TEMELJENJE

TEMELJ je dio konstrukcije koji omogu uje da se optere enje sa "leajeva" konstrukcije raspodjeli na toliku povrinu tla, kolika je potrebna kako bi se postigla potrebna sigurnost od sloma tla, a da pri tom deformacije (slijeganje tla) omogu uju funkcionalnost gra evine.

TEMELJI se dijele na (jedna od podjela): PLITKI temelji DUBOKI temelji Kombinirani temelji (npr. plo a s pilotima)

PLITKI TEMELJI prenose optere enje od objekta na tlo samo preko donje dodirne povrine temelja i tla. Plitki temelji se dijele na:

TEMELJI SAMCI (pojedina ni stup, - masivni (puni, uplji): mostovi, dimnjaci)

TEMELJNE TRAKE (temelji zidova) TEMELJNI NOSA I (dva ili vie stupova ili zidova) TEMELJNI ROTILJI (slabo tlo, nejednoliko slijeganje) TEMELJNE PLO E (tlo male nosivosti)

PRO[IRENJE KOJE NIJE OBAVEZNO

ARMATURA STUPA

STUP

ARMATURA TEMELJA U

TEMELJNI ZID

JEDNOM SMJERU

PRESJEK

TLOCRT

SAMAC TRAKA

A AA A

A-ATEMELJARMIRANU OBA SMJERA

GLAVNA

Temelji samci i temeljne trake

TEMELJNI NOSA^

KONSTANTNE

PROMJENJIVE

TEMELJNA PLO^A

DEBLJINE

TLOCRT

PRESJEK

TLOCRT

PRESJEK

A A

A-A

TEMELJNI NOSA TEMELJNA PLO A

Temeljni nosa i temeljna plo a

TEMELJNI RO[TILJI

PRESJEK

TLOCRT

A-A

AAAA

TEMELJNI ROTILJ

Temeljni rotilj

GRANICA VLASNI[TVA

PRESJEK

TLOCRT

Konzolni rubni temelji (varijanta temeljnog nosa a)

Kombinirani temelj (temeljna plo a s pilotima)

DUBOKI TEMELJI se primjenjuju kada na tlo treba prenijeti velike horizontalne sile, ili ako se nosivi slojevi male deformabilnosti nalaze na velikoj dubini. Prenose optere enje i sa svojim bo nim stranicama.

Q

qf q

tq

t D

Q

qf

qt qt DW W

Masivni duboki temelj Pilot ili bunar

qf* (A ) >>

qt* O*Db

qf*

qt* O*D(A )b

Podjela dubokih temelja:

MASIVNI: - betonske dijafragme kao temelji

- temelji na bunarima

- temelji na kesonima

RA LANJENI: - piloti

Posebna vrsta: ZAMJENJUJU I i PLIVAJU I temelji

DOZIDAVANJE

RADNA KOMORA

KESON

OKNO

SPLAVNICA

STUP

KESONGRABILICABUNAR

NPV

POTKOPAVANJE

Bunar i keson

ZACJEVLJENI

NABIJENI SVRDLANI

BEZ OBLOGE

cijev cijevpromjenjivog

presjeka

Frankisa cijevi bez cijevi

Raymond cijev izva|ena

Nekoliko primjera pilota izvedenih u tlu (ra lanjeni duboki temelji)

FAZA PUTOVANJAPLIVAJU]ISANDUK DOVR[ENA KONSTRUKCIJA

ISPUNA

PRIPREMLJENAPODLOGA

NASIP

POLO@ENA NA DNO

Primjer dubokih masivnih temelja (plivaju i sanduk)

DODIRNI PRITISCI plitki temelj - tlo

Osnovni problem kod dimenzioniranja temelja je definiranje raspodjele pritisaka na dodiru izme u temelja i tla. Razlikujemo raspodjelu ovisno o tome da li temelj promatramo kao KRUTI ili SAVITLJIVI (elasti an).

Raspodjela dodirnih pritisaka za idealno SAVITLJIVI temelj:

SSmin max

p = jednoliko raspodjeljeno optere}enje

linija deformacije dodirne plohe temelj - tlo

jednoliko raspodjeljena reakcija podloge (tla) q=p

S-uspravni pomak(slijeganje)

na savitljiv temelj, I 0k

q

Raspodjela dodirnih pritisaka za idealno KRUTI temelj:

nejednoliko raspodjeljena reakcija podloge (tla)

qp

za koherentne materijale

qp

za nekoherentne materijale

p= jednoliko raspodjeljeno optere}enje

linija deformacije dodirne plohe temelj - tlo

S

na potpuno kruti temelj,

a)

b)

a) Kruti temelj i njegova deformacija,

b) Oblik reakcije podloge ovisan o vrsti tla

I k

KRUTI PLITKI TEMELJ

Za potrebe dimenzioniranja plitkog krutog temelja uvodi se pretpostavka da se

raspodjela dodirnih pritisaka moe dovoljno to no aproksimirati sa izrazom koji daje linearnu raspodjelu dodirnog pritiska:

Wy

M

WM

LBP y

x

x2,1

=s

Dodirna povrina ne moe preuzeti vla na naprezanja redukcija naprezanja:

M- moment na sredinju to ku temelja

P vertikalna sila

WM

FP

2,1 =s

PM

e=

F=l*b -povrina temeljne plohe

6bl

W2

=

e < b/6 s 1 i s 2 tlak

Za e > b/6 s 1 tlak, s 2 vlak:

redukcija na b1 = 3 [(b/2) e]

pri tom je s 2 = 0

Rb/6

b/3

b

eD

f

b1

+s1

+s1

-s2

s =02

P

P

EA

EA

R

Prema Eurokodu 7 (EN 1997-1:2004) za provjeru grani nog stanja nosivosti za nosivost tla (GEO), kod ekscentri no optere enog temelja treba odrediti ekvivalentnu temeljnu plohu povrine A=b * l:

d

bdb V

Me =

d

ldl V

Me = be2bb -= le2ll -=

Na toj povrini se pretpostavlja jednoliko rasprostrto naprezanje

AV

q dEd =

koje treba biti manje od projektne otpornosti tla odre ene za ekvivalentnu povrinu A (ne za ukupnu povrinu A).

,.....)b,l(fqf =

Rv

fRd

qq

g=

RdEd qq

Ekvivalentna temeljna ploha povrine A

TEMELJNI NOSA (prora un za linearnu raspodjelu naprezanja)

Na ini preoblikovanja temelja sa svrhom dobivanja jednolike raspodjele dodirnih

pritisaka: b) trapezni temelj; c) nesimetri ni temelj

21 QQR += 2211S rQrQM -=

WM

FR S

2,1 =s

r1 r2

DIMENZIONIRANJE PLITKOG TEMELJA

Dimenzionirati temelj zna i odrediti njegove dimenzije (duinu, irinu, visinu i dubinu temeljenja), a da su pri tom zadovoljeni uvjeti:

grani nog stanja nosivosti:

- gubitak op e stabilnosti (dio temeljnog tla zajedno s temeljem postaje klizno tijelo- grani no stanje GEO)

- slom tla ispod temelja (naprezanja na dodiru temelja i tla, trebaju biti manja od grani ne nosivosti tla ispod temelja - grani no stanje GEO)

- gubitak stabilnosti klizanjem (klizanje temelja po temeljnoj plohi - grani no stanje GEO)

- kombinirani slom konstrukcije, temelja i tla (grani no stanje STR/GEO)

- slom konstrukcije uslijed pomaka temelja pri emu u tlu ne mora do i do sloma (temelj na mekom tlu u kojem su deformacije velike i prije sloma - grani no stanje STR)

grani nog stanja uporabivosti:

- prevelika slijeganja ili diferencijalna slijeganja (slijeganje tla ispod temelja ne smije ugroziti stabilnost i uporabivost objekta)

- preveliko izdizanje temelja uslijed bubrenja tla, mraza i sl.

- neprihvatljive vibracije kod temelja strojeva

Osim navedenih grani nih stanja mogu se javiti i: EQU u slu aju mogu eg prevrtanja visoke gra evine na pojedina nom plitkom temelju; HYD hidrauli ki slom tla ispod temelja

Primjeri stanja loma plitkog temelja

VISINA TEMELJA

POJEDINA NI NEARMIRANI TEMELJI (danas se vrlo rijetko izvode)

Izvode se za mala optere enja i gra evine "klasi ne" izgradnje. Moe se izvoditi od kamena, opeke, betonskih blokova, nearmiranog betona.

Prema potrebnoj irini temelja (nosivost tla) odre uje se visina temelja ovisno o rasprostiranju naprezanja kroz materijal temelja. Kut rasprostiranja naprezanja a ovisi o otpornosti materijala od kojeg je izra en temelj i o veli ini pritiska koje temelj prenosi na tlo.

a = 45 - masivni beton

a = 30 - opeka

jednostavnija izvedba, izvo enje bez oplate izvo enje sa tednjom materijala, ali je potrebna oplata

POJEDINA NI TEMELJ OD ARMIRANOG BETONA

a

a

a a+ 2b

bc

t r

S

tlocrt

presjek

linearnaraspodjelaneprezanja

armatura

L

B

M

P

v

s 1

s 2

Potrebno je prora unati ("klasi ni" prora un):

a/ armatura za vla na naprezanja (savijanje) M = r * S

b/ popre na armatura za preuzimanje popre nih sila S

c/ kontrola na probijanje vertikalne sile

P = P - s TLA * (0.5b + a + 0.5b) * (0.5b + h + 0.5b)

Prema Eurokodu 7 (EN 1997-1:2004) kod ekscentri no optere enog temelja treba odrediti ekvivalentnu temeljnu plohu povrine A=b * l. Te se provjera grani nog stanja nosivosti za nosivost presjeka stope temelja vri za (grani no stanje STR) primjer za temeljnu traku prora un na sredinu temelja:

lb/Ep Vd = (kNm/m) 8/bpE2

Md =

Armaturni koevi za temelje samce

ODABIR DUBINE TEMELJENJA OVISI O:

1. Dubini smrzavanja tla 2. Razini podzemne vode 3. Svojstvima tla (slijeganje, nosivost temelja) 4. Utjecaju susjednih gra evina 5. Konstrukciji gra evine 6. Utjecaju vegetacije (korijenje) i erozije

Utjecaj novih i postoje ih susjednih temelja

Minimalna dubina temeljenja ovisno o dubini smrzavanja tla prema:

HRN EN 1997-1:2012/NA:2012

prema HRN EN 1991-1-5:2012/NA:2012

DETALJI IZVEDBE TEMELJA

PRIPREMA PODLOGE

sloj isto e od jalovine, tucanika ili betona niske marke (ovisno o vrsti tla)

-filtersko pravilo

-geotekstili

zamjena materijala

zatitni sloj (od betona na mekim stijenama)

GLINA

ZASIP

TEMELJ

NPVGLINA

ZASIP

STUP

NPV

TEREN

TAMPON PROPISANE ZBIJENOSTII GRANULOMETRIJSKOG SASTAVA

TAMPON PROPISANE ZBIJENOSTIGRA\EVNA JAMA OBLO@ENA GEOTEKSTILOM

LINIJA RASPROSTIRANJADODATNOG OPTERE]ENJA

ODNOS TEMELJA I PODOVA

dobro nosivo tlo

slabo nosivo tlo

povr{ina terenapodna konstrukcija

N A S I P

oslanjanje podova na nasip (problem slijeganja kod ve ih optere enja)

dobro nosivo tlo

slabo nosivo tlo

povr{ina terenapodna konstrukcija

N A S I P

oslanjanje podne plo e na temelj

HIDROIZOLACIJE

Hidroizolacije u temeljima mogu tititi gra evinu od:

vlage, koja je u tlu uvijek prisutna kao procjedna ili kapilarna voda;

podzemne vode, koja oscilira tijekom godine te temelji mogu povremeno ili stalno biti ispod njenog nivoa;

od teku ine u konstrukciji, ako konstrukcija slui kao spremnik za teku ine, bazen i sl.

Povr{ina terena Povr{ina terena

NPV

Podzemna ili procjedna voda

Teku}inaPovr{ina terena

hidroizolacija

za{titahidroizolacije

filtar

dren. cijev

Zatita hidorizolacije: - opeka "na no", - stiropor, - pjenobeton - ili neki drugi materijal koji ima ulogu zatite od mehani kog ote enja.

Kod temeljnih traka na kosini treba za hidroizolaciju na initi podlogu od mravog betona sa kosinama, tako da se izbjegnu otri kutovi lomljenja izolacionih slojeva.

Povr{ina terena

vodoravna izolacija zidauspravna izolacija zida

izolacija poda

Hidroizolacija temelja bitumenskim trakama

Hidroizolacija temelja bentonitnim trakama

DILATACIJE I SUSJEDNI TEMELJI

Dilatacija duge zgrade naj e e se rjeava na na in da se izvedu dva neovisna zida na zajedni kom temelju.

dt

d

2t

Povr{ina terena

Uvjeti izvedbe temeljne trake na kosoj povrini tla