TEMELJI Predavanje br. 10

DRUGI DEO PREDAVANJA

Uticaji Tla na TEMELJE

• Ravnoteža • Posebno nagnute površine • Lako dolazi do poremećaja

karakteristika tla

• Nosivost • Oblik površine… • Klizišta…

• Podupiranje strmih i vertikalnih iskopa

• Deformacije tla • Sa i bez promena naprezanja

• Promene volumena – promene u količini vlage npr u glinama

• Tlo buja, smanjuje se čvrstoća

• Stabla – promene u vlazi tla zavisno od godišnjeg doba

Svojstva tla • Stišljivost • Bujanje • Propusnost za vodu • Čvrstoća • …

Stabilnost

• Veći nagib – teže se održava ravnoteža

• Male promene – klizanje

• Padavine • Otapanje snega • Geološki proces • Građevinski i drugi zahvati u prostoru

Voda u tlu

• Nivo podzemne vode • Ispod sve pore ispunjene vodom • Kapilarna voda – posebno u

sitnozrnastom tlu

• Količina vode varira tokom godine • i promenom namene

Smrzavanje vode • Lokalna zatezna naprezanja i

kapilarno upijanje vode iz dubina • „sočiva leda” – koncentrisane zone

leda • Podizanje površine i za 30 cm • Otapanje vode i nastajanje blata pod

pritiskom

• Podzemna voda – horizontalna – tlo menja svostva promenom nivoa vode

• Nagnuta – menjanje smera silnica

• Vertikalno gore – podiže tlo – lebdenje zrna – hidraulički slom tla

Dubina temelja:

• Sezonski uticaji u tlu – temelji moraju biti ispod te dubine • Npr. dubina smrzavanja u primorju 40 cm, kontinentalni prostor 80cm,

planinski 140cm • Blizina korenja – pritisak tla • Slojevi tla – nisu uvek homogeni – potrebno ispitivanje • Opasnost od klizanja tla

Opterećenja: • Vertikalna – stalna i povremena • Vetar – horizontalno pomeranje, prevrtanje,

podizanje • Nagle pojave – potresi • Pritisak okolne mase tla, vode • Povlačenje konstrukcija na zatezanje

Sleganje • Konsolidacija tla ispod zgrade,

pod uticajem težine zgrade • Smanjenje pora koje sadrže vodu

ili vazduh

• Temelji trebaju osigurati najmanje ili ravnomerno sleganje

• Opterećenja koja se stvaraju u tlu ne smeju biti veća od dopuštenih

• Neravnomjerno slijeganje

Temelji

Temelji s poboljšanjem tla ili

ojačanjem

Plitki • Samci

•Trake, roštilji, ploče

•Piloti (Šipovi), piloti s pločom

• Bunari, kesoni

•Injektiranje

•Zbijanje i pred- opterećenje

• Ojačanje temelja

Duboki

Da se potsetimo – VRSTE TEMELJA

dubina

dužina

širina

temelj samac

temeljna traka

temeljni roštilj

temeljna ploča

stopa, temeljna stopa

Da se potsetimo – PLITKI TEMELJI

• Zbog velikog opterećenja, slabe nosivosti tla i visoke podzemne vode

• Dubina može biti 70m i više • Neizravno temeljenje

Vrste dubokih temelja 1. Šipovi ili piloti 2. Bunari 3. Kesoni 4. Talpe

DUBOKO TEMELJENJE

Poboljšanje temeljnog tla • iskop je u širini temelja a ispunjava se

mršavim betonom ili šljunkom • Kopa se do nosivog tla

DUBOKO TEMELJENJE

1.Piloti ili šipovi Prema materijalu šipovi mogu biti izrađeni od drveta, armiranog betona i čelika.

DUBOKO TEMELJENJE

Šipovi ili piloti

Armirano betonski šipovi Mogu se betonirati na površini, a zatim, kao i

drveni šipovi zabijati u zemlju (oni također imaju čelični vrh i čeličnu papučicu); postoje i tzv. Benotto šipovi ili piloti.

Kako napreduje betoniranje tako se čelične cijevi vade iz zemlje i koriste više puno puta

Izrađuju se tako da se čelične cijevi hidraulikom zabijaju u zemlju, zatim se bagerom sa zahvatnom žlicom vadi zemljani materijal iz unutrašnjosti cijevi, postavlja se armaturni koš i betonira uz pomoć betonske pumpe ili kontraktora za beton da ne bi došlo segregacije betona ( odvajanja krupnijih zrna uslijed pada s velike visine).

Kako napreduje betoniranje tako se čelične cijevi vade iz zemlje i koriste više puno puta

Benotto šipovi ili piloti

Benotto šipovi ili piloti

Piloti nosivi na kraju Piloti nosivi na trenje, „plivajući” piloti

Piloti produženi u stubove

kej stup stub

slabo tlo tlo v

oda

brod

piloti

čvrsto tlo ili stena

DUBOKI TEMELJI – ŠIPOVI (PILOTI)

Vrste ŠIPOVA i prenos sila s šipova na tlo

a) stojeći šipovi b) lebdeći šipovi c) šipovi s kombinovanim prenosom sile d) šipovi čijim sabijanjem se poboljšava tlo

Duboki temelji – bunari i kesoni Bunar

(alternativno: keson) Keson

(alternativno: pneumatski keson)

stub

Plašt (omotač)

nož

voda

slabo nosivo tlo

dobro nosivo tlo

pneumatska komora

iskop

• Naknadno izvođenje podruma zid

šipovi

sidro

Statička šema

spona - ojačanje starog temelja

spona

Posebni TEMELJI - ojačanja

Radovi na postojećim temeljima

Kada izvodimo novi objekt pored postojećeg, pri čemu novi ima najnižu etažu iznad visine starog, moramo temelj novog objekta spustiti do nivoa (dubine) postojećeg da se opterećenje od temelja novog objekta ne bi prenosilo na zid starog objekta.

To bi se događalo zato što se opterećenje ispod dna temelja prenosi na tlo pod određenim uglom.

Izvođenje temelja novog objekta pored postojećeg

Izvođenje temelja novog objekta pored postojećeg

Kada novi objekt ima najnižu etažu ispod visine starog, moramo temelj starog objekta spustiti do nivoa novog zato što se pri izradi novog objekta raskopa tlo ispod temelja postojećeg, tj. smanjuje mu se nosivost.

TEMELJENJE DELIMIČNO PODRUMLJENIH ZGRADA I ZGRADA NA TERENU U NAGIBU Osnovno pravilo da temeljenje na istoj dubini nije uvijek moguće jer se zgrade izvode i na kosom terenu ili su delomično podrumljene.

Svi temelji trebaju biti međusobno povezani.

Pri određivanju dubine temelja osnovno pravilo je i da su svi temelji ispod granice smrzavanja. Kod delimično podrumljene zgrade i kod temeljenja na kosom terenu treba izvesti međusobno povezivanje temelja na različitim dubinama postupnim spuštanjem dna temelja.

TEMELJENJE DELIMIČNO PODRUMLJENIH ZGRADA I ZGRADA NA TERENU U NAGIBU

Spuštanje dna temelja se izvodi postupno, sa skokovima visine 40-60 cm.

Nagib β kojim se određuje mesto spuštanja dna temelja zavisi od vrste tla: - za nevezana tla β= 35º (šljunak i pesak) - za vezana tla β= 20 do 30º (peskovite gline i gline) Prema uobičajenoj praksi nagib β se određuje s odnosom horizontale prema vertikali 3:2.

TEMELJENJE DELIMIČNO PODRUMLJENIH ZGRADA I ZGRADA NA TERENU U NAGIBU Moguće je izbeći postupno spuštanje dna temelja ukoliko se zidovi nepodrumljenog dela zgrade oslone na armiranobetonsku temeljnu gredu koja se oslanja na temelj nepodrumljenog dela zgrade i konstrukciju podrumljenog dela zgrade (podrumski zid ili zaseban zid –potporni zid kojem treba temelj).

PRIMERI TEMELJENJA U RAZLIČITIM USLOVIMA

PRIMERI TEMELJENJA U RAZLIČITIM USLOVIMA

Izvođenje temelja na kosom terenu

TEREN

NE !

DNO TEMELJA MORA DA BUDE HORIZONTALNO!

TEMELJENJE NA TLU U NAGIBU

TEMELJENJE NA TLU U NAGIBU

TEMELJENJE UZ POSTOJEĆI OBJEKAT

Način obezbeđenja postojećeg objekta i način podupiranja da bi se sprečila nepredvidjena sleganja

TEMELJENJE UZ POSTOJEĆI OBJEKAT

Način i šema podbetoniranja postojećeg temelja do dubine fundiranja novog objekta

TEMELJENJE UZ POSTOJEĆI OBJEKAT

Planiranje se u praksi provodi u fazama, a prikazuje u raznim dokumentima: idejni, glavni i izvođački projekti. Za projektovanje temelja potrebno je poznavati ili osigurati: 1. Vrsta konstrukcije i delovanja: geometrija – osnove i preseci, statički sistem,

trajna, prolazna i vanredna opterećenja – zemljotres, dodatni uslovi za temelje – dozvoljena pomeranja i deformacije, trajnost, … (Arhitektonski i građevinski projekat);

2. Plan i izvještaj o geotehničkim istražnim radovima: osnova terena, položaj i vrsta bušotina i drugih istražnih radova, rezultati terenskih ispitivanja, vrsta i rezultati laboratorijskih ispitivanja, delovanja same lokacije – zemljotresi, pritisak vode, …; opseg i vrsta istražnih radova zavise od vrste i geometrije temelja i delovanjima same lokacije; (Geotehnički elaborat)

3. Geotehnički projekt: a) b)

Izbor vrste, dimenzije i načina izvođenja temelja, izbor parametara tla za proveru mehaničke otpornosti i stabilnosti temelja (iz istražnih radova), provera mehaničke otpornosti i stabilnosti u kritičnim situacijama tokom izvođenja i života konstrukcije, trajnost, izvodljivost, troškovi, plan kontrole i osiguranja kvaliteta,… (moguća prilagođavanja ili iteracije prvenstveno unutar same tačke 3, ali i šire vezano na tačke 1 – racionalnija konstrukcija, ili 2 – istražni radovi prilagođeni vrsti, dimenzijama i opterećenju temelja i sl.; iteracije se sprovode u skicama, dok se u projektima prikazuje i dokazuje izabrano rešenje)

c)

PROJEKTOVANJE TEMELJA

Napomena: Geotehničko projektovanje se vrši prema Evrokodu 7

Literatura 1. Bishop, A. W., Bjerrum, L. (1960). The relevance of triaxial test to the solution of stability problems.

Proc. Res. Conf. Strength of Cohesive Soils. Boulder, Colorado, ASCE, 437-501. 2. Terzaghi, K, (1936). The shearing resistance of saturated soils. Proc. First Int. Conf. Soil Mech. & Fdn.

Engng. Cambridge, Massachusetts, Harvard University, 1, 54-56 3. Stanković,S., Trifunović-Dragišić,V., ARHITEKTONSKI SKLOPOVI ZGRADA 1, udžbenik.

4. Nojfert,E., ARHITEKTONSKO PROJEKTOVANJE, 39 izdanje.

5. Mittag,M., GRAĐEVINSKE KONSTRUKCIJE, priručnik, 18 izdanje.

6. Bogdanović,V., UVOD U ARHITEKTONSKE KONSTRUKCIJE, GAF Niš

7. Kostić ,D., Temelji, predavanje.

8. Arhitektonske konstrukcije – vežbe, AF Beograd 9. Bogdanović,V., ARHITEKTONSKE KONSTRUKCIJE 2, GAF Niš 10. Francis D. K. Ching, Building Construction Illustrated, Wiley, New Jersey, USA, 2014. 11. Andrea Deplazes (eds), Constructing Architecture: Materials, Processes, Structures: a Handbook, Darch

Eth, 2008. 12. Peulić, Đ., Konstruktivni elementi zgrada, OBAVEZNA LITERATURA Stanković,S., Trifunović-Dragišić,V., ARHITEKTONSKI SKLOPOVI ZGRADA 1, udžbenik. Udžbenik naručiti u skriptarnici škole

Slide Number 1Slide Number 2Slide Number 3Slide Number 4Slide Number 5Slide Number 6Slide Number 7Slide Number 8Slide Number 9Slide Number 10Slide Number 11Slide Number 12Slide Number 13Slide Number 14Slide Number 15Slide Number 16Slide Number 17Slide Number 18Slide Number 19Slide Number 20Slide Number 21Slide Number 22Slide Number 23Slide Number 24Slide Number 25Slide Number 26Slide Number 27Slide Number 28Slide Number 29Slide Number 30Slide Number 31Slide Number 32Slide Number 33Slide Number 34Slide Number 35Slide Number 36Slide Number 37Slide Number 38Slide Number 39Slide Number 40