Dimensionarea Fundatiei Indirecte A Unei Infrastructuri De Pod

download Dimensionarea Fundatiei Indirecte A Unei Infrastructuri De Pod

of 18

  • date post

    10-Jul-2015
  • Category

    Documents

  • view

    185
  • download

    3

Embed Size (px)

Transcript of Dimensionarea Fundatiei Indirecte A Unei Infrastructuri De Pod

Sa se dimensioneze fundatia indirecta a unei infrastructuri de pod. Se dau urmatoarele date:

stratificatia terenului conform fisei forajului din figura 1 (se precizeaza caracteristicile fizico mecanice ale terenului de fundare stratelor determinate prin ncercari de laborator), tipul pilotilor utilizati piloti forati (piloti flotanti - de dislocuire) de diametru mare, Benotto, d=1.08m, Mcap = 1000kNm (momentul capabil al sectiunii de beton a pilotului), piloti ncastrati n radier, naltimea radierului 1.50m; cota fundare radier 2.10m fata de cota terenului natural, actiunile de calcul n planul talpii radierului: Nf = 11050 kN, Hf = 1050 kN, Mf = 2050 kNm.

Figura 1

Proiectul cuprinde: I. PIESE SCRISE:

1. Calculul capacitatii portante a pilotului flotant izolat la forte axiale, 2. Calculul capacitatii portante a pilotului flotant izolat la forte orizontale, 3. Determinarea numarului de piloti necesari fundarii indirecte a infrastructurii de pod, 4. Calculul capacitatii portante a pilotului n grup, 5. Determinarea eforturilor sectionale la ncastrarea n radier pentru fiecare pilot si verificarea acestora, 6. Calculul tasarii grupului de piloti folosind metoda tasarilor stratelor elementare (calculul la deformatii al fundatiilor pe pilo 919e421j 55;i). 7. Armarea radierului. II. PIESE DESENATE:

Vedere n plan si sectiune transversala pentru fundatia pe piloti forati de diametru mare. Armare radier si detalii de armare pentru zona de legatura ntre radier si piloti.

REZOLVAREStabilirea valorii lungimii conventionale de ncastrare l0 - adncimea de ncastrare a pilotilor n stratul portant este l0 = f(tipul pamntului, diametrul pilotului); Conform tabelului 1 si tinnd cont de datele din fisa forajului (stratul 5 este stratul de ncastrare conform fisei forajului) se determina .

Tabelul 1

Denumirea pamntuluiNisipuri afnate si pamnturi coezive avnd IC < 0.5 Nisipuri de ndesare medie si pamnturi coezive avnd 0.5 < IC < 0.75 Nisipuri si pietrisuri ndesate, pamnturi coezive avnd 0.75 < IC < 1.0 Pamnturi coezive tari avnd IC = 1

l0 4d 3d 2d 1.5d

Estimarea capacitatii portante a pilotilor solicitati axial piloti flotanti executati pe loc Conform STAS 2561/3-90 n fazele preliminare de proiectare, capacitatea portanta a pilotilor pentru toate tipurile de constructii se poate determina cu ajutorul urmatoarei formule empirice de calcul:

(1)

n care: k este un coeficient egal cu 0.70, m3 si m4 sunt coeficienti ai conditiilor de lucru dati n tabelele 2 si 3 n functie de tipul pamntului, tehnologia de betonare si de executie a pilotului; se determina m3 = 1.0 si respectiv m4 = 1.0,

Tabelul 2 Tehnologia de betonare a pilotului

Betonare n uscat Betonare sub apa: - cu injectie la baza - fara injectie la baza Betonare sub noroi: - cu injectie la baza - fara injectie la baza Tabelul 3

Categoria pamntului de la baza pilotului coeziva necoeziva m3 1.0 1.0 0.9 1.0 0.8 0.8 0.6 0.9 0.9 0.8

Categoria pamntului de la baza pilotului coeziva necoeziva m4 Pilot cu mantaua introdusa prin batere si betonul 1.0 1.0 compactat prin batere Pilot cu mantaua introdusa prin vibrare si 0.7 0.6 betonul compactat prin vibrare(n extragerea coloanei) Pilot forat n uscat si netubat 0.6 0.7 Pilot forat sub noroi 0.5 0.6 Pilot forat cu tubaj recuperabil 0.6 0.7 Pilot forat cu tubaj nerecuperabil 0.6 0.8

Tehnologia de executie a pilotului

A este aria sectiunii transversale a pilotilor; U este perimetrul sectiunii transversale a pilotilor:

, ,

Rn este rezistenta normata a pammtului sub nivelul vrfului pilotului; OBSEVAIE: Rn se mai noteaza si cu pv n normativele romnesti n vigoare; pentru cazul analizat (piloti de dislocuire care reazema cu baza pe straturi necoezive) Rn se calculeaza cu relatia: unde:

este un coeficient ce depinde de valoarea gradului de ndesare ID al pamntului de la baza pilotului, coeficient dat n tabelul 4; = 0.4, este valoarea de calcul a greutatii volumice a pamntului de sub baza pilotului n kN/m3, ,

db este diametrul pilotului la nivelul bazei, n m; db = 1.08m, 1 este valoarea medie ponderata prin grosimile straturilor, a valorilor de calcul ale greutatilor volumice ale straturilor strabatute de pilot, n

kN/m3; ;

,

Dc este fisa de calcul a pilotului, n m, care se stabileste astfel:

Daca D db se considera Dc = db, Daca D < db se considera Dc = D, unde D este fisa reala a pilotului (adncimea la care se gaseste baza pilotului, masurata de la nivelul terenului natural sau pentru infrastructura podurilor de la nivelul fundului albiei tinnd seama de adncimea de afuiere), n m, iar este un coeficient functie de gradul de ndesare al pamntului de la baza pilotului (tabelul 4); n cazul analizat = 15, D = 15.5m, db = 1.08m, db = 16.2m deci Dc = 16.2m, OBSERVAIE: Cand deasupra stratului de pamnt n care patrunde baza pilotului se afla un strat de umplutura recenta, necompactata sau de pamnt coeziv plastic moale sau plastic curgator, sau un strat de turba, drept fisa D se considera doar adncimea pe care patrunde pilotul n stratul portant iar la expresia lui Rn se adauga termenul g2h n care g2 este valoarea de calcul a greutatii volumice a stratului slab, n kN/m3 iar h este grosimea stratului slab n m,

N si Nq sunt factori de capacitate portanta, dati n tabelul 5, n functie de valoarea de calcul a unghiului de frecare interioara al stratului de la baza pilotului; valorile acestor factori sunt date n tabelul 6; N = 29.5 si Nq = 54.75; n baza datelor obtinute se determina:

Tabelul 4

Valoarea gradului de ndesare ID0.000.33

0.5

10

0.340.66 0.671.00 Tabelul 5

0.4 0.3 26 9.5 18.6 28 12.6 24.8 30 17.3 32.8 32 24.4 45.5 34 34.6 64.0 36 48.6 87.6

15 20 38 71.3 127.0 40 108.0 185.0

()N Nq

reprezinta capacitatea portanta preluata prin frecare pe manta, unde: fI reprezinta rezistenta conventionala pe suprafata laterala a pilotului pentru stratul de calcul i n kPa; valorile pentru rezistenta conventionala sunt date n tabelul 6, lI reprezinta lungimea pilotului n contact cu stratul I, n m, ,

Pentru cazul analizat Ca urmare capacitatea portanta la forte axile are valoarea:

Tabelul 6 Adncimeamedie stratului (m) 1 2 3 4 5 7 10 15 20 25 30 35

Pamnturi necoezive mari si fine prafoase a medii fi (kPa) 35 42 48 53 56 60 65 72 79 86 93 100 23 30 35 38 40 43 46 51 56 61 66 70 15 20 25 27 29 32 34 38 41 44 47 50

Pamnturi coezive cu IC: 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4

0.3

35 42 48 53 56 60 65 72 79 86 93 100

23 30 35 38 40 43 46 51 56 61 66 71

15 20 25 27 29 32 34 38 41 44 47 50

12 17 20 22 24 25 26 28 30 32 34 36

5 7 8 9 10 11 12 14 16 18 20 22

2 3 4 5 6 7 8 10 12 -

OBSERVAII:

Valorile f se adopta, pentru adncimile medii, corespunzatoare distantei de la mijlocul stratului i pna la suprafata terenului; adncimea de nfigere se masoara de la nivelul terenului natural pna la vrful pilotului cnd umplutura sau decaparile nu depasesc 3m; cnd umpluturile sau decaparile sunt mai mari de 3m adncimea de nfigere se masoara de la un nivel superior respectiv inferior cu 3m nivelului terenului natural (figura 2); n cazul unor straturi cu grosimi mai mari de 2 m, determinarea valorilor f se face prin mpartirea n orizonturi de maxim 2 m, Pentru valori intermediare ale adncimilor sau consistentei valorile f se obtin prin interpolare liniara, Daca n limitele lungimii pilotului exista o intercalatie de pamnt puternic compresibil, de consistenta redusa (turba, ml, namol etc.) de cel putin 30 cm grosime, iar suprafata terenului urmeaza a fi ncarcata (n urma sistematizarii sau din alte cauze) valorile f pentru stratul puternic compresibil si pentru cele de deasupra lui se determina astfel:

cnd suprancarcarea este pna la 30kPa, pentru toate straturile situate pna la limita inferioara a stratului puternic compresibil (inclusiv umpluturile) se ia f = 0; cand suprancarcarea este cuprinsa ntre 30 si 80kPa, pentru straturile situate deasupra stratului foarte compresibil(inclusiv umpluturile) se ia f din tabel multiplicat cu 0.4 si cu semn negativ, iar pentru stratul puternic compresibil f = -5kPa; cnd suprancarcarea este mai mare de 80 kPa, pentru straturile situate deasupra stratului foarte compresibil se ia f din tabel cu semn negativ, iar pentru stratul puternic compresibil se ia f = -5 kPa;

Daca pilotul strabate umpluturi recente, straturi argiloase n curs de consolidare sau straturi macroporice sensibile la umezire, cu grosimi mai mari de 5 m, valorile f se iau din tabel cu semn negativ.

Figura 2

Calculul capacitatii portante a unui pilot solicitat la ncarcari orizontaleCapacitatea portanta la ncarcari orizontale a pilotilor verticali n radiere joase se poate stabilin mod aproximativ, cu ajutorul valorii lungimii convenntionale de ncastrare l0, masurata ncepand de la talpa radierului (figura 2), valoarea data n tabelul 1 n functie de categoria pamntului de sub radier si de diametrul pilotului, cunoscndu-se momentul ncovoietor capabil (Mcap) al sectiunii pilotului. Lungimea conventionala de ncastrare l0 reprezinta lungimea unei console la care momentul ncovoietor dencastrare sub ncarcare orizontala este acelasi cu momentul maxim care se dezvolta n pilot. Forta critica orizontala Rcr or a unui pilot vertical cu radier jos se determina cu relatiile: - n cazul pilotului considerat ncastrat n radier:

(2) n cazul fundatiilor pe piloti supusi la solicitari axiale de smulgere sau la forte orizontale mari care impun preluarea acestora prin piloti considerati ncastrati n radier, pilotii trebuie sa patrunda n radier cu capetele intacte pe o lungime de 15 cm, iar armaturile longitudinale ale pilotilor trebuie sa se nglobeze n radier pe o lungime determinatapr