Etapa III Stabilitatea taluzului

Stabilitatea taluzuluiIn vederea analizarii stabilitatii unui taluz pentru un baraj de pamint se cunosc urmatoarele date:amplasamentul taluzuluipe forajul F4inaltimea barajului EMBED Equation.2 mlungimea la coronamentul barajului EMBED Equation.2 mCaracteristicile specifice ale pamintului din care s-a realizat barajul sint:greutatea volumica in stare naturala EMBED Equation.2 KN/m3greutatea volumica specifica a scheletului mineral EMBED Equation.2 KN/m3parametri la forfecare EMBED Equation.2 EMBED Equation.2 KN/m2umiditatea naturala EMBED Equation.2 %Pantele taluzurilor si coeficientul de siguranta i de siguranta se vor stabili functie de natura pamintului si stadiului de constructie.Analiza de verificare a stabilitatii taluzului consta inMetoda de predimensionare GoldsteinMetoda fisiilor (felenius)1. Metoda GoldsteinSe impune o panta a taluzului1:m1:1,5m=1,5 EMBED Equation.2 undeA, B sint coeficienti adimensionali determinati dintabeleA=2,64B=6,50(, c, ( sint caracteristicile geotehnice ale taluzului(=17,4c=15,2KPa(=18,77KN/m3h inaltimea taluzuluih=6,7mConditia este ca(>1,5 EMBED Equation.2 2. Metoda fisiilorMetoda fisiilor are la baza o serie de observatii determinate pe teren in care suprafata de lunecare este cilindrica circulara.Stabilirea centrului de lunecare:de la piciorul taluzului pe verticala se ia h=6,7m pe orizontala se ia 4,5h=30,15mobtinindu-se punctul1se masoara unghiurile (1 si (2 obtinindu-se punctul 2linia obtinuta 1-2 reprezinta linia centrelor suprafetelor cilidricese noteaza O1centrul suprafetei cilindrice 1 la distanta d fata de taluz EMBED Equation.2 EMBED Equation.2 EMBED Equation.2 se imparte in fisii de 1m lungimea taluzului si se numeroteaza cu 1, 2, 3, ...se calculeaza greutatile fiecareai fisii i=1, 2, 3 ... EMBED Equation.2 se determina proiectiile pe verticala si pe orizontala EMBED Equation.2 unde (I reprezinta unghiul dintre linia centrelor 1-2 si linia de la centrul O1 la fisia respectiva EMBED Equation.2 EMBED Equation.2 Verificarea se face astfel: EMBED Equation.2 Tabel nr 1nr(i(ihibitg(i(isin(icos(iTiNiFiciGi-618,7717,40,510,313- 28-0,4690,882- 4,40 8,28 2,59 15,2 9,39-512,06211,510,384- 23-0,3910,92- 11,01 25,90 9,94 15 28,16-412,06212,510,384- 18-0309,0,921- 13,88 41,36 15,88 15 44,91-312,06213,310,384- 13-0,2250,974- 13,03 56,41 21,66 15 57,92-212,06214,010,384- 8-0,1390,990- 9,69 61,03 23,42 15 69,71-112,06214,810,384- 3-0,0520,999- 4,37 83,97 32,25 15 84,060112,06215,410,384 3 0,0520,999 4,96 95,22 36,57 15 95,32212,06215,910,384 8 0,1390,990 14,65104,32 40,06 15105,38312,06216,410,384 13 0,2250,974 26,12113,08 43,42 15116,10412,06216,710,384 18 0,3090,921 38,24113,97 43,76 15123,75518,7717,46,810,313 23 0,3910,920 49,91117,43 36,75 15,2127,64618,7717,46,610,313 28 0,4690,882 58,10109,26 34,20 15,2123,88718,7717,46,010,313 34 0,5590,829 62,96 93,36 29,22 15,2112,62818,7717,45,210,313 40 0,6430,766 62,76 74,77 23,37 15,2 97,61918,7717,44,310,313 47 0,7310,682 59 55,05 17,23 15,2 80,711018,7717,43,110,313 55 0,8190,574 47,66 33,39 10,45 15,2 58,191118,7717,41,210,313 66 0,9140,407 20,59 9,17 2,87 15,2 22,52388,45432,67255,6 EMBED Equation.2 EMBED Equation.2 Tabel nr 2nr(strat(hibitg(i(isin(icos(iTiNiFiciGi-318,7717,40,610,313-13-0,2250,974- 2,5310,97 3,4315,211,26-218,7717,41,610,313- 8-0,1380,99- 4,1729,73 9,3115,230,03-118,7717,42,510,313- 3-0,0520,999- 2,4446,88 14,6715,246,930118,7717,43,110,313 3 0,0520,999 3,0358,13 18,1915,258,19218,7717,43,710,313 8 0,1390,99 9,6568,13 21,5215,269,45318,7717,44,310,313 13 0,2250,974 18,1678,61 24,6115,280,71418,7717,44,810,313 18 0,3090,951 27,8485,68 26,8215,290,1518,7717,45,110,313 23 0,3900,921 37,3388,17 27,615,295,73618,7717,45,310,313 29 0,4850,875 48,2587,05 27,2515,299,48718,7717,45,210,313 35 0,5740,819 56,0379,94 25,0215,297,61818,7717,44,710,313 41 0,6560,755 57,8766,61 0,8515,288,22918,7717,43,810,313 47 0,7310,682 52,1448,64 15,2315,271,331018,7717,42,610,313 54 0,8090,588 39,4828,7 8,9815,248,801118,7717,4110,313 64 0,8990,438 16,87 8,22 2,5715,218,77357,51246,04212,8 EMBED Equation.2 Tabel nr3nr((hibitg((sin(cos(TiNiFiciGi-218,7717,40,310,313-8-0,1390,99-0,78 5,58 1,7515,25,63-118,7717,40,910,313-3-0,0520,986-0,8816,66 5,2115,216,890118,7717,41,610,3133 0,0520,986 1,5629,61 9,2715,230,03218,7717,42,210,3138 0,1390,99 5,7440,8812,815,241,29318,7717,42,610,31313 0,2250,974 10,9847,5314,8815,248,80418,7717,4310,31318 0,3090,951 17,453,5516,7615,256,31518,7717,43,310,31323 0,3910,921 24,2257,0517,8615,261,94618,7717,43,410,31328 0,4690,883 29,9356,3517,6415,263,82718,7717,43,410,31333 0,5450,839 34,7853,5416,7615,263,82818,7717,43,310,31338 0,6160,788 38,1648,8115,2815,261,94918,7717,42,710,31345 0,7070,707 35,8335,8311,2215,250,681018,7717,41,710,31352 0,7880,616 25,1419,66 6,1515,231,911118,7717,40,610,31359 0,8570,515 9,65 5,8 1,8215,211,26231,73147,3819,7,6 EMBED Equation.2 Proiectarea unei fundatii izolate

(rigide,elastice, pahar)

Sa se proiecteze fundatiile unei hale industriale cu 2 deschideri si 6 travee cu dimensiunile LD =6m LT =6m si dimensiunile stilpilor de sectiune dreptunghiulara 40x60cm conform shitei alaturate.Fundarea halei se va realiza pe forajul F2.Hala se va realiza in doua variante:Hala cu cadre din beton armat monolitHala cu structura prefabricata pe stilpi prefabricatiI. Hala dcu cadre din beton monolitPentru sistemul cu cadre din beton armat monolit se vor realiza urmatoarele tipuri de fundatii:fundatii izolat rigide pentru stilpurile S1 si S2 alcatuite din bloc din beton simplu si cuzinet din beton armatfundatii izolat elastice S3 (de colt si de rost) si S4 talpi din beton armatII. Hala cu structura prefabricataPentru sistemul cu structura prefabricata se vor realiza fundatii prefabricate de tip pahar . Fundatiile se vor proiecta pentru stilpul S1.Pentru calculul static avem o structura cu un numar de nivele n=2 EMBED Equation.2 Pentru calculul eforturilor axiale aven o incarcare uniform distribuita EMBED Equation.2 pentru care forta concentrata va fi EMBED Equation.2 Calculul se va realiza in doua variantein gruparea fundamentala Nf, Mfingruparea specialaNs, Ms

Fortele concentrate din stilpi pentru gruparea fundamentala: EMBED Equation.2 Momentele concentrate pentru gruparea fundamentala: EMBED Equation.2 Fortele concentrate din stilpi pentru gruparea speciala: EMBED Equation.2 Momentele concentrate pentru gruparea speciala: EMBED Equation.2

1. Proiectarea fundatiei izolat rigide al stilpului S1Din calculul static a rezultat ca la baza stilpului exista o incarcare axiala N1f=741,6KN si un moment M1f=111,2KNm.Terenul de fundare prezinta urmatoarele caracteristici:c=0,4KPa=40KN/mN1=0,325(=15odeciN2=2,3(=19,78KN/m3N3=4,8451. Conditii pentru stabilirea adincimii de fundareadincimea de fundare sa fie maimare decit 20cm fata de adincimeade inghettalpa fundatiei sa patrunda cel putin 20cm in terenul de fundareDf=Di+20cm=90+20=110cm2. Calculul terenului la starea limita de deformatieEforturile transmise la teren trebuie sa indeplineasca conditia:pefectiv max(1,2ppl EMBED Equation.2 ml=1,5q=Df (Pentru predimensionare se neglijeaza valoare bazei fundatiei B. EMBED Equation.2 Se impun urmatoarele dimensiuni pentru baza fundatiei, lungimea fundatiei A=2,5m latimea fundatiei B=1,8m.2.1Determinarea caracteristicilor:greutatea fundatiei EMBED Equation.2 incarcarea totala la nivelul talpii EMBED Equation.2 2.2. Calculul eforturilor de la baza fundatiei EMBED Equation.2 EMBED Equation.2

2.3Verificarea a doua EMBED Equation.2 3. Calculul terenului la starea limita de capacitate portantaIn acest calcul intervin incarcarile speciale: N1s si M1sPentru acest tip de incarcari avem urmatorii coeficienti adimensionali: N1=0,7 N2=3,9 N3=113.1 Determinarea incarcarii totale EMBED Equation.2 3.2.Determinarea dimensiunilor reduse ale talpii fundatiei EMBED Equation.2 3.3 Determinarea presiunii criticeDatorita formei dreptunghiulare a bazei fundatiei si raportul B/A=0,72>0,2 atunci vom avea urmatorii coeficienti de forma: EMBED Equation.2 EMBED Equation.2 EMBED Equation.2 EMBED Equation.2 Verificare EMBED Equation.2 4.Stabilirea dimensiuniloc cuzinetuluiConform normativului P100-77, suprafata de contact a cuzinetului cu blocul de beton simplu se alege din considerente economice, dupa conditiilepentrubloc di beton cu o singura treapta EMBED Equation.2

pentru bloc din beton cu doua trepte EMBED Equation.2 EMBED Equation.2 Se alege bloc din beton simplu cu doua trepte, astfe dimensiunile cuzinetului vor fi: EMBED Equation.2 Inaltimea cuzinetului se alege astfel incit sa nu fie necesara verificarea la forta taietoare respectind conditia: EMBED Equation.2 EMBED Equation.2 EMBED Equation.2 se adopta hc=40cm EMBED Equation.2 5.Armarea cuzinetuluiCuzinetul va fi armat la partea inferioara cu o plasa alcatuita din bare paralele cu laturile pe cele doua directii.Pentru calculul momentelor incovoietoare necesare armarii cuzinetului de forma dreptunghiulara in plan si a stilpilor de sectiune dreptunghiulara, se duc din colturije bazei stilpului drepte inclinate la 45o fata de axele fundatiei.Se considera ca cele 4 suprafete obtinute sint incastrate in stilp si incarcate cu o presiune reactivea de pe talpa cuzinetului. EMBED Equation.2 5.1 Calculul presiunilorde la baza

cuzinetului

EMBED Equation.2

5.2 Calculul momentelor de pe cele 2 directii

EMBED Equation.2 5.3 Armarea cuzinetului EMBED Equation.2 ab=acoperirea de beton EMBED Equation.2 EMBED Equation.2 EMBED Equation.2 6. Stabilirea dimensiunilor blocului de betonIn cazul fundatiei rigide trebuie respectate anumite valori pentru unghiul de rigiditate. EMBED Equation.2 Blocul de fundare se va realiza in doua trepte de inaltimi h1=0,5m si h2=0,5m

6.1 Verificarea la compresiune locala sub cuzinetul din beton armat EMBED Equation.2 EMBED Equation.2 EMBED Equation.2

3. Proiectarea fundatiei izolat rigide al stilpului S2Din calculul static a rezultat ca la baza stilpului exista o incarcare axiala N2f=370,8KN si un moment M2f=72,2KNm.Terenul de fundare prezinta urmatoarele caracteristici:c=0,4KPa=40KN/mN1=0,325(=15odeciN2=2,3(=19,78KN/m3N3=4,8451. Conditii pentru stabilirea adincimii de fundareadincimea de fundare sa fie maimare decit 20cm fata de adincimeade inghettalpa fundatiei sa patrunda cel putin 20cm in terenul de fundareDf=Di+20cm=90+20=110cm2. Calculul terenului la starea limita de deformatieEforturile transmise la teren trebuie sa indeplineasca conditia:pefectiv max(1,2ppl EMBED Equation.2 ml=1,5q=Df (Pentru predimensionare se neglijeaza valoare bazei fundatiei B. EMBED Equation.2 Se impun urmatoarele dimensiuni pentru baza fundatiei, lungimea fundatiei A=2,5m latimea fundatiei B=1,8m.2.1Determinarea caracteristicilor:greutatea fundatiei EMBED Equation.2 incarcarea totala la nivelul talpii EMBED Equation.2 2.2. Calculul eforturilor de la baza fundatiei EMBED Equation.2 EMBED Equation.2

2.3Verificarea a doua EMBED Equation.2 3. Calculul terenului la starea limita de capacitate portantaIn acest calcul intervin incarcarile speciale: N2s=482KN si M2s=96,5KNmPentru acest tip de incarcari avem urmatorii coeficienti adimensionali: N(=0,7 Nq=3,9 Nc=113.1 Determinarea incarcarii totale EMBED Equation.2 3.2.Determinarea dimensiunilor reduse ale talpii fundatiei EMBED Equation.2 3.3 Determinarea presiunii criticeDatorita formei dreptunghiulare a bazei fundatiei si raportul B/A=0,6>0,2 atunci vom avea urmatorii coeficienti de forma: EMBED Equation.2 EMBED Equation.2 EMBED Equation.2 EMBED Equation.2 Verificare EMBED Equation.2 4.Stabilirea dimensiuniloc cuzinetuluiConform normativului P100-77, suprafata de contact a cuzinetului cu blocul de beton simplu se alege din considerente economice, dupa conditiilepentrubloc di beton cu o singura treapta EMBED Equation.2 pentru bloc din beton cu doua trepte EMBED Equation.2 EMBED Equation.2

Se alege bloc din beton simplu cu doua trepte, astfe dimensiunile cuzinetului vor fi: EMBED Equation.2 Inaltimea cuzinetului se alege astfel incit sa nu fie necesara verificarea la forta taietoare respectind conditia: EMBED Equation.2 EMBED Equation.2 EMBED Equation.2 se adopta hc=40cm EMBED Equation.2 5.Armarea cuzinetuluiCuzinetul va fi armat la partea inferioara cu o plasa alcatuita din bare paralele cu laturile pe cele doua directii.Pentru calculul momentelor incovoietoare necesare armarii cuzinetului de forma dreptunghiulara in plan si a stilpilor de sectiune dreptunghiulara, se duc din colturije bazei stilpului drepte inclinate la 45o fata de axele fundatiei.Se considera ca cele 4 suprafete obtinute sint incastrate in stilp si incarcate cu o presiune reactivea de pe talpa cuzinetului. EMBED Equation.2 5.1 Calculul presiunilorde la baza cuzinetului EMBED Equation.2

5.2 Calculul momentelor de pe cele 2 directii EMBED Equation.2

5.3 Armarea cuzinetului EMBED Equation.2 ab=acoperirea de beton EMBED Equation.2 EMBED Equation.2 EMBED Equation.2 6. Stabilirea dimensiunilor blocului de betonIn cazul fundatiei rigide trebuie respectate anumite valori pentru unghiul de rigiditate. EMBED Equation.2 Blocul de fundare se va realiza in doua trepte de inaltimi h1=0,5m si h2=0,5m6.1 Verificarea la compresiune locala sub cuzinetul din beton armat EMBED Equation.2 EMBED Equation.2

3. Proiectarea fundatiei izolat elastice al stilpului S4(silp marginal)Din calculul static a rezultat ca la baza stilpului exista o incarcare axiala N4f=370,8KN si un moment M4f=148,4KNm.Terenul de fundare prezinta urmatoarele caracteristici:c=0,4KPa=40KN/mN1=0,325(=15odeciN2=2,3(=19,78KN/m3N3=4,8451. Conditii pentru stabilirea adincimii de fundareadincimea de fundare sa fie maimare decit 20cm fata de adincimeade inghettalpa fundatiei sa patrunda cel putin 20cm in terenul de fundareDf=Di+20cm=90+20=110cm2. Calculul terenului la starea limita de deformatieEforturile transmise la teren trebuie sa indeplineasca conditia:pefectiv max(1,2ppl EMBED Equation.2 ml=1,5q=Df (Pentru predimensionare se neglijeaza valoare bazei fundatiei B. EMBED Equation.2 Se impun urmatoarele dimensiuni pentru baza fundatiei, lungimea fundatiei A=2,2m latimea fundatiei B=1,5m.2.1Determinarea caracteristicilor:greutatea fundatiei EMBED Equation.2 incarcarea totala la nivelul talpii EMBED Equation.2 2.2. Calculul eforturilor de la baza fundatiei EMBED Equation.2 EMBED Equation.2

2.3Verificarea a doua EMBED Equation.2 3. Calculul terenului la starea limita de capacitate portantaIn acest calcul intervin incarcarile speciale: N4s=482KN si M4s=193KNmPentru acest tip de incarcari avem urmatorii coeficienti adimensionali: N(=0,7 Nq=3,9 Nc=113.1 Determinarea incarcarii totale EMBED Equation.2 3.2.Determinarea dimensiunilor reduse ale talpii fundatiei EMBED Equation.2 3.3 Determinarea presiunii criticeDatorita formei dreptunghiulare a bazei fundatiei si raportul B/A=0,68>0,2 atunci vom avea urmatorii coeficienti de forma: EMBED Equation.2 EMBED Equation.2 EMBED Equation.2 EMBED Equation.2 Verificare EMBED Equation.2

4.Stabilirea dimensiuniloc blocului de beton armatA=2,2mB=1,5m EMBED Equation.2

5.Armarea fundatiei izolat elastica EMBED Equation.2 5.1 Calculul momentelor de pe cele 2 directii EMBED Equation.2 5.2 Armarea fundatiei EMBED Equation.2 ab=acoperirea de beton EMBED Equation.2 EMBED Equation.2 EMBED Equation.2

4. Proiectarea fundatiei izolat elastice al silpului S3 (stilp colt si de rost) EMBED Equation.2 Din calculul static a rezultat ca la baza stilpului exista o incarcare axiala N3f=185,4KN si un moment M3f=55,6KNm.Terenul de fundare prezinta urmatoarele caracteristici:c=0,4KPa=40KN/mN1=0,325(=15odeciN2=2,3(=19,78KN/m3N3=4,8451. Conditii pentru stabilirea adincimii de fundareadincimea de fundare sa fie maimare decit 20cm fata de adincimeade inghettalpa fundatiei sa patrunda cel putin 20cm in terenul de fundareDf=Di+20cm=90+20=110cm2. Calculul terenului la starea limita de deformatieEforturile transmise la teren trebuie sa indeplineasca conditia:pefectiv max(1,2ppl EMBED Equation.2 ml=1,5q=Df (Pentru predimensionare se neglijeaza valoare bazei fundatiei B. EMBED Equation.2 Se impun urmatoarele dimensiuni pentru baza fundatiei, lungimea fundatiei A=1,7m latimea fundatiei B=1,0m.2.1Determinarea caracteristicilor:greutatea fundatiei EMBED Equation.2 incarcarea totala la nivelul talpii EMBED Equation.2 2.2. Calculul eforturilor de la baza fundatiei EMBED Equation.2 EMBED Equation.2 EMBED Equation.2

2.3Verificarea a doua EMBED Equation.2 3. Calculul terenului la starea limita de capacitate portantaIn acest calcul intervin incarcarile speciale: N3s=241KN si M3s=72,3KNmPentru acest tip de incarcari avem urmatorii coeficienti adimensionali: N(=0,7 Nq=3,9 Nc=113.1 Determinarea incarcarii totale EMBED Equation.2 3.2.Determinarea dimensiunilor reduse ale talpii fundatiei EMBED Equation.2 3.3 Determinarea presiunii criticeDatorita formei dreptunghiulare a bazei fundatiei si raportul B/A=0,58>0,2 atunci vom avea urmatorii coeficienti de forma: EMBED Equation.2 EMBED Equation.2 EMBED Equation.2 Verificare EMBED Equation.2

4.Stabilirea dimensiuniloc blocului de beton armat

A=1,7mB=1m

EMBED Equation.2 5.Armarea fundatiei izolat elastica EMBED Equation.2 5.1 Calculul momentelor de pe cele 2 directii EMBED Equation.2 5.2 Armarea fundatiei EMBED Equation.2 ab=acoperirea de beton EMBED Equation.2 EMBED Equation.2 EMBED Equation.2

5.

Proiectarea fundatiei tip pahar al stilpului S1

1. Determinarea inaltimii paharului

Hp(1,2as(as=60cm) EMBED Equation.2 2. Determinarea grosimii hf

2.1 Determinarea fortei transmise paharului N1 EMBED Equation.2 EMBED Equation.2 2,2 Determinarea hf EMBED Equation.2 conditie EMBED Equation.2 3 Verificarea paharului la presiunile laterale EMBED Equation.2 Din acest motiv impunem M1=43,63KNm EMBED Equation.2 Se impune lb=20cm. In acest caz momentele maxime vor fi: EMBED Equation.2

EMBED Equation.2 4. Verificarea la forte taietoare EMBED Equation.2 se impune bp=20cm5. Determinarea talpii fundatiei EMBED Equation.2 se impune B=2,00m si A=2,40m EMBED Equation.2 EMBED Equation.2 EMBED Equation.2 EMBED Equation.2 6, Calculul la starea limita de deformatie EMBED Equation.2 EMBED Equation.2 7. Armarea fundatiei EMBED Equation.2 EMBED Equation.2 EMBED Equation.2 EMBED Equation.2 EMBED Equation.2 EMBED Equation.2 EMBED Equation.2 EMBED Equation.2 EMBED Equation.2 EMBED Equation.2

Calculul tasarii terenului sub fundatia cea mai solicitata

proiectata in varianta fundatiei izolat elastica

Se va face calculul tasarii terenului sub fundatia izolat elastica al stilpului S4. EMBED Equation.2 EMBED Equation.2 Strat 1Strat2Strat3M1-3(daN/cm2)1118290,91M2-3(daN/cm2)142,8611090,91Mmed(daN/cm2)126,939690,91M01,31,31,3E=MmedMo(daN/cm2)165124,8118,19E-modul de deformatie liniara EMBED Equation.2 (o-coeficient ce se gaseste in tabele functie de rapoartele L/B si z/BSe va opri etape atunci cind (z