ZÁKLADOVÉ KONSTRUKCE Ctislav Fiala A418a_ctislav.fiala@fsv.cvut.cz KPG Fakulta stavební ČVUT v Praze ZÁKLADOVÁ KONSTRUKCE část nosné konstrukce přenášející zatížení od stavby do základové půdy základová půda Část geologického prostředí (zpravidla velmi nehomogenní), které spolupůsobí se stavební íkonstrukcí. k plošný základ Stavební prvek přenášející zatížení od stavby do základové půdy prostřednictvím horizontální základové půdy prostřednictvím horizontální základové spáry. Přitom se nepočítá s přenášením zatížení třením na svislých částech základu. pilota Vertikální základová konstrukce přenášející zatížení od stavby do hlubších vrstev základové půdy. Zatížení se přenáší opřením paty piloty nebo třením povrchu pláště o základovou půdu. inženýrskogeologický g ýprůzkum Činnost, která poskytuje geologické a geotechnické podklady pro návrh založení stavby. ZÁKLADNÍ TERMINOLOGIE 1
hornina Přírodní minerální asociace různého složení a struktury, které vznikly působením geologických procesů v podobě horninových těles vytvářejících zemskou kůru. zemina Přirozená směs minerálních zrn různých frakcí vzniklých fyzikálním nebo chemickým rozpadem pevné skalní horniny. Nezpevněná nebo slabě zpevněná hornina skalní hornina dobře zpevněná hmota, která je zpravidla rozpukána na hranolovité bloky nebo vrstvy Základní funkce a požadavky statická funkce a požadavky únosnost základu a základové půdy (mezní namáhání zeminy mezní stav únosnosti ) sedání (mezní stav použitelnosti) statická interakce horní a spodní stavby, nerovnoměrné sedání objektu požadavky na založení v nezámrzné hloubce izolační funkce a požadavky způsob založení musí umožňovat aktivní ochranu proti zemní vodě (resp. agresivní zemní vodě) a radonu. ZÁKLADNÍ TERMINOLOGIE ZÁKLADNÍ FUNKCE A POŽADAVKY 2
ekonomické požadavky vliv na hospodárnost základové konstrukce má především: zatížení na základ od konstrukce objektu únosnost základové půdy stlačitelnost základové půdy rovnoměrnost / nerovnoměrnost základových poměrů pod objektem tuhost horní stavby objektu Rozhodující kritéria pro návrh základové kce druh (únosnost a stlačitelnost) základové půdy velikost zatížení na základ rovnoměrnost / nerovnoměrnost základových poměrů pod objektem úroveň nezámrzné hloubky vliv interakce podloží x základ x horní stavba ZÁKLADNÍ FUNKCE A POŽADAVKY ZÁKLADOVÉ POMĚRY 3
Základní rozdělení konstrukce základů plošné základy základové patky základové pásy základové rošty základové desky tenké desky Hloubka založení hlavní hledisko: promrzání zeminy u definitivních staveb založených na zeminách pod zámrznou hloubkou 0,8 až 1,2 m ale u základů provizorních konstrukcí a u základů prokazatelně chráněných proti promrzání min 0,8 m min 0,4 m hlubinné základy piloty maloprůměrové piloty velkoprůměrové piloty studně (pilíře) kesony milánské stěny u jemnozrnných zemin (soudržných) je třeba zpravidla volit hloubku větší u jemnozrnných (F6, F7) mohou li vysychat v případech vysoké hladiny podzemní vody (výše než min 1,0 m min 1,6 m 2,0m podpovrchem) povrchem) se volí hloubkazaložení větší až 1,2m u vnitřních základů lze hloubku založení zmenšit až na min 0,5 m ZÁKLADNÍ FUNKCE A POŽADAVKY HLOUBKA ZALOŽENÍ 4
Roznášení zatížení v základové půdě PLOŠNÉ Š É ZÁKLADY Á ROZNÁŠENÍ ZATÍŽENÍ V ZÁKLADOVÉ PŮDĚ 5
KONSTRUKCE PLOŠNÝCH ZÁKLADŮ Základové patky z prostého betonu základové patky základové pásy základové rošty základové desky tenké desky PLOŠNÉ ZÁKLADY PLOŠNÉ ZÁKLADY základové patky z prostého betonu 6
Základové patky železobetonové Základové patky prefabrikované ZZP 1 6/476 ZZP 11/77 PLOŠNÉ ZÁKLADY základové patky železobetonové PLOŠNÉ ZÁKLADY základové patky prefabrikované 7
Základové pásy PLOŠNÉ ZÁKLADY základové patky prefabrikované PLOŠNÉ ZÁKLADY základové pásy 8
ZÁKLADOVÉ PÁSY betonové monolitické ZÁKLADOVÉ PÁSY z bednicích betonových tvárnic 9
Změna úrovně základové spáry Základové rošty PLOŠNÉ ZÁKLADY základové pásy PLOŠNÉ ZÁKLADY základové rošty 10
Základové desky ZÁKLADOVÝ ROŠT betonový monolitický ZÁKLADOVÉ DESKY tl. 300 1200 mm 11
KONSTRUKCE HLUBINNÝCH ZÁKLADŮ piloty studně kesony milánské stěny Piloty (minimální délka 2,0 m) dřevěné tvrdé dřevo dub d = 300 400 mm celou svoji délkou musí být pod hladinou vody použití především dříve, nyní pouze pro dočasné stavby ocelové ochrana proti korozi betonové a železobetonové ochrana proti agresivitě prostředí a podzemní vody mikropiloty: d = 150 200 mm, délka do 12 22 m maloprůměrové: d = 200 600 mm, poměr délky k průměru je min. 5:1 nejmenší osová vzdálenost 2,5d vibrotlakové x předrážené (FRANKI) x vrtané velkoprůměrové: d > 600 mm, poměr délky k průměru je min. 3:1 nejmenší osová vzdálenost 1,5 d; min. d + 0,5 m HLUBINNÉ ZÁKLADY HLUBINNÉ ZÁKLADY piloty 12
HLUBINNÉ ZÁKLADY piloty HLUBINNÉ ZÁKLADY piloty 13
Piloty statické působení, únosnost tlačené piloty opřené přenos svislého zatížení (tlaku) především patou piloty, přenos svislého zatížení pláštěm je 25 % celkové svislé síly plovoucí vetknuté přenos svislého zatížení (tlaku) především pláštěm, přenos svislého zatížení patou piloty je 25 % celkové svislé síly přenos svislého zatížení (tlaku) patou i pláštěm tahové piloty přenos tahu do základové půdy buď pláštěm nebo rozšířenou patou piloty namáhané ohybem horizontální síly působící na pilotu se přenášejí pláštěm PILOTY STATICKÉ PŮSOBENÍ, ÚNOSNOST HLUBINNÉ ZÁKLADY piloty 14
typické uspořádání skupin pilot základové studně železobetonový plášť slouží jako pažení, pod jehož ochranou se těží zemina z vnitřní části plášť klesá a v horní části se stále nastavuje PILOTY KONSTRUKČNÍ ZÁSADY ZÁKLADOVÉ STUDNĚ 15
Krátké piloty šachtové pilíře základové studně konstrukční řešení KRÁTKÉ PILOTY ŠACHTOVÉ PILÍŘE ZÁKLADOVÉ STUDNĚ ZÁKLADOVÉ STUDNĚ + základové prahy 16
kesony zakládání staveb hluboko pod hladinou spodní vody nebo pod vodou až do hloubky 25 m podzemní (milánské) stěny funkci pažení přebírá bentonitová suspenze o objemové hmotnosti cca 1300 kg/m 3 voda se z kesonu vytlačuje tlakovým vzduchem KESONY PODZEMNÍ (MILÁNSKÉ) STĚNY 17