fundatii radulescu

7/28/2019 fundatii radulescu

1/93

1

NOTIUNI GENERALE DESPRE FUNDATII

Teren de fundare Pmnt, roc sau material de umplutur care exist pe amplasament nainte de execuialucrrilor de construcii.

Fundaie Partea inferioar a unei construcii care are rolul de a transmite ncrcrile la teren i dea participa, alturi de celelalte elemente structutale, la asigurarea rezistenei, stabilitii,exploatrii i durabilitii construciei.

Adancimea defundare,D

Adncimea de fundare este distana msurat de la nivelul terenului (natural sausistematizat / amenajat) pn la baza fundaiei.

Sistemulstructural

Ansamblul elementelor care asigur rezistena i stabilitatea unei construcii subaciunea ncrcrilor statice i dinamice, inclusiv cele seismice.

Sistemul structural este alctuit din trei subsisteme: suprastructura (S), infrastructura(I) i terenul de fundare (T).


2/93

2

Suprastructura Ansamblul elementelor structurale situate deasupra infrastructurii; poziionat, de

regul, peste cota zero a construciei.

Infrastructura Ansamblul elementelor structurale situate, de regul, sub cota zero a construciei; estealctuit din substructur i fundaii; la construciile care nu au substructur,

infrastructura este alctuit din fundaii.

Substructura Parte a infrastructurii poziionat ntre suprastructuri fundaii.

Substructura este alctuit, de regul, din elemente structurale verticale (perei, stlpi)i elemente orizontale sau nclinate (plci, grinzi etc.).

n raport cu suprastructura, aceasta prezint diferene de alctuire i conformare, careconduc la capaciti de rigiditate i rezisten majorate.

n unele cazuri substructura include i primul sau primele niveluri de peste cota zero.


3/93

3

c) d) e)

a) b)

T

IB

S

F

T T

F

B I

S

S

IBF

TTTT TF

S

T T T T TF

S LEGENDAS=SuprastructuraI=InfrastructuraB=SubstructuraF=FundatiiT=Teren de fundare

CTA

0.00

0.00 CTACTA 0.00


4/93

4

CLASIFICAREA FUNDATIILOR

1. Dupa adancimea de fundare

Fundaii de suprafa

D 3,00m

In cazul construciilor prevzute cu 2 sau mai multe niveluri subterane (subsoluri), fundaiile suntconsiderate de suprafata, desi D > 3m.

Fundatii de adancime

Fundatiile care nu se incadreaza in categoria fundatiilor de suprafata.


5/93

5

2. Dupa modul de transmitere a incarcarilor la terenul de fundare

Fundatii directeIncarcarile se transmit exclusiv prin suprafata bazei fundatiei.

1 umplutura2 - sapatura

taluzata


6/93

6

Fundatii indirecte

Incarcarile se transmit prin suprafata bazei si prin fortele de frecare mobilizate pe suprafata laterala.

a, b, c, d:

diferite tipuri deelemente de

fundare


7/93

7

3. Dupa tipul actiunilor predominante

Fundatii solicitate static fundatiile constructiilor

Fundatii solicitate dinamic fundatiile unor masini sau utilaje tehnologice


8/93

8

4. Dupa tipul elementului structural care sta pe fundatie

Fundatii sub stalpi

Fundatii sub pereti (ziduri)

5. Dupa alcatuirea constructiva

Fundatii izolate (sub stalpi)Fundatie de suprafata Fundatie de adancime (pe piloti)

Sectiune verticala Vedere in plan Sectiune verticala


9/93

9

Fundatii continue (sub stalpi)

Fundatie de suprafata

Vedere longitudinala Sectiune transversala

bs

Beton de egalizare

L0

Hc

B

Lc

50 mm

b

HcHt


10/93

10

Fundatii continue (sub pereti de zidarie)


Sectiune transversala


11/93

11

Fundatii continue (sub pereti de beton armat)


Sectiune verticala

Vedere in plan


12/93

12

Fundatii generale (sub stalpi si sub pereti)

Fundatie de suprafata - Radier

Vedere inplan

Sectiuneverticala

Radier tip dalagroasa

Beton deegalizare

h r

1 1

1-1


13/93

13

Fundatie de adancime Radier pe piloti

Vedere in plan


14/93

14

6. Dupa procedeul de executie (pentru fundatiile de suprafata)

Fundatii executate in sapatura taluzata


15/93

15

Fundatii executate in sprijinita


16/93

16

ETAPELE ELABORARII PROIECTULUI DE FUNDATII

1.Cercetarea terenului de fundareStudiu geotehnic si hidrologic

2.Stabilirea adncimii de fundare

3.Alegerea sistemului de fundare- FUNDATII DE SUPRAFATA

- FUNDATII DE ADANCIME

4.Predimensionarea fundatiei5.Calculul TERENULUI DE FUNDARE LA STARI LIMITA

- Starea limita ultima (SLU)- Starea limita de exploatare (SLE)

6.Elaborarea proiectului de executie


17/93

17

FUNDATII DE SUPRAFATA

Stabilirea adncimii de fundare a unei fundaii se face innd seama de urmtoarele criterii:

Geotehnice, hidrogeologice i climatice

adncimea la care apare un strat de pmnt cu capacitate portant adecvat; nivelul (nivelurile) apei (apelor) subterane i presiunea apei (apa cu nivel liber, apa sub presiune) n

corelare cu problemele care pot apare n timpul execuiei sau n exploatare; adncimea pn la care se pot produce degradri prin nghe; adncimea de afuiere (pentru fundatii de poduri);

Proiectul de arhitectur prin care se impune cota util (cota 0,00 sau cota ultimului nivel subteran, dupcaz).

Vecinti

efectele excavaiilor i/sau a epuismentelor generale asupra fundaiilor i cldirilor nvecinate; excavaii ulterioare prevzute pentru utiliti sau alte construcii.

Adncimea minim de fundare se stabilete ca fiind adncimea cea mai mare care rezult n funcie decriteriile de mai sus.


18/93

18

Alegerea tipului de fundaie

Fundaiile trebuie alese astfel nct s transmit la teren ncrcrile construciei, inclusiv cele din aciuniseismice, asigurnd ndeplinirea condiiilor privind verificarea terenului de fundare la stri limit.

Stabilirea tipului de fundaie se face innd seama de urmtoarele criterii:

Sistemul structural al construciei

tipul sistemului structural (n cadre, cu perei etc.); dimensiuni (deschideri, travei, nlimi suprateran i subteran); materiale (beton, metal, zidrie etc.); aciunile transmise de construcie asupra fundaiilor; mecanismul de disipare a energiei induse de aciunea seismic; sensibilitatea la tasri a sistemului structural.

Condiiile de exploatare ale construciei

influena deformaiilor terenului de fundare asupra exploatrii normale a construciei; limitarea tasrilor n funcie de cerinele tehnologice specifice.


19/93

19

Condiiile de execuie ale infrastructurii

adncimea spturii pentru realizarea fundaiilor construciei i modul de asigurare a stabilitii spturii; existena unor construcii n vecintate care pot fi afectate de lucrrile de execuie a infrastructurii;

Predimensionarea fundatiei

Prin predimensionare se intelege determinarea dimensiunilor bazei fundatiei.

Predimensionarea se face pe bazapresiunilor conventionale.

Presiunile convenionale au semnificatia unor presiuni acceptabile, valorile fiind obtinute pe baza experienteide proiectare, pentru urmatoarele categorii de pamanturi:

- Roci stncoase si semi- stncoase- Pamanturi grosiere (blocuri, bolovniuri, pietriuri)- Pmnturi nisipoase (ID 0,5 si Sr)- Pmnturi fine (IC 0,5, e si IP)- Umpluturi compactate

Presiunile convenionalepconv se determin lund n considerare valorile de baz convp

date intabele in functie de natura si parametrii geotehnici.


20/93

20

Valorile de baz corespund uneifundaii convenionale avnd B = 1,0 m iadncimea de fundare,D = 2,0 m.

Valorilepconv se calculeaz cu relaia:

conv B Dconvp p C C= + +

unde:

convp - valoarea de baz a presiunii convenionale;

CB - corecia de lime:

Pentru 1< 5mB :

B 1conv ( 1)C p K B=

K1 coeficient - pentru pmnturi necoezive (cu excepia nisipurilor prfoase), K1 = 0,10- pentru nisipuri prfoase i pmnturi coezive, K1 = 0,05

B limea fundaiei


21/93

21

PentruB > 5 m:

CB = 0,4 convp pentru pmnturi necoezive;CB = 0,2 convp pentru nisipuri prfoase i pmnturi coezive.

CD - corecia de adncime

PentruD < 2m:

CD = convp (D - 2) /4

PentruD > 2m:

CD = (D - 2)

greutatea volumic de calcul a straturilor situate deasupra nivelului tlpii fundaiei (calculat ca medieponderat cu grosimea straturilor).

Conditiile de predimensionare se exprima in functie de gruparile de actiuni.

Aceste relatii se pot utiliza si pentru calculul TF, daca sunt simultan indeplinite 4 conditii:CO + CNT + CFRE + TF (conf. pag. 23 si 24).


22/93

22

Gruprile de aciuni pentru situaii de proiectarepermanente sau tranzitorii(GF)

Gruprile de aciuni pentru situaii de proiectareseismice (GS)

ncrcare centric (N)pef med =NF /Apconv

NF - ncrcarea vertical de calcul din GFA - aria bazei fundaiei:A =L B

pef med =NS /A 1,2pconv

NS - ncrcarea vertical de calcul din GSA - aria bazei fundaiei:A =L B

ncrcare excentric dup o direcie (N,M)pef max 1,2pconv

pef max se calculeazain functie de:NF; e =MF /NFAC- aria comprimata a bazei fundaiei

pef max 1,4pconv

pef max se calculeazain functie de:NS; e =MS /NSAC- aria comprimata a bazei fundaiei

ncrcare excentrica oblic (N,Mx,My)pef max = 1,4pconv

pef max se calculeazain functie de:NF; e1 = MF;x / NF; e2 = MF;y / NFAC- aria comprimata a bazei fundaiei

pef max = 1,6pconv

pef max se calculeazain functie de:NS; e1 =MS;x /NS; e2 =MS;y /NSAC- aria comprimata a bazei fundaiei


23/93

23

Calculul terenului de fundare la STARI LIMITA (SL)

Calculul terenului de fundare la STAREA LIMITA ULTIMA (SLU) si / sau la STAREA LIMITA DEEXPLOATARE (SLE) depinde de urmatoarele criterii:

Criterii privind construcia

Importana construciei construcii speciale, CS (clasele de importan I i II conf. P100-1); construcii obinuite, CO (clasele de importan III i IV conf. P100-1).

Sensibilitatea la tasri difereniale construcii sensibile la tasri (CST); construcii nesensibile la tasri (CNT).

Restricii de deformaii n exploatare construcii cu restricii (CRE); construcii fr restricii (CFRE).

Criterii privind terenul de fundare

Terenuri favorabile (TF); prin terenuri favorabile se ineleg terenurile bune i medii de fundare;Terenuri dificile (TD).


24/93

24

ConstruciaTerenul

defundare SL OBS.Importana Sensibilitatea latasri difereniale

Restricii dedeformaii n

exploatareCO CS CNT CST CFRE CRE TF TD

eeee eeee eeee eeee

Calculul TF la SL nu esteobligatoriu.Verificarile pe

baza pconv asigura implicitcondiiile de verificare laSLU i SLE.

eeee eeee eeee eeee SLU SLE

Calculul TFesteobligatoriula SLspecificate.

eeee SLU SLE

eeee SLU SLE

eeee SLU SLE

eeee SLE


25/93

25

Calculul la Starea Limit Ultim - SLU

Starea limit ultim de tip GEO este definitorie pentru verificarea dimensiunilor fundaiilor de suprafata.

Condiia de verificare:NR

Nreprezinta valoarea de calcul a aciunii verticale sau componenta vertical a unei aciuni totale aplicat labaza fundaiei (inclusiv greutatea proprie a fundaiei)

Rreprezinta valoarea de calcul a capacitii portante.

DacaN>R in terenul de sub

fundatie se formeaza o suprafatade alunecare de-a lungul careiapamantul refuleaza lateral.Fundatia inregistreaza deplasarinestabilizate.

Constructia isi pierdestabilitatea generala sau locala.


26/93

26

Calculul capacitii portante

R =A' (c'dNc scic + q'Nq sqiq + 0,5 'B' N si)

A'

c'd

Aria efectiva a bazei fundatiei; se calculeaza in functie de excentricitatile forteiN:

A' =L'B';L' =L 2e1;B' =B 2e2Valoarea de calcul a coeziunii efective

Nc,Nq,N Factori adimensionali pentru capacitate portant calculati in functie de d(valoarea de calcul a unghiului de frecare intern n termeni de eforturi efective)

sc, sq, s Factori adimensionali pentru forma bazei fundaiei

ic, iq, i Factori adimensionali pentru nclinarea ncrcrii Vprodus de ncrcarea orizontalH

q' Suprasarcina efectiv la nivelul bazei fundaiei

' Valoarea de calcul a greutii volumice efective a pmntului sub baza fundaiei


27/93

27

Calculul la Starea limit de exploatare SLE

Calculul la starea limit de exploatare comport ndeplinirea condiiilor de verificare a urmtoarelor criteriiprincipale:

Deplasri i/sau deformaii: valorile de calcul limit pentru care se consider atins n structur o stare limitde exploatare normal.

ncrcarea transmis la teren: valoarea de calcul limit pentru care n pmnt apar zone plastice cu extinderelimitat (zona plastic este zona pe conturul i n interiorul creia se ndeplinete condiia de rupere npmnt).

Verificarea criteriului privind deplasrile i / sau deformaiile

Verificarea la starea limit de exploatare trebuie s urmreasc ndeplinirea condiiei:

s s sau t t

s , t deplasri sau deformaii posibile

s valori limit ale deplasrilor fundaiilor i deformaiilor structurilor, stabilite de

proiectantul structurii

t valori limit ale deplasrilor fundaiilor i deformaiilor structurilor admise din punct de vederetehnologic, specificate de proiectantul tehnolog, in cazul constructiilor cu restricii dedeformaii n exploatare normala (CRE)


28/93

28

Deplasri sau deformaii posibile

Tasarea absoluta (Metoda nsumrii pe straturi elementare)

=n

1 si

imedzi3

E

h10s [mm]

s tasarea absolut probabil a fundaiei coeficient de corecie: = 0,8

In cazul radierelor generale, calculul tasrii absolute se face prin metoda stratului liniar deformabil de

grosime finit.

Tasarea medie

Tasarea medie probabil a construciei se calculeaz ca medie aritmetic a tasrilor absolute posibile a celpuin 3 fundaii izolate nvecinate ale construciei.


29/93

29

Tasarea relativ

Tasarea relativ probabil se calculeaz ca diferena ntre tasrile absolute a 2 fundaii izolate sau continuenvecinate raportat la distana ntre ele.

Inclinarea fundaiei sub influena fundaiilor vecine

tg = (s1 s2) / Bsautg = (s1 s2) / L

s1, s2 tasrile absolute posibile pentru verticalele fiecrei margini a fundaieiB, L latura bazei fundaiei dup direcia nclinrii

Incovoierea relativ a fundaiei continue sub stalpi

f = (2 s3 s1 s2) / 2l

s1, s2 tasrile absolute posibile ale capetelor poriunii ncovoiate care se analizeazs3 tasarea absolut posibil maxim sau minim pentru poriunea ncovoiate care se analizeazl distana ntre punctele avnd tasrile posibile s1i s2


30/93

30

Verificarea criteriului privind incrcarea transmis la teren

Condiia de verificare a criteriului privind limitarea ncrcrilor transmise la teren se exprim sub forma:

pef,med ppl

pef,med presiunea efectiva medie la baza fundatiei, calculata pentru aciunile sau combinaiile de aciunidin gruprile caracteristic, cvasipermanent si frecvent (GF)

ppl presiunea plastica care reprezinta valoarea de calcul limit a presiunii pentru care n pmnt aparzone plastice de extindere limitata

Pentru fundaiile cu baza de form dreptunghiular, presiunea plastica se calculeaz:

( )p m B N q N c Npl l 1 2 3= + +

ml coeficient adimensional al condiiilor de lucru

media ponderat a greutilor volumice de calcul ale straturilor de sub fundaie cuprinse pe oadncime de B/4 msurat de la baza fundaiei

B latura mic a bazei fundaiei

q suprasarcina de calcul la adancimea de fundare, lateral fa de fundaiec valoarea de calcul a coeziunii pmntului de sub baza fundaieiN1, N2, N3 coeficieni adimensionali de capacitate portanta, definiti n funcie de valoarea de calcul a

unghiului de frecare interioar a pmntului de sub baza fundaiei


31/93

31

Fundaii izolate sub stlpi

Predimensionare

CT

P

D

L

Pf

Fundatie

Stalp

Pamant in

umplutura


32/93

32

pefmed = (P + Pf) /Apconv;A =L B

Pf= mB L Dm 20 kN/m

3

Daca N = P + Pfse aplica in centrul de greutate al bazei fundatiei (incarcare centrica):L =B

pef med = (P + Pf)/B2

=pconv

B

Daca N = P + Pfse aplica excentric (incarcare centrica) : n =L /B = 1,1 1,5

pef med = (P + Pf)/nB2 =pconvB, L = nB

La alctuirea fundaiilor izolate se ine seama de urmtoarele reguli cu caracter general:

- sub fundaiile de beton armat monolit se prevede un strat de beton de egalizare de 50100 mm grosime;

- fundaiile se poziioneaz, de regul, centrat n axul stlpului.


33/93

33

Fundaiile izolate sub stlpi pot fi:

Fundaii de beton armat monolit:

fundaii tip talp de beton armat (fundaii elastice); fundaii tip bloc i cuzinet (fundaii rigide).

Fundaii de beton armat prefabricat (fundaii tip pahar)

Fundaii tip talp de beton armat (fundaii elastice)

Fundaiile tip talp de beton armat pot fi de form prismatic (a) sau form de obelisc (b).


34/93

34

nlimea fundaiei (H) se stabilete funcie de urmtoarele condiii:

a)asigurarea rigiditii fundaiei de beton armat

H/L 0,30 ;

Heste nlimea maxim a fundaiei;L este dimensiunea cea mai mare n plan

b)verificarea fundaiei la for tietoare fr s fie necesare armturi transversale

c)verificarea la strpungere fr a fi nevoie de armtur


35/93

35

Valoarea minim a nlimii fundaiei esteHmin = 300 mm.

nlimea la marginea fundaiei tip obelisc (H) rezult n funcie de urmtoarele condiii:

a)valoarea minim esteHmin = 250 mm;

b)panta feelor nclinate ale fundaiei nu va fi mai mare de 1/3.

Armtura fundaiei este compus din:

a)armtura de pe talp, realizat ca o reea din bare.

Aria de armtura rezult din dimensionarea la moment ncovoietor n seciunile de la faa stlpului.

n calculul momentelor ncovoietoare din fundaie se consider presiunile pe teren determinate de solicitriletransmise de stlp. Se vor considera situaiile de ncrcare (presiuni pe teren) care conduc la solicitrilemaxime n fundaie.

Pentru calculul momentelor ncovoietoare n fundaie se consider seciunile de ncastrare de la faa stlpuluii presiunile pe teren pe suprafaa delimitat de laturile tlpii i planul de ncastrare considerat.


36/93

36

p1,2 = P / LB 6M / L2B

p1 = pmax; p2 = pmin 0; pmed = (p1 + p2) / 2

Mx = B [p0 (lx)2 / 2 + (p1 p2) (lx)

2 / 3]

My = L pmed (ly)2 / 2

Barele de armatura dispuse paralel cu L,se calculeaza in functie de Mx.

Barele de armatura dispuse paralel cu B,se calculeaza in functie de My.

Procentul minim de armare pe fiecare direcie este 0,10 % .Diametrul minim al armturilor este = 10 mm.Distana maxim ntre armturi este de 250 mm; distana minim este de 100 mm.Armtura se distribuie uniform pe limea fundaiei i se prevede la capete cu ciocuri cu lungimea minimegal cu d, nlimea util a seciunii, la margine.


37/93

37

b)armtura de la partea superioar este realizat din 34 bare de armtur, cu diametrul de minim =10

mm, dispuse n dreptul stlpului pe fiecare direcie principal.

c)armtura transversal necesar pentru preluarea forelor tietoare sau pentru strpungerese realizeaz caarmtur nclinat dispus n dreptul stlpului.


38/93

38

Fundaii tip bloc i cuzinet (fundaii rigide)

Fundaiile tip bloc de beton i cuzinet sunt alctuite dintr-un bloc de beton simplu pe care reazem uncuzinet de beton armat n care se ncastreaz stlpul.


39/93

39

(1)Blocul de beton simplu se realizeaz respectnd urmtoarele condiii:

a)nlimea treptei este de minimum 400 mm si de maximum 600mm la blocul de beton cu o treapt;

b)blocul de beton poate avea cel mult 3 trepte a cror nlime minim este de 300 mm; nlimea trepteiinferioare este de minimum 400 mm;

c)clasa betonului este minim C8/10; dac n bloc sunt prevzute armturi pentru ancorarea cuzinetului clasa

betonului va fi egal cu cea a betonului din cuzinet;

d)nlimea blocului de beton se stabilete astfel nct:

tg = H / 0,5(L - lc) (tg)min , valorile (tg)min sunt date in tabele in functie de clasa betonului si pef,max ;aceast condiie va fi realizati n cazul blocului realizat n trepte;

pef,max(kPa)

(tg)minC4/5 C8/10

200 1.15 1.05

... ... ...400 1.60 1.50


40/93

40

(2)Cuzinetul de beton armat se proiecteaz respectnd urmtoarele:

a)cuzinetul se realizeaz cu form prismatic;

b)dimensiunile n plan (lci bc) vor respecta urmtoarele condiii: s fie mai mari dect dimensiunile care asigur limitarea presiunilor pe planul de contact cu blocul la

valori mai mici dect rezistena de calcul la compresiune a betonului;

se recomand urmtoarele intervale pentru raportul lc/L respectiv bc/B: bloc de beton cu o treapt: lc/L = 0,50 0,65 bloc de beton cu mai multe trepte: lc/L = 0,40 0,50

c)nlimea cuzinetului (hc) va respecta urmtoarele valori minime:

hc 300mm; hc/lc 0,25; tg 0,65; dac tg 1,00 nu este necesar verificarea cuzinetului la for tietoare.


41/93

41

(3) Calculul momentelor ncovoietoare pozitive n cuzinet se face considernd ncastrarea consolelor nseciunile de la faa stlpului.

Presiunile pe suprafaa de contact dintre cuzinet i bloc, funcie de care se determin eforturile secionale ncuzinet, sunt determinate de eforturile din stlp (nu se ine cont de greutatea cuzinetului).

pc1,2 = N / lc bc 6M / (lc)2 bc

pc1 = pmax; pc2 = pmin 0; pcmed = (pc1 + pc2) / 2

Mcx = bc [pc0 (lc12

/ 2 + (pc1 pc2) (lc1)2

/ 3]

Mcy = lc pcmed (bc1)2 / 2


42/93

42

Dac: pc2 < 0 (adica apare desprinderea bazei cuzinetului de pe bloc), atunci se determina lungimea zonei

comprimate, in functie de valoarea excentricitatii: ex =M/N.

Dac aria comprimata de pe suprafaa de contact cuzinet bloc este mai mic dect 80% din talpacuzinetului, (lcbc), atunci cuzinetul se va ancora de bloc cu armturi.

Aria acestor armturi poate fi calculat din condiia ca fora din armturi s fie egal cu volumul de ntinderiobinut pe baza unei distribuii liniare a presiunilor.

lc

pc1


43/93

43

(4)Armarea cuzinetului va respecta urmtoarele condiii:

a)Armtura de la partea inferioar: se realizeaz ca o reea de bare dispuse paralel cu laturile cuzinetului; aria de armtur rezult din

verificarea la moment ncovoietor n seciunile de la faa stlpului; procentul minim de armare pe fiecare direcie este 0,10%; diametrul minim al armturilor este = 10 mm;

distana maxim ntre armturi va fi de 250 mm; distana minim este 100 mm. armtura se distribuie uniform pe limea cuzinetului.

b)Armtura de la partea superioar se dispune cnd cuzinetul are desprinderi de pe blocul fundaiei. Ariade armtur pe fiecare direcie rezult din: verificarea la compresiune excentric a seciunii de beton armat pe suprafaa de contact dintre cuzinet i

bloc; preluarea ntinderilor cnd zona comprimat pe talpa cuzinetului este mai mare de 70% din aria tlpii, ca

armtur de ancorare; verificarea la moment ncovoietor negativ a cuzinetului ncrcat cu forele dezvoltate n armturile de

ancorare; se realizeaz ca o reea de bare dispuse paralel cu laturile cuzinetului i ancorate n blocul de beton

simplu; diametrul minim al armturilor este =10 mm; distana ntre armturi va fi de minim 100 mm i maxim 250 mm.


44/93

44

Fundaii tip pahar (fundaii si stlpi de beton armat prefabricat)


45/93

45

Fundaii continue sub stlpi

Fundaiile continue sub stlpi se folosesc, n general, n urmtoarele cazuri:

a)verificarea TF la starile limita nu sunt indeplinite pentru fundatiile izolate;b)fundaii izolate care nu pot fi extinse suficient n plan (care determin suprapunerea fundaiilor izolate),

stlpi lng un rost de tasare sau la limita proprietii sau fundaii izolate care nu pot fi centrate sub stlpi .

fundatie continua

constructie existenta constructie existenta(limita de proprietate)

fundatii continue

Fundaiile continue sub stlpi pot fi alctuite ca grinzi independente sau ca reele de grinzi.


46/93

46

Predimensionare

Dimensionarea latimii bazei fundaiei continue (B) se face pe baza presiunilor conventionale.

pefmed = (Ni + Pf) /Apconv;A =L B;

Ni - fora axial n stlpul i; Pf= mB L D; m 20 kN/m3

L = Lij + 2Lc;L este cunoscut ca marime.Lij este distanta interax intre 2 stalpi consecutivi;

Lc reprezinta distanta de la capatul fundatiei pana la primul, respectiv ultimul stalp;Lc = (0,5 1,0m)

pef med = Ni /LB =pconv -mDBnec

Se recomand majorarea valorii limii obinute prin calcul cu cca. 20% pentru c, datorit interaciuniidintre grinda static nedeterminat i terenul de fundare, diagrama presiunilor de contact are o distribuieneliniar, cu concentrri de eforturi n zonele de rigiditate mai mare, de obicei sub stlpi.

B 1,2 Bnec


47/93

47

Alcatuirea constructiva a fundaiilor continue sub stlpi (Seciunea de beton)

Fundaiile continue sub stlpi se realizeaz ca grinzi de beton armat de forma T rasturnata.

Beton de egalizare

Beton de egalizare

L0

Hc

HcHR

H' H

B

Lv

Hc HR

Lc

2550 mm

B

Lc

2550 mm b

Hc

Hv

Ht

Lv

bs

a

b


48/93

48

Cazul (a) Fundatie cu inaltimea constanta,Hc

Hc=(1/31/6)L0 unde (L0) este distana maxim dintre doi stlpi succesivi

Ht Lc undeHt este nlimea tlpii;Lc = (B - b) / 2

Cazul (b) Fundatie cu vute,HC (nlimea n cmp) siHR (nlimea la reazem)

Lungimea vutei,Lv:

v 0

1 1

6 4L L

=

Condiii constructive:

Ht 300 mmH 200 mm (pentru grinzile cu vute) b = bs+50100 mm.

nlimea la marginea fundaiei (Ht sau H)se stabilete astfel nct s fie asiguratlungimea de ancoraj a armturilortransversale de pe talpa fundaiei

Inlimea vutei,Hv:

v

v

v

1tg

3

1, 2 1,5

H

L

H HH

=

+ =


49/93

49

Armarea fundaiilor continue sub stlpi

Armtura de rezisten longitudinala rezult din calculul seciunilor caracteristice la moment ncovoietori for tietoare.

Armtura longitudinal se dispune dup regulile de la grinzile din suprastructur.Se pot dispune i armturi nclinate.

Conditii constructive

Procentul minim de armare longitudinal este de 0,1%.Diametrul minim al armturilor longitudinale este 14 mm.Pe feele laterale ale grinzii se dispun armturi minim =10 mm la 300 mm.

Etrierii rezult din verificarea la for tietoare.Conditii constructive

Procentul minim de armare transversal este de 0,1%.Diametrul minim al etrierilor este 8 mm.Dac limea grinzii este 400 mm sau mai mult se dispun etrieri dubli (cu 4 ramuri).

Armtura de rezisten a tlpii fundaiei n seciune transversal rezult din verificarea consolelor lamoment ncovoietor.Armtura minim trebuie s respecte condiiile date pentru etrierii grinzii.


50/93

50

Metode de calcul pentru fundatiile continue sub stalpi. Calculul eforturilor secionale (M,T)

Metode simplificate

Metodele simplificate sunt metodele n care conlucrarea ntre fundaie i teren nu este luat n considerare.

Se accept ipoteza distribuiei liniare a presiunilor pe teren.

1. Metoda grinzii continue static nedeterminate (cu reazeme fixe)

Fundaia se asimileaz cu o grind continu avnd reazeme fixe n dreptul stlpilor.

p1,2 = N / A M / W [F / L2]

N = Ni;

M = Mi + Nidi;Mi - moment ncovoietor n stlpul i; di distana de la centrul de greutate al tlpii la axul stlpului i.

A = LB; W = L2B / 6


51/93

51

Pentru o lime B constant a grinzii, ncrcarea pe unitatea de lungime este:

22,16L

M

L

Np =

[F / L]

Fundaia este considerat o grind continu cu reazeme fixe, acionat de jos n sus cu ncrcarea variabil

liniar ntre 1p i 2p i rezemat pe stlpi.Prin calcul (de exemplu, cu Metoda coeficientilor pentru calculul grizilor static nedeterminate) se determinreaciunile Ri n reazeme, adic n stlpi.

S ifi di i


52/93

52

Se verific conditia:

2.0N

NRi

ii


53/93

53

2. Metoda grinzii continue static determinate

Se consider c ncrcrile din stlpi i reaciunile n reazeme sunt egale.

Grinda este ncrcat de jos n sus cu ncrcarea variabil liniar ntre 1p i 2p i de sus n jos cu ncrcriledin stlpi.

Pentru grinda static determinat astfel rezultat, se trece la determinarea eforturilor secionale (M, T) nseciunile caracteristice.

De exemplu, momentul ncovoietor ntr-o seciune x se calculeaz considernd momentul tuturor forelor dela stnga seciunii.

Metode exacte


54/93

54

Metode exacte

Metodele exacte sunt metodele care iau n considerare interactiunea dintre fundaie i teren.

Distribuia presiunilor pe teren nu se cunoaste.

Metodele de calcul exacte se difereniaz n funcie de modelul adoptat pentru terenul de fundare.

Modelul Winkler asimileaz terenul cu un mediu discret reprezentat prin resoarte independente.

Relaia caracteristic pentru modelul Winkler este:

sp = k z unde:

p presiunea ntr-un punct al suprafeei de contact dintre fundaie i terenz deformaia pe verticala n acel punct

ksfactor de proporionalitate ntre presiune i deformaie, care caracterizeaz rigiditatearesortului, denumit coeficient de pat

Fundaii continue sub perei structurali de zidrie


55/93

55

Fundaii continue sub perei structurali de zidrie

Prevederi generale de alctuire

Alctuirea fundaiilor se difereniaz funcie de urmtoarele condiii:

a)condiiile geotehnice de pe amplasament;

b)zona seismic de calcul a amplasamentului caracterizata prin acceleraia seismic de proiectare (ag):

c)cldire fr sau cu subsol.

Fundaiile pereilor sunt de tip continuu; n anumite situaii pot fi avantajoase i fundaiile cu descrcri pe

reazeme izolate.Fundaiile se poziioneaz, de regul, centric i, numai n anumite situaii particulare, excentric fa de pereiipe care i suport.

Fundaiile se realizeaz, de regul, din beton simplu.

Limea bazei fundaiei B se stabilete funcie de calculul terenului de fundare la eforturile transmise de


56/93

56

Limea bazei fundaiei, B, se stabilete funcie de calculul terenului de fundare la eforturile transmise defundaie.

Calculul se face la metru liniar de fundatie, admitandu-se ipoteza starii plane de deformatii (L>>B).

pef med p conv

pef med = (N + Gf,p) / B x 1 (kPa);

N Incarcarea de calcul la metru liniar de perete (kN/m)

Gf,p Greutatea fundatiei si, dupa caz, a pamantului care se descarca pe fundatie (kN/m)

Gf,p = D x B x 1 x b (sau b+p); b = 24kN/m

3

; b+p = 20kN/m

3

Limea blocului de fundaie


57/93

57

Limea blocului de fundaie,B, trebuie s fie mai mare

dect grosimea pereteluistructural b cu minim 50mmde fiecare parte.

nlimea H este de cel puin400 mm.


58/93

58

Limea soclului B1 trebuie s fie

mai mare dect grosimea pereteluistructural b cu minim 50mm defiecare parte.

Blocul de fundaie poate fi realizat

cu una sau dou trepte.

nlimea treptelor blocului defundaie H1, H2 este de cel puin400 mm si cel mult 600mm.

La determinarea nlimii


59/93

59

treptelor blocului de beton

simplu se va respectavaloarea minim tg dat ntabel in functie depef med

si

clasa betonului(de obicei, C4/5 C8/10)


60/93

60

Presiune efectiva

(kPa)

tg min

C4/5 C8/10200 1.15 1.05... ... ...

400 1.60 1.50

Limea minimB minim necesar pentru executarea spturilor:

Adncimea spturii h(m)

Limea minimB (m)

0,40


61/93

61

se dimensioneaz astfel nct rezultanta tuturor forelor axiale,N, s se menin n treimea mijlocie a bazeipentru ca ntreaga lime s fie activ la transmiterea presiunilor pe teren.

Cnd acest lucru nu poate fi realizat iar

limea activBa = 1.5b nu satisface din punct de vedere al presiunilor efective acceptabile la teren,

se ine seama de efectul favorabil al deformrii terenului i a blocului de fundaie i se admite o lime activBa = 2,25b, cu urmtoarele condiii:

peretele ce sprijin pe fundaie trebuie s fie legat de construcie la partea superioar prin placa planeuluisau centura planeului, precum i prin ziduri transversale suficient de dese (recomandabil la maximum 6m distan);

presiunea ce se dezvolt ntre perete i fundaie s nu depeasc rezistenele de calcul ale materialelor dincare sunt alctuite peretele i fundaia.


62/93

62

Fundaii cu descrcri pe reazeme izolate


63/93

63

Fundaiile cu descrcri pe reazeme izolate transmit terenului ncrcrile exterioare prin blocuri de fundaiedispuse discontinuu n lungul pereilor.

Fundaiile cu descrcri pe reazeme izolate sunt alctuite din: blocuri de beton simplu; grinzi de beton armat.

Fundaiile cu descrcri pe reazeme izolate sunt folosite n cazul pmnturilor cu umflri i contraciimaripentru ca presiunea efectiv pe teren s depeasc presiunea de umflare a pmntului.

Soluia se poate dovedi mai avantajoas dect soluia fundaiilor continue n cazul unor adncimi de fundare

mai mari dect cca. 2,0 m.Reazemele izolate se dispun obligatoriu n punctele de intersecie ale pereilor structurali din zidrie sau ncele n care sunt concentrate ncrcri importante.Reazemele izolate dispuse n lungul pereilor structurali din zidrie au n plan o seciune de formdreptunghiular.Poziia n plan a blocurilor de beton simplu se va alege astfel nct centrele de greutate ale bazelor lor s

coincid pe ct posibil cu axul peretelui.Elementele de descrcare sunt alctuite din grinzi de beton armat care constituie suportul zidurilor i caretransmit ncrcrile la reazemele izolate.

Grinzile se fac, de regul, mai late dect zidul de deasupra cu cca. 5 cm de fiecare parte.G i il li l di b li P i i i i


64/93

64

Grinzile se realizeaz, n general, din beton armat turnat monolit. Pentru uurina execuiei se va urmri, pe

ct posibil, ca grinzile s aib aceeai nlime.Grinzile sunt continue avnd de regul nlimea constant.Pentru asigurarea unei rigiditi corespunztoare se recomand

1

6 8h L

.

Fundaii continue sub perei structurali de beton armat


65/93

65

Solicitrile mari (N, M, V) transmise de pereii structurali de beton armat pot fi preluate, n general, de

fundaii dezvoltate n plan ca o reea de fundaii continue, pe una sau dou direcii.

Seciunea de beton

Fundaiile continue sub perei ca tlpi de beton armat sau ca bloc de beton simplu i grinda (cuzinet) debeton armat.


66/93

RADIERE GENERALE de beton armat


67/93

67

Domenii de utilizare

Fundaiile tip radier se utilizeaz, de regul, n urmtoarele situaii:- terenuri cu rezisten sczut care impun suprafee mari ale tlpii fundaiilor;- terenuri dificile sau neomogene, cu risc de tasri difereniale;- prezena apei subterane impune realizarea unei cuve etane;

- elementele verticale (stlpi, perei) sunt dispuse la distane mici care fac dificil realizarea (execuia)fundaiilor izolate sau continue;- radierul mpreun cu elementele verticale structurale ale substructurii trebuie s realizeze o cutie rigidirezistent;- construcii cu nlime mare care transmit ncrcri importante la teren.


68/93

b)radier general tip planeu ciuperc


69/93

69

Perete

perimetral

Capitel1 1

stlp

45o

Capitel cu o pant

a

1-1

stlp

Capitel cu

dou ante

b

1-1

hr

hr

h

r

c) radier tip placi grinzi


70/93

70

hg/l

max=1/31/6; h

r/l

max=(1/151/20)

Cu grinzi drepte

Cu grinzi intoarse


71/93

71

d) radier tip plac cu vute


72/93

72

e) radier casetat


73/93

73

Principii generale de proiectare


74/93

74

Proiectarea radierelor trebuie s in seama de compatibilitatea deformaiilor terenului cu cele aleelementelor structurale.

Calculul eforturilor secionale (M, Q) n seciunile caracteristice ale radierului se obin de regul cuprograme de calcul care permit modelarea fenomenului de interaciune fundaie-teren.

n calculul radierelor trebuie luai n considerare numeroi factori ntre care cei mai importani sunt:- rigiditatea i geometria radierului,- mrimea i distribuia ncrcrilor,- caracteristicile de deformabilitate i de rezisten ale terenului,- etapele de execuie.

n calcule, radierul poate fi considerat ca rigidsauflexibil.

Metode de calcul

Metode simplificate de calcul pentru radiere rigide

Metode exacte

FUNDATII DE ADANCIME


75/93

75

Dupa modul de transmitere a incarcarilor la terenul de fundare,

fundatiile de adancime se clasifica:

1.Fundatii DIRECTE - Chesoane

2.Fundatii INDIRECTE Piloti, coloane, barete

CHESOANE


76/93

76

Transmiterea incarcarilor (exterioare + greutate proprie) se face exclusiv prin baza chesonului.

D > 3m

In functie de modul de executie, chesoanele sunt:

1.CHESOANE DESCHISE- Sistem de fundare- Procedeu de executie a lucrarilor subterane

2.CHESOANE CU AER COMPRIMATChesoanele se realizeaza din beton armat prefabricat si sunt executate pe loc.

CHESOANE DESCHISE

Coboara in pamant prin greutatea proprie pe masura ce pamantul din interior este excavat


77/93

77

Coboara in pamant prin greutatea proprie, pe masura ce pamantul din interior este excavat.

ALCATUIREA CONSTRUCTIVA este definita de:

Forma in plan (sectiune transversala)

Forma in sectiune verticala

Forma cutitului (partea inferioara a peretilor chesonului)

Forma in plan (sectiune transversala)


78/93

78

Forma in sectiune verticalaPerete vertical cu grosime Perete vertical cu grosime Perete inclinat cu grosime


79/93

79

constanta variabila (cu retrageri) constanta

Forma cutitului

Cutit cu o panta Cutit cu doua panteCutit cu doua pante


80/93

80

protejat cu profil cornier

EXECUTAREA SI LANSAREA CHESONULUI

Cheson executat pe uscat


81/93

81

p

Cofrarea si betonarea primului tronson de cheson

Cofraj sustinut cu contrafiseCofraj sustinut cu contrafise

si taluz in sapaturaCofraj sustinut cu contrafise

si taluz in umplutura

Lansarea primului tronson de cheson scoaterea traverselor de sub cheson


82/93

82

Calculul armarii primului cheson

Chesonul reazema pe ultimile 4 traverse


83/93

83

Chesonul reazema pe ultimile 4 traverse schema statica de grinda cu console solicitata din greutatea proprie

Armarea longitudinala, verticala si transversala se face conform regulilor pentru ginda-perete.

Coborarea chesonului prin excavarea pamantului din interior


84/93

84

Pamanturi coezive Pamanturi necoezive Argile in stare tare

Etapele de executie


85/93

85

Elemente de calcul

1.Grosimea peretilor


86/93

86

G F + R

Valoarea R este neglijabila (mult mai mica)in comparatie cu F.

G F

F = f Alat;

f reprezinta frecarea unitara (kN/m2) si

valoarea (marimea) depinde de naturastraturilor de pamant strabatute de chesonin timpul coborarii.

2.Armatura de rezistenta (orizontala si verticala) se determina in functie de eforturile sectionale maxime ,in timpul confectionarii, coborarii si exploatarii (daca spatiul interior nu se betoneaza integral).


87/93

87


88/93

88

Cheson executat pe apa

Se realizeaza o insula artificiala (batardou din palplanse) pe care se executa chesonul.


89/93

89

1 Batardou2 Insula artificiala3. - Cheson

CHESOANE CU AER COMPRIMAT


90/93

90

1. Cheson2. Camera de lucru3. Co4. Lest (zidarie)5. Sas6. Conducta pentru aerul

comprimat

D t li SAS


91/93

91

Detaliu SAS

1. Camera principala

2. Co

3. Troliu

4. Chibl

5. Monometru

6. Camera de ecluzare / dezecluzare7. Pip

Etapele de executie


92/93

92

Prevederi speciale

Presiunea in camera de lucru: p = 0 30 + w h / 100 (daN/cm2)


93/93

93

Presiunea in camera de lucru: p = 0,30 + w h / 100 (daN/cm2)

pmax 3 atm (Atmosfera fizic corespunde aproximativ cu presiunea atmosferic la nivelul mrii.)

w = 10 kN/m3 h 30m

Presiune(atm)

Timp minim (min) Timp delucru (h)Ecluzare Dezecluzare

1 5 8 42 12 24 3

3 22 55 2

fundatii radulescu

Documents

Transcript of fundatii radulescu