Pretorian-Radulescu - FUNDATII 2

Nicoleta RADULESCU, Alexandrina PRETORIAN, Marius GABORNicoleta RADULESCU, Alexandrina PRETORIAN, Marius GABOR

Bucuresti, 16 Bucuresti, 16 –– 17 septembrie 200417 septembrie 2004

7. Proiectarea fundaţiilor izolate7. Proiectarea fundaţiilor izolate

7.1 Fundaţii pentru stâlpi de beton armat monolit

7.1.1 Fundaţii tip talpă de beton armat

Prevederile prezentului capitol se aplică la proiectarea fundaţiilor izolate ale stâlpilor de beton armat şi de metal. Fundaţiile izolate pot fi utilizate şi în cazul unor elemente structurale continue, dacă structura este proiectată considerând rezemările concentrate.

Tipurile de fundaţii izolate care fac obiectul prezentului normativ sunt:

Armăturile din fundaţie (mustăţile) se alcătuiesc astfel încât în prima secţiune potenţial plastică a stâlpului, aflată deasupra fundaţiei, barele de armătură să fie continue (fără înnădiri).

NicoletaNicoleta RADULESCU, Alexandrina PRETORIAN, RADULESCU, Alexandrina PRETORIAN, MariusMarius GABORGABOR

BucurestiBucuresti, 16 , 16 –– 17 septembrie 200417 septembrie 2004

B

L

y

x x

y

p1p2

pO

ly

lx

pmed

( ) ⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡−+⋅=

3lpp

2lpBM

2x

01

2x

ox

2l

pLM2y

medy ⋅= ; p med = ( p1 + p2 ) / 2

-Armătura rezultă din verificarea la moment încovoietor în secţiunile de la faţa stâlpului.-În calculul momentelor încovoietoare din fundaţie se consideră presiunile pe teren determinate de solicitările transmise de stâlp. -Se vor considera situaţiile de încărcare (presiuni pe teren) care conduc la solicitările maxime în fundaţie.

Calcul simplificat al momentelor incovoietoare



7.1.2 Fundaţii cu bloc de beton simplu şi cuzinet de beton armat (fundaţii rigide)



Momentele încovoietoare pozitive în cuzinet

⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡−+⋅=

3)(

2

21

01

21

0c

ccc

ccxlpplpbM

2

21c

cmedcYbplM ⋅=

2ppp 2c1c

cmed+

=

(7.5)

(7.6)

Calculul momentelor încovoietoare pozitive în cuzinet se face considerând încastrarea consolelor în secţiunile de la faţa stâlpului



7.2 Fundaţie tip pahar pentru stâlp prefabricat

H

la bp

lS

Hp

Hf Ht

la’ bp

’

Beton de monolitizare

20÷30 mm

L

Beton de egalizare 50÷100 mm

l1

L

la bp l1bpl1

bp

B

b1

bp

b1

lb

lS

bS ≥100 mm

β

tSS

cap,STP Rbl3

MH

⋅≥



Transmiterea forţei axiale din stâlpul prefabricat la fundaţia pahar

Verificarea pereţilor paharului în plan orizontal

Forţa de întindere în pereţii longitudinali (NP)

Momentele încovoietoare rezultate în plan orizontal aplicate părţii superioare a peretelui frontal:Eforturile transmise pereţilor paharului

de solicitările din stâlp (M şi Q)



Armarea paharului

Talpa fundaţiei pahar se verifică la moment încovoietor şi la forţă tăietoare.Verificarea la moment încovoietor şi forţă tăietoare se face în secţiunile de la faţa paharului şi din axul stâlpului prefabricat.



7.3 Fundaţii pentru stâlpi metalici

Presiunea pe placa de bază se determină considerând solicitările capabile ale stâlpului (Ncap şi Mcap) şi forţa de pretensionare a şuruburilor.

placă de bază prevăzută cu rigidizări care asigură transmiterea presiunilor la fundaţie şi a forţelor la şuruburile de ancorare.



8. Proiectarea fundaţiilor continue de beton 8. Proiectarea fundaţiilor continue de beton armat sub stâlpiarmat sub stâlpi

Conditii-fundaţii independente care nu pot fi extinse suficient în plan- fundaţii izolate care nu pot fi centrate sub stâlpi- alcătuirea generală a construcţiei în care stâlpii structurii în cadre au legături (la nivelul subsolului) cu pereţii de beton armat rezemaţi pe teren prin fundaţii continue- terenuri de fundare susceptibile de deformaţii diferenţiale importante şi unde nu se poate realiza o creştere a rigidităţii în plan a ansamblului structural.



Fundaţii continue sub stâlpi având alcătuirea de grindă

Dacă structura rezemată pe grinda de fundare este rigidă (de exemplu cadre cu zidărie de umplutură etc.) se pot utiliza metode aproximative de calcul; în cazul structurilor flexibile (cadre) se recomandă aplicarea metodelor exacte.Prin calibrarea eforturilor capabile se urmăreşte evitarea dezvoltării deformaţiilor plastice în grinzile de fundare continue în cazul acţiunilor seismice.



Calculul grinzilor continueCalculul grinzilor continueCalculul cu metode simplificateMetodele simplificate sunt cele în care conlucrarea între fundaţie şi teren nu este luată în considerare iar diagrama de presiuni pe talpă se admite a fi cunoscută –distributie liniara.

Metoda grinzii continue cu reazeme fixe

WM

ANp minmax, ±=

∑=n

1iNN

∑ ∑+=n

1

n

1iii MdNM



Metoda grinzii continue static determinate

Se consideră că încărcările în stâlpi şi reacţiunile în reazeme coincid. În grinda static determinată astfel rezultată, momentul încovoietor într-o secţiune x se calculează considerând momentul tuturor forţelor de la stânga secţiunii.



Metode care asimilează terenul cu un mediu elastic discret reprezentat prin resoarte independente (modelul Winkler)

Fundaţie rigidă

Fundaţie elastică

sp = k z- p este presiunea într-un punct al suprafeţei de contact între fundaţie şi mediul Winkler iar - z este deformaţia în acel punct; - ks este un factor de proporţionalitate între presiune şi deformaţie, care caracterizează rigiditatea resortului, denumit coeficient de pat.



Stabilirea valorii coeficientului de pat ks

-Stabilirea valorilor coeficientilor de pat pentru:: :

pământuri coezive : pentru pământuri necoezive :

-În lipsa unor date obţinute prin încercări pe teren cu placa, pentru valorile ks’ corespunzătoare unei plăci cu latura de 0.30 m se pot utiliza valorile date în tabelele 8.1 şi 8.2.

- Estimarea valorii coeficientului de pat ks în funcţie de:modulul de deformaţie liniara Es şi de coeficientul lui Poisson νsale pământului

modulul de deformaţie edometric M:

k'k ss α= ⋅

2

2)3.0(⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ +=

BBpα

( )2s

sms 1

Ekk

ν−⋅α⋅=

k B = 2 Ms ⋅ ⋅

Bα =

Bp



• Metode care asimilează terenul cu un semispaţiu elastic (modelul Boussinesq)

-caracteristicile Es (modulul de deformaţie liniară ) şi νs (coeficientul lui Poisson ) pentru solicitări statice-caracteristicilor Es* şi νs* pentru solicitări dinamice



9. 9. ParametriParametri pentrupentruproiectareaproiectarea fundafundaţţiiloriilorconstrucconstrucţţiiloriilor cu perecu pereţţi i structurali structurali de zidde zidăărierie



Fundaţie cu soclu şi bloc sub perete exterior cu alcătuire simplă (monostrat)



Fundaţii armate pentru construcţii fără subsol



Fundaţii pe pământuri foarte compresibile şi pământuri sensibile la umezire



Fundaţii pe pământuri cu umflări şi contracţii mari



Fundaţii armate pentru construcţii cu subsol

min

im10

/25

PC52

min

im10

/25

PC52

~50

300

Ht

<



Fundaţii la clădiri amplasate pe teren bun de fundare în zone cu seismicitate ridicată

În grupările speciale de încărcări solicitările transmise infrastructurii de către suprastructură sunt stabilite în funcţie de comportarea specifică a pereţilor din zidărie sub aceste încărcări (cedare ductilă la compresiune excentrică; comportare elastică, etc.).Solicitarile la nivelul terenului de fundare se determină funcţie de eforturile transmise de suprastructură considerând comportarea de ansamblu a infrastructurii



Peretestructural

Perete de subsol

Fundaţie

Infrastructură

hs

1-1

1

1

Peretestructural

a

11

b

1

1

Peretestructural

c

Peretesuprastructură

d

10. 10. Proiectarea fundaţiilor construcţiilor cu Proiectarea fundaţiilor construcţiilor cu pereţi structurali de beton armatpereţi structurali de beton armat



Infrastructură rigidă supraterană pentru construcţii cu pereţi de beton armat

Infrastructurărigidă

Nucleu din pereţi de beton armat

Perete de beton armat



Fundaţii cu comportare elastică:a - fundaţie independentă;

b - infrastructură

b

Ms2

fundaţie

NpMP

Peretestructural

L

QP

Zonacomprimată a

peretelui

a

Ms1 QpQs1

Ns1 MP

NP

Nf

Ns2

Qs2

Direcţia acţiunii seismice

Stâlp

HI

Mf



Infrastructură cu articulaţii plastice

zona de articulaţie plastică în infrastructură

Zona de nod rigid, perete - fundaţie

perete structural

I

Ta C

QP

perete structural

stâlp

zona de articulaţie plastică in infrastructuri

Articulaţiiplastice

stâlp

Directie actiune seismica

Nod rigid



Considerarea presiunilor pe teren pentru ansamblul fundaţiilor

x

y

1 2 3 4 5

pefpef

B

B

B

My

MxG



Fundaţii continue sub pereţii de beton armat ai substructurilor



Schema de armare a fundaţiei peretelui de beton armat



Fundaţie tip bloc şi cuzinet sub pereţi de beton armat



Metode de calcul cu programe automate

Model de calcul structural de tip grinzi pentru fundatiile de tip talpi continue si peretii de subsol ai unei cladiri cu S+P+9E si resoarte de tip Winkler pentru teren (program Etabs)



Deformata pentru ansamblul grinzilor alcatuite din fundatiile si peretii de subsol ai unei cladiri cu S+P+9E



Diagrama de momente incovoietoare pentru ansamblul grinzilor alcatuite din fundatiile si peretii de subsol ai unei cladiri cu S+P+9E

in gruparea fundamentala



Diagrama de forte taietoare pentru ansamblul grinzilor alcatuitedin fundatiile si peretii de subsol ai unei cladiri cu S+P+9E in

gruparea fundamentala



Model de calcul structural cu elemente finite pentru infrastructura (planseu, fundatii, peretii de subsol ) unei cladiri

cu S+P+9E si resoarte de tip Winkler pentru teren



Deformata pentru infrastructura cladirii cu S+P+9E pentru gruparea fundamentala



Distributie de eforturi intr-un perete al infrastructurii cladirii cu S+P+9E pentru gruparea fundamentala



11. Proiectarea radierelor de beton 11. Proiectarea radierelor de beton armatarmat

lmax

1 1

Radier general tip dală groasă

Radier tip dalăgroasă1-1

hr

Beton de egalizare



Pereteperimetral

Capitel1 1

stâlp

45o Capitel cu o pantă

a

1-1

stâlp

Capitel cu două panteb

1-1

hr

hr hr

cCapiteldrept



Radier tip placă şi grinzi pe două direcţiia - radier tip placă şi grinzi întoarse; b - radier tip placă şi grinzi drepte



Calculul radierelorCalculul radierelorParametrii-rigiditatea şi geometria radierului, -mărimea şi distribuţia încărcărilor, -caracteristicile de deformabilitate şi de rezistenţă ale terenului, -etapele de execuţie

Calculul urmăreşte determinarea presiunilor de contact şi a deformaţiilor precum şi a momentelor încovoietoare şi forţelor tăietoare

În calcule, radierul poate fi considerat ca rigid sau flexibil-relatii pentru stabilirea indicelui de rigiditate pentru radiere generale având forma dreptunghiulară în plan (LxB) şi grosimea uniformă

- radier rigid

-stabilirea rigiditatii constructiei si a radierului KR

h2B

h2L

EE

1)1(12K

2s

2s

2

G ⋅⎟⎠⎞

⎜⎝⎛⋅⋅

ν−ν−π⋅

=

BL

8K G ≤



Metode simplificate pentru calculul radierelor rigide- Metoda reducerii încărcărilor în centrul de greutate al radierului

Forţa tăietoare totală acţionând în orice secţiune dusă prin radier este egală cu suma aritmetică a tuturor încărcărilor şi presiunilor de contact la stânga secţiunii considerate.Momentul încovoietor total acţionând în aceeaşi secţiune este egal cu suma momentelor aceloraşi încărcări şi presiuni faţă de secţiunea considerată.

xIeNy

Ie

NA

Np

y

x

x

y)41( ∑∑∑ ±±=÷



Metoda împărţirii radierului în fâşii de calcul

Fiecare fâşie de calcul este încărcată de forţele corespunzătoare stâlpilor ce reazemă pe fâşia respectivă. Se determină diagrama presiunilor de contact, admiţându-se o lege de variaţie liniară de tip Navier.



Calculul radierelor pe mediu Winkler -anexa D- radierele rezemate pe un mediu discret alcătuit din resoarte independente de tip Winkler.

- Calculul radierelor pe mediu BoussinesqSe porneşte de la ecuaţia diferenţială de ordinul 4 a plăcii supuse la

încovoiere. Rezolvarea ecuaţiei se bazează pe Metoda elementelor finite.

Pretorian-Radulescu - FUNDATII 2

Documents

Transcript of Pretorian-Radulescu - FUNDATII 2