Nevhodné základové pôdy sú neuľahlé násypy a sedimenty organického pôvodu (rašeliny, slatiny, bahnité náplavy).

Transcript

1 Základné požiadavky Základová konštrukcia má za úlohu bezpečne preniesť všetko zaťaženie zo stavby do základovej pôdy cez základovú škáru, to znamená v rovine, v ktorej základ spočíva na základovej pôde. V spolupráci so základovou pôdou musia základy zaistiť stabilitu celej stavby a obmedziť, resp. vylúčiť dodatočné deformácie (sadanie a i.). Pre bežný návrh základov je potrebné stanoviť zaťaženie pôsobiace na základy a vlastnosti základovej pôdy, predovšetkým jej dovolené namáhania a stlačiteľnosť. Zaťaženie, ktoré pôsobí na základy môže byť podľa doby trvania : stále (vlastná tiaž a trvalo pôsobiace zaťaženie) a náhodilé (dočasne pôsobiace napr. od ľudí). Náhodilé sú dlhodobé, krátkodobé a mimoriadne. Vo výpočtoch sa uvažujú tie najnepriaznivejšie kombinácie zaťažení. Základová pôda je zemina, do ktorej sa prenášajú účinky vonkajších síl. Podľa STN sa základové pôdy delia na: -horniny spevnené: skalné, poloskalné -horniny nespevnené: zeminy súdržné a nesúdržné -horniny zvláštneho zloženia: umelé, poľnohospodárske Nevhodné základové pôdy sú neuľahlé násypy a sedimenty organického pôvodu (rašeliny, slatiny, bahnité náplavy). Pred návrhom základov je potrebné vykonať geologický a hydrogeologický prieskum, ten poskytuje podklady pre posúdenie vhodnosti staveniska, stanovenie únosnosti a stlačiteľnosti základovej pôdy, posúdenie vplyvu podzemnej vody a predbežné určenie tried hornín. Pri návrhu základových konštrukcií platí, že optimálne základové konštrukcie sú také, ktoré pri najmenšej prácnosti, spotrebe materiálu a energie plne zaisťujú bezpečnosť stavby a vylučujú jej deformácie. Druh, veľkosť a materiál základov závisia od: -konštrukčného systému -od veľkosti objektu -účelu objektu -zloženia základovej pôdy -hladiny spodnej vody -klimatických podmienok Pri nepodpivničených objektoch musí byť základová škára v nezámrznej hĺbke (normou stanovená hĺbka nepremŕzania zeminy, závisí od nadmorskej výšky a polohy), obvykle mm. Materiál: prostý betón, pri väčších zaťaženiach, resp. pri neúnosných základových pôdach železobetón (železobetónové pásy sa používajú aj pri skeletových stavbách, v málo únosných a nesúrodých zeminách, ak sú stĺpy nerovnomerne zaťažené a pod.), Betón prekladaný kameňom (v minulosti murované z tehly a z kameňa) Rozdelenie základových konštrukcií:

2 -plošné (pod priebežné múry alebo stĺpy): pásy, rošty, pätky, dosky -hĺbkové: pilóty, piliere, studne, kesóny Plošné základy Základové pásy a rošty Na základových pásoch zakladáme predovšetkým nosné a nenosné steny v dobrých základových pôdach. Nenosné priečky sa podporujú základovými pásmi vtedy, ak ich tiaž je väčšia ako 50 až 60 knm-2 (priečka z tehál hr. 150 mm a výšky mm). Základové pásy sú ekonomické pri prípustnom normovom namáhaní základovej pôdy aspoň 0,15 MPa, inak je spravidla výhodnejšie založenie na základovej doske alebo na pilótach. Ak pásy prebiehajú v dvoch na seba kolmých smeroch a sú tuho spojené vytvárajú rošty. Tvar prierezu je pri kameni a prostom betóne obdĺžnikový, pri väčších rozmeroch stupňovitý, podľa roznášacieho uhla materiálu. Železobetónové pásy sú zväčša obdĺžnikové, s hornou plochou zošikmenou pre úsporu materiálu pod uhlom max. 35 od vodorovnej hrany. Montované základové pásy z betónových prefabrikovaných dielcov sa u nás moc nepoužívajú. Sú buď plné alebo vyľahčené. Tvar základového pásu môže byť: -jednoduchý -rozšírený na jednej strane -obojstranne rozšírený základ a previsnutá časť základového pásu b hrúbka nadzákladového muriva v výška základového pásu α roznášací uhol -stupňovitý základový pás Rozmery základových pásov: Šírka: závisí od statického výpočtu na základe únosnosti podložia. Obvykle však šírka základových pásov vychádza z hrúbky muriva, ku ktorej sa pripočíta po mm na obe strany (napr. pri stene hrubej 400 mm je šírka základového pásu pod takou stenou 500 mm) Výška: odvodzuje sa z previsnutej časti pásu tak, aby sa nezlomil a neušmykol. Platí roznášací uhol α=60 pri prostom betóne, α=60 70 pri lomovom kameni a α=30 pri železobetóne. Pod základovým pásom sa robí mm vysoký štrkový násyp a pod železobetónovým základom musí byť betónová mazanina hrúbky min 50 mm.

3 -základový pás zo železobetónu a - previsnutá časť základového pásu b hrúbka nadzákladového muriva v výška základového pásu -základy pod priečkami -základy pod obvodovým nosným múrom a) nepodpivničená budova b) podpivničená budova Pri zmene úrovní napojenia základových pásov pri podpivničenej a nepodpivničenej časti budovy, treba základ stupňovito upraviť. Základové rošty tvoria sústavu navzájom kolmých základových pásov. Navrhujú sa pre skeletové konštrukcie ak zakladáme na nerovnomerne stlačiteľných zeminách. Tvar základových roštov môže byť obdĺžnikový alebo rebrový.

4 Základové pätky Základové pätky sa používajú pod jednotlivé stĺpy skeletu. Vyžadujú dostatočne únosnú a rovnorodú základovú pôdu v rozsahu celého podložia. Obecne sú pätky výhodne ekonomicky aj výrobne, ak ich strana nie je väčšia ako polovica osovej vzdialenosti stĺpov, inak sú účelnejšie doskové alebo pilótové základy. Tvary pätiek: α Previsnutie základovej pätky a roznášací uhol α sú totožné so základovými pásmi. jednostupňová stupňovitá lichobežníková Pätky by mali prenášať zaťaženie centricky, preto je najvhodnejší štvorcový tvar, obdĺžnikový môže mať pomer 3:5, max. 2:3. Výnimočne môžu mať pätky kruhový pôdorysný tvar. Pri menších zaťaženiach sa volí prostý betón, pri zaťažení nad 0,2 MPa sa používa železobetón. Monolitické pätky z prostého betónu vyžadujú pomerne značnú výšku h = 2a a sú vhodne tam, kde je základová škára hlbšie. Vysoké pätky sa volia stupňovité. Prefabrikované základové pätky používajú sa pre montované skelety pri zaťažení nad 0,15 MPa. Najpoužívanejšie sú kalichové alebo plné pätky, vyrobené z jedného alebo viac dielov vytvárajúcich stupne. Tvarovo z hľadiska dosadanej plochy na základovú pôdu môžu byť štvorcové, obdĺžnikové, kruhové alebo iné. Osadzujú sa do štrkopieskového lôžka alebo betónu hrúbky 100 až 150 mm. Pätky s kalichom sú rozšírené u montovaných priemyselných hál. Obsahujú priehlbeň pre stĺp, ktorý sa po osadení a znivelizovaní zaleje cementovou maltou a zabetónuje. Základové dosky Zaberajú pôdorysný rozmer celej stavby. Navrhujú sa pri zaťažení okolo 0,1 až 0,15 MPa. Používajú sa ak je základová škára trvale pod hladinou spodnej vody, ak je pod objektom nerovnomerne stlačiteľná zemina, alebo pri výškových stavbách. Pretože doska je tuhá konštrukcia, ktorá bráni väčšiemu rozdielu sadaniu jednotlivých častí, pripúšťa sa jej celkové sadnutie až 100 mm. Pod doskou sa upraví vrstva podkladového betónu hrúbky 50 až 150 mm. Pri stenových konštrukčných systémoch majú konštantnú hrúbku ( mm). Pri skeletových systémoch môžu byť zosilnené hríbovými hlavicami, alebo je riešená ako rebrová konštrukcia.

5 Iné druhy plošných základov Krabicové (skriňové) základy Krabicové základy sa podobajú veľkej krabici, ktorej dno tvorí rovná základová doska, boky steny podzemného podlažia a hornú časť stropná konštrukcia. Všetky časti sú z monolitického železobetónu spojené v tuhý priestorový celok. Zhotovujú sa u ťažkých stavieb, ktoré sú založené na stlačiteľnom podlaží a v prostredí s podzemnou vodou. Základové škrupiny doskového charakteru Ide o nerovné dosky, ktoré sú vytvorené monoliticky z tenkostenných, betónových obrátených klenieb alebo lomeníc. Zvláštne úpravy plošných základov Vyskytujú sa najmä pri zmene úrovne základovej škáry, pri zakladaní blízkych stavieb a pri základom s otvormi pre vedenie inštalácií. Ak je základ novostavby založený hlbšie, je možné plytší základ podchytiť, prehĺbiť a podbetónovať. Ak je novostavba založená v menšej hĺbke ako susedný objekt, musí sa buď hraničný základ novostavby prehĺbiť až po úroveň susedného objektu alebo sa musí s hraničným základom odstúpiť, pre vyššie podlažie novostavby uplatniť konzolovité konštrukcie. Pri zmene úrovne najnižšieho podlažia, napr. ak je stavba len čiastočne podpivničená je treba základy pri výškovom rozdiele väčšom ako mm upraviť, u základových z prostého betónu stupňovito a u železobetónu nábehom. Pri prestupoch cez základy nesmie byť oslabenie základu väčšie ako polovica výšky, inak sa musí nad alebo pod otvorom zvýšiť alebo prehĺbiť. Zlepšovanie kvality podložia plošných základov Zlepšenie kvality podložia môžeme dosiahnuť umelou úpravou podložia (odvodnením, zhutnením, injektážou) alebo výmenou podložia. Odvodnenie slúži na trvalé zníženie hladiny podzemnej vody a to buď drenážou alebo čerpaním. Mechanické a hydraulické zhutnenie je vhodné u málo zľahlej zeminy hlinitej, hlinito - piesčitej a ílových pieskov. Zhutňujú sa vibrovacími doskami, valcami, hĺbkovou vibráciou. Injektáž sa používa na zvýšenie pevnosti sypkých zemín a na utesnenie proti vode. Hrubozrné piesky sa injektujú látkami na báze cementu a ílu, štrkopiesky a piesky chemickými látkami (vodné sklo, chlorid vápenatý). Štrkové vankúše sa uplatňujú tam, kde je bezprostredne pod základovou škárou vrstva zeminy s malou až strednou pevnosťou a značne premenlivou stlačiteľnosťou. Zeminu odstránime a nahradíme stabilizovaným štrko-pieskovou konštrukciou.

6 Hlbinné základy Prevláda u nich hĺbkový rozmer. Používajú sa ak: -je únosná zemina vo väčších hĺbkach -je plošný základ neekonomický -sa zakladá vo vode Pilóty Sú to tyčové prvky kruhového prierezu, ktoré prenášajú zaťaženie do základovej pôdy vo väčšej hĺbke. Môžu byť opreté (prenášajú zaťaženie do únosných vrstiev) a plávajúce (prenášajú zaťaženie trením pilóty o zeminu). Majú priemer 150 až mm. Pokiaľ je priemer väčší ako 600 mm, ide o šachtové piliere betónové alebo železobetónové stĺpy veľkého priemeru (únosnosť piliera je veľmi veľká). A votknuté pilóty B plávajúce pilóty 1 základový preklad 2 dno stavebnej jamy na vŕtanie pilót 3 opretá pilóta 4 plávajúca pilóta 5 neúnosná zemina 6 únosná zemina Rozmiestnenie pilót Počet pilót závisí od zaťaženia, ktoré majú preniesť a od únosnosti zeminy (vytvárajú tzv. pilótový rošt). Osová vzdialenosť (minimálna) je pri opretých pilótach 2,5 3 d (d priemer pilóty), minimálne však však 1000 mm; pri plávajúcich pilótach minimálne 3,5 d alebo 1000 mm. štvorcová sieť diagonálna sieť Podľa spôsobu zakladania poznáme pilóty: a) vháňané sú zhotovené vopred, do základovej pôdy (vháňajú sa baranením, vibrovaním, vtláčaním, skrutkovaním) b) vŕtané zhotovujú sa priamo na mieste do vopred vyhĺbeného otvoru s použitím výpažnice

7 Ak je otvor vyhĺbený, na výpažnicu nasunieme liatinový hrot, ktorý bude tvoriť spodok pilóty. Cez výpažnicu lejeme betón, zhutňujeme ho a výpažnicu vyťahujeme. 2. Keď dosiahne výpažnica požadovanú hĺbku, baranom sa vytlačí betónová zátka a ubije sa na širokú pätku. Cez výpažnicu lejeme betón a zhutňujeme ho. Šachtové piliere: - sú betónové alebo železobetónové stĺpy veľkého priemeru (d>60cm) - únosnosť piliera je veľmi veľká, siaha až do únosných vrstiev (pod plošný základ stačí menej pilierov ako pilót) Podľa materiálu môžu byť pilóty betónové a železobetónové, prefabrikované a monolitické, prípadne oceľové a drevené. Základové studne Sú to duté valcovité telesá, v hornej aj dolnej časti otvorené. Do zeme sa spúšťajú podhrabávaním (vyberaním zeminy z vnútra studne). Studňa klesá svojou váhou až na únosnú vrstvu. Dno sa zabetónuje na výšku jedného metra a vnútro sa vyplní pieskom alebo zhutnenou zeminou. Nad terénom sa vybetónuje železobetónová doska alebo základový preklad. Kesóny Sú to duté železobetónové alebo oceľové telesá, ktoré sa používajú na zakladanie pod hladinou vody. Hlavne v inžinierskom staviteľstve (tzv. pneumatické zakladanie).

8 BOZ pri zemných prácach -na základe geologického prieskumu sa určí o aký typ výkopu pôjde a jeho zabezpečenie -pred začatím zemných prác musíme vyznačiť existujúce inžinierske siete -pracovníci musia používať ochranné pracovné pomôcky -ak ide o plošne malé výkopy, musia byť zakryté poklopom -okraj výkopu treba viditeľne označiť (výkopok výšky 0,9 m; nápadná prekážka výšky 0,6m alebo jednotyčové zábradlie do výšky 1,1m) -výkopy hlbšie ako 0,5m musia mať bezpečné lavičky a prechod minimálnej šírky 0,75m -ak sú výkopy hlbšie ako 1,5m, tieto lavičky musia mať zábradlie -pre pracovníkov musí byť zabezpečený bezpečný zostup a výstup z výkopu (schodíky alebo rebrík) -ak je výkop rozmerný, robíme výstupy a zostupy každých 30m -výkopové práce na odľahlých pracoviskách nesmie vykonávať pracovník sám -okraje výkopu sa nesmú zaťažovať vo vzdialenosti 0,5m -pred začatím zemných prác musíme zabezpečiť okolité stavby ohrozené výkopmi