Rodzaje fundamentów – kryteria podziału

Rodzaje fundamentów – kryteria podziału
1. Podział ze względu na głębokość posadowienia
2. Podział ze względu na sztywność fundamentu
3. Podział ze względu na kształt i konstrukcję
Głębokość posadowienia
Fundamenty płytkie. Są to fundamenty
posadowione bezpośrednio na warstwie nośnej,
zalegającej na takiej głębokości, do której
można dojść otwartym wykopem.
Ekonomiczna głebokość to: 3 – 4 m.
Możliwe są sztuczne wzmocnienia, np.
zagęszczenie lub wymiana.
Do tej grupy zaliczają się tzw. fundamenty
bezpośrednie, np. stopy ławy, płyty, ruszty i
skrzynie
Głębokość posadowienia
Fundamenty głębokie – przekazują
obciążenia na niżej położone warstwy
nośne.
Fundamenty bezpośrednie wykonywane w
głębokich wykopach, h > 4,0 m – wykopy
wymagają zabezpieczeń (obudowy, ścianki).
Fundamenty pośrednie, np. pale, studnie,
kesony, ścianki szczelinowe, słupy, kolumny
kamienne.
Głębokość posadowienia
Zasadą fundamentów pośrednich jest
przenoszenie naprężeń na głębsze, wytrzymałe
warstwy podłoża.
Na górnych końcach tych elementów układa
się właściwy fundament, np. stopę, ławę ruszt
lub płytę.
Sztywność fundamentu
Fundamenty sztywne są to fundamenty, które
przekazując obciążenie na podłoże same nie
ulegają odkształceniom. Podstawa zachowuje
pierwotny kształt. Przy symetrycznie rozłożonych
obciążeniach pionowych można założyć, że
odkształcenia podłoża pod podstawą są jednakowe
(w podłożu jednorodnym).
Sztywność fundamentu
Fundamenty podatne są to fundamenty,
które ulegają odkształceniom przy
przekazywaniu obciążenia na podłoże (pracują
na zginanie). Wartości przemieszczeń takich
fundamentów są zależne od ich sztywności i
ściśliwości gruntów występujących w podłożu.
Kształt
•Ławy fundamentowe (L/B > 5)
•Stopy fundamentowe
•Fundamenty płytowe
•Ruszty fundamentowe
•Fundamenty skrzyniowe
•Fundamenty masywne
Slip lines associated with the Prandtl mechanism
Applications of Computation Mechanics in Geotechnical Engineering – 5th International Workshop
Bearing capacity resistance Qf
1


Q f = BL  N c cic sc + N q qγ q iq sq + N γ γ γ iγ Bsγ 
2


Bearing capacity factors:
π ϕ 
N q = exp(π tan ϕ ) tan  + 
4 2
2
N c = (N q − 1)cot ϕ
EC7:
Nγ = 2(N q − 1) tan ϕ
(
)
PN: N γ = 1.5 N q − 1 tan ϕ
Applications of Computation Mechanics in Geotechnical Engineering – 5th International Workshop
,
Effective dimensions of the foundation:
B = B − 2eB
L = L − 2e L
Shape coefficients (rectangular shape):
EC7
B
sq = 1 +   sin ϕ
L
B
sγ = 1 − 0.3 
L
sq N q − 1
sc =
Nq −1
PN
B
sq = 1 + 1.5 
L
B
sγ = 1 − 0.25 
L
B
sc = 1 + 0.3 
L
Applications of Computation Mechanics in Geotechnical Engineering – 5th International Workshop
Load inclination coefficients
(according to DIN 4017 – Orr and Farrel: Geotechnical design to Eurocode 7):
H is a horizontal load, V is a vertical load


H
iq = 1 −

V
+
B
L
c
c
o
t
ϕ


m1


H
iγ = 1 −

+
V
B
L
c
c
o
t
ϕ


m1 +1
ic = iq −
1 − iq
N c tan ϕ
Applications of Computation Mechanics in Geotechnical Engineering – 5th International Workshop
  B 
2 +  
 L 

m = mB =
 B
1 +   
 L
  L 
2 +  
 B 

m = mL =
 L
1 +   
 B
when H acts in the direction of
B
when H acts in the direction of
L
Applications of Computation Mechanics in Geotechnical Engineering – 5th International Workshop