Fundaii curs 3

Fundaii de suprafa: 1. Pr incip i i de proiectare2. Sol ic itr i t ransmise infrastructur i lor

prof. univ. dr. ing. BOU Nicolae

II.2. Modele folosite n calculul fundaiilor

Pentru stabilirea legii de distribuie a presiunilor pe suprafaa de contact dintre fundaie i teren, se impune alegerea unui model de calcul.

II.2.1. Modelul distribuiei plane a presiunilor reactive

- fundaia este considerat ca un element perfect rigid;

- distribuia presiunilor pe suprafaa de contact este plan-liniar (fig.II.5).

Fig. II.5 Distribuia plan a presiunilor reactive

La o ncrcare centric

LB

Ppef

.

n cazul n care fora P acioneaz ninteriorul smburelui central

6

L.B

e.P

L.B

Pp

21

6

L.B

e.P

L.B

Pp

22

Dac fora total rezultant se afl n afara treimii mijlocii apar pe talp zone de ntindere (p2 0).

cB

Pp

.3

21

II.2.2. Modelul Winkler

Acest model asimileaz pmntul cu un mediu elastic continuu, n care tasarea W (x) n orice punct este proporional cu ncrcarea p (x), constanta de proporionalitate notat cu k, purtnd denumirea de coeficient de pat :

Observaiile asupra construciilori cercetrile experimentale auartat c: tasarea terenului de fundaredepinde nu numai de sarcina dinpunctul respectiv ci i de cele dinpunctele vecine; terenul se taseaz nu numai subfundaie ci i n vecintatea eitasarea depinde nu numai denatura terenului, ci i de mrimeai forma suprafeei de ncrcare.

Fig.II.6 Modelul mecanic Winkler

p (x) = kW (x)

Modelul Winkler se folosete cu rezultate bune doar n cazul pmnturilor necoezive i a suprafeelor de ncrcare relativ mici.

II.2.3. Modelul Winkler cu doi coeficieni de rigiditate

Acest model ia n considerare neomogenitatea orizontal i vertical a masivului de pmnt i a proprietilor de repartiie a acestuia. Cei doi coeficieni de rigiditate sunt :

c (x) caracterizeaz compresibilitatea terenului de fundaie i se ia variabil n lungul fundaiei (n plan orizontal).

h caracterizeaz proprietile de repartiie ale terenului de fundare i se ia constant pe lungimea fundaiei.

II.2.4. Modelul Boussinesque (teoria elasticitii)

Masivul de pmnt este asimilat cu un semispaiu continuu, liniar-elastic, omogen i izotrop.

Utilizarea acestui model ce a eliminat inconvenientele modelului Winkler a dat posibilitatea rezolvrii multor probleme din practica de proiectare.

n ultimul timp a nceput s se foloseasc tot mai des modelul mediului continuu, elastic, anizotrop ce ine cont de anizotropia pmntului datorit stratificaiei lui i a faptului c, la scar microscopic, fiecare strat poate avea proprieti heterogene, n timp ce la scar macroscopic devin predominant anizotrope i respectiv modelul mediului continuu, elastic, neomogen n care se consider c parametrii G i depind de poziia punctului n spaiu:

G = G (x,y,z) i = (x,y,z)

II.2.5. Modele reologice

Sub aciunea forelor exterioare, sistemele materiale nu sufer numai translaii i rotaii ci i modificri de form sau volum (deformaii). De asemenea, deformaia unui sistem material nu este funcie numai de mrimea i natura forei aplicate sau de proprietile fizico-chimice i mecanice ale materialului propriu-zis ci depinde n mare msur i de timp.

Ramura fizicii ce studiaz comportarea n timp a sistemelor materiale care posed cel puin una din proprietile de baz (elasticitatea, plasticitatea sau vscozitatea), poart denumirea de reologie.

Pmntul poate fi considerat ca un sistem material trifazic, alctuit din schelet mineral, ap i aer.

Pentru a descrie aceste proprieti fundamentale s-au conceput modele matematice simple:

- modelul elastic (Hooke H) reprezentat schematic printr-un resort elastic perfect (arc coloidal), Constanta elastic este E (modulul de deformaielongitudinal);

- modelul vscos (Newton N) reprezentat schematic printr-un amortizor alctuit dintr-un piston perforat, mobil, fr frecare solid ce culiseaz ntr-un cilindru coninnd un lichid cu vscozitatea .

- modelul rigid plastic (Saint-Venant St.V.) reprezentat schematic prin dou plci presate ce alunec una fa de alta cu frecare. Cele dou corpuri alunec i se deformeaz ireversibil numai dup ce solicitarea a atins limita de curgere plastic.

La aceste modele matematice se adaug alte dou considerate ca fiind ideale:- modelul perfect rigid (corpul lui Euclid) n care deformaia este egal cu

zero, indiferent de mrimea sarcinii exterioare;- modelul lichidului ideal (corpul lui Pascal) cu deformaie permanent

pentru solicitri egale cu zero.

Modele mecanice simple utilizate in reologie

Prevederi generale

Eforturile transmise infrastructurilor se determin considernd eforturiletransmise de suprastructur, ncrcrile aplicate direct infrastructurii (ncrcridin greutatea proprie, din ncrcri de exploatare, fore seismice etc.), presiunisau mpingeri ale pmntului, presiunea apei etc.

Eforturile din infrastructur rezult n urma calculului suprastructurii idepind de modelul de calcul adoptat. n mod tradiional suprastructura seconsider ncastrat la nivelul cotei planeului peste subsol sau n lipsa unuisubsol, la nivelul cotei superioare a fundaiilor. Eforturile obinute la bazasuprastructurii constituie ncrcri pentru infrastructur i terenul de fundare.

Eforturile transmise infrastructurilor se determin considernd eforturiletransmise de suprastructur, ncrcrile aplicate direct infrastructurii (ncrcridin greutatea proprie, din ncrcri de exploatare, fore seismice etc.), presiunisau mpingeri ale pmntului, presiunea apei etc.

Orice aciune semnificativ pentru proiectarea elementelorinfrastructurii sau pentru verificarea terenului de fundare se va considera ncategoria de eforturi transmise infrastructurii.

II.3. Solicitri transmise infrastructurilor

Eforturi transmise infrastructurilor n gruparea de ncrcri care conine aciunea seismic

n gruparea de ncrcri care conine aciuni seismice, atunci cnd seaccept plastificarea suprastructurii i o comportare n domeniul elastic ainfrastructurii, eforturile transmise infrastructurilor sunt cele asociatemecanismului de disipare a energiei induse de aciunile seismice (MFd, VFd,NFd, - Fig. II.7), considernd efectele suprarezistenei elementelor structurale,fr a depi ns valorile corespunztoare comportrii elastice (q = 1,0),.Forele generalizate capabile se determin considernd rezistenele de calculale materialelor.

pef

VFd,i

NFd,i

Directia actiunii seismice

MFd,i

Fig.II.7 Eforturi

Clasificare:

Solicitrile transmise infrastructurilor se clasific dup variaia lor n timp:a) Solicitri permanente (G): greutatea proprie a structurii, mpingerea

pmntului; presiunea apei, etc.b) Solicitri variabile (Q): ncrcri utile pe planee; grinzi; acoperiuri;

ncrcarea din zpad, vnt, mpingerea pmntului din suprasarcini ale terenului, etc.

c) Aciuni accidentale (A): explozii, incendii, impactul cu autovehicule sau micri seismice (AE).

Combinarea aciunilor:

Prescripii generale:

1. Calculul la strile limit ultime se face pentru gruprile de aciuni (efecte aleaciunilor) definite conform codului CR0:

a) Combinarea (efectelor) aciunilor pentru situaiile de proiectarepersistent sau normal i tranzitorie (gruparea fundamental, GF);b) Combinarea (efectelor) aciunilor pentru situaia de proiectare seismic(Gruparea seismic, GS).

2. Pentru stabilirea dimensiunilor n plan ale fundaiei este necesar, dup caz,calculul la urmtoarele stri limit ultime de tip GEO:

- Capacitatea portanta- Rezistena la lunecare- Stabilitatea general

II.4. Proiectarea fundaiilor - Calculul la stri limit ultime (SLU)

3 . Pentru verificarea la starea limit ultim de tip STR se vor avea n vedereurmtoarele:

a) Trebuie luate n considerare deplasrile difereniale verticale i orizontale alefundaiilor pentru a se asigura c acestea nu conduc la o stare limitultim n structur.

b) Se poate adopta o presiune acceptabil, cu condiia ca deplasrile s nuconduc la o stare limit ultim n structur.

c) n pmnturile care se pot ridica, trebuie evaluat umflarea diferenialpotenial, iar fundaiile i structura trebuie dimensionate astfel ncts reziste sau s fie adaptate pentru a o prelua.

Eurocodul 7 impune ca proiectarea fundaiilor de suprafa s se utilizezeuna din metodele urmatoare sau o combinatie ntre acestea:

Metoda Descriere Limitri

1) directa se efectueaza calculele specifice pentru fiecarestare limita pertinenta. Experienta dobnditapoate arata care tip de stare limita guverneazaproiectarea lucrarii.La verificarea la o anumita stare limita, calculultrebuie sa modeleze ct mai corect mecanismulde cedare prevazut.

(SLU) Modelul are n vedere mecanismul de cedare

(SLE) Folosete un calcul de exploatare

2) indirecta bazata pe experiente comparabile si perezultatele ncercarilor pe teren sau n laboratorsau pe observatii, aleasa n corelare cu ncarcarile la starea limita de exploatarenormala, astfel nct sa fie satisfacute cerintele pentru toate starile limita pertinente.

Alegei ncrcrile din gruparea SLU pentru satisfacerea tuturorcerinelor de stare limit

3) prescriptiva bazata pe valori ale unor presiuni acceptabile Folosete valori ale capacitii prortanteacceptabile

n Tabelul II.4 sunt sintetizate criteriile de alegere a metodei de calcul.

Metoda de calcul

Stri limit

ConstruciaTerenul de

fundareImportanaSensibilitatea

la tasri difereniale

Restricii dedeformaii n

exploatare CO CS CNT CST CFRE CRE TF TD

Prescriptiv SLU SLE X X X

Direct

SLU SLE X X X XSLU SLE XSLU SLE X SLU SLE x

SLE X

n vederea stabilirii cerinelor proiectrii geotehnice, sunt introduse treicategorii geotehnice:- Categoria geotehnic 1 metode de proiectare bazate pe msuri

prescriptive i proceduri simplificate, de exemplu utilizarea tabelelor cupresiuni convenionale la fundare direct.

- Categoria geotehnic 2 calcule de rutin pentru stabilitate/ capacitateportant i deformaii folosind metode uzuale recomandate n normelen vigoare;

- Categoria geotehnic 3 reprezentat prin lucrri foarte mari i prinstructuri ce implic riscuri foarte mari sau ncrcri excepional desevere, amplasate n condiii de teren dificile. Calculele sunt maicomplexe care pot s nu fac parte din normele n vigoare (MEF, MDF,etc.).

II.5. PROIECTAREA GEOTEHNIC - Stabilirea dimensiunilor bazei fundaiei (Conform NP 112-13)

La dimensionarea tlpii fundaiei se pot folosi cele trei metode:a) Metoda direct (prin calcul) n care calculul terenului de fundare se

face la:- starea limit ultim (SLU)- starea limit de serviciu (SLS)

b) Metoda semiempiric, bazat pe folosirea unor ncercri in situ;c) Metoda prescriptiv, bazat pe folosirea umor valori tabelare pentruevaluarea valorii presiunii acceptabile pentru terenul de fundare, care ssatisfac condiiile (ULS) i (SLS).

Alegerea metodei de calcul se face considernd urmtorii factori:(1) Importana construciei:construcii speciale, CS; construcii

obinuite, CO. (2) Sensibilitatea la tasri difereniale:construcii sensibile la tasri

(CST); construcii nesensibile la tasri (CNT).(3) Restricii de deformaii n exploatare normal: construcii cu

restricii (CRE); construcii fr restricii (CFRE).

Principiul metodei

Verificarea rezistenei pentru stri limit ale terenului de fundare(GEO) se face pe baza relaiei:

Ed Rdunde:

Ed - valoarea de calcul a efectului aciunilor, poate fi de natura uneincrcri verticale, for de alunecare sau moment ncovoietor;

Rd valoarea de calcul a rezistenei terenului de fundare, ce poate fide natura capacitii portante, rezisten la alunecare sau momentde stabilitate.

II.5.1. Metoda direct (prin calcul)

Pentru calculul la starea limit de capacitate portant trebuiesatisfcut condiia:

Vd Rdunde:Vd valoarea de calcul a aciunii verticale sau componenta vertical a

unei aciuni totale aplicat la baza fundaieiNota - Vd trebuie s includ greutatea proprie a fundaiei,greutatea oricrui material de umplutur i toate presiunilepmntului, fie favorabile, fie nefavorabile. Presiunile apei care nuse datoreaz ncrcrilor transmise terenului de fundare, trebuieincluse ca aciuni.

Rd valoarea de calcul a capacitii portante

Verificarea de capacitate portant (SLU)

unde:eL excentricitatea forei N fa de axa transversal (limea bazei

fundaiei, B)eB excentricitatea forei N fa de axa longitudinal (lungimea

bazei fundaiei, L)

unde:e excentricitatea forei N fa de centrul bazei fundaieir raza bazei fundaiei

Limitarea excentricitilor:

a) Fundaie cu baza dreptunghiular:

(eL)2

+(eB)

2

1

L2 B2 9

e/r 0,589

b) Fundaie cu baza circular

Aria comprimat a bazei fundaiei

n cazul fundaiei cu baza dreptunghiular solicitat excentric dup osingur direcie, aria comprimat se calculeaz cu relaiile:

AC = 1,5 (L 2 eL)BsauAC = 1,5 (B 2 eB)L

Aria efectiv (redus) a bazei fundaiei

- Fundaie cu baza dreptunghiular solicitat excentric dup dou direcii:

A = L Bunde:

L latura L redus: L = L 2 eLunde:eL = MB / N

B latura B redus: B = B 2 eBunde:eB = ML / N

- Fundaie cu baza circular:

A = 0,785 (B 2 e)Bunde:

B - diametrul bazei

Valoarea de calcul a capacitii portante Rd.

Valoarea capacitii portante de proiectare a terenului, este datde relaia:

Rd=Apcr

Pentru calculul capacitii portante Rd, metoda direct poate fianalitic sau numeric, bazndu-se pe parametrii de rezisten laforfecare i de deformabilitate ai pmntului.

Metoda analitic

Valoarea presiunii critice de calcul se determin folosind condiiilede amplasament, pentru condiii drenate sau nedrenate.

a) Calculul capacitii portante n condiii drenate.

Pentru acest caz de proiectare,presiunea apei este inclus ca i aciunede proiectare. Acest lucru implic faptulc, capacitatea portant va fi calculat ntensiuni efective.

Rd = A' (c'd Nc bc sc ic + q' Nq bq sq iq + 0,5 'B' N b s i)

unde:c'd valoarea de calcul a coeziunii efectiveNc, Nq, N factori adimensionali pentru capacitate portant

Nq = e tan' tan2 (45.+ d /2)

Nc = (Nq - 1) cot dN = 2 (Nq- 1) tan , n care = d /2 unde:

d valoarea de calcul a unghiului de frecare intern n termeni de eforturi efective

bc, bq, b factori adimensionali pentru nclinarea bazei fundaieibq = b = (1 - tan d)

2

bc = bq - (1 - bq) / (Nc tan d)sc, sq, s factori adimensionali pentru forma bazei fundaiei:

rectangularsq = 1 + (B'/L' ) sin ds = 1 0,3 (B'/L')sc = (sqNq -1)/(Nq - 1)

ptrat sau circular

sq = 1 + sin ds = 0,7sc = (sq Nq -1)/(Nq - 1)

ic, iq, i factori adimensionali pentru nclinarea ncrcrii V produs de ncrcareaorizontal Hic = iq - (1 - iq) / (Nc tan d)iq = [1 - H/(V + A' c'd cot d)]

m

i = [1 - H/(V + A' c'd cot d)]m+1

unde:m = mB = [2 + (B '/ L' )]/[1 + (B' / L' )] cnd H acioneaz n direcia lui B'm = mL = [2 + (L' / B' )]/[1 + (L' / B' ] cnd H acioneaz pe direcia lui L'm = m = mL cos

2 + mB sin2

unde: este unghiul dintre direcia pe care acioneaz H i direcia lui L'q' suprasarcina efectiv la nivelul bazei fundaiei ' valoarea de calcul a greutii volumice efective a pmntului sub baza

fundaiei

d [o] Nc Nq N

0,0 5.1 1.0 0.02,5 5.8 1.3 0.05,0 6.5 1.6 0.07,5 7.3 2.0 0.1

10,0 8.3 2.5 0.312,5 9.5 3.1 0.515,0 11.0 3.9 0.817,5 12.7 5.0 1.220,0 14.8 6.4 1.922,5 17.5 8.2 2.925,0 20.7 10.7 4.327,5 24.8 13.9 6.330,0 30.1 18.4 9.332,5 37.0 24.6 13.735,0 46.1 33.3 20.437,5 58.4 45.8 30.440,0 75.3 64.2 46.042,5 99.2 91.9 70.745,0 133.9 134.9 110.9

Valorile factoriloradimensionali pentrucapacitate portant suntdate in tabelul alaturat

Calculul capacitii portante n condiii nedrenate

Calculul capacitii portante ncondiii nedrenate se poate face curelaia:

unde:Rd valoarea de calcul a capacitii portanteA' aria redus a bazei fundaiei

A' = L B

Rd = A' (+2) cu;d bc sc ic + q

cu;d valoarea de calcul a coeziunii nedrenate bc factor adimensional pentru nclinarea bazei

fundaiei:bc = 1 2a / (p + 2)

a nclinarea bazei fundaiei fa deorizontal (Fig. I.5)

sc factor adimensional pentru forma bazeifundaiei:sc = 1+ 0,2 (B'/L') pentru o fundaierectangularsc = 1,2 pentru o fundaie ptrat sau circular

ic factor adimensional pentru nclinareancrcrii V produs de ncrcarea orizontal Hpentru H A' cu;d

q suprasarcina total la nivelul bazei fundaiei

Figura I.5

Dimensiunile (minime) ale bazei fundaiei se determin astfel nct s

fie ndeplinite condiiile urmtoare, dup caz:

a) Pentru combinarea (efectelor) aciunilor n situaii de proiectare

persistente (permanente) i tranzitorii (Gruparea fundamental), aria

comprimat a bazei fundaiei, AC, trebuie s fie egal cu aria total, A.

b) Pentru combinarea (efectelor) aciunilor n situaiile de proiectare

accidental i seismic (Gruparea accidental i Gruparea seismic), aria

comprimat a bazei fundaiei, AC, trebuie s fie mai mare de 75% din aria

total, A, respectiv aria efectiv (redus) a bazei fundaiei, A, trebuie s fie

mai mare de 50% din aria total, A.

Concret, etapele ce vor fi parcurse pentru verificarea dimensiunilor nplan ale fundaiilor pentru starea SLU, vor fi:

Verificarea la alunecare (SLU)

unde:Hd valoarea de calcul a aciunii orizontale

sau componenta orizontal a uneiaciuni totale aplicat paralel cu bazafundaiei

Not - Hd trebuie s includ valoarea de calcul a oricrei presiuni active apmntului asupra fundaiei.

Rd valoarea de calcul a rezistenei ultime la lunecareRp;d valoarea de calcul a rezistenei frontale i/sau laterale mobilizate

ca urmare a efectului Hd asupra fundaiei

Determinarea rezistenei de calcul la lunecare n condiii drenate se face conform relaiei :

Rd = V'd tan d

unde:V'd valoarea de calcul a ncrcrii efective verticale transmis de

fundaie la teren; la stabilirea lui V'd trebuie s se in seama dacHd i V'd sunt aciuni dependente sau independente

dd unghiul de frecare de calcul dd poate fi admis egal cu valoarea decalcul a unghiului efectiv de frecare intern la starea critic, 'cv;d, lafundaiile de beton turnate pe loc, sau egal cu 2/3'cv;d la fundaiiprefabricate lise.

n lipsa unor rezultate experimentale determinate prin ncercri de teren sau de laborator, se pot utiliza valorile coeficientului de frecare pe talpa fundaiei, , indicate n tabelul urmator.

Denumirea pmntului

Argile 0,25 < IC < 0,5 0,20

0,250,30

Argile nisipoase, nisipuri argiloase i pmnturi prfoase 0,30Nisipuri fine 0,40Nisipuri mijlocii i mari 0,45Pietriuri i bolovniuri 0,50Terenuri stncoase 0,60

Determinarea rezistenei de calcul la lunecare n condiii nedrenatese face conform relaiei:

Rd = min{Ac cu;d ; 0,4Vd}

unde:

Ac aria comprimat a bazei fundaieicu;d coeziunea nedrenat de calculVd valoarea de calcul a ncrcrii totale verticale transmis de

fundaie la teren

Verificarea la stabilitate general (SLU)

Stabilitatea general, cu sau fr fundaii, trebuie verificat nparticular n urmtoarele situaii;

- n apropiere de un taluz sau pe un taluz, natural sau artificial;- n apropierea unei excavaii, tranee, lucrri de susinere sau lucrri

subterane;- n apropierea unui ru, canal, lac, rezervor sau mal.

Calculul la starea limit de exploatare (serviciu) se face pentrugruprile de aciuni (efecte ale aciunilor) definite conform codului CR0,dup caz:

a. Combinaia (gruparea) caracteristic;

b. Combinaia (gruparea) frecvent;

c. Combinaia (gruparea) cvasipermanent

Calculul la starea limit de exploatare comport ndeplinirea condiiilor deverificare a urmtoarelor criterii principale:

(1.2.1) Deplasri i/sau deformaii: valorile de calcul limit pentru care seconsider atins n structur o stare limit de exploatare.

(1.2.2) ncrcarea transmis la teren: valoarea de calcul limit pentru caren pmnt apar zone plastice cu extindere limitat (zona plastic este zona peconturul i n interiorul creia se ndeplinete condiia de rupere n pmnt).

Calculul la starea limit de exploatare (SLE)

n cazul structurilor fundate pe argile, este indicat de a se calcularaportul dintre capacitatea portant a terenului corespunztoarerezistenei iniiale nedrenate i presiunea efectiv. n cazul n care acestraport este mai mic de 3, este indicat s se efectueze calculul la starealimit de exploatare.

La estimarea tasrilor difereniale i rotirilor relative, trebuie luate nconsiderare att distribuia ncrcrilor ct i variabilitatea posibil aterenului, pentru a se asigura c nu se atinge nici o stare limit deexploatare.

Efectul fundaiei i umpluturilor vecine trebuie luat n considerarecnd se calculeaz creterea eforturilor n teren i influena acesteiaasupra deformrii terenului.

La aprecierea mrimii deplasrilor fundaiei trebuie s se inseama de experiena comparabil.

Este indicat s nu se considere drept exacte valorile tasrilorobinute prin calcul.

Cteva exemple de situaii de atingere a strii limit de exploataresunt prezentate n Figura II.8.

Figura II.8. Example stri limit exploatare

tasri Tasri diferenialeDeflecie

Vibraii Drenare insuficient

Deplasri i deformaii

Condiia de verificare la starea limit de exploatare se exprim prinrelaia:

unde:Ed valoarea de calcul a efectului unei aciuni sau combinaiilor de

aciuniCd valoarea de calcul limit a efectului unei aciuni sau combinaiilor de

aciuniConform SR EN 1997-1 i Anexa naional, coeficienii pariali pentru

starea limit de exploatare au valoarea egal cu 1,0.

Ed Cd

Tasarea absolut

Calculul tasrii absolute trebuie s se refere att la tasarea instantanee (imediat) ct i la tasarea pe termen lung.

La calculul tasrilor n pmnturi saturate parial sau total, componenteletasrii sunt:(a) s0: tasarea instantanee (imediat); pentru pmnturile saturate,datorit deformaiei de lunecare sub volum constant i pentru pmnturileparial saturate datorit att deformaiilor de lunecare ct i reducerii devolum;(b) s1: tasarea datorat consolidrii;(c) s2: tasarea datorat curgerii lente, n special n cazul unor pmnturiorganice sau argile sensitive.

Metodele utilizate curent pentru evaluarea tasrilor sunt:(1.2.1.1.1) Metod bazat pe relaia liniar de efort deformaie;(1.2.1.1.2) Metod bazat pe teoria elasticitii;(1.2.1.1.3) Metode numerice bazate pe modele liniare sau neliniare decomportare a pmnturilor;(1.2.1.1.4) Metode semi-empirice bazate pe rezultatele determinrilor insitu.

Necesitatea calculului evoluiei n timp a tasrii din consolidare primarse apreciaz n funcie de grosimea straturilor coezive saturate (avnd Sr >0,9) cuprinse n zona activ z0 a fundaiei, de posibilitatea de drenare aacestor straturi, de valorile coeficientului de consolidare cv precum i deviteza de cretere a presiunii pe teren n faza de execuie i de exploatare aconstruciei.

Valorile limit orientative ale deformaiilor / deplasrilor fundaiilorpentru construcii fr restricii de tasri, neadaptate n mod special la tasridifereniale, sunt date n tabelul urmtor.

Tipul construciei

Deformaii Deplasri (tasri)

Tipul deformaiei Valoare

limit [-]

Tipul deplasrii Valoare

limit [mm]

1

Construcii civile i industriale cu structura de rezisten n cadre: a) Cadre din beton armat fr umplutur de zidrie sau panouri

tasare relativ

0,002

tasare absolut maxim, smax

80

b) Cadre metalice fr umplutur de zidrie sau panouri

tasare relativ 0,004 tasare absolut maxim, smax

120

c) Cadre din beton armat cu umplutur de zidrie

tasare relativ 0,001 tasare absolut maxim, smax

80

d) Cadre metalice cu umplutur de zidrie sau panouri

tasare relativ 0,002 tasare absolut maxim, smax

120

2

Construcii n structura crora nu apar eforturi suplimentare datorit tasrilor neuniforme

tasare relativ 0,006 tasare absolut maxim, smax

150

3

Construcii multietajate cu ziduri portante din:

a) panouri mari

ncovoiere relativ, f

0,0007

tasare medie, sm

100

b) zidrie din blocuri sau crmid, fr armare

ncovoiere relativ, f 0,001 tasare medie, sm 100

c) zidrie din blocuri sau crmid armat

ncovoiere relativ, f 0,0012 tasare medie, sm 150

d) independent de materialul zidurilor nclinare transversal

tg tr 0,005 - -

4

Construcii nalte, rigide a) Silozuri din beton armat:

- turnul elevatoarelor i grupurile de celule sunt de beton monolit i reazem pe acelai radier continuu

nclinare

longitudinal sau transversal tg

0,003

tasare medie, sm

400

- turnul elevatoarelor i grupurile de celule sunt de b.a.p. i reazem pe acelai radier

nclinare

longitudinal sau transversal tg

0,003 tasare medie, sm 300

-turnul elevatoarelor rezemat pe un radier

independent

nclinare transversal

tg tr 0,003 tasare medie, sm 250

nclinare

longitudinal

tg l 0,004 tasare medie, sm 250

- grupuri de celule de beton monolit

rezemate pe un radier independent

nclinare

longitudinal sau transversal tg

0,004 tasare medie, sm 400

- grupuri de celule de b.a.p. rezemate pe un

radier independent

nclinare

longitudinal sau transversal tg

0,004 tasare medie, sm 300

b) Couri de fum cu nlimea H[m]: nclinare, tg

0,005

tasare medie, sm

400 H < 100 m

100 H 200m nclinare, tg

1 / 2H

tasare medie, sm 300

200 H 300m nclinare, tg tasare medie, sm 200

H > 300 m nclinare, tg tasare medie, sm 100

c) Construcii nalte, rigide, H < 100 m nclinare, tg 0,004 tasare medie, sm 200

Tabelul II.5. Valorile limit orientative ale deformaiilor / deplasrilor fundaiilor (Cd )

Schema de calcul si notatiile folosite sunt prezentate in figura 1.2.2.

Figura II.9.

Efortul unitar netmediu, pnet, la bazafundaiei se calculeaz curelaia:

pnet = pef - D

unde:pnet presiunea net medie la

baza fundaieipef presiunea efectiv medie la

baza fundaiei:pef = N / A

Metod bazat pe relaia liniar de efort deformaieCalculul tasrii absolute prin metoda nsumrii pe straturi elementare

unde:N ncrcarea de calcul total la baza fundaiei (ncrcarea de

calcul transmis de construcie, Q, la care se adauggreutatea fundaiei i a umpluturii de pmnt care st pefundaie)

A aria bazei fundaiei greutatea volumic medie a pmntului situat deasupra nivelului

bazei fundaieiD adncimea de fundare

Pmntul situat sub nivelul tlpii de fundare se mparte n straturi elementare, pn la adncimea corespunztoare limitei inferioare a zonei active; fiecare strat elementar se constituie din pmnt omogen i trebuie s aib grosimea mai mic dect 0,4 B.

Pe verticala centrului fundaiei, la limitele de separaie ale straturilorelementare, se calculeaz eforturile unitare verticale datorate presiunii netetransmise de talpa fundaiei:

unde:z efort unitar vertical la adancimea z0 coeficient de distribuie al eforturilor verticale, n centrul fundaiei,

pentru presiuniuniform distribuite, dat n tabelul 1.2.2, n funcie de L/B i z/Bunde:L latura mare a bazei fundaieiB latura mic a bazei fundaieiz adncimea planului de separaie al stratului elementar fa de

nivelul bazei fundaiei

z = 0 pnet

z 0,2 gz

z/B

Forma bazei fundaiei

CercDreptunghi

Raportul laturilor L/B 1 2 3

00,0 1,00 1,00 1,00 1,00 1,000,2 0,95 0,96 0,96 0,98 0,980,4 0,76 0,80 0,87 0,88 0,880,6 0,55 0,61 0,73 0,75 0,750,8 0,39 0,45 0,53 0,63 0,641,0 0,29 0,34 0,48 0,53 0,551,2 0,22 0,26 0,39 0,44 0,481,4 0,17 0,20 0,32 0,38 0,421,6 0,13 0,16 0,27 0,32 0,372,0 0,09 0,11 0,19 0,24 0,313,0 0,04 0,05 0,10 0,13 0,214,0 0,02 0,03 0,06 0,08 0,165,0 0,02 0,02 0,04 0,05 0,136,0 0,01 0,02 0,03 0,04 0,10

Tabelul 1.2.2.

n situaia n care limita inferioar a zonei active rezult n cuprinsul unuistrat avnd modulul de deformaie liniar mult mai redus dect al straturilorsuperioare, sau avnd Es 5.000kPa, adncimea z0 se majoreaz prinincluderea acestui strat, sau pn la ndeplinirea condiiei:

z 0,1 gz

Tasarea absolut posibil a fundaiei se calculeaz cu relaia:

unde:

s tasarea absolut probabil a fundaieicoeficient de corecie = 0,8efortul vertical mediu n stratul elementar i:

unde:efortul unitar la limita superioar, respectiv limita inferioara stratului elementar i

hi grosimea stratului elementar i, mEsi modulul de deformaie liniar al stratului elementar i, kPan numrul de straturi elementare cuprinse n limita zonei active

medzi

sup inf

med zi zi kPazi 2

sup inf,zi zi

3

1

10mednzi i

d

si

hE s

E