fundt din b.a

Universitatea SPIRU HARET STRUCTURI din B.A., ZIDARIE, Facultatea de ARHITECTURA METAL si LEMN (3)- Anul IV prof. dr. ing. Paul POPESCU lect. drd. ing. Stelica TOBA

1/11

11. FUNDATII DIN BETON ARMAT

11.1. Generalitati Infrastructura este subansamblul structural alcătuit din fundaţii, pereţii de

subsol şi planşeul peste subsol, care transmite încărcările aplicate pe construcţie la teren.

Infrastructura trebuie să constituie un subansamblu rigid, capabil să compatibilizeze deformaţiile structurii (sub acţiunea sarcinilor verticale şi orizontale) cu deformaţiile terenului de fundaţie.

In cadrul acestui curs, se analizeaza numai o parte a infrastructurii - si anume - fundatiile, care reprezinta interfata dintre constructie si teren.

Fundaţia asigură tranziţia eforturilor de la valorile ridicate din materialul

structurii la valori mici , care pot fi suportate de terenul de fundare, deci de la valori de ordinul 50…150Kgf/cm2, până la valori de numai 2…10Kgf/cm2.

Presiuni admisibile pe terenul de fundaţie: teren argilos 2…3 Kgf/cm2 (20…30 tf/m2) teren nisipos 3…5 Kgf/cm2 (30…50 tf/m2) pietrişuri 5..10 Kgf/cm2 (50..100 tf/m2) stâncă > 10 Kgf/cm2 (> 100 tf/m2)


2/11

Din punct de vedere al deformabilităţii , terenurile se împart în două categorii : - cu deformabilitate normală - terenuri sensibile la umezire

Pentru terenurile cu deformabilitate normală, tasarea sub încărcare este proporţională cu intensitatea efortului unitar (în limitele presiunilor admisibile), după o lege de tip Hooke: w = c*p , unde w reprezintă tasarea , iar p = încărcarea. Terenurile sensibile la umezire sunt soluri cu structură “macroporică” . În stare uscată, au comportare normală (deformaţii elastice). În stare de umezire, capătă tasări mari sub valori mici ale eforturilor unitare aduse de încărcările exterioare (uneori chiar sub greutate proprie). Terenurile cu structură macroporică au răspândire mare pe teritoriul României (cca 30% din teritoriu cu cca 50% din fondul construit). Pentru a preîntâmpina efectul tasării terenurilor macroporice se iau mai multe categorii de măsuri : - conformarea clădirilor (forme cât mai compacte, cu rigiditate spaţială), la care raportul L/H va fi aproximativ 2.

- măsuri pentru îmbunătăţirea terenului (distrugerea structurii macroporice) prin excavaţie, compactarea fundului săpăturii, umplutură compactată


3/11

- măsuri pentru preîntâmpinarea umezirii prin protecţia canalizărilor şi instalaţiilor, - măsuri de fundare sub stratul macroporic prin fundarea pe piloţi. Tasările uniforme ale clădirilor nu afectează integritatea acestora ci numai relaţia cu reţelele exterioare. Tasările parţiale (diferenţiate) afectează , insă, echilibrul construcţiei. Construcţia lucrează fie ca o grindă de înălţime H pe două reazeme (tendinţă de fisurare în zona centrală), fie ca o consolă de înălţime H (tendinţă de fisurare în zona în consolă). În scopul evitării efectelor tasărilor diferenţiate, se prevăd infrastructuri puternice, având subsoluri cu pereţi pe două direcţii. 11.2. Fundaţii cu talpă armată sub stâlpi


4/11

Efortul unitar în betonul stâlpului :

Efortul unitar pe teren:

unde, “pt”= presiunea admisibilă pe teren. Încărcarea pe teren: unde, Gf - greutatea proprie a fundaţiei; se estimează la (5..10% )N Soluţia cu talpă armată are următoarele avantaje:

- înălţime de construcţie redusă - volum mic de beton - execuţie tehnologică simplă

Ca dezavantaj se remarcă consumul mare de oţel-beton. Soluţia este recomandată când apele subterane sunt la adâncime mică, sau când există vecinătăţi obligate.

• Recomandări privind dimensiunile fundaţiei cu talpă armată

Hf = (0,8…..1,0) lf – această înălţime asigură rezistenţa fundaţiei la străpungerea de către stâlp.

ba

Nb

⋅=σ

t

t

tp

LL

N≤

⋅=

21

σ

ftGNN +=


5/11

a1) Stâlpi comprimaţi centric Aripa fundaţiei lucrează în consolă sub presiunea terenului de jos în sus (secţiunea de încastrare la faţa stâlpului) Vt – rezultanta presiunii terenului pe aripă Vt = pt L2 lf = ptL2 (L1 – b)/2 Momentul încovoietor pe consolă: Aria de armătură paralelă cu L1 : Coeficientul de siguranţă c = 1,8 Armătura se distribuie uniform pe lăţimea L2

a2) Stâlpi comprimaţi excentric

( )t

f

tp

bLLlVMt

82

2

12 −==

( )cf

t

aH

McLA

σ75,01

⋅=


6/11

Dimensiunile fundaţiei se stabilesc prin încercări , cu respectarea condiţiei de rezistenţă: Pentru momente mari se verifică şi condiţia care impune să nu deslipească fundaţia de teren: 11.3. Fundaţie cu bloc de beton simplu şi cuzinet de beton armat Se utilizează pentru reducerea consumului de oţel. Dezavantaje:

- adâncime de fundare mare - volum total de beton mai mare - dificultăţi tehnologice legate de cofrarea cuzinetului şi turnarea în

două etape Diminuarea intensităţii eforturilor unitare se face în două etape. Cuzinetul realizează o primă reducere a intensităţii presiunii, până la valoarea admisibilă pentru betonul simplu. Cuzinetul se comportă ca o talpă armată cu presiunea pc = N/Ac Momentele în cuzinet sunt mici, deoarece consola lc este mică. Blocul de beton simplu se dimensionează (raportul lb/Hb) astfel încât întinderea din încovoiere şi eforturile din forţa tăietoare să fie preluate de betonul simplu.

6

212

21max

LLWLLAp

W

M

A

Nfft

f

f

f

f ⋅=⋅=≤+=σ

oW

M

A

N

f

f

f

f⟩−=minσ


7/11

• Recomandări privind dimensiunile fundaţiei cu bloc de beton simplu şi

cuzinet din beton armat bc= (0,4….0,6) Lf Hc/lc ≈ 0,8…1,0 Hb/lb ≈ 1,0…1,2

Greutatea fundaţiei se estimează la Gf = 10…15 % din N Armarea cuzinetului se stabileşte ca pentru o talpă solicitată de presiunea pe cuzinet “pc”.

11.4. Aplicatii Sa se stabilileasca dimensiunile si armarea fundatiei unui stalp cu sectiunea de 50x50 cm, solicitat de o forţă axială N = 200 tf. Presiunea admisibilă pe teren este de 3kgf/cm2, betonul din fundaţie este B250, armătura din otel PC52, cu σc= 3500 kgf/cm2

Rezolvare

- Pentru predimensionare, putem considera : - greutatea fundaţiei : toneNG

f202001,01,0 =×=≅

- forţa axială la fundaţie : toneGNNff

22020200 =+=+=

- suprafaţa fundaţiei : 2735003

000.220cm

p

N

t

f==

Considerând fundaţia pătrată, rezultă Af=270x270cm


8/11

Varianta 1 - Talpa armata Concluzie În cazul în care stâlpul este încastrat direct în talpa armată (fără cuzinet), vom avea :

- dimensiunile în plan ale tălpii 2.70 x 2.70 m - înălţimea tălpii 100cm - armarea tălpii la partea inferioară 4Φ20/ml

Varianta 2 - Bloc din beton simplu si cuzinet din beton armat Presiunea pe cuzinet:

22 10010140140

000.200mtfcmkgf

BB

Np

cc

c==

×=

×=

N= 200 tf cml

f110

2

50270=

−=

( ) cmlH ff 1000,1...8,0 ≅=

tfml

VM

tfbL

LpV

f

tt

tt

492

11089

2

892

50,070.2*70.2*30

21

2

=×=×=

=−

=−

×=

25

6.33350010075,0

10498,1

75,0cm

H

cMA

cf

t

af=

××

××==

σ

Pe 1ml vom avea :

mlmlcmAaf

204/5.1270.2

6.33 2 φ→==

N= 200 tf Lăţimea cuzinetului bc = (0,4…0,6) Lf = (0,4…0,6)x2.70 ≈ 140 cm

cmlc

452

50140=

−=

Înălţimea cuzinetului ( ) cmlH

cc400,18,0 ≅÷=

cmbL

lcf

b65

2

140270

2=

−=

−=

Înălţimea blocului ( ) cmlH

bb752,11 =÷=


9/11

Reacţiunea rezultantă a presiunii pe aripa cuzinetului:

tfbL

BpVccc

632

5,040,1*40,1*100

21 =

−=

−=

tfml

VM c

cc2.14

2

45,063

2=×==

Aria de armătură necesară în cuzinet (predimensionare) :

25

3.24500.36575,0

102.148,1

75,0cm

H

cMA

cc

c

ac=

××

××==

σ

Pe 1ml de cuzinet vom avea :

24.1740,1

3.24cmA

ac==

La partea inferioară a cuzinetului se vor dispune armături 9Ф16/ml. Armarea blocului de beton nu mai este necesară.

fundt din b.a

Documents

Transcript of fundt din b.a