Železobetonové základové konstrukce

Zadání: Železobetonové základové konstrukce – druhy, způsob namáhání, vyztužování zákl. patek a pásů. Vlastnosti základové půdy z hlediska zakládání stavby (fyzikální vlastnosti, sedání základu, vliv podzemní vody).
Základová konstrukce přenáší napětí ze stavby do základové půdy.
Volíme:
druh základu
tvar
vyztužení
hloubku základové spáry (dle geotechnického průzkumu a dalších charakteristik)
Druhy základů:
Podle výroby:
prefabrikované
monolitické
Podle vyztužení:
prosté
vyztužené
Podle tvaru:
Plošné základy:
Přenáší zatížení půdorysnou plochou.
pasy
patky
rošty
desky
Hlubinné základy:
Přenáší zatížení do únosnějších vrstev.
piloty
studny
kesony
pilíře
Plošné základy z železobetonu:
Snížíme výšku patky (tzn. hloubku založení).
Empirický návrh. Roznášecí úhel 30 až 45°, h= 0,5 až 1,5 c.
Posouzení
2 kritické průřezy.
1. kritický průřez uvažujeme svislý v rovině sloupu. Oddělená část patky působí jako konzola zatížená napětím v základové spáře. Při nízké výšce hrozí propíchnutí (nutná smyková výztuž).
2 kritický průřez se nachází asi v ½ od sloupů.
Je-li c < h, není smyková výztuž nutná. Nosná výztuž u spodního líce je stejná jako křížem armovaná deska + konstrukční zásady konzoly.
Předmět: Stavební konstrukce – otázka č.25 Jméno: Jakub Doleček
Rok: 2014/2015 Třída: 4.S
Strana:2/4
Základové patky z železobetonu:
se provádějí tehdy, není-li možno dodržet úhel rozšiřování odstupků patky 60°, a není tudíž
možno založit patku v takové hloubce, aby se získala dostatečná základová plocha. Důvodem
může být také nutnost zůstat s patní spárou základové patky nad úrovní hladiny spodní vody.
Základové pasy z železobetonu:
Z důvodu snížení výšky a zvýšení únosnosti. Odstupek působí jako konzola šířky 1 m.
Vyztužení obdobné jako u patek.
Železobetonový pás pod sloupy tehdy, když patky vycházejí blízko sebe a jsou velké (z
ekonomických důvodů).
Zatížení
Pas je zatížen sloupy (osamělými břemeny) a podepřen zemním tlakem (rovnoměrné spojité).
Jedná se vlastně o obrácený spojitý nosník. Z důvodu nerovnoměrného zatížení zeminou ho
oboustranně vyztužujeme.
Základový rošt:
Souprava vzájemně křížících se pásů v jedné úrovni. Navrhujeme z důvodů značného zatížení
nebo malé únosnosti zeminy. Zabrání nerovnoměrnému sedání.
Základová deska:
Pro malé únosnosti základové půdy, nestejnoměrné sedání staveb nebo pod HPV. Velká
spotřeba oceli a betonu. Tloušťka desky 0,4 až 1,5 m. Deska je křížem armovaná, nebo jsou
žebra u horního nebo u spodního líce  kombinace desky a roštu.
Návrh a posouzení dostředně tlačeného základu
Návrh
1. Návrh hloubky založení
h‘> 0,8 m
2. Odhad vlastní tíhy základu
G  V
10
1
V… tíha horní stavby
G… tíha základu
3. Výpočet nutné plochy základu
d R
V G
A


V… tíha horní stavby
G… tíha základu
d   R předpokládáme, že napětí v zákl. spáře se rovná únosnosti zeminy
Předmět: Stavební konstrukce – otázka č.25 Jméno: Jakub Doleček
Rok: 2014/2015 Třída: 4.S
Strana:3/4
4. Vypočtení stran základu
l b A
A l b
 
 
5. Určení výšky základu
Dodržet roznášecí úhel.
Posouzení
Známe
rozměry základu
únosnost zeminy
1. posoudit napětí v základové spáře
d R
A
V G


 
2. Je-li nutné, posoudit na smyk, ohyb, protlačení
Základní vlastnosti zemin
Mechanika zemin se zabývá vlastnostmi zemin po stránce mechanické a fyzikální, dále
chováním zemin v zemních tělesech, ale i pod základy stavebních objektů, při
zatížení vlastní tíhou, tíhou konstrukce, vodními tlaky .
Zemina je směs pevných částic hornin, vody, vzduchu, organických látek a dalších jiných
příměsí. U zemin rozeznáváme 3 fyzikální fáze: fáze pevná – zrna horniny tvoří kostru, mezi
zrny jsou póry, jež jsou vyplněny vodou a vzduchem; další fáze jsou fáze plynná a kapalná.
Sledované vlastnosti zemin:
Tvar zrn – určuje tvary částí horniny
Zrnitost – zjišťuje velikost zrn a jejich poměrné zastoupení ve vzorku zeminy
Objemová hmotnost – je vyjádřena podílem hmotnosti zeminya objemem, který právě zemina
zaujímá
Objemová hmotnost zeminy po vysušení – je vyjádřena jako podíl hmotnosti zeminy po
vysušení při teplotě 110°C a původního objemu
Měrná hmotnost – je hmotnost jen vlastních zrn zeminy
Pórovitost – ovlivňuje stlačitelnost zeminy, je definována jako poměr celkového objemu pórů
v zemině k celkovému objemu zeminy
Vlhkost zeminy – určuje množství vody v dané zemině
Předmět: Stavební konstrukce – otázka č.25 Jméno: Jakub Doleček
Rok: 2014/2015 Třída: 4.S
Strana:4/4
Vnitřní skladba zemin
Struktura zrnitá: jednotlivá zrna, která se pouze dotýkají a nepůsobí mezi nimi přitažlivé síly
Struktura voštinová: zemina se skládá z malých zrn, které mají malou tíhu a přitažlivé síly
mezi zrny jsou větší nežli tíha zrn
Struktura koloidní: zrna v tekutině neklesají, ale vznášejí se a vytváří se tak roztok
Voda se v zeminách vyskytuje v těchto formách:
voda vázaná – chemicky do krystalů (minerálů) v zemině
voda volná:
podzemní – tzv. gravitační, nachází se v pórech zeminy, je ovlivněna srážkami, velikostí pórů
a tlakem
kapilární: přiléhá k hladině podzemní vody, vzlíná nahoru působením povrchového napětí
vody a molekulárních sil
Zdroje vody v zeminách:
průsak povrchové vody
vzlínání vody od hladiny podzemní vody
srážení vodních par na rozhraní zemina – vzduch
hydroskopické pohlcování vodních par
Podle mezí rozlišujeme konzistenci:
pevnou
tuhou
plastickou
tekutou
Sedání základů:
U budov zděných se připouští rovnoměrné sedání až do hodnoty 50 mm, u železobetonových
skeletů až 100 mm. Časový průběh sedání je různý. Zpravidla k podstatnému sedání stavby
dochází již při realizaci stavby (např. u zemin nesoudržných, štěrkopískových a štěrkových).
U zemin soudržných a málo propustných má sedání objektu dlouhodobý průběh; závisí na
rychlosti vytlačování vody z pórů zeminy. U staveb se snažíme docílit rovnoměrného sedání
základů. Nerovnoměrné sedání může způsobit poruchy i deformace konstrukce. S hloubkou
založení roste přípustné zatížení základové půdy a zmenšuje se i míra sednutí.