišu tako da budu sa gornje strane temeljne ploče, pa je kontakt ploče sa tlom ravan Prostor između greda (rebara), u jednom ili u oba ortogonalna pravca, može da se ispuni šljunkom ili nearmiranim betonom Takođe je mogće da taj prostor ostaje prazan, a da se sa gornje strane na rebra postave montažne ploče (ili ploče livene na licu mesta, sa zarobljenom oplatom)

83 Fundiranje na temeljnim gredama Temeljni roštilj kao fundament zgrade Fundiranje na temeljnoj ploči Temeljne ploče ojačane rebrima