Tema 1 Fundatii Master 2

43
UNIV.,,OVIDIUS” CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII UNIVERSITATEA ,,OVIDIUS,, CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII =INGINERIE GEOTEHNICA SI FUNDATII SPECIALE= TEMA 1 BUJOR NICOLAE –ISC Page 1

Transcript of Tema 1 Fundatii Master 2

Page 1: Tema 1 Fundatii Master 2

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

UNIVERSITATEA OVIDIUS CONSTANTAFACULTATEA DE CONSTRUCTII

=INGINERIE GEOTEHNICA SI FUNDATII SPECIALE=

TEMA 1

masterand BUJOR NICOLAE

01-11-2012

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 1

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Tema luctrarii Dimensionarea sistemului de fundare indirecta a unei fundatii izolate Lucrarea va cuprinde APiese scrise 1Determinarea capacitatii portante a pilotilor la forte de compresiune de smulgere si orizontale pe baza datelor caracteristicilor geotehnice ale terenului de fundare 2Determinarea numarului de piloti din grupul de piloti astfel incat fortele maxime preluate de un pilot din grupul de piloti sa nu depaseasca capacitatile portante 3Determinarea eforturilor sectionale pe capul pilotilor la incastrarea in radier 4Calculul eforturilor sectionale (M Tdeplasari)si variatia acestora cu adancimea pe intreaga fisa a pilotului luand in considerare conlucrarea acestuia cuterenul(Winkler)considerand coeficientul de pat constant pe toata fisa pilotului 5Armarea pilotului 6Calculul tasarilor fundatiei indirecte BPiese desenate 1Vedere in plan a fundatiei izolate si dispunerea pilotilor Sectiune transversala prin una din axele fundatiei 2Plan armare pilot

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 2

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Sa se dimensioneze sistemul de fundare indirecta a unei fundatii izolate cu dimensiunile in plan 350x350m si care este actionata de urmatoarele incarcari

Gruparea fundamentala Gruparea speciala Fx=2017 KN Fx=697 KN Fy=2867 KN Fy=1827 KN Fz=13217 KN Fz=7477 KN Mx=2167 KNm Mx=1517 KNm My= -717 KNm My= -3167 KNm

Predimensionarea fundaţiei pe piloţi

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 3

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Predimensionarea fundaţiei pe piloţi porneste de la evaluarea capacităţii portante a unui pilotMetoda empirică sau metoda prescriptivă are la bază recomandările NP 123 (STAS 2561) sieste o metodă bazată pe valori tabelare ale rezistenţei pămantului stabilite pe baza experienţelor in domeniu si prin incercări experimentale

11 Valoarea de calcul a capacităţii portante a pilotului la compresiune este dată de relaţia

Rcd = Rb k

γ b

+R s k

γ s

unde γb = coeficient parţial de siguranţă pentru rezistenţa pe bază a pilotului conform SR EN 1997-1 anexa A γs = coeficient parţial de siguranţă pentru rezistenţa pe suprafaţa laterală a pilotului conformSR EN 1997-1 anexa A

Valoarea caracteristică a rezistenţei la frecare pe suprafaţa laterală a pilotului este dată de relaţia Rsk =UΣqsikli unde U - perimetrul secţiunii transversale a pilotului li - lungimea pilotului in contact cu stratul i qsk - valoarea caracteristică a rezistenţei de frecare laterală a sratului iStabilirea valorii caracteristice pentru rezistenţa la frecare pe suprafaţa laterală se face pe bazavalorilor date in tabelul de mai jos

Obsevatii

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 4

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

1 Valorile qsk se adoptă pentru adancimile medii corespunzatoare distanţei de la mijlocul stratului i pană la suprafaţa terenului ţinand cu condiţia ca pilotul să se afle in teren stabil care nu estesusceptibil de afuiere sau alunecare2 In cazul unor straturi cu grosimi mai mari de 2m determinarea valorilor se face prin impărţirea instraturi elemntare cu grosimea maximă de 2 m3 Pentru valori intemiediare ale adancimilor sau consistenţei pămantului valorile qsk se obţin prininterpolare lineară

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 5

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Calcul tabelar al valorii caracteristice a rezistenţei la frecare pe suprafaţa laterală a pilotului la diferite adancimi de fundare

stratul ihi

(m)qsk

(KNm2)li

(m)li xqsk

1 075 -23 15 -3452 275 -305 15 -45753 375 -49875 15 -7481254 525 -57 15 -8555 7 -60 2 -1206 875 629167 15 943757 105 657000 2 13148 125 685 2 1379 145 713 2 1426

10 165 724 2 1448125 Σ 289625

Rsk 363769

Rsk=36377 KN

Valoarea caracteristică a rezistenţei la baza pilotului este dată de relaţia

Rbk= Asdotqbk Unde A - aria pilotului la bază qbk - valoarea caracteristică a presiunii acceptate la baza pilotului

- pentru piloţi de dislocuire executaţi pe loc care reazemă cu vacircrful pe pămacircnturi coezive cu relaţia qbk=Nccud+ γd1D Unde Nc =factor de capacitate portantă = 9 _ cud =valoarea de calcul a coeziunii determinată in condiţii nedrenate γd1= media ponderată a greutăţilor volumice ale straturilor străbătute de pilot D =fisa a pilotului măsurată de la nivelul terenului natural sau nivelul fundului albiei(ţinandcont de adancimea de afuiere) la baza pilotului

Nc = 9

cud= 40 KNm2

γd1= (183+1555+18715+1958)175=1803 KNm3

D = 17m

qbk=940+ 180317=66651 KNm2

Rbk= 01256 66651 =8371 KN

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 6

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Valoarea de calcul a capacităţii portante a pilotului la compresiune este dată de relaţia

Rcd = Rb k

γb 2

+R s k

γs 2

unde γb = coeficient parţial de siguranţă pentru rezistenţa pe bază a pilotului conform SR EN 1997-1 anexa A γb=16 γs = coeficient parţial de siguranţă pentru rezistenţa pe suprafaţa laterală a pilotului conformSR EN 1997-1 anexa A γs = 13

Rcd = 837116

+ 3637713 = 33214 KN

Valoarea de calcul a capacităţii portante a pilotului din grup este dată de relaţia

Rcg=mu Rcd

UndeR c d = valoarea de calcul a capacităţii portante a unui pilot izolat mu= coeficient de utilizare considerat astfel mu= 1 -piloţi purtători pe varf -piloţi flotanţi de indesare executați integral in pămanturi necoezive mu= f(rro) r -distanţa minimă intre 2 piloţi r0 -raza de influenţă a pilotului izolat la baza acestuia

r0 =Σ lisdot tanε i (εi unghi fecare beton-pamant ) Undel i grosimea stratului stratului i prin care trece prin care trece pilotul

r=08m li =2m tagεi=0105(argila prafoasa) r0=(15+6)0105=063 =gt

rro=126=gt mu= 085

Rcg=085 Rcd=33214085 =28232KN

12Rezistenţa la tracţiune a pilotului

Condiţiile generale de verificare sunt date la 7631 din SR EN 1997-12006 Relaţia generală de verificare este

Ftd le Rtd

unde Ftd =valoarea de calcul a tracţiunii exercitată asupra unui pilot corespunzătoare stării limită ultime

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 7

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Rtd =valoarea de calcul a lui Rt

Rezistenţa la tracţiune de calcul se calculează [713 SR EN 1997-12006] cu

Rtd = Rtk γst

unde Rtd =valoarea de calcul a lui Rt

Rtk= valoarea caracteristică a lui Rc

γst =coeficient parţial pentru rezistenţa la tracţiune a unui pilot dat in tab A6(RO) A7(RO) si A8(RO) din SR EN 1997-1NB2007 Rtk= 11Nmm2 (clasa C1620)

γst =125 (pentru piloti forati la rezistenta la tractiune pe suprafata laterala)

Rtd = 11 125 =088 Nmm2

Rezistenţa ultimă la tracţiune pentru piloţii executaţi pe loc se determină cu

Rtd=Usum qs ki ∙li

γ m∙γ s2

UΣqsikli =Rsk =36377 KN

120574m=24

120574s2=19

Rtd=3637724∙ 19 = 7977 KN

Rezistenţa caracteristică la icircncărcare transversală a piloţilor verticali icircn radiere joase sedetermină cu

Rtrk =2 M cap

l o ( in cazul pilotului considerat icircncastrat icircn radier)

l0=lungimea convenţională de icircncastrare Mcap=momentul icircncovoietor capabil al secţiunii pilotului determinat conformreglementărilor tehnice specifice privind calculul elementelor de beton armat l0= 2d=08m (pămacircnturi coezive cu IC = 076 divide 100) Pentru aflarea momentului capabil vom folosi schema de calcul pentru sectiuni circulare cu armatura uniform distribuita pe contur din Indrumator beton armat-ProfTudor postelnicurdquo Se cunosc D= 400mm Rc= 085125=10625 Nmm2(beton clasa-C1620 pilot turnat vertical) Ra= 300 Nmm2 (otel PC52) N =14685 KN= 146855 N Aa= 2036 mm2 ( 8 bare Φ 18 )

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 8

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

1Se calculeaza a

a =30+ 182

=39 mm

2Se calculeaza n

n = N

π D2

4 Rc

n = 146855

π 4002

410625

= 011

3Sectiunea se afla sub influenta unor actiuni seismice4 nb =055 (PC 52)5 n lt nb

7n=011lt 055 9Se calculeaza α

α =

Aatotal

π D2

4 Rc

Ra

Rc si

aD

α =

2036

π 4002

410625

300

10625=iquest 043 si

39400= 00975

10 Din tabelul 10C din cartea citata mai susse intra cu valoarea raportului aD

=00975 Astfel

pentru n=011 si α = 043 se gaseste m =0173 11Se calculeaza Mc

Mc=mπ D3

4 Rc

Mc=0173π 4003

4 10625 = 9239 106 Nmm

12 Se calculeaza ea

ea = D30

=40030

= 1333mm

consideram ea =20mm 13 Calculam Mcap Mcap= Mc - Nea

Mcap= 9239 106 - 146855 20 =921 KNm

Rtrk =2921

08 = 23025 KN

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 9

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Rtrd =R tr k

γ tr

120574tr=2

Rtrd =23025

2 =115125 KN

2 Determinarea numarului de piloti din grupul de piloti astfel incat fortele maxime preluate de un pilot din grupul de piloti sa nu depaseasca capacitatile portante Numărul de piloţi din conditia de rezistenta

n =V dp

Rcd =

1321722203 = 595

Greutatea pilotului

Gpd=01256 17 25= 5338 KN

n = 9 (nr de piloti)

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 10

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

xiyi = distantele de la punctele de calcul pentru fiecare pilot in parte pana la punctul de reducere a tuturor fortelor si momentelor = centrul radierului

1)Gruparea fundamentala

S1d = V d

9 + Gpd -

M xf ed y1

sum y i2 +

M yf ed x1

sum x i2

S1d = 1474825

9 + 5338 -

28837512

6(12)2 +291512

6(12)2 = 18125 KN

S2d = V d

9 + Gpd +

M yf ed x2

sum x i2 =iquest22125 KN

S3d = V d

9 + Gpd+

M xf ed y3

sum y i2 +

M yf ed x3

sum x i2 =26125 KN

S4d =V d

9 + Gpd -

M xf ed y 4

sum y i2 = 17725KN

S5d = V d

9 + Gpd = 21725KN

S6d =V d

9 + Gpd +

M xf ed y6

sum y i2 =25725 KN

S7d = V d

9 + Gpd -

M xf ed y7

sum y i2 -

M yf ed x7

sum x i2 = 17325 KN

S8d = V d

9 + Gpd -

M y x8

sum x i2 =21325 KN

S9d = V d

9 + Gpd +

M xf ed y9

sum y i2 -

M yf ed x9

sum x i2 = 25325 KN

2)Gruparea speciala

S1d = V d

9 + Gpd -

M xf ed y1

sum y i2 +

M yf ed x1

sum x i2

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 11

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

S1d = 900825

9 + 5338 -

2430512

6(12)2 +2818512

6(12)2 = 15887 KN

S2d = V d

9 + Gpd +

M yf ed x2

sum x i2 =iquest19263 KN

S3d = V d

9 + Gpd+

M xf ed y3

sum y i2 +

M yf ed x3

sum x i2 =22639 KN

S4d =V d

9 + Gpd -

M xf ed y 4

sum y i2 = 11971KN

S5d = V d

9 + Gpd = 15347KN

S6d =V d

9 + Gpd +

M xf ed y6

sum y i2 =18723 KN

S7d = V d

9 + Gpd -

M xf ed y7

sum y i2 -

M yf ed x7

sum x i2 = 8084KN

S8d = V d

9 + Gpd -

M y x8

sum x i2 =11431 KN

S9d = V d

9 + Gpd +

M xf ed y9

sum y i2 -

M yf ed x9

sum x i2 = 14807 KN

Valoarea cea mai mare a lui Sid este de 26125 KNsolicitare calculata pentru pilotul S3 cu valorile din gruparea fundamentala verificandu-se conditia

Sid maxle Rcd

26125KNle 28232KN

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 12

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

3Determinarea eforturilor sectionale pe capul pilotilor la incastrarea in radierPentru calcul s-a folosit exemplul VI15 dinGeotehnica si fundatii lsquorsquo dringPRaileanu pag305 Vd = Pk + Gpadk

Gpadk =HrLr Br120574b

Mxfed =Mx + HrFy

Myfed =My + HrFx

Vd =valoarea de calcul a incarcarii verticale la baza radieruluiPk =valoarea caracteristica a incarcarii verticale care actioneaza asupra fundatieiGpadk =greutatea radieruluiHr =grosimea radierului Lr =lungimea radieruluiBr = latimea radierului120574b =greutate specifica betonMxfed moment de calcul la baza radierului

Gruparea fundamentala Gruparea speciala

Fx=2017 KN Fx=697 KN Fy=2867 KN Fy=1827 KN Fz=13217 KN Fz=7477 KN Mx=2167 KNm Mx=1517 KNm My= -717 KNm My= -3167 KNm

Vd = 13217+ 153125=1474825 KN Vd = 7477+ 153125=900825 KN Gpadk =0535 3525 =153125KN Gpadk =0535 3525 =153125KN Mxfed =2167 + 052867=288375KNm Mxfed =1517 + 051827=24305KNm Myfed = -717 + 052017=2915 KNm Myfed = -3167 + 05697=-28185 KNm Hy=2867 KN Hy=1827 KNConsideram valorile maxime

N=1474825 KN M= 288375KNm

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 13

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

H=2017KNa)-Caracteristici geometrice si mecanice d=40cm

A=π d2

4 =01256 m2

I=π d4

64 = 0001256 m4

E= 21107

EI = 000263 107 b)-Stabilirea latimii de calcul a pilotului bc=k1k2k3d k1=090 (sectiune circulara)

k2= 1+ 1

04 =35

k3=β+ 1minusβ06

lc

hc

β=05(trei randuri de piloti) hc=3(d+1)=3(04+1)=42 lc=12-04=08

k3=05+ 1minus05

06

0842

=0658

bc=0935065804=083m

c)Calculul deplasarilor δij ale capatului pilotului la actiuni unitare

δQQ= δ10 =

1

α3 EI

A01+K h B01

C01+Kh D 01

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 14

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

δMM= δ20 =

1αEI

C02+Kh D 02

C01+Kh D 01

δQM= δ30 =

1

α2 EI

A02+K h B02

C01+Kh D 01

Coeficientii A01 D02 sunt in functie de fisa redusa ž =α h

α = 5radic m083EI

m= 2000KNm4

α = 5radic 2000 083000263107 = 0575

z =0575 17 = 9775

A01=2382 B01=2324 C01=979678 D01=956662A02=158843 B02=154967 C02=1713280 D02=1672280

Coeficientul Kh =mbh I b

α E I

mb= 6000KNm4

Ib=I=0001256 m4

Kh =6000 17 0001256

0575 000263107 = 000847

Avand α si Kh se pot calcula deplasarile δi0 de la nivelul terenului

α3EI =05753000263 107 = 499987αEI =0575000263 107 = 151225α2EI =05752000263 107 = 869543

δ10 =

1499987 2382+000847 2324

979678+000847 956662 = 0000491

δ20 =

1151225 1713280+000847 1672280

979678+000847 956662 =0000116

δ30 =

1869543 158843+000847 154967

979678+000847 956662 = 0000186

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 15

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

d)Calculul reactiunilor ce apar la capatul superior al pilotului la deplasari unitare

ρ1=

1h+h0

E Apilot

+K p

mbh Abaza

= 1

17+0

21 107 01256+

0086000 17 01256

=7880351

Kp=d5 =

045 =008

ρ2= δ 2

δ1 δ 2minusδ32 = 0000116

00004910000116minus00001862 = 524243

ρ3= δ 3

δ1 δ 2minusδ32 = 0000186

00004910000116minus00001862 = 845284

ρ4= δ1

δ1 δ 2minusδ32 = 0000491

00004910000116minus00001862 = 2227657

e)Calculul reactiunilor ce apar in sectiunea de capat a pilotilor la deplasari unitare ale radierului se considera u=v=Ψ=1

r11=sumi=1

n

iquestiquestρ1sin2φi + ρ2cos2φi)

r22=sumi=1

n

iquestiquestρ1 cos 2φi + ρ2 sin 2φi)

r33=sumi=1

n

iquestiquestρ1xi2 cos 2φi + ρ2 xi

2 sin 2φi+2 ρ3 xi sin φi)+n ρ4

r12=sumi=1

n

iquestiquestρ1 - ρ2) sinφi cosφi

r13=sumi=1

n

iquestiquestρ1 - ρ2) xi sinφi cosφi- ρ3cosφi

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 16

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

r23=sumi=1

n

iquestiquestρ1 cos2φi + ρ2 sin 2φi) xi +ρ3sinφi

Toti pilotii sunt piloti verticali cu aceleasi dimensiuni si aceleasi rigiditatiNoi calculam reactiunile pentru pilotul S3 fiind cel mai solicitatx3 =12 x6 =0

sin φi=0 cosφi=1 sin 2φi=0 cos2φi=1 ρ1=7880351ρ2=524243ρ3=845284ρ4=2227657 r11 =(78803510 +5242431)+ (78803510 +5242431)+ (78803510 +5242431)= = 1572729

r22 =(7880351 1 + 524243 0)+ (7880351 1 + 524243 0)+ + (7880351 1 + 524243 0)= 23641053

r33 =[(7880351122 1 +524243 122 0+2 845284 12 0)+32265174]+ +[(7880351122 1 +524243 122 0 -2 845284 12 0)+ 32265174]+ +[(788035102 1 +524243 02 0+2 845284 0 0)+ 32265174]= 43081976

r12=[7880351-524243] 1 0 =0 29490933

r13=(78803511- 524243) 12 0 1- 8452841 + +(78803511- 524243)(-12) 0 1- 8452841)+ +(78803511- 524243) 0 0 1- 8452841)= -2535852

r23=(7880351 1+ 5242430) 12 +8452840 + +(7880351 1+ 5242430)(- 12) +8452840+ +(7880351 1+ 5242430) 0 +8452840 =0 r11 =1572729 r22 =23641053 r33 =29490933 r12=0 r13=-2535852 r23=0

f)Calculul deplasarilor radierului

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 17

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Deplasarile radierului dupa cele trei directii uvΨ rezulta ca solutii ale urmatorului sistemPentru un rand de piloti N=14748253 KN M= 2883753KNm H=20173 KN

r11 u+r12 v+r13Ψ =Hr21u+r22v+r 23Ψ=Nr31u+r32 v+r33Ψ =M

lt=gt

lt=iquest 1572729u+0 vminus2535852 Ψ=67230u+23641053 v+0 Ψ=4916

minus2535852u+0 v+29490933 Ψ=96125

u= 000557m v=000208m Ψ=00008rad

g)Calculul eforturilor sectionale din coloane la nivelul inferior alradierului

N1= ρ1[u sin φ1+(v+Ψx1) cosφ1]= = 7880351 [000557 0+(000208+0000812)1]=23956KN

N2= ρ1[u sin φ2+(v+Ψx2) cosφ2]= = 7880351 [000557 0+(000208+000080)1]=16391 KN

N3= ρ1[u sin φ3+(v+Ψx3) cosφ3]= = 7880351 [000557 0+(000208+00008(-12)1)]=8826 KN

T1= ρ2[u cosφ1-(v+Ψx1) sin φ1]- ρ3 Ψ = =524243 [000557 1-(000208+0000812) 0]- 845284 00008=2244KN

T2= ρ2[u cosφ2-(v+Ψx2) sin φ2]- ρ3 Ψ = =524243 [000557 1-(000208+000080) 0]- 845284 00008=2244KN

T3= ρ2[u cosφ3-(v+Ψx3) sin φ3]- ρ3 Ψ = =524243 [000557 1-(000208+00008(-12)) 0]- 845284 00008=2244KN

M1= ρ4Ψ- ρ3 [u cosφi-(v+Ψx1) sin φi]= = 222765700008- 845284 [000557 1-(000208+0000812) 0]=-2926KNm

M2= ρ4Ψ- ρ3 [u cosφi-(v+Ψx2) sin φ3]=

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 18

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

= 222765700008- 845284 [000557 1-(000208+000080) 0]= -2926KNm

M3= ρ4Ψ- ρ3 [u cosφi-(v+Ψx3) sin φi]= = 222765700008- 845284 [000557 1-(000208+00008(-12) 0]= -2926KNmh)Verificarea calculelor Se va face analiza echilibrului static al radierului sub actiunea fortelor NVH si al reactiunilordin sectiunea de capat a pilotilor Ni Hi Mi scriind cele trei ecuatii de echilibru static

-Proiectia pe verticala

N-sumi=1

3

iquestiquest Ni cosφi ndashTi sin φi)=0

4916-(23956 1+163911+8826)=- 013

-Proiectia pe orizontala

H-sumi=1

3

iquestiquest Ni sin φi +Ti cosφi)=0

6723-(22441+22441+2244)=- 009

-Ecuatia de moment fata de centrul talpii radierului

M-sumi=1

3

iquestiquest Ni cosφi ndashTi sin φi) xi -sumi=1

3

M i=0

96125 - (23956112)-(1639110)-[(8826 1(-12)]-( -2926)-(-2926)-(-2926) = 234 Erorile de calcul se regasesc in valori acceptabile deci se pot considera corecte 4Calculul eforturilor sectionale (M Tdeplasari)si variatia acestora cu adancimea pe intreaga fisa a pilotului luand in considerare conlucrarea acestuia cu terenul(Winkler)considerand coeficientul de pat constant pe toata fisa pilotului

Pentru calcul s-a folosit exemplul VI16 dinGeotehnica si fundatii lsquorsquo dringPRaileanu pag313

41Expresiile eforturilor sectionale presiunii si ale deformatiilor pilotului Ecuatia fibrei medii deformate a coloanei este

d4 ydz4 + α4zy(z) =0

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 19

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

in care α =5radic mbc

EI=0575 (conform punctului 3)

Solutia ecuatiei diferentiale este de forma

Y(z)=Y0A1(z)+φ0

α B1(z) +

M 0

α2 EI C1(z)+

Q

α2 EI D1(z)

iar rotirea eforturile sectionale si presiunea orizontala intr-o sectiune oarecare

zi =αzi apilotului se determina cu relatiile

φ(z )

α = Y0A2(z)+

φ0

α B2(z) +

M 0

α2 EI C2(z)+

Q0

α2 EI D2(z)

M (z)α 2 EI

= Y0A3(z)+φ0

α B3(z) +

M 0

α2 EI C3(z)+

Q0

α2 EI D3(z)

Q(z )α2 EI

= Y0A4(z)+φ0

α B4(z) +

M 0

α2 EI C4(z)+

Q0

α2 EI D4(z)

P(z)= mz Y(z) Pentru determinarea diagramelor de presiuni momente si forte taietoare cu relatiile precedente sunt necsari parametrii initiali ai coloanei φ0(rotirea sectiunii de la nivelul terenului) si y0

(deplasarea peorizontala a sectiunii de la nivelul terenului)sub actiunea eforturilor M0 Q0 Vom folosi a doua ipoteza de calcul considerand rigiditatea pilotului mult mai mare decat cea a pamantului astfel icat capatul sau inferior poate fi considerat liber M(z=αh)= 0 T(z=αh)= 0

Y0=M 0

α2 EI [ B4 C3minusB3C4

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

+Q0

α3 EI [ B4 D3minusB3 D4

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

φ0=M 0

α2 EI [ A4 C4minusA4C3

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

+Q0

α3 EI [ A3 D4minusA4 D3

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

2)Calculul parametrilor initiali (Y0φ0)Deplasarile capatului superior alcoloaneisunt date de relatiile

Y0=Q0 δ 10+(M 0+Q0 h0)δ 3

0

φ0=-Q0 δ 30+(M 0+Q0 h0)δ 2

0

unde h0 reprezinta inaltimea libera a pilotului deasupra terenului (h0=0)

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 20

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

δ 10=δQQ-deplasarea (Y0)pe directia solicitarii Q0 pentru Q0=2 si M0=0

δ 20=δMM -deplasarea (φ0)pe directia solicitarii M pentru M0=2 si Q0=0

δ 30=δMQ=δQM -deplasarea (φ0Y0)pe directia solicitarii M0Q0 cand M0Q0 =1 si

Q0 M0=0

Considerand pilotulconform ipotezei 2 deplasarile δ 10δ 3

0 seobtin cu relatiile de mai susin care

se introduc valorile corespunzatoare ale solicitarilor M0 si Q0 Astfel

δ 10δQQ =iquestiquest

α=0575 z=αh= 0575 17 = 9775

Kh =000847

δ 10δQQ=iquestiquest

δ 10δQQ=[ [minus211210524+2593165275 ]+000847[304345368minus62705 (minus32216 )]

[ 24977 62705minus49085 11949 ]+000847 [179562705minus49085 (minus17218 )] ]

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 21

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Coeficientul de pat este o caracteristica de deformabilitate a resoartelor supuse la presiuni in directie orizontaladiagrama care leaga presiunea p si sageata y are o panta care depinde de pozitia resortului si care este durect proportionala cu z

Se calculeaza coeficientul de pat Kh cu relatia

Kh=Kz K = coeficient de proportionalitate in functie de natura pamantului si elementul de fundare z = adancimea de la talpa radierului pana la adancimea pentru care determina coef de pat Coeficientu de proportionalitate se determina pentru stratele depamant aflate pana la adancimea lk lk =35d1+15 lk =35 04+15 =29m Pentru ca pe lungimea lk avem doua straturi se va calcula un coeficient de proportionalitate echivalent cu formula

K=K I l I (2 lkminusl I )+K II iquestiquest

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 22

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

K=4800 25 (2 29minus25 )+5720iquestiquest =48175 KNm4

Calculam α ndash(caracteristica de interactiune element ndashteren)

α = 5radic K bc

Eb I

Eb =modulul de elasticitate albetonului armat din corpul elementului(KNm2)I =momentulde inertie al sectiunii transversale a elementului (m4)bc =latimea de calcul a elementului

bc =15 d+ 05m= 1504 +05= 11m

I= π D4

64 =π 044

64 =0001256 m4

Eb =27000000KNm2

Se calculeaza adancimea redusa si fisa redusa cu relatiile z= αz ī= αl

In functie de raportul 10 K bc

Eb I se va scoate din tabel valoarea lui α

10 K bc

Eb I =

10 48175 1127000000 0001256

= 15626 m-5 =gtα =0109 m-1

ī= 010917 = 1853 mSageata Δ si rotirea θ ale capului elementului la nivelul talpii radierului se determina cu relatiile

Δ =yo +θolo+H lo

3

3 Eb I +

M lo2

2 Eb I =

= 295+025605+2244 053

327000000 0001256 + 2926 052

227000000 0001256

=3075

θ =θo+H lo

2

2 Eb I +

M lo

Eb I =

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 23

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

= 0256+2244 052

227000000 0001256 -

2926 0527000000 0001256 =0256

H si M = forta orizontale si momentul la nivelul talpii radierului lo =lungimea libera aelementului (distanta dintre talpa radierului si suprafata terenului)

yo si θo =sageata si rotirea la nivelul suprafetei terenului

yo si θo se calculeaza cu relatiile

yo =HoδHH + MoδHM = 2241 01175+3204 001=295

θo =HoδMH + MoδMM =2241 001+3204 0001=0256

Ho si Mo valori de calcul ale fortei transversale si a momentului la suprafata terenului Ho=2241 KN Mo= 3204 KNm M =2926 KNm H=2244 KN

ī= 1853 m

=gtAo= 5162

=gtBo= 4128

=gtCo= 39

δHH = 1

α3 Eb I Ao =

1

0109327000000 0001256 5162=0117

δMH = δHM iquest1

α2 Eb I Bo=

1

0109227000000 0001256 4128=001

δMM = 1

α Eb I Co= 1

0109 270000000001256 397=0001

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 24

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 25

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 26

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

5Armarea pilotului si a radierului

Se face conform SR EN 1992 pentru sectiunea pilotului si eforturile care actioneaza pe pilot(compresiune centrica compresiune excentrica)Armarea se face cu carcase de armatura formate din bare longitudinale si armatura transversala dinetrieri sau freta Cu inele de rigidizare si distantieri

Sectiune circulara cu armatura longitudinala uniform distribuita pe contur solicitat la compresiune excentrica

Pentru pilotul S3 cel mai solicitat consideram valoarea efortului de calcul

Nc= 26125KN Mc=2926KNm(valoare la incastrarea in radier)

Ra= 300Nmm2 (PC52) Rc= 08125=10 Nmm2 (C1620)

Ac=π(D2

)2 = 01256m2

1 a=50mm

2 n=N ed

Ac R c =

261250

314 4002

4105

= 0198

3 Da sectiunea se afla intr-o zona plastica potentiala la solicitari seismice4 nb=055 pentru PC525 nltnb 0198lt 055

9 ea =D30

= 40030

=133 Se alege valoarea minima 20 mm

10 Mc=M+Nea =2926106 +2612510320=34485106

11 m=

M c

π D3

4 Rc

= 34485106

π 4003

410

= 00686 aD

= 50

400 = 0125

12Din tabelul 10Bpentru aD

= 0100 pentru n=0198 si m=00680 =gtα =001

13Aa total= α π D2

4

Rc

Ra = 001 π 4002

4

10300

= 4188mm2

Se va alege armarea din procentul minim Pmin =05

Aa=0005π 4002

4 = 628 mm2 Alegem 6 bare φ 16

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 27

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Aa ef = 1206 mm2

6 Calculul tasarilor

Metoda fundatiei echivalente care asimileaza grupul de piloti cu o fundatie care urmaresteconturul exterior al pilotilor si este situata la adacircncimea de rezemare a pilotilor icircn stratul bun de fundare(baza acestora) Pentru piloti verticali dimensiunile fundatiei echivalente se pot stabili astfel

L= L + 2 ro B= B + 2 ro

unde LB = dimensiunile fundatiei echivalente L B =dimensiunile conturului exterior al grupului de piloti r0 = raza de influenta a pilotului Calculul tasarii se face prin metoda icircnsumarii pe straturi elementare Presiunea medie pe talpa fundatiei echivalente este data de relatia

Pnet = Pef - Pgz Pef= V

L B Pgz = γd1h

unde V- este icircncarcarea totala verticala la talpa fundatiei echivalente calculata conform SR EN 1990 siSR EN 1991

L= 28 m B=28 m ro= 063 m

Lrsquo= 28 +2063= 412m Brsquo= 28 +2063= 412m

V= N+ Grd + Gpd +sumi=1

4

GPam stri

Grd greutatea radierului Gpdgreutatea pilotilor

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 28

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

GPamd strigreutatea pamantului aferenta fundatiei echivalente din stratul i Greutatea care actioneaza asupra fundatiei N= Fz=13217 KN Calculul greutatii radierului Grd=35350525= 153125KN Calculul greutatii unui pilot Gpd=01256 17 25= 5338 KN Calculul greutatii pamantului pana la adancimea de rezemare a bazei pilotului

sumi=1

4

GPam stri =GPamd str1+ GPamd str1+ GPamd str1+ GPamd str1

GPamd str1= VPamstr1 120574 Pamstr1

VPamstr1= Vstr1- Vrad- VPilotistr1

Vstr1=412 412 3=5092m3

Vrad=353505=6125 m3

VPilotistr1= Apilot(hstr 1 ndashhrad)npiloti= =01256(3 -05) 9=2826m3

VPamstr1= 5092- 6125 - 2826=41969m3

GPamd str1= 41969 18=755442KN

GPamd str2= VPamstr2 120574 Pamstr2

VPamstr2= Vstr2- VPilotistr2

Vstr2=412 412 5=84872m3

VPilotistr2= Apilothstr 2 npiloti= =0125659=5652m3

VPamstr2= 84872- 5652=7922m3

GPamd str2= 7922 155=122791KN

GPamd str3= VPamstr3 120574 Pamstr3

VPamstr3= Vstr3- VPilotistr3

Vstr3=412 412 15=2646m3

VPilotistr3= Apilothstr 3 npiloti= =01256159=16956m3

VPamstr2= 2646- 16956=247644m3

GPamd str3= 247644 187=46309KN

GPamd str4= VPamstr4 120574 Pamstr4

VPamstr4= Vstr4- VPilotistr4

Vstr4=412 412 8=13579m3

VPilotistr4= Apilothstr 4 npiloti= =0125689=90432m3

VPamstr4= 13579- 90432=12675m3

GPamd str4= 12675 195=247156KN

sumi=1

4

GPam stri =755442+ 122791+ 46309+ 247156 = 4918 KN

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 29

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Calculul incarcarii verticale totale

V= N+ Grd + Gpd +sumi=1

4

GPam stri = 13217+153125+ 5338 +4918=64462KN

Presiunea medie pe talpa fundatiei echivalente este data de relatia

Pef= V

L B =

644621764

= 36543 KNm2

γd1= media ponderată a greutăţilor volumice ale straturilor străbătute de pilot γd1= (183+1555+18715+1958)175=1803 KNm3

Pgz = 1803175=315525 Pnet = Pef - Pgz = 36543- 315525=499KNm2

Limitarea zonei de influenta a fundatiei pe piloti se face pacircna la adacircncimea la care este satisfacuta relatia σzi le 01 σgzi

unde σzi =efortul unitar mediu pe stratul elementar i dat de fundatia echivalenta σgzi =valoarea presiunii geologice de la cota terenului natural la adacircncimea la care secalculeaza valoarea zi Efortul unitar la adacircncimea z fata de talpa fundatiei echivalente se calculeaza cu relatia

σz= αoPn

αo=f(zBLB) din tabelul alaturat

Nr strat

Grosimea hi (m)

Sarcina geologicagz

(KNm2)

Pres suplimentara z

(m)B

(m)zB

z+hf (m)

p(KNm3) z z med

1 06 181 195 35295 35081 25554 06 42 0142857 0962 06 187 195 36465 35081 35081 12 42 0285714 096

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 30

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

3 06 193 195 37635 29234 32158 18 42 0428571 084 06 199 195 38805 22291 25763 24 42 0571429 0615 06 205 195 39975 16444 19368 3 42 0714286 0456 06 211 195 41145 16444 16444 36 42 0857143 0457 06 217 195 42315 12425 14434 42 42 1 0348 06 223 195 43485 9501 9501 48 42 1142857 0269 06 229 195 44655 9501 9501 54 42 1285714 026

10 06 235 195 45825 7309 9501 6 42 1428571 0211 06 241 195 46995 5847 7309 66 42 1571429 01612 06 247 195 48165 5847 5847 72 42 1714286 01613 06 253 195 49335 4020 5847 78 42 1857143 01114 06 259 195 50505 4020 4020 84 42 2 011

Tasarea absoluta probabila se calculeaza cu relatia

s=103 β sumi=1

n σ zimed hi

Esi

[mm]

β= coeficient de corectie egal cu 08 σzi

med =efortul vertical mediu in stratul elementar i

σzimed =

σ ziiquest +σ zi

inf

2 [KPa]

hi= grosimea stratului elementar i Ei =modulul de deformatie liniara al stratului elementar i [KPa] n=numarul de straturi elementare in limita zonei active

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 31

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Tehnologia de executie

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 32

Nr strat

Grosime strat

z med (Kpa) Ei(Kpa) i Si(mm)

1 06 25554 20000 08 00076662 06 35081 20000 08 00105243 06 32158 20000 08 00096474 06 25763 20000 08 00077295 06 19368 20000 08 0005816 06 16444 20000 08 00049337 06 14434 20000 08 0004338 06 9501 20000 08 0002859 06 9501 20000 08 000285

10 06 9501 20000 08 00028511 06 7309 20000 08 000219312 06 5847 20000 08 000175413 06 5847 20000 08 000175414 06 4020 20000 08 0001206

Σ= 0066098

s=103 08Σ= 528mm

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 33

Page 2: Tema 1 Fundatii Master 2

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Tema luctrarii Dimensionarea sistemului de fundare indirecta a unei fundatii izolate Lucrarea va cuprinde APiese scrise 1Determinarea capacitatii portante a pilotilor la forte de compresiune de smulgere si orizontale pe baza datelor caracteristicilor geotehnice ale terenului de fundare 2Determinarea numarului de piloti din grupul de piloti astfel incat fortele maxime preluate de un pilot din grupul de piloti sa nu depaseasca capacitatile portante 3Determinarea eforturilor sectionale pe capul pilotilor la incastrarea in radier 4Calculul eforturilor sectionale (M Tdeplasari)si variatia acestora cu adancimea pe intreaga fisa a pilotului luand in considerare conlucrarea acestuia cuterenul(Winkler)considerand coeficientul de pat constant pe toata fisa pilotului 5Armarea pilotului 6Calculul tasarilor fundatiei indirecte BPiese desenate 1Vedere in plan a fundatiei izolate si dispunerea pilotilor Sectiune transversala prin una din axele fundatiei 2Plan armare pilot

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 2

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Sa se dimensioneze sistemul de fundare indirecta a unei fundatii izolate cu dimensiunile in plan 350x350m si care este actionata de urmatoarele incarcari

Gruparea fundamentala Gruparea speciala Fx=2017 KN Fx=697 KN Fy=2867 KN Fy=1827 KN Fz=13217 KN Fz=7477 KN Mx=2167 KNm Mx=1517 KNm My= -717 KNm My= -3167 KNm

Predimensionarea fundaţiei pe piloţi

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 3

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Predimensionarea fundaţiei pe piloţi porneste de la evaluarea capacităţii portante a unui pilotMetoda empirică sau metoda prescriptivă are la bază recomandările NP 123 (STAS 2561) sieste o metodă bazată pe valori tabelare ale rezistenţei pămantului stabilite pe baza experienţelor in domeniu si prin incercări experimentale

11 Valoarea de calcul a capacităţii portante a pilotului la compresiune este dată de relaţia

Rcd = Rb k

γ b

+R s k

γ s

unde γb = coeficient parţial de siguranţă pentru rezistenţa pe bază a pilotului conform SR EN 1997-1 anexa A γs = coeficient parţial de siguranţă pentru rezistenţa pe suprafaţa laterală a pilotului conformSR EN 1997-1 anexa A

Valoarea caracteristică a rezistenţei la frecare pe suprafaţa laterală a pilotului este dată de relaţia Rsk =UΣqsikli unde U - perimetrul secţiunii transversale a pilotului li - lungimea pilotului in contact cu stratul i qsk - valoarea caracteristică a rezistenţei de frecare laterală a sratului iStabilirea valorii caracteristice pentru rezistenţa la frecare pe suprafaţa laterală se face pe bazavalorilor date in tabelul de mai jos

Obsevatii

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 4

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

1 Valorile qsk se adoptă pentru adancimile medii corespunzatoare distanţei de la mijlocul stratului i pană la suprafaţa terenului ţinand cu condiţia ca pilotul să se afle in teren stabil care nu estesusceptibil de afuiere sau alunecare2 In cazul unor straturi cu grosimi mai mari de 2m determinarea valorilor se face prin impărţirea instraturi elemntare cu grosimea maximă de 2 m3 Pentru valori intemiediare ale adancimilor sau consistenţei pămantului valorile qsk se obţin prininterpolare lineară

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 5

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Calcul tabelar al valorii caracteristice a rezistenţei la frecare pe suprafaţa laterală a pilotului la diferite adancimi de fundare

stratul ihi

(m)qsk

(KNm2)li

(m)li xqsk

1 075 -23 15 -3452 275 -305 15 -45753 375 -49875 15 -7481254 525 -57 15 -8555 7 -60 2 -1206 875 629167 15 943757 105 657000 2 13148 125 685 2 1379 145 713 2 1426

10 165 724 2 1448125 Σ 289625

Rsk 363769

Rsk=36377 KN

Valoarea caracteristică a rezistenţei la baza pilotului este dată de relaţia

Rbk= Asdotqbk Unde A - aria pilotului la bază qbk - valoarea caracteristică a presiunii acceptate la baza pilotului

- pentru piloţi de dislocuire executaţi pe loc care reazemă cu vacircrful pe pămacircnturi coezive cu relaţia qbk=Nccud+ γd1D Unde Nc =factor de capacitate portantă = 9 _ cud =valoarea de calcul a coeziunii determinată in condiţii nedrenate γd1= media ponderată a greutăţilor volumice ale straturilor străbătute de pilot D =fisa a pilotului măsurată de la nivelul terenului natural sau nivelul fundului albiei(ţinandcont de adancimea de afuiere) la baza pilotului

Nc = 9

cud= 40 KNm2

γd1= (183+1555+18715+1958)175=1803 KNm3

D = 17m

qbk=940+ 180317=66651 KNm2

Rbk= 01256 66651 =8371 KN

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 6

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Valoarea de calcul a capacităţii portante a pilotului la compresiune este dată de relaţia

Rcd = Rb k

γb 2

+R s k

γs 2

unde γb = coeficient parţial de siguranţă pentru rezistenţa pe bază a pilotului conform SR EN 1997-1 anexa A γb=16 γs = coeficient parţial de siguranţă pentru rezistenţa pe suprafaţa laterală a pilotului conformSR EN 1997-1 anexa A γs = 13

Rcd = 837116

+ 3637713 = 33214 KN

Valoarea de calcul a capacităţii portante a pilotului din grup este dată de relaţia

Rcg=mu Rcd

UndeR c d = valoarea de calcul a capacităţii portante a unui pilot izolat mu= coeficient de utilizare considerat astfel mu= 1 -piloţi purtători pe varf -piloţi flotanţi de indesare executați integral in pămanturi necoezive mu= f(rro) r -distanţa minimă intre 2 piloţi r0 -raza de influenţă a pilotului izolat la baza acestuia

r0 =Σ lisdot tanε i (εi unghi fecare beton-pamant ) Undel i grosimea stratului stratului i prin care trece prin care trece pilotul

r=08m li =2m tagεi=0105(argila prafoasa) r0=(15+6)0105=063 =gt

rro=126=gt mu= 085

Rcg=085 Rcd=33214085 =28232KN

12Rezistenţa la tracţiune a pilotului

Condiţiile generale de verificare sunt date la 7631 din SR EN 1997-12006 Relaţia generală de verificare este

Ftd le Rtd

unde Ftd =valoarea de calcul a tracţiunii exercitată asupra unui pilot corespunzătoare stării limită ultime

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 7

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Rtd =valoarea de calcul a lui Rt

Rezistenţa la tracţiune de calcul se calculează [713 SR EN 1997-12006] cu

Rtd = Rtk γst

unde Rtd =valoarea de calcul a lui Rt

Rtk= valoarea caracteristică a lui Rc

γst =coeficient parţial pentru rezistenţa la tracţiune a unui pilot dat in tab A6(RO) A7(RO) si A8(RO) din SR EN 1997-1NB2007 Rtk= 11Nmm2 (clasa C1620)

γst =125 (pentru piloti forati la rezistenta la tractiune pe suprafata laterala)

Rtd = 11 125 =088 Nmm2

Rezistenţa ultimă la tracţiune pentru piloţii executaţi pe loc se determină cu

Rtd=Usum qs ki ∙li

γ m∙γ s2

UΣqsikli =Rsk =36377 KN

120574m=24

120574s2=19

Rtd=3637724∙ 19 = 7977 KN

Rezistenţa caracteristică la icircncărcare transversală a piloţilor verticali icircn radiere joase sedetermină cu

Rtrk =2 M cap

l o ( in cazul pilotului considerat icircncastrat icircn radier)

l0=lungimea convenţională de icircncastrare Mcap=momentul icircncovoietor capabil al secţiunii pilotului determinat conformreglementărilor tehnice specifice privind calculul elementelor de beton armat l0= 2d=08m (pămacircnturi coezive cu IC = 076 divide 100) Pentru aflarea momentului capabil vom folosi schema de calcul pentru sectiuni circulare cu armatura uniform distribuita pe contur din Indrumator beton armat-ProfTudor postelnicurdquo Se cunosc D= 400mm Rc= 085125=10625 Nmm2(beton clasa-C1620 pilot turnat vertical) Ra= 300 Nmm2 (otel PC52) N =14685 KN= 146855 N Aa= 2036 mm2 ( 8 bare Φ 18 )

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 8

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

1Se calculeaza a

a =30+ 182

=39 mm

2Se calculeaza n

n = N

π D2

4 Rc

n = 146855

π 4002

410625

= 011

3Sectiunea se afla sub influenta unor actiuni seismice4 nb =055 (PC 52)5 n lt nb

7n=011lt 055 9Se calculeaza α

α =

Aatotal

π D2

4 Rc

Ra

Rc si

aD

α =

2036

π 4002

410625

300

10625=iquest 043 si

39400= 00975

10 Din tabelul 10C din cartea citata mai susse intra cu valoarea raportului aD

=00975 Astfel

pentru n=011 si α = 043 se gaseste m =0173 11Se calculeaza Mc

Mc=mπ D3

4 Rc

Mc=0173π 4003

4 10625 = 9239 106 Nmm

12 Se calculeaza ea

ea = D30

=40030

= 1333mm

consideram ea =20mm 13 Calculam Mcap Mcap= Mc - Nea

Mcap= 9239 106 - 146855 20 =921 KNm

Rtrk =2921

08 = 23025 KN

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 9

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Rtrd =R tr k

γ tr

120574tr=2

Rtrd =23025

2 =115125 KN

2 Determinarea numarului de piloti din grupul de piloti astfel incat fortele maxime preluate de un pilot din grupul de piloti sa nu depaseasca capacitatile portante Numărul de piloţi din conditia de rezistenta

n =V dp

Rcd =

1321722203 = 595

Greutatea pilotului

Gpd=01256 17 25= 5338 KN

n = 9 (nr de piloti)

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 10

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

xiyi = distantele de la punctele de calcul pentru fiecare pilot in parte pana la punctul de reducere a tuturor fortelor si momentelor = centrul radierului

1)Gruparea fundamentala

S1d = V d

9 + Gpd -

M xf ed y1

sum y i2 +

M yf ed x1

sum x i2

S1d = 1474825

9 + 5338 -

28837512

6(12)2 +291512

6(12)2 = 18125 KN

S2d = V d

9 + Gpd +

M yf ed x2

sum x i2 =iquest22125 KN

S3d = V d

9 + Gpd+

M xf ed y3

sum y i2 +

M yf ed x3

sum x i2 =26125 KN

S4d =V d

9 + Gpd -

M xf ed y 4

sum y i2 = 17725KN

S5d = V d

9 + Gpd = 21725KN

S6d =V d

9 + Gpd +

M xf ed y6

sum y i2 =25725 KN

S7d = V d

9 + Gpd -

M xf ed y7

sum y i2 -

M yf ed x7

sum x i2 = 17325 KN

S8d = V d

9 + Gpd -

M y x8

sum x i2 =21325 KN

S9d = V d

9 + Gpd +

M xf ed y9

sum y i2 -

M yf ed x9

sum x i2 = 25325 KN

2)Gruparea speciala

S1d = V d

9 + Gpd -

M xf ed y1

sum y i2 +

M yf ed x1

sum x i2

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 11

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

S1d = 900825

9 + 5338 -

2430512

6(12)2 +2818512

6(12)2 = 15887 KN

S2d = V d

9 + Gpd +

M yf ed x2

sum x i2 =iquest19263 KN

S3d = V d

9 + Gpd+

M xf ed y3

sum y i2 +

M yf ed x3

sum x i2 =22639 KN

S4d =V d

9 + Gpd -

M xf ed y 4

sum y i2 = 11971KN

S5d = V d

9 + Gpd = 15347KN

S6d =V d

9 + Gpd +

M xf ed y6

sum y i2 =18723 KN

S7d = V d

9 + Gpd -

M xf ed y7

sum y i2 -

M yf ed x7

sum x i2 = 8084KN

S8d = V d

9 + Gpd -

M y x8

sum x i2 =11431 KN

S9d = V d

9 + Gpd +

M xf ed y9

sum y i2 -

M yf ed x9

sum x i2 = 14807 KN

Valoarea cea mai mare a lui Sid este de 26125 KNsolicitare calculata pentru pilotul S3 cu valorile din gruparea fundamentala verificandu-se conditia

Sid maxle Rcd

26125KNle 28232KN

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 12

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

3Determinarea eforturilor sectionale pe capul pilotilor la incastrarea in radierPentru calcul s-a folosit exemplul VI15 dinGeotehnica si fundatii lsquorsquo dringPRaileanu pag305 Vd = Pk + Gpadk

Gpadk =HrLr Br120574b

Mxfed =Mx + HrFy

Myfed =My + HrFx

Vd =valoarea de calcul a incarcarii verticale la baza radieruluiPk =valoarea caracteristica a incarcarii verticale care actioneaza asupra fundatieiGpadk =greutatea radieruluiHr =grosimea radierului Lr =lungimea radieruluiBr = latimea radierului120574b =greutate specifica betonMxfed moment de calcul la baza radierului

Gruparea fundamentala Gruparea speciala

Fx=2017 KN Fx=697 KN Fy=2867 KN Fy=1827 KN Fz=13217 KN Fz=7477 KN Mx=2167 KNm Mx=1517 KNm My= -717 KNm My= -3167 KNm

Vd = 13217+ 153125=1474825 KN Vd = 7477+ 153125=900825 KN Gpadk =0535 3525 =153125KN Gpadk =0535 3525 =153125KN Mxfed =2167 + 052867=288375KNm Mxfed =1517 + 051827=24305KNm Myfed = -717 + 052017=2915 KNm Myfed = -3167 + 05697=-28185 KNm Hy=2867 KN Hy=1827 KNConsideram valorile maxime

N=1474825 KN M= 288375KNm

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 13

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

H=2017KNa)-Caracteristici geometrice si mecanice d=40cm

A=π d2

4 =01256 m2

I=π d4

64 = 0001256 m4

E= 21107

EI = 000263 107 b)-Stabilirea latimii de calcul a pilotului bc=k1k2k3d k1=090 (sectiune circulara)

k2= 1+ 1

04 =35

k3=β+ 1minusβ06

lc

hc

β=05(trei randuri de piloti) hc=3(d+1)=3(04+1)=42 lc=12-04=08

k3=05+ 1minus05

06

0842

=0658

bc=0935065804=083m

c)Calculul deplasarilor δij ale capatului pilotului la actiuni unitare

δQQ= δ10 =

1

α3 EI

A01+K h B01

C01+Kh D 01

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 14

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

δMM= δ20 =

1αEI

C02+Kh D 02

C01+Kh D 01

δQM= δ30 =

1

α2 EI

A02+K h B02

C01+Kh D 01

Coeficientii A01 D02 sunt in functie de fisa redusa ž =α h

α = 5radic m083EI

m= 2000KNm4

α = 5radic 2000 083000263107 = 0575

z =0575 17 = 9775

A01=2382 B01=2324 C01=979678 D01=956662A02=158843 B02=154967 C02=1713280 D02=1672280

Coeficientul Kh =mbh I b

α E I

mb= 6000KNm4

Ib=I=0001256 m4

Kh =6000 17 0001256

0575 000263107 = 000847

Avand α si Kh se pot calcula deplasarile δi0 de la nivelul terenului

α3EI =05753000263 107 = 499987αEI =0575000263 107 = 151225α2EI =05752000263 107 = 869543

δ10 =

1499987 2382+000847 2324

979678+000847 956662 = 0000491

δ20 =

1151225 1713280+000847 1672280

979678+000847 956662 =0000116

δ30 =

1869543 158843+000847 154967

979678+000847 956662 = 0000186

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 15

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

d)Calculul reactiunilor ce apar la capatul superior al pilotului la deplasari unitare

ρ1=

1h+h0

E Apilot

+K p

mbh Abaza

= 1

17+0

21 107 01256+

0086000 17 01256

=7880351

Kp=d5 =

045 =008

ρ2= δ 2

δ1 δ 2minusδ32 = 0000116

00004910000116minus00001862 = 524243

ρ3= δ 3

δ1 δ 2minusδ32 = 0000186

00004910000116minus00001862 = 845284

ρ4= δ1

δ1 δ 2minusδ32 = 0000491

00004910000116minus00001862 = 2227657

e)Calculul reactiunilor ce apar in sectiunea de capat a pilotilor la deplasari unitare ale radierului se considera u=v=Ψ=1

r11=sumi=1

n

iquestiquestρ1sin2φi + ρ2cos2φi)

r22=sumi=1

n

iquestiquestρ1 cos 2φi + ρ2 sin 2φi)

r33=sumi=1

n

iquestiquestρ1xi2 cos 2φi + ρ2 xi

2 sin 2φi+2 ρ3 xi sin φi)+n ρ4

r12=sumi=1

n

iquestiquestρ1 - ρ2) sinφi cosφi

r13=sumi=1

n

iquestiquestρ1 - ρ2) xi sinφi cosφi- ρ3cosφi

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 16

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

r23=sumi=1

n

iquestiquestρ1 cos2φi + ρ2 sin 2φi) xi +ρ3sinφi

Toti pilotii sunt piloti verticali cu aceleasi dimensiuni si aceleasi rigiditatiNoi calculam reactiunile pentru pilotul S3 fiind cel mai solicitatx3 =12 x6 =0

sin φi=0 cosφi=1 sin 2φi=0 cos2φi=1 ρ1=7880351ρ2=524243ρ3=845284ρ4=2227657 r11 =(78803510 +5242431)+ (78803510 +5242431)+ (78803510 +5242431)= = 1572729

r22 =(7880351 1 + 524243 0)+ (7880351 1 + 524243 0)+ + (7880351 1 + 524243 0)= 23641053

r33 =[(7880351122 1 +524243 122 0+2 845284 12 0)+32265174]+ +[(7880351122 1 +524243 122 0 -2 845284 12 0)+ 32265174]+ +[(788035102 1 +524243 02 0+2 845284 0 0)+ 32265174]= 43081976

r12=[7880351-524243] 1 0 =0 29490933

r13=(78803511- 524243) 12 0 1- 8452841 + +(78803511- 524243)(-12) 0 1- 8452841)+ +(78803511- 524243) 0 0 1- 8452841)= -2535852

r23=(7880351 1+ 5242430) 12 +8452840 + +(7880351 1+ 5242430)(- 12) +8452840+ +(7880351 1+ 5242430) 0 +8452840 =0 r11 =1572729 r22 =23641053 r33 =29490933 r12=0 r13=-2535852 r23=0

f)Calculul deplasarilor radierului

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 17

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Deplasarile radierului dupa cele trei directii uvΨ rezulta ca solutii ale urmatorului sistemPentru un rand de piloti N=14748253 KN M= 2883753KNm H=20173 KN

r11 u+r12 v+r13Ψ =Hr21u+r22v+r 23Ψ=Nr31u+r32 v+r33Ψ =M

lt=gt

lt=iquest 1572729u+0 vminus2535852 Ψ=67230u+23641053 v+0 Ψ=4916

minus2535852u+0 v+29490933 Ψ=96125

u= 000557m v=000208m Ψ=00008rad

g)Calculul eforturilor sectionale din coloane la nivelul inferior alradierului

N1= ρ1[u sin φ1+(v+Ψx1) cosφ1]= = 7880351 [000557 0+(000208+0000812)1]=23956KN

N2= ρ1[u sin φ2+(v+Ψx2) cosφ2]= = 7880351 [000557 0+(000208+000080)1]=16391 KN

N3= ρ1[u sin φ3+(v+Ψx3) cosφ3]= = 7880351 [000557 0+(000208+00008(-12)1)]=8826 KN

T1= ρ2[u cosφ1-(v+Ψx1) sin φ1]- ρ3 Ψ = =524243 [000557 1-(000208+0000812) 0]- 845284 00008=2244KN

T2= ρ2[u cosφ2-(v+Ψx2) sin φ2]- ρ3 Ψ = =524243 [000557 1-(000208+000080) 0]- 845284 00008=2244KN

T3= ρ2[u cosφ3-(v+Ψx3) sin φ3]- ρ3 Ψ = =524243 [000557 1-(000208+00008(-12)) 0]- 845284 00008=2244KN

M1= ρ4Ψ- ρ3 [u cosφi-(v+Ψx1) sin φi]= = 222765700008- 845284 [000557 1-(000208+0000812) 0]=-2926KNm

M2= ρ4Ψ- ρ3 [u cosφi-(v+Ψx2) sin φ3]=

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 18

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

= 222765700008- 845284 [000557 1-(000208+000080) 0]= -2926KNm

M3= ρ4Ψ- ρ3 [u cosφi-(v+Ψx3) sin φi]= = 222765700008- 845284 [000557 1-(000208+00008(-12) 0]= -2926KNmh)Verificarea calculelor Se va face analiza echilibrului static al radierului sub actiunea fortelor NVH si al reactiunilordin sectiunea de capat a pilotilor Ni Hi Mi scriind cele trei ecuatii de echilibru static

-Proiectia pe verticala

N-sumi=1

3

iquestiquest Ni cosφi ndashTi sin φi)=0

4916-(23956 1+163911+8826)=- 013

-Proiectia pe orizontala

H-sumi=1

3

iquestiquest Ni sin φi +Ti cosφi)=0

6723-(22441+22441+2244)=- 009

-Ecuatia de moment fata de centrul talpii radierului

M-sumi=1

3

iquestiquest Ni cosφi ndashTi sin φi) xi -sumi=1

3

M i=0

96125 - (23956112)-(1639110)-[(8826 1(-12)]-( -2926)-(-2926)-(-2926) = 234 Erorile de calcul se regasesc in valori acceptabile deci se pot considera corecte 4Calculul eforturilor sectionale (M Tdeplasari)si variatia acestora cu adancimea pe intreaga fisa a pilotului luand in considerare conlucrarea acestuia cu terenul(Winkler)considerand coeficientul de pat constant pe toata fisa pilotului

Pentru calcul s-a folosit exemplul VI16 dinGeotehnica si fundatii lsquorsquo dringPRaileanu pag313

41Expresiile eforturilor sectionale presiunii si ale deformatiilor pilotului Ecuatia fibrei medii deformate a coloanei este

d4 ydz4 + α4zy(z) =0

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 19

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

in care α =5radic mbc

EI=0575 (conform punctului 3)

Solutia ecuatiei diferentiale este de forma

Y(z)=Y0A1(z)+φ0

α B1(z) +

M 0

α2 EI C1(z)+

Q

α2 EI D1(z)

iar rotirea eforturile sectionale si presiunea orizontala intr-o sectiune oarecare

zi =αzi apilotului se determina cu relatiile

φ(z )

α = Y0A2(z)+

φ0

α B2(z) +

M 0

α2 EI C2(z)+

Q0

α2 EI D2(z)

M (z)α 2 EI

= Y0A3(z)+φ0

α B3(z) +

M 0

α2 EI C3(z)+

Q0

α2 EI D3(z)

Q(z )α2 EI

= Y0A4(z)+φ0

α B4(z) +

M 0

α2 EI C4(z)+

Q0

α2 EI D4(z)

P(z)= mz Y(z) Pentru determinarea diagramelor de presiuni momente si forte taietoare cu relatiile precedente sunt necsari parametrii initiali ai coloanei φ0(rotirea sectiunii de la nivelul terenului) si y0

(deplasarea peorizontala a sectiunii de la nivelul terenului)sub actiunea eforturilor M0 Q0 Vom folosi a doua ipoteza de calcul considerand rigiditatea pilotului mult mai mare decat cea a pamantului astfel icat capatul sau inferior poate fi considerat liber M(z=αh)= 0 T(z=αh)= 0

Y0=M 0

α2 EI [ B4 C3minusB3C4

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

+Q0

α3 EI [ B4 D3minusB3 D4

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

φ0=M 0

α2 EI [ A4 C4minusA4C3

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

+Q0

α3 EI [ A3 D4minusA4 D3

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

2)Calculul parametrilor initiali (Y0φ0)Deplasarile capatului superior alcoloaneisunt date de relatiile

Y0=Q0 δ 10+(M 0+Q0 h0)δ 3

0

φ0=-Q0 δ 30+(M 0+Q0 h0)δ 2

0

unde h0 reprezinta inaltimea libera a pilotului deasupra terenului (h0=0)

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 20

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

δ 10=δQQ-deplasarea (Y0)pe directia solicitarii Q0 pentru Q0=2 si M0=0

δ 20=δMM -deplasarea (φ0)pe directia solicitarii M pentru M0=2 si Q0=0

δ 30=δMQ=δQM -deplasarea (φ0Y0)pe directia solicitarii M0Q0 cand M0Q0 =1 si

Q0 M0=0

Considerand pilotulconform ipotezei 2 deplasarile δ 10δ 3

0 seobtin cu relatiile de mai susin care

se introduc valorile corespunzatoare ale solicitarilor M0 si Q0 Astfel

δ 10δQQ =iquestiquest

α=0575 z=αh= 0575 17 = 9775

Kh =000847

δ 10δQQ=iquestiquest

δ 10δQQ=[ [minus211210524+2593165275 ]+000847[304345368minus62705 (minus32216 )]

[ 24977 62705minus49085 11949 ]+000847 [179562705minus49085 (minus17218 )] ]

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 21

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Coeficientul de pat este o caracteristica de deformabilitate a resoartelor supuse la presiuni in directie orizontaladiagrama care leaga presiunea p si sageata y are o panta care depinde de pozitia resortului si care este durect proportionala cu z

Se calculeaza coeficientul de pat Kh cu relatia

Kh=Kz K = coeficient de proportionalitate in functie de natura pamantului si elementul de fundare z = adancimea de la talpa radierului pana la adancimea pentru care determina coef de pat Coeficientu de proportionalitate se determina pentru stratele depamant aflate pana la adancimea lk lk =35d1+15 lk =35 04+15 =29m Pentru ca pe lungimea lk avem doua straturi se va calcula un coeficient de proportionalitate echivalent cu formula

K=K I l I (2 lkminusl I )+K II iquestiquest

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 22

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

K=4800 25 (2 29minus25 )+5720iquestiquest =48175 KNm4

Calculam α ndash(caracteristica de interactiune element ndashteren)

α = 5radic K bc

Eb I

Eb =modulul de elasticitate albetonului armat din corpul elementului(KNm2)I =momentulde inertie al sectiunii transversale a elementului (m4)bc =latimea de calcul a elementului

bc =15 d+ 05m= 1504 +05= 11m

I= π D4

64 =π 044

64 =0001256 m4

Eb =27000000KNm2

Se calculeaza adancimea redusa si fisa redusa cu relatiile z= αz ī= αl

In functie de raportul 10 K bc

Eb I se va scoate din tabel valoarea lui α

10 K bc

Eb I =

10 48175 1127000000 0001256

= 15626 m-5 =gtα =0109 m-1

ī= 010917 = 1853 mSageata Δ si rotirea θ ale capului elementului la nivelul talpii radierului se determina cu relatiile

Δ =yo +θolo+H lo

3

3 Eb I +

M lo2

2 Eb I =

= 295+025605+2244 053

327000000 0001256 + 2926 052

227000000 0001256

=3075

θ =θo+H lo

2

2 Eb I +

M lo

Eb I =

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 23

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

= 0256+2244 052

227000000 0001256 -

2926 0527000000 0001256 =0256

H si M = forta orizontale si momentul la nivelul talpii radierului lo =lungimea libera aelementului (distanta dintre talpa radierului si suprafata terenului)

yo si θo =sageata si rotirea la nivelul suprafetei terenului

yo si θo se calculeaza cu relatiile

yo =HoδHH + MoδHM = 2241 01175+3204 001=295

θo =HoδMH + MoδMM =2241 001+3204 0001=0256

Ho si Mo valori de calcul ale fortei transversale si a momentului la suprafata terenului Ho=2241 KN Mo= 3204 KNm M =2926 KNm H=2244 KN

ī= 1853 m

=gtAo= 5162

=gtBo= 4128

=gtCo= 39

δHH = 1

α3 Eb I Ao =

1

0109327000000 0001256 5162=0117

δMH = δHM iquest1

α2 Eb I Bo=

1

0109227000000 0001256 4128=001

δMM = 1

α Eb I Co= 1

0109 270000000001256 397=0001

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 24

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 25

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 26

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

5Armarea pilotului si a radierului

Se face conform SR EN 1992 pentru sectiunea pilotului si eforturile care actioneaza pe pilot(compresiune centrica compresiune excentrica)Armarea se face cu carcase de armatura formate din bare longitudinale si armatura transversala dinetrieri sau freta Cu inele de rigidizare si distantieri

Sectiune circulara cu armatura longitudinala uniform distribuita pe contur solicitat la compresiune excentrica

Pentru pilotul S3 cel mai solicitat consideram valoarea efortului de calcul

Nc= 26125KN Mc=2926KNm(valoare la incastrarea in radier)

Ra= 300Nmm2 (PC52) Rc= 08125=10 Nmm2 (C1620)

Ac=π(D2

)2 = 01256m2

1 a=50mm

2 n=N ed

Ac R c =

261250

314 4002

4105

= 0198

3 Da sectiunea se afla intr-o zona plastica potentiala la solicitari seismice4 nb=055 pentru PC525 nltnb 0198lt 055

9 ea =D30

= 40030

=133 Se alege valoarea minima 20 mm

10 Mc=M+Nea =2926106 +2612510320=34485106

11 m=

M c

π D3

4 Rc

= 34485106

π 4003

410

= 00686 aD

= 50

400 = 0125

12Din tabelul 10Bpentru aD

= 0100 pentru n=0198 si m=00680 =gtα =001

13Aa total= α π D2

4

Rc

Ra = 001 π 4002

4

10300

= 4188mm2

Se va alege armarea din procentul minim Pmin =05

Aa=0005π 4002

4 = 628 mm2 Alegem 6 bare φ 16

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 27

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Aa ef = 1206 mm2

6 Calculul tasarilor

Metoda fundatiei echivalente care asimileaza grupul de piloti cu o fundatie care urmaresteconturul exterior al pilotilor si este situata la adacircncimea de rezemare a pilotilor icircn stratul bun de fundare(baza acestora) Pentru piloti verticali dimensiunile fundatiei echivalente se pot stabili astfel

L= L + 2 ro B= B + 2 ro

unde LB = dimensiunile fundatiei echivalente L B =dimensiunile conturului exterior al grupului de piloti r0 = raza de influenta a pilotului Calculul tasarii se face prin metoda icircnsumarii pe straturi elementare Presiunea medie pe talpa fundatiei echivalente este data de relatia

Pnet = Pef - Pgz Pef= V

L B Pgz = γd1h

unde V- este icircncarcarea totala verticala la talpa fundatiei echivalente calculata conform SR EN 1990 siSR EN 1991

L= 28 m B=28 m ro= 063 m

Lrsquo= 28 +2063= 412m Brsquo= 28 +2063= 412m

V= N+ Grd + Gpd +sumi=1

4

GPam stri

Grd greutatea radierului Gpdgreutatea pilotilor

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 28

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

GPamd strigreutatea pamantului aferenta fundatiei echivalente din stratul i Greutatea care actioneaza asupra fundatiei N= Fz=13217 KN Calculul greutatii radierului Grd=35350525= 153125KN Calculul greutatii unui pilot Gpd=01256 17 25= 5338 KN Calculul greutatii pamantului pana la adancimea de rezemare a bazei pilotului

sumi=1

4

GPam stri =GPamd str1+ GPamd str1+ GPamd str1+ GPamd str1

GPamd str1= VPamstr1 120574 Pamstr1

VPamstr1= Vstr1- Vrad- VPilotistr1

Vstr1=412 412 3=5092m3

Vrad=353505=6125 m3

VPilotistr1= Apilot(hstr 1 ndashhrad)npiloti= =01256(3 -05) 9=2826m3

VPamstr1= 5092- 6125 - 2826=41969m3

GPamd str1= 41969 18=755442KN

GPamd str2= VPamstr2 120574 Pamstr2

VPamstr2= Vstr2- VPilotistr2

Vstr2=412 412 5=84872m3

VPilotistr2= Apilothstr 2 npiloti= =0125659=5652m3

VPamstr2= 84872- 5652=7922m3

GPamd str2= 7922 155=122791KN

GPamd str3= VPamstr3 120574 Pamstr3

VPamstr3= Vstr3- VPilotistr3

Vstr3=412 412 15=2646m3

VPilotistr3= Apilothstr 3 npiloti= =01256159=16956m3

VPamstr2= 2646- 16956=247644m3

GPamd str3= 247644 187=46309KN

GPamd str4= VPamstr4 120574 Pamstr4

VPamstr4= Vstr4- VPilotistr4

Vstr4=412 412 8=13579m3

VPilotistr4= Apilothstr 4 npiloti= =0125689=90432m3

VPamstr4= 13579- 90432=12675m3

GPamd str4= 12675 195=247156KN

sumi=1

4

GPam stri =755442+ 122791+ 46309+ 247156 = 4918 KN

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 29

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Calculul incarcarii verticale totale

V= N+ Grd + Gpd +sumi=1

4

GPam stri = 13217+153125+ 5338 +4918=64462KN

Presiunea medie pe talpa fundatiei echivalente este data de relatia

Pef= V

L B =

644621764

= 36543 KNm2

γd1= media ponderată a greutăţilor volumice ale straturilor străbătute de pilot γd1= (183+1555+18715+1958)175=1803 KNm3

Pgz = 1803175=315525 Pnet = Pef - Pgz = 36543- 315525=499KNm2

Limitarea zonei de influenta a fundatiei pe piloti se face pacircna la adacircncimea la care este satisfacuta relatia σzi le 01 σgzi

unde σzi =efortul unitar mediu pe stratul elementar i dat de fundatia echivalenta σgzi =valoarea presiunii geologice de la cota terenului natural la adacircncimea la care secalculeaza valoarea zi Efortul unitar la adacircncimea z fata de talpa fundatiei echivalente se calculeaza cu relatia

σz= αoPn

αo=f(zBLB) din tabelul alaturat

Nr strat

Grosimea hi (m)

Sarcina geologicagz

(KNm2)

Pres suplimentara z

(m)B

(m)zB

z+hf (m)

p(KNm3) z z med

1 06 181 195 35295 35081 25554 06 42 0142857 0962 06 187 195 36465 35081 35081 12 42 0285714 096

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 30

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

3 06 193 195 37635 29234 32158 18 42 0428571 084 06 199 195 38805 22291 25763 24 42 0571429 0615 06 205 195 39975 16444 19368 3 42 0714286 0456 06 211 195 41145 16444 16444 36 42 0857143 0457 06 217 195 42315 12425 14434 42 42 1 0348 06 223 195 43485 9501 9501 48 42 1142857 0269 06 229 195 44655 9501 9501 54 42 1285714 026

10 06 235 195 45825 7309 9501 6 42 1428571 0211 06 241 195 46995 5847 7309 66 42 1571429 01612 06 247 195 48165 5847 5847 72 42 1714286 01613 06 253 195 49335 4020 5847 78 42 1857143 01114 06 259 195 50505 4020 4020 84 42 2 011

Tasarea absoluta probabila se calculeaza cu relatia

s=103 β sumi=1

n σ zimed hi

Esi

[mm]

β= coeficient de corectie egal cu 08 σzi

med =efortul vertical mediu in stratul elementar i

σzimed =

σ ziiquest +σ zi

inf

2 [KPa]

hi= grosimea stratului elementar i Ei =modulul de deformatie liniara al stratului elementar i [KPa] n=numarul de straturi elementare in limita zonei active

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 31

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Tehnologia de executie

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 32

Nr strat

Grosime strat

z med (Kpa) Ei(Kpa) i Si(mm)

1 06 25554 20000 08 00076662 06 35081 20000 08 00105243 06 32158 20000 08 00096474 06 25763 20000 08 00077295 06 19368 20000 08 0005816 06 16444 20000 08 00049337 06 14434 20000 08 0004338 06 9501 20000 08 0002859 06 9501 20000 08 000285

10 06 9501 20000 08 00028511 06 7309 20000 08 000219312 06 5847 20000 08 000175413 06 5847 20000 08 000175414 06 4020 20000 08 0001206

Σ= 0066098

s=103 08Σ= 528mm

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 33

Page 3: Tema 1 Fundatii Master 2

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Sa se dimensioneze sistemul de fundare indirecta a unei fundatii izolate cu dimensiunile in plan 350x350m si care este actionata de urmatoarele incarcari

Gruparea fundamentala Gruparea speciala Fx=2017 KN Fx=697 KN Fy=2867 KN Fy=1827 KN Fz=13217 KN Fz=7477 KN Mx=2167 KNm Mx=1517 KNm My= -717 KNm My= -3167 KNm

Predimensionarea fundaţiei pe piloţi

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 3

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Predimensionarea fundaţiei pe piloţi porneste de la evaluarea capacităţii portante a unui pilotMetoda empirică sau metoda prescriptivă are la bază recomandările NP 123 (STAS 2561) sieste o metodă bazată pe valori tabelare ale rezistenţei pămantului stabilite pe baza experienţelor in domeniu si prin incercări experimentale

11 Valoarea de calcul a capacităţii portante a pilotului la compresiune este dată de relaţia

Rcd = Rb k

γ b

+R s k

γ s

unde γb = coeficient parţial de siguranţă pentru rezistenţa pe bază a pilotului conform SR EN 1997-1 anexa A γs = coeficient parţial de siguranţă pentru rezistenţa pe suprafaţa laterală a pilotului conformSR EN 1997-1 anexa A

Valoarea caracteristică a rezistenţei la frecare pe suprafaţa laterală a pilotului este dată de relaţia Rsk =UΣqsikli unde U - perimetrul secţiunii transversale a pilotului li - lungimea pilotului in contact cu stratul i qsk - valoarea caracteristică a rezistenţei de frecare laterală a sratului iStabilirea valorii caracteristice pentru rezistenţa la frecare pe suprafaţa laterală se face pe bazavalorilor date in tabelul de mai jos

Obsevatii

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 4

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

1 Valorile qsk se adoptă pentru adancimile medii corespunzatoare distanţei de la mijlocul stratului i pană la suprafaţa terenului ţinand cu condiţia ca pilotul să se afle in teren stabil care nu estesusceptibil de afuiere sau alunecare2 In cazul unor straturi cu grosimi mai mari de 2m determinarea valorilor se face prin impărţirea instraturi elemntare cu grosimea maximă de 2 m3 Pentru valori intemiediare ale adancimilor sau consistenţei pămantului valorile qsk se obţin prininterpolare lineară

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 5

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Calcul tabelar al valorii caracteristice a rezistenţei la frecare pe suprafaţa laterală a pilotului la diferite adancimi de fundare

stratul ihi

(m)qsk

(KNm2)li

(m)li xqsk

1 075 -23 15 -3452 275 -305 15 -45753 375 -49875 15 -7481254 525 -57 15 -8555 7 -60 2 -1206 875 629167 15 943757 105 657000 2 13148 125 685 2 1379 145 713 2 1426

10 165 724 2 1448125 Σ 289625

Rsk 363769

Rsk=36377 KN

Valoarea caracteristică a rezistenţei la baza pilotului este dată de relaţia

Rbk= Asdotqbk Unde A - aria pilotului la bază qbk - valoarea caracteristică a presiunii acceptate la baza pilotului

- pentru piloţi de dislocuire executaţi pe loc care reazemă cu vacircrful pe pămacircnturi coezive cu relaţia qbk=Nccud+ γd1D Unde Nc =factor de capacitate portantă = 9 _ cud =valoarea de calcul a coeziunii determinată in condiţii nedrenate γd1= media ponderată a greutăţilor volumice ale straturilor străbătute de pilot D =fisa a pilotului măsurată de la nivelul terenului natural sau nivelul fundului albiei(ţinandcont de adancimea de afuiere) la baza pilotului

Nc = 9

cud= 40 KNm2

γd1= (183+1555+18715+1958)175=1803 KNm3

D = 17m

qbk=940+ 180317=66651 KNm2

Rbk= 01256 66651 =8371 KN

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 6

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Valoarea de calcul a capacităţii portante a pilotului la compresiune este dată de relaţia

Rcd = Rb k

γb 2

+R s k

γs 2

unde γb = coeficient parţial de siguranţă pentru rezistenţa pe bază a pilotului conform SR EN 1997-1 anexa A γb=16 γs = coeficient parţial de siguranţă pentru rezistenţa pe suprafaţa laterală a pilotului conformSR EN 1997-1 anexa A γs = 13

Rcd = 837116

+ 3637713 = 33214 KN

Valoarea de calcul a capacităţii portante a pilotului din grup este dată de relaţia

Rcg=mu Rcd

UndeR c d = valoarea de calcul a capacităţii portante a unui pilot izolat mu= coeficient de utilizare considerat astfel mu= 1 -piloţi purtători pe varf -piloţi flotanţi de indesare executați integral in pămanturi necoezive mu= f(rro) r -distanţa minimă intre 2 piloţi r0 -raza de influenţă a pilotului izolat la baza acestuia

r0 =Σ lisdot tanε i (εi unghi fecare beton-pamant ) Undel i grosimea stratului stratului i prin care trece prin care trece pilotul

r=08m li =2m tagεi=0105(argila prafoasa) r0=(15+6)0105=063 =gt

rro=126=gt mu= 085

Rcg=085 Rcd=33214085 =28232KN

12Rezistenţa la tracţiune a pilotului

Condiţiile generale de verificare sunt date la 7631 din SR EN 1997-12006 Relaţia generală de verificare este

Ftd le Rtd

unde Ftd =valoarea de calcul a tracţiunii exercitată asupra unui pilot corespunzătoare stării limită ultime

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 7

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Rtd =valoarea de calcul a lui Rt

Rezistenţa la tracţiune de calcul se calculează [713 SR EN 1997-12006] cu

Rtd = Rtk γst

unde Rtd =valoarea de calcul a lui Rt

Rtk= valoarea caracteristică a lui Rc

γst =coeficient parţial pentru rezistenţa la tracţiune a unui pilot dat in tab A6(RO) A7(RO) si A8(RO) din SR EN 1997-1NB2007 Rtk= 11Nmm2 (clasa C1620)

γst =125 (pentru piloti forati la rezistenta la tractiune pe suprafata laterala)

Rtd = 11 125 =088 Nmm2

Rezistenţa ultimă la tracţiune pentru piloţii executaţi pe loc se determină cu

Rtd=Usum qs ki ∙li

γ m∙γ s2

UΣqsikli =Rsk =36377 KN

120574m=24

120574s2=19

Rtd=3637724∙ 19 = 7977 KN

Rezistenţa caracteristică la icircncărcare transversală a piloţilor verticali icircn radiere joase sedetermină cu

Rtrk =2 M cap

l o ( in cazul pilotului considerat icircncastrat icircn radier)

l0=lungimea convenţională de icircncastrare Mcap=momentul icircncovoietor capabil al secţiunii pilotului determinat conformreglementărilor tehnice specifice privind calculul elementelor de beton armat l0= 2d=08m (pămacircnturi coezive cu IC = 076 divide 100) Pentru aflarea momentului capabil vom folosi schema de calcul pentru sectiuni circulare cu armatura uniform distribuita pe contur din Indrumator beton armat-ProfTudor postelnicurdquo Se cunosc D= 400mm Rc= 085125=10625 Nmm2(beton clasa-C1620 pilot turnat vertical) Ra= 300 Nmm2 (otel PC52) N =14685 KN= 146855 N Aa= 2036 mm2 ( 8 bare Φ 18 )

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 8

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

1Se calculeaza a

a =30+ 182

=39 mm

2Se calculeaza n

n = N

π D2

4 Rc

n = 146855

π 4002

410625

= 011

3Sectiunea se afla sub influenta unor actiuni seismice4 nb =055 (PC 52)5 n lt nb

7n=011lt 055 9Se calculeaza α

α =

Aatotal

π D2

4 Rc

Ra

Rc si

aD

α =

2036

π 4002

410625

300

10625=iquest 043 si

39400= 00975

10 Din tabelul 10C din cartea citata mai susse intra cu valoarea raportului aD

=00975 Astfel

pentru n=011 si α = 043 se gaseste m =0173 11Se calculeaza Mc

Mc=mπ D3

4 Rc

Mc=0173π 4003

4 10625 = 9239 106 Nmm

12 Se calculeaza ea

ea = D30

=40030

= 1333mm

consideram ea =20mm 13 Calculam Mcap Mcap= Mc - Nea

Mcap= 9239 106 - 146855 20 =921 KNm

Rtrk =2921

08 = 23025 KN

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 9

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Rtrd =R tr k

γ tr

120574tr=2

Rtrd =23025

2 =115125 KN

2 Determinarea numarului de piloti din grupul de piloti astfel incat fortele maxime preluate de un pilot din grupul de piloti sa nu depaseasca capacitatile portante Numărul de piloţi din conditia de rezistenta

n =V dp

Rcd =

1321722203 = 595

Greutatea pilotului

Gpd=01256 17 25= 5338 KN

n = 9 (nr de piloti)

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 10

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

xiyi = distantele de la punctele de calcul pentru fiecare pilot in parte pana la punctul de reducere a tuturor fortelor si momentelor = centrul radierului

1)Gruparea fundamentala

S1d = V d

9 + Gpd -

M xf ed y1

sum y i2 +

M yf ed x1

sum x i2

S1d = 1474825

9 + 5338 -

28837512

6(12)2 +291512

6(12)2 = 18125 KN

S2d = V d

9 + Gpd +

M yf ed x2

sum x i2 =iquest22125 KN

S3d = V d

9 + Gpd+

M xf ed y3

sum y i2 +

M yf ed x3

sum x i2 =26125 KN

S4d =V d

9 + Gpd -

M xf ed y 4

sum y i2 = 17725KN

S5d = V d

9 + Gpd = 21725KN

S6d =V d

9 + Gpd +

M xf ed y6

sum y i2 =25725 KN

S7d = V d

9 + Gpd -

M xf ed y7

sum y i2 -

M yf ed x7

sum x i2 = 17325 KN

S8d = V d

9 + Gpd -

M y x8

sum x i2 =21325 KN

S9d = V d

9 + Gpd +

M xf ed y9

sum y i2 -

M yf ed x9

sum x i2 = 25325 KN

2)Gruparea speciala

S1d = V d

9 + Gpd -

M xf ed y1

sum y i2 +

M yf ed x1

sum x i2

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 11

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

S1d = 900825

9 + 5338 -

2430512

6(12)2 +2818512

6(12)2 = 15887 KN

S2d = V d

9 + Gpd +

M yf ed x2

sum x i2 =iquest19263 KN

S3d = V d

9 + Gpd+

M xf ed y3

sum y i2 +

M yf ed x3

sum x i2 =22639 KN

S4d =V d

9 + Gpd -

M xf ed y 4

sum y i2 = 11971KN

S5d = V d

9 + Gpd = 15347KN

S6d =V d

9 + Gpd +

M xf ed y6

sum y i2 =18723 KN

S7d = V d

9 + Gpd -

M xf ed y7

sum y i2 -

M yf ed x7

sum x i2 = 8084KN

S8d = V d

9 + Gpd -

M y x8

sum x i2 =11431 KN

S9d = V d

9 + Gpd +

M xf ed y9

sum y i2 -

M yf ed x9

sum x i2 = 14807 KN

Valoarea cea mai mare a lui Sid este de 26125 KNsolicitare calculata pentru pilotul S3 cu valorile din gruparea fundamentala verificandu-se conditia

Sid maxle Rcd

26125KNle 28232KN

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 12

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

3Determinarea eforturilor sectionale pe capul pilotilor la incastrarea in radierPentru calcul s-a folosit exemplul VI15 dinGeotehnica si fundatii lsquorsquo dringPRaileanu pag305 Vd = Pk + Gpadk

Gpadk =HrLr Br120574b

Mxfed =Mx + HrFy

Myfed =My + HrFx

Vd =valoarea de calcul a incarcarii verticale la baza radieruluiPk =valoarea caracteristica a incarcarii verticale care actioneaza asupra fundatieiGpadk =greutatea radieruluiHr =grosimea radierului Lr =lungimea radieruluiBr = latimea radierului120574b =greutate specifica betonMxfed moment de calcul la baza radierului

Gruparea fundamentala Gruparea speciala

Fx=2017 KN Fx=697 KN Fy=2867 KN Fy=1827 KN Fz=13217 KN Fz=7477 KN Mx=2167 KNm Mx=1517 KNm My= -717 KNm My= -3167 KNm

Vd = 13217+ 153125=1474825 KN Vd = 7477+ 153125=900825 KN Gpadk =0535 3525 =153125KN Gpadk =0535 3525 =153125KN Mxfed =2167 + 052867=288375KNm Mxfed =1517 + 051827=24305KNm Myfed = -717 + 052017=2915 KNm Myfed = -3167 + 05697=-28185 KNm Hy=2867 KN Hy=1827 KNConsideram valorile maxime

N=1474825 KN M= 288375KNm

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 13

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

H=2017KNa)-Caracteristici geometrice si mecanice d=40cm

A=π d2

4 =01256 m2

I=π d4

64 = 0001256 m4

E= 21107

EI = 000263 107 b)-Stabilirea latimii de calcul a pilotului bc=k1k2k3d k1=090 (sectiune circulara)

k2= 1+ 1

04 =35

k3=β+ 1minusβ06

lc

hc

β=05(trei randuri de piloti) hc=3(d+1)=3(04+1)=42 lc=12-04=08

k3=05+ 1minus05

06

0842

=0658

bc=0935065804=083m

c)Calculul deplasarilor δij ale capatului pilotului la actiuni unitare

δQQ= δ10 =

1

α3 EI

A01+K h B01

C01+Kh D 01

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 14

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

δMM= δ20 =

1αEI

C02+Kh D 02

C01+Kh D 01

δQM= δ30 =

1

α2 EI

A02+K h B02

C01+Kh D 01

Coeficientii A01 D02 sunt in functie de fisa redusa ž =α h

α = 5radic m083EI

m= 2000KNm4

α = 5radic 2000 083000263107 = 0575

z =0575 17 = 9775

A01=2382 B01=2324 C01=979678 D01=956662A02=158843 B02=154967 C02=1713280 D02=1672280

Coeficientul Kh =mbh I b

α E I

mb= 6000KNm4

Ib=I=0001256 m4

Kh =6000 17 0001256

0575 000263107 = 000847

Avand α si Kh se pot calcula deplasarile δi0 de la nivelul terenului

α3EI =05753000263 107 = 499987αEI =0575000263 107 = 151225α2EI =05752000263 107 = 869543

δ10 =

1499987 2382+000847 2324

979678+000847 956662 = 0000491

δ20 =

1151225 1713280+000847 1672280

979678+000847 956662 =0000116

δ30 =

1869543 158843+000847 154967

979678+000847 956662 = 0000186

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 15

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

d)Calculul reactiunilor ce apar la capatul superior al pilotului la deplasari unitare

ρ1=

1h+h0

E Apilot

+K p

mbh Abaza

= 1

17+0

21 107 01256+

0086000 17 01256

=7880351

Kp=d5 =

045 =008

ρ2= δ 2

δ1 δ 2minusδ32 = 0000116

00004910000116minus00001862 = 524243

ρ3= δ 3

δ1 δ 2minusδ32 = 0000186

00004910000116minus00001862 = 845284

ρ4= δ1

δ1 δ 2minusδ32 = 0000491

00004910000116minus00001862 = 2227657

e)Calculul reactiunilor ce apar in sectiunea de capat a pilotilor la deplasari unitare ale radierului se considera u=v=Ψ=1

r11=sumi=1

n

iquestiquestρ1sin2φi + ρ2cos2φi)

r22=sumi=1

n

iquestiquestρ1 cos 2φi + ρ2 sin 2φi)

r33=sumi=1

n

iquestiquestρ1xi2 cos 2φi + ρ2 xi

2 sin 2φi+2 ρ3 xi sin φi)+n ρ4

r12=sumi=1

n

iquestiquestρ1 - ρ2) sinφi cosφi

r13=sumi=1

n

iquestiquestρ1 - ρ2) xi sinφi cosφi- ρ3cosφi

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 16

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

r23=sumi=1

n

iquestiquestρ1 cos2φi + ρ2 sin 2φi) xi +ρ3sinφi

Toti pilotii sunt piloti verticali cu aceleasi dimensiuni si aceleasi rigiditatiNoi calculam reactiunile pentru pilotul S3 fiind cel mai solicitatx3 =12 x6 =0

sin φi=0 cosφi=1 sin 2φi=0 cos2φi=1 ρ1=7880351ρ2=524243ρ3=845284ρ4=2227657 r11 =(78803510 +5242431)+ (78803510 +5242431)+ (78803510 +5242431)= = 1572729

r22 =(7880351 1 + 524243 0)+ (7880351 1 + 524243 0)+ + (7880351 1 + 524243 0)= 23641053

r33 =[(7880351122 1 +524243 122 0+2 845284 12 0)+32265174]+ +[(7880351122 1 +524243 122 0 -2 845284 12 0)+ 32265174]+ +[(788035102 1 +524243 02 0+2 845284 0 0)+ 32265174]= 43081976

r12=[7880351-524243] 1 0 =0 29490933

r13=(78803511- 524243) 12 0 1- 8452841 + +(78803511- 524243)(-12) 0 1- 8452841)+ +(78803511- 524243) 0 0 1- 8452841)= -2535852

r23=(7880351 1+ 5242430) 12 +8452840 + +(7880351 1+ 5242430)(- 12) +8452840+ +(7880351 1+ 5242430) 0 +8452840 =0 r11 =1572729 r22 =23641053 r33 =29490933 r12=0 r13=-2535852 r23=0

f)Calculul deplasarilor radierului

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 17

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Deplasarile radierului dupa cele trei directii uvΨ rezulta ca solutii ale urmatorului sistemPentru un rand de piloti N=14748253 KN M= 2883753KNm H=20173 KN

r11 u+r12 v+r13Ψ =Hr21u+r22v+r 23Ψ=Nr31u+r32 v+r33Ψ =M

lt=gt

lt=iquest 1572729u+0 vminus2535852 Ψ=67230u+23641053 v+0 Ψ=4916

minus2535852u+0 v+29490933 Ψ=96125

u= 000557m v=000208m Ψ=00008rad

g)Calculul eforturilor sectionale din coloane la nivelul inferior alradierului

N1= ρ1[u sin φ1+(v+Ψx1) cosφ1]= = 7880351 [000557 0+(000208+0000812)1]=23956KN

N2= ρ1[u sin φ2+(v+Ψx2) cosφ2]= = 7880351 [000557 0+(000208+000080)1]=16391 KN

N3= ρ1[u sin φ3+(v+Ψx3) cosφ3]= = 7880351 [000557 0+(000208+00008(-12)1)]=8826 KN

T1= ρ2[u cosφ1-(v+Ψx1) sin φ1]- ρ3 Ψ = =524243 [000557 1-(000208+0000812) 0]- 845284 00008=2244KN

T2= ρ2[u cosφ2-(v+Ψx2) sin φ2]- ρ3 Ψ = =524243 [000557 1-(000208+000080) 0]- 845284 00008=2244KN

T3= ρ2[u cosφ3-(v+Ψx3) sin φ3]- ρ3 Ψ = =524243 [000557 1-(000208+00008(-12)) 0]- 845284 00008=2244KN

M1= ρ4Ψ- ρ3 [u cosφi-(v+Ψx1) sin φi]= = 222765700008- 845284 [000557 1-(000208+0000812) 0]=-2926KNm

M2= ρ4Ψ- ρ3 [u cosφi-(v+Ψx2) sin φ3]=

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 18

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

= 222765700008- 845284 [000557 1-(000208+000080) 0]= -2926KNm

M3= ρ4Ψ- ρ3 [u cosφi-(v+Ψx3) sin φi]= = 222765700008- 845284 [000557 1-(000208+00008(-12) 0]= -2926KNmh)Verificarea calculelor Se va face analiza echilibrului static al radierului sub actiunea fortelor NVH si al reactiunilordin sectiunea de capat a pilotilor Ni Hi Mi scriind cele trei ecuatii de echilibru static

-Proiectia pe verticala

N-sumi=1

3

iquestiquest Ni cosφi ndashTi sin φi)=0

4916-(23956 1+163911+8826)=- 013

-Proiectia pe orizontala

H-sumi=1

3

iquestiquest Ni sin φi +Ti cosφi)=0

6723-(22441+22441+2244)=- 009

-Ecuatia de moment fata de centrul talpii radierului

M-sumi=1

3

iquestiquest Ni cosφi ndashTi sin φi) xi -sumi=1

3

M i=0

96125 - (23956112)-(1639110)-[(8826 1(-12)]-( -2926)-(-2926)-(-2926) = 234 Erorile de calcul se regasesc in valori acceptabile deci se pot considera corecte 4Calculul eforturilor sectionale (M Tdeplasari)si variatia acestora cu adancimea pe intreaga fisa a pilotului luand in considerare conlucrarea acestuia cu terenul(Winkler)considerand coeficientul de pat constant pe toata fisa pilotului

Pentru calcul s-a folosit exemplul VI16 dinGeotehnica si fundatii lsquorsquo dringPRaileanu pag313

41Expresiile eforturilor sectionale presiunii si ale deformatiilor pilotului Ecuatia fibrei medii deformate a coloanei este

d4 ydz4 + α4zy(z) =0

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 19

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

in care α =5radic mbc

EI=0575 (conform punctului 3)

Solutia ecuatiei diferentiale este de forma

Y(z)=Y0A1(z)+φ0

α B1(z) +

M 0

α2 EI C1(z)+

Q

α2 EI D1(z)

iar rotirea eforturile sectionale si presiunea orizontala intr-o sectiune oarecare

zi =αzi apilotului se determina cu relatiile

φ(z )

α = Y0A2(z)+

φ0

α B2(z) +

M 0

α2 EI C2(z)+

Q0

α2 EI D2(z)

M (z)α 2 EI

= Y0A3(z)+φ0

α B3(z) +

M 0

α2 EI C3(z)+

Q0

α2 EI D3(z)

Q(z )α2 EI

= Y0A4(z)+φ0

α B4(z) +

M 0

α2 EI C4(z)+

Q0

α2 EI D4(z)

P(z)= mz Y(z) Pentru determinarea diagramelor de presiuni momente si forte taietoare cu relatiile precedente sunt necsari parametrii initiali ai coloanei φ0(rotirea sectiunii de la nivelul terenului) si y0

(deplasarea peorizontala a sectiunii de la nivelul terenului)sub actiunea eforturilor M0 Q0 Vom folosi a doua ipoteza de calcul considerand rigiditatea pilotului mult mai mare decat cea a pamantului astfel icat capatul sau inferior poate fi considerat liber M(z=αh)= 0 T(z=αh)= 0

Y0=M 0

α2 EI [ B4 C3minusB3C4

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

+Q0

α3 EI [ B4 D3minusB3 D4

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

φ0=M 0

α2 EI [ A4 C4minusA4C3

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

+Q0

α3 EI [ A3 D4minusA4 D3

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

2)Calculul parametrilor initiali (Y0φ0)Deplasarile capatului superior alcoloaneisunt date de relatiile

Y0=Q0 δ 10+(M 0+Q0 h0)δ 3

0

φ0=-Q0 δ 30+(M 0+Q0 h0)δ 2

0

unde h0 reprezinta inaltimea libera a pilotului deasupra terenului (h0=0)

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 20

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

δ 10=δQQ-deplasarea (Y0)pe directia solicitarii Q0 pentru Q0=2 si M0=0

δ 20=δMM -deplasarea (φ0)pe directia solicitarii M pentru M0=2 si Q0=0

δ 30=δMQ=δQM -deplasarea (φ0Y0)pe directia solicitarii M0Q0 cand M0Q0 =1 si

Q0 M0=0

Considerand pilotulconform ipotezei 2 deplasarile δ 10δ 3

0 seobtin cu relatiile de mai susin care

se introduc valorile corespunzatoare ale solicitarilor M0 si Q0 Astfel

δ 10δQQ =iquestiquest

α=0575 z=αh= 0575 17 = 9775

Kh =000847

δ 10δQQ=iquestiquest

δ 10δQQ=[ [minus211210524+2593165275 ]+000847[304345368minus62705 (minus32216 )]

[ 24977 62705minus49085 11949 ]+000847 [179562705minus49085 (minus17218 )] ]

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 21

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Coeficientul de pat este o caracteristica de deformabilitate a resoartelor supuse la presiuni in directie orizontaladiagrama care leaga presiunea p si sageata y are o panta care depinde de pozitia resortului si care este durect proportionala cu z

Se calculeaza coeficientul de pat Kh cu relatia

Kh=Kz K = coeficient de proportionalitate in functie de natura pamantului si elementul de fundare z = adancimea de la talpa radierului pana la adancimea pentru care determina coef de pat Coeficientu de proportionalitate se determina pentru stratele depamant aflate pana la adancimea lk lk =35d1+15 lk =35 04+15 =29m Pentru ca pe lungimea lk avem doua straturi se va calcula un coeficient de proportionalitate echivalent cu formula

K=K I l I (2 lkminusl I )+K II iquestiquest

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 22

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

K=4800 25 (2 29minus25 )+5720iquestiquest =48175 KNm4

Calculam α ndash(caracteristica de interactiune element ndashteren)

α = 5radic K bc

Eb I

Eb =modulul de elasticitate albetonului armat din corpul elementului(KNm2)I =momentulde inertie al sectiunii transversale a elementului (m4)bc =latimea de calcul a elementului

bc =15 d+ 05m= 1504 +05= 11m

I= π D4

64 =π 044

64 =0001256 m4

Eb =27000000KNm2

Se calculeaza adancimea redusa si fisa redusa cu relatiile z= αz ī= αl

In functie de raportul 10 K bc

Eb I se va scoate din tabel valoarea lui α

10 K bc

Eb I =

10 48175 1127000000 0001256

= 15626 m-5 =gtα =0109 m-1

ī= 010917 = 1853 mSageata Δ si rotirea θ ale capului elementului la nivelul talpii radierului se determina cu relatiile

Δ =yo +θolo+H lo

3

3 Eb I +

M lo2

2 Eb I =

= 295+025605+2244 053

327000000 0001256 + 2926 052

227000000 0001256

=3075

θ =θo+H lo

2

2 Eb I +

M lo

Eb I =

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 23

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

= 0256+2244 052

227000000 0001256 -

2926 0527000000 0001256 =0256

H si M = forta orizontale si momentul la nivelul talpii radierului lo =lungimea libera aelementului (distanta dintre talpa radierului si suprafata terenului)

yo si θo =sageata si rotirea la nivelul suprafetei terenului

yo si θo se calculeaza cu relatiile

yo =HoδHH + MoδHM = 2241 01175+3204 001=295

θo =HoδMH + MoδMM =2241 001+3204 0001=0256

Ho si Mo valori de calcul ale fortei transversale si a momentului la suprafata terenului Ho=2241 KN Mo= 3204 KNm M =2926 KNm H=2244 KN

ī= 1853 m

=gtAo= 5162

=gtBo= 4128

=gtCo= 39

δHH = 1

α3 Eb I Ao =

1

0109327000000 0001256 5162=0117

δMH = δHM iquest1

α2 Eb I Bo=

1

0109227000000 0001256 4128=001

δMM = 1

α Eb I Co= 1

0109 270000000001256 397=0001

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 24

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 25

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 26

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

5Armarea pilotului si a radierului

Se face conform SR EN 1992 pentru sectiunea pilotului si eforturile care actioneaza pe pilot(compresiune centrica compresiune excentrica)Armarea se face cu carcase de armatura formate din bare longitudinale si armatura transversala dinetrieri sau freta Cu inele de rigidizare si distantieri

Sectiune circulara cu armatura longitudinala uniform distribuita pe contur solicitat la compresiune excentrica

Pentru pilotul S3 cel mai solicitat consideram valoarea efortului de calcul

Nc= 26125KN Mc=2926KNm(valoare la incastrarea in radier)

Ra= 300Nmm2 (PC52) Rc= 08125=10 Nmm2 (C1620)

Ac=π(D2

)2 = 01256m2

1 a=50mm

2 n=N ed

Ac R c =

261250

314 4002

4105

= 0198

3 Da sectiunea se afla intr-o zona plastica potentiala la solicitari seismice4 nb=055 pentru PC525 nltnb 0198lt 055

9 ea =D30

= 40030

=133 Se alege valoarea minima 20 mm

10 Mc=M+Nea =2926106 +2612510320=34485106

11 m=

M c

π D3

4 Rc

= 34485106

π 4003

410

= 00686 aD

= 50

400 = 0125

12Din tabelul 10Bpentru aD

= 0100 pentru n=0198 si m=00680 =gtα =001

13Aa total= α π D2

4

Rc

Ra = 001 π 4002

4

10300

= 4188mm2

Se va alege armarea din procentul minim Pmin =05

Aa=0005π 4002

4 = 628 mm2 Alegem 6 bare φ 16

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 27

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Aa ef = 1206 mm2

6 Calculul tasarilor

Metoda fundatiei echivalente care asimileaza grupul de piloti cu o fundatie care urmaresteconturul exterior al pilotilor si este situata la adacircncimea de rezemare a pilotilor icircn stratul bun de fundare(baza acestora) Pentru piloti verticali dimensiunile fundatiei echivalente se pot stabili astfel

L= L + 2 ro B= B + 2 ro

unde LB = dimensiunile fundatiei echivalente L B =dimensiunile conturului exterior al grupului de piloti r0 = raza de influenta a pilotului Calculul tasarii se face prin metoda icircnsumarii pe straturi elementare Presiunea medie pe talpa fundatiei echivalente este data de relatia

Pnet = Pef - Pgz Pef= V

L B Pgz = γd1h

unde V- este icircncarcarea totala verticala la talpa fundatiei echivalente calculata conform SR EN 1990 siSR EN 1991

L= 28 m B=28 m ro= 063 m

Lrsquo= 28 +2063= 412m Brsquo= 28 +2063= 412m

V= N+ Grd + Gpd +sumi=1

4

GPam stri

Grd greutatea radierului Gpdgreutatea pilotilor

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 28

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

GPamd strigreutatea pamantului aferenta fundatiei echivalente din stratul i Greutatea care actioneaza asupra fundatiei N= Fz=13217 KN Calculul greutatii radierului Grd=35350525= 153125KN Calculul greutatii unui pilot Gpd=01256 17 25= 5338 KN Calculul greutatii pamantului pana la adancimea de rezemare a bazei pilotului

sumi=1

4

GPam stri =GPamd str1+ GPamd str1+ GPamd str1+ GPamd str1

GPamd str1= VPamstr1 120574 Pamstr1

VPamstr1= Vstr1- Vrad- VPilotistr1

Vstr1=412 412 3=5092m3

Vrad=353505=6125 m3

VPilotistr1= Apilot(hstr 1 ndashhrad)npiloti= =01256(3 -05) 9=2826m3

VPamstr1= 5092- 6125 - 2826=41969m3

GPamd str1= 41969 18=755442KN

GPamd str2= VPamstr2 120574 Pamstr2

VPamstr2= Vstr2- VPilotistr2

Vstr2=412 412 5=84872m3

VPilotistr2= Apilothstr 2 npiloti= =0125659=5652m3

VPamstr2= 84872- 5652=7922m3

GPamd str2= 7922 155=122791KN

GPamd str3= VPamstr3 120574 Pamstr3

VPamstr3= Vstr3- VPilotistr3

Vstr3=412 412 15=2646m3

VPilotistr3= Apilothstr 3 npiloti= =01256159=16956m3

VPamstr2= 2646- 16956=247644m3

GPamd str3= 247644 187=46309KN

GPamd str4= VPamstr4 120574 Pamstr4

VPamstr4= Vstr4- VPilotistr4

Vstr4=412 412 8=13579m3

VPilotistr4= Apilothstr 4 npiloti= =0125689=90432m3

VPamstr4= 13579- 90432=12675m3

GPamd str4= 12675 195=247156KN

sumi=1

4

GPam stri =755442+ 122791+ 46309+ 247156 = 4918 KN

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 29

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Calculul incarcarii verticale totale

V= N+ Grd + Gpd +sumi=1

4

GPam stri = 13217+153125+ 5338 +4918=64462KN

Presiunea medie pe talpa fundatiei echivalente este data de relatia

Pef= V

L B =

644621764

= 36543 KNm2

γd1= media ponderată a greutăţilor volumice ale straturilor străbătute de pilot γd1= (183+1555+18715+1958)175=1803 KNm3

Pgz = 1803175=315525 Pnet = Pef - Pgz = 36543- 315525=499KNm2

Limitarea zonei de influenta a fundatiei pe piloti se face pacircna la adacircncimea la care este satisfacuta relatia σzi le 01 σgzi

unde σzi =efortul unitar mediu pe stratul elementar i dat de fundatia echivalenta σgzi =valoarea presiunii geologice de la cota terenului natural la adacircncimea la care secalculeaza valoarea zi Efortul unitar la adacircncimea z fata de talpa fundatiei echivalente se calculeaza cu relatia

σz= αoPn

αo=f(zBLB) din tabelul alaturat

Nr strat

Grosimea hi (m)

Sarcina geologicagz

(KNm2)

Pres suplimentara z

(m)B

(m)zB

z+hf (m)

p(KNm3) z z med

1 06 181 195 35295 35081 25554 06 42 0142857 0962 06 187 195 36465 35081 35081 12 42 0285714 096

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 30

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

3 06 193 195 37635 29234 32158 18 42 0428571 084 06 199 195 38805 22291 25763 24 42 0571429 0615 06 205 195 39975 16444 19368 3 42 0714286 0456 06 211 195 41145 16444 16444 36 42 0857143 0457 06 217 195 42315 12425 14434 42 42 1 0348 06 223 195 43485 9501 9501 48 42 1142857 0269 06 229 195 44655 9501 9501 54 42 1285714 026

10 06 235 195 45825 7309 9501 6 42 1428571 0211 06 241 195 46995 5847 7309 66 42 1571429 01612 06 247 195 48165 5847 5847 72 42 1714286 01613 06 253 195 49335 4020 5847 78 42 1857143 01114 06 259 195 50505 4020 4020 84 42 2 011

Tasarea absoluta probabila se calculeaza cu relatia

s=103 β sumi=1

n σ zimed hi

Esi

[mm]

β= coeficient de corectie egal cu 08 σzi

med =efortul vertical mediu in stratul elementar i

σzimed =

σ ziiquest +σ zi

inf

2 [KPa]

hi= grosimea stratului elementar i Ei =modulul de deformatie liniara al stratului elementar i [KPa] n=numarul de straturi elementare in limita zonei active

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 31

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Tehnologia de executie

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 32

Nr strat

Grosime strat

z med (Kpa) Ei(Kpa) i Si(mm)

1 06 25554 20000 08 00076662 06 35081 20000 08 00105243 06 32158 20000 08 00096474 06 25763 20000 08 00077295 06 19368 20000 08 0005816 06 16444 20000 08 00049337 06 14434 20000 08 0004338 06 9501 20000 08 0002859 06 9501 20000 08 000285

10 06 9501 20000 08 00028511 06 7309 20000 08 000219312 06 5847 20000 08 000175413 06 5847 20000 08 000175414 06 4020 20000 08 0001206

Σ= 0066098

s=103 08Σ= 528mm

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 33

Page 4: Tema 1 Fundatii Master 2

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Predimensionarea fundaţiei pe piloţi porneste de la evaluarea capacităţii portante a unui pilotMetoda empirică sau metoda prescriptivă are la bază recomandările NP 123 (STAS 2561) sieste o metodă bazată pe valori tabelare ale rezistenţei pămantului stabilite pe baza experienţelor in domeniu si prin incercări experimentale

11 Valoarea de calcul a capacităţii portante a pilotului la compresiune este dată de relaţia

Rcd = Rb k

γ b

+R s k

γ s

unde γb = coeficient parţial de siguranţă pentru rezistenţa pe bază a pilotului conform SR EN 1997-1 anexa A γs = coeficient parţial de siguranţă pentru rezistenţa pe suprafaţa laterală a pilotului conformSR EN 1997-1 anexa A

Valoarea caracteristică a rezistenţei la frecare pe suprafaţa laterală a pilotului este dată de relaţia Rsk =UΣqsikli unde U - perimetrul secţiunii transversale a pilotului li - lungimea pilotului in contact cu stratul i qsk - valoarea caracteristică a rezistenţei de frecare laterală a sratului iStabilirea valorii caracteristice pentru rezistenţa la frecare pe suprafaţa laterală se face pe bazavalorilor date in tabelul de mai jos

Obsevatii

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 4

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

1 Valorile qsk se adoptă pentru adancimile medii corespunzatoare distanţei de la mijlocul stratului i pană la suprafaţa terenului ţinand cu condiţia ca pilotul să se afle in teren stabil care nu estesusceptibil de afuiere sau alunecare2 In cazul unor straturi cu grosimi mai mari de 2m determinarea valorilor se face prin impărţirea instraturi elemntare cu grosimea maximă de 2 m3 Pentru valori intemiediare ale adancimilor sau consistenţei pămantului valorile qsk se obţin prininterpolare lineară

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 5

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Calcul tabelar al valorii caracteristice a rezistenţei la frecare pe suprafaţa laterală a pilotului la diferite adancimi de fundare

stratul ihi

(m)qsk

(KNm2)li

(m)li xqsk

1 075 -23 15 -3452 275 -305 15 -45753 375 -49875 15 -7481254 525 -57 15 -8555 7 -60 2 -1206 875 629167 15 943757 105 657000 2 13148 125 685 2 1379 145 713 2 1426

10 165 724 2 1448125 Σ 289625

Rsk 363769

Rsk=36377 KN

Valoarea caracteristică a rezistenţei la baza pilotului este dată de relaţia

Rbk= Asdotqbk Unde A - aria pilotului la bază qbk - valoarea caracteristică a presiunii acceptate la baza pilotului

- pentru piloţi de dislocuire executaţi pe loc care reazemă cu vacircrful pe pămacircnturi coezive cu relaţia qbk=Nccud+ γd1D Unde Nc =factor de capacitate portantă = 9 _ cud =valoarea de calcul a coeziunii determinată in condiţii nedrenate γd1= media ponderată a greutăţilor volumice ale straturilor străbătute de pilot D =fisa a pilotului măsurată de la nivelul terenului natural sau nivelul fundului albiei(ţinandcont de adancimea de afuiere) la baza pilotului

Nc = 9

cud= 40 KNm2

γd1= (183+1555+18715+1958)175=1803 KNm3

D = 17m

qbk=940+ 180317=66651 KNm2

Rbk= 01256 66651 =8371 KN

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 6

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Valoarea de calcul a capacităţii portante a pilotului la compresiune este dată de relaţia

Rcd = Rb k

γb 2

+R s k

γs 2

unde γb = coeficient parţial de siguranţă pentru rezistenţa pe bază a pilotului conform SR EN 1997-1 anexa A γb=16 γs = coeficient parţial de siguranţă pentru rezistenţa pe suprafaţa laterală a pilotului conformSR EN 1997-1 anexa A γs = 13

Rcd = 837116

+ 3637713 = 33214 KN

Valoarea de calcul a capacităţii portante a pilotului din grup este dată de relaţia

Rcg=mu Rcd

UndeR c d = valoarea de calcul a capacităţii portante a unui pilot izolat mu= coeficient de utilizare considerat astfel mu= 1 -piloţi purtători pe varf -piloţi flotanţi de indesare executați integral in pămanturi necoezive mu= f(rro) r -distanţa minimă intre 2 piloţi r0 -raza de influenţă a pilotului izolat la baza acestuia

r0 =Σ lisdot tanε i (εi unghi fecare beton-pamant ) Undel i grosimea stratului stratului i prin care trece prin care trece pilotul

r=08m li =2m tagεi=0105(argila prafoasa) r0=(15+6)0105=063 =gt

rro=126=gt mu= 085

Rcg=085 Rcd=33214085 =28232KN

12Rezistenţa la tracţiune a pilotului

Condiţiile generale de verificare sunt date la 7631 din SR EN 1997-12006 Relaţia generală de verificare este

Ftd le Rtd

unde Ftd =valoarea de calcul a tracţiunii exercitată asupra unui pilot corespunzătoare stării limită ultime

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 7

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Rtd =valoarea de calcul a lui Rt

Rezistenţa la tracţiune de calcul se calculează [713 SR EN 1997-12006] cu

Rtd = Rtk γst

unde Rtd =valoarea de calcul a lui Rt

Rtk= valoarea caracteristică a lui Rc

γst =coeficient parţial pentru rezistenţa la tracţiune a unui pilot dat in tab A6(RO) A7(RO) si A8(RO) din SR EN 1997-1NB2007 Rtk= 11Nmm2 (clasa C1620)

γst =125 (pentru piloti forati la rezistenta la tractiune pe suprafata laterala)

Rtd = 11 125 =088 Nmm2

Rezistenţa ultimă la tracţiune pentru piloţii executaţi pe loc se determină cu

Rtd=Usum qs ki ∙li

γ m∙γ s2

UΣqsikli =Rsk =36377 KN

120574m=24

120574s2=19

Rtd=3637724∙ 19 = 7977 KN

Rezistenţa caracteristică la icircncărcare transversală a piloţilor verticali icircn radiere joase sedetermină cu

Rtrk =2 M cap

l o ( in cazul pilotului considerat icircncastrat icircn radier)

l0=lungimea convenţională de icircncastrare Mcap=momentul icircncovoietor capabil al secţiunii pilotului determinat conformreglementărilor tehnice specifice privind calculul elementelor de beton armat l0= 2d=08m (pămacircnturi coezive cu IC = 076 divide 100) Pentru aflarea momentului capabil vom folosi schema de calcul pentru sectiuni circulare cu armatura uniform distribuita pe contur din Indrumator beton armat-ProfTudor postelnicurdquo Se cunosc D= 400mm Rc= 085125=10625 Nmm2(beton clasa-C1620 pilot turnat vertical) Ra= 300 Nmm2 (otel PC52) N =14685 KN= 146855 N Aa= 2036 mm2 ( 8 bare Φ 18 )

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 8

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

1Se calculeaza a

a =30+ 182

=39 mm

2Se calculeaza n

n = N

π D2

4 Rc

n = 146855

π 4002

410625

= 011

3Sectiunea se afla sub influenta unor actiuni seismice4 nb =055 (PC 52)5 n lt nb

7n=011lt 055 9Se calculeaza α

α =

Aatotal

π D2

4 Rc

Ra

Rc si

aD

α =

2036

π 4002

410625

300

10625=iquest 043 si

39400= 00975

10 Din tabelul 10C din cartea citata mai susse intra cu valoarea raportului aD

=00975 Astfel

pentru n=011 si α = 043 se gaseste m =0173 11Se calculeaza Mc

Mc=mπ D3

4 Rc

Mc=0173π 4003

4 10625 = 9239 106 Nmm

12 Se calculeaza ea

ea = D30

=40030

= 1333mm

consideram ea =20mm 13 Calculam Mcap Mcap= Mc - Nea

Mcap= 9239 106 - 146855 20 =921 KNm

Rtrk =2921

08 = 23025 KN

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 9

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Rtrd =R tr k

γ tr

120574tr=2

Rtrd =23025

2 =115125 KN

2 Determinarea numarului de piloti din grupul de piloti astfel incat fortele maxime preluate de un pilot din grupul de piloti sa nu depaseasca capacitatile portante Numărul de piloţi din conditia de rezistenta

n =V dp

Rcd =

1321722203 = 595

Greutatea pilotului

Gpd=01256 17 25= 5338 KN

n = 9 (nr de piloti)

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 10

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

xiyi = distantele de la punctele de calcul pentru fiecare pilot in parte pana la punctul de reducere a tuturor fortelor si momentelor = centrul radierului

1)Gruparea fundamentala

S1d = V d

9 + Gpd -

M xf ed y1

sum y i2 +

M yf ed x1

sum x i2

S1d = 1474825

9 + 5338 -

28837512

6(12)2 +291512

6(12)2 = 18125 KN

S2d = V d

9 + Gpd +

M yf ed x2

sum x i2 =iquest22125 KN

S3d = V d

9 + Gpd+

M xf ed y3

sum y i2 +

M yf ed x3

sum x i2 =26125 KN

S4d =V d

9 + Gpd -

M xf ed y 4

sum y i2 = 17725KN

S5d = V d

9 + Gpd = 21725KN

S6d =V d

9 + Gpd +

M xf ed y6

sum y i2 =25725 KN

S7d = V d

9 + Gpd -

M xf ed y7

sum y i2 -

M yf ed x7

sum x i2 = 17325 KN

S8d = V d

9 + Gpd -

M y x8

sum x i2 =21325 KN

S9d = V d

9 + Gpd +

M xf ed y9

sum y i2 -

M yf ed x9

sum x i2 = 25325 KN

2)Gruparea speciala

S1d = V d

9 + Gpd -

M xf ed y1

sum y i2 +

M yf ed x1

sum x i2

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 11

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

S1d = 900825

9 + 5338 -

2430512

6(12)2 +2818512

6(12)2 = 15887 KN

S2d = V d

9 + Gpd +

M yf ed x2

sum x i2 =iquest19263 KN

S3d = V d

9 + Gpd+

M xf ed y3

sum y i2 +

M yf ed x3

sum x i2 =22639 KN

S4d =V d

9 + Gpd -

M xf ed y 4

sum y i2 = 11971KN

S5d = V d

9 + Gpd = 15347KN

S6d =V d

9 + Gpd +

M xf ed y6

sum y i2 =18723 KN

S7d = V d

9 + Gpd -

M xf ed y7

sum y i2 -

M yf ed x7

sum x i2 = 8084KN

S8d = V d

9 + Gpd -

M y x8

sum x i2 =11431 KN

S9d = V d

9 + Gpd +

M xf ed y9

sum y i2 -

M yf ed x9

sum x i2 = 14807 KN

Valoarea cea mai mare a lui Sid este de 26125 KNsolicitare calculata pentru pilotul S3 cu valorile din gruparea fundamentala verificandu-se conditia

Sid maxle Rcd

26125KNle 28232KN

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 12

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

3Determinarea eforturilor sectionale pe capul pilotilor la incastrarea in radierPentru calcul s-a folosit exemplul VI15 dinGeotehnica si fundatii lsquorsquo dringPRaileanu pag305 Vd = Pk + Gpadk

Gpadk =HrLr Br120574b

Mxfed =Mx + HrFy

Myfed =My + HrFx

Vd =valoarea de calcul a incarcarii verticale la baza radieruluiPk =valoarea caracteristica a incarcarii verticale care actioneaza asupra fundatieiGpadk =greutatea radieruluiHr =grosimea radierului Lr =lungimea radieruluiBr = latimea radierului120574b =greutate specifica betonMxfed moment de calcul la baza radierului

Gruparea fundamentala Gruparea speciala

Fx=2017 KN Fx=697 KN Fy=2867 KN Fy=1827 KN Fz=13217 KN Fz=7477 KN Mx=2167 KNm Mx=1517 KNm My= -717 KNm My= -3167 KNm

Vd = 13217+ 153125=1474825 KN Vd = 7477+ 153125=900825 KN Gpadk =0535 3525 =153125KN Gpadk =0535 3525 =153125KN Mxfed =2167 + 052867=288375KNm Mxfed =1517 + 051827=24305KNm Myfed = -717 + 052017=2915 KNm Myfed = -3167 + 05697=-28185 KNm Hy=2867 KN Hy=1827 KNConsideram valorile maxime

N=1474825 KN M= 288375KNm

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 13

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

H=2017KNa)-Caracteristici geometrice si mecanice d=40cm

A=π d2

4 =01256 m2

I=π d4

64 = 0001256 m4

E= 21107

EI = 000263 107 b)-Stabilirea latimii de calcul a pilotului bc=k1k2k3d k1=090 (sectiune circulara)

k2= 1+ 1

04 =35

k3=β+ 1minusβ06

lc

hc

β=05(trei randuri de piloti) hc=3(d+1)=3(04+1)=42 lc=12-04=08

k3=05+ 1minus05

06

0842

=0658

bc=0935065804=083m

c)Calculul deplasarilor δij ale capatului pilotului la actiuni unitare

δQQ= δ10 =

1

α3 EI

A01+K h B01

C01+Kh D 01

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 14

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

δMM= δ20 =

1αEI

C02+Kh D 02

C01+Kh D 01

δQM= δ30 =

1

α2 EI

A02+K h B02

C01+Kh D 01

Coeficientii A01 D02 sunt in functie de fisa redusa ž =α h

α = 5radic m083EI

m= 2000KNm4

α = 5radic 2000 083000263107 = 0575

z =0575 17 = 9775

A01=2382 B01=2324 C01=979678 D01=956662A02=158843 B02=154967 C02=1713280 D02=1672280

Coeficientul Kh =mbh I b

α E I

mb= 6000KNm4

Ib=I=0001256 m4

Kh =6000 17 0001256

0575 000263107 = 000847

Avand α si Kh se pot calcula deplasarile δi0 de la nivelul terenului

α3EI =05753000263 107 = 499987αEI =0575000263 107 = 151225α2EI =05752000263 107 = 869543

δ10 =

1499987 2382+000847 2324

979678+000847 956662 = 0000491

δ20 =

1151225 1713280+000847 1672280

979678+000847 956662 =0000116

δ30 =

1869543 158843+000847 154967

979678+000847 956662 = 0000186

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 15

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

d)Calculul reactiunilor ce apar la capatul superior al pilotului la deplasari unitare

ρ1=

1h+h0

E Apilot

+K p

mbh Abaza

= 1

17+0

21 107 01256+

0086000 17 01256

=7880351

Kp=d5 =

045 =008

ρ2= δ 2

δ1 δ 2minusδ32 = 0000116

00004910000116minus00001862 = 524243

ρ3= δ 3

δ1 δ 2minusδ32 = 0000186

00004910000116minus00001862 = 845284

ρ4= δ1

δ1 δ 2minusδ32 = 0000491

00004910000116minus00001862 = 2227657

e)Calculul reactiunilor ce apar in sectiunea de capat a pilotilor la deplasari unitare ale radierului se considera u=v=Ψ=1

r11=sumi=1

n

iquestiquestρ1sin2φi + ρ2cos2φi)

r22=sumi=1

n

iquestiquestρ1 cos 2φi + ρ2 sin 2φi)

r33=sumi=1

n

iquestiquestρ1xi2 cos 2φi + ρ2 xi

2 sin 2φi+2 ρ3 xi sin φi)+n ρ4

r12=sumi=1

n

iquestiquestρ1 - ρ2) sinφi cosφi

r13=sumi=1

n

iquestiquestρ1 - ρ2) xi sinφi cosφi- ρ3cosφi

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 16

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

r23=sumi=1

n

iquestiquestρ1 cos2φi + ρ2 sin 2φi) xi +ρ3sinφi

Toti pilotii sunt piloti verticali cu aceleasi dimensiuni si aceleasi rigiditatiNoi calculam reactiunile pentru pilotul S3 fiind cel mai solicitatx3 =12 x6 =0

sin φi=0 cosφi=1 sin 2φi=0 cos2φi=1 ρ1=7880351ρ2=524243ρ3=845284ρ4=2227657 r11 =(78803510 +5242431)+ (78803510 +5242431)+ (78803510 +5242431)= = 1572729

r22 =(7880351 1 + 524243 0)+ (7880351 1 + 524243 0)+ + (7880351 1 + 524243 0)= 23641053

r33 =[(7880351122 1 +524243 122 0+2 845284 12 0)+32265174]+ +[(7880351122 1 +524243 122 0 -2 845284 12 0)+ 32265174]+ +[(788035102 1 +524243 02 0+2 845284 0 0)+ 32265174]= 43081976

r12=[7880351-524243] 1 0 =0 29490933

r13=(78803511- 524243) 12 0 1- 8452841 + +(78803511- 524243)(-12) 0 1- 8452841)+ +(78803511- 524243) 0 0 1- 8452841)= -2535852

r23=(7880351 1+ 5242430) 12 +8452840 + +(7880351 1+ 5242430)(- 12) +8452840+ +(7880351 1+ 5242430) 0 +8452840 =0 r11 =1572729 r22 =23641053 r33 =29490933 r12=0 r13=-2535852 r23=0

f)Calculul deplasarilor radierului

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 17

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Deplasarile radierului dupa cele trei directii uvΨ rezulta ca solutii ale urmatorului sistemPentru un rand de piloti N=14748253 KN M= 2883753KNm H=20173 KN

r11 u+r12 v+r13Ψ =Hr21u+r22v+r 23Ψ=Nr31u+r32 v+r33Ψ =M

lt=gt

lt=iquest 1572729u+0 vminus2535852 Ψ=67230u+23641053 v+0 Ψ=4916

minus2535852u+0 v+29490933 Ψ=96125

u= 000557m v=000208m Ψ=00008rad

g)Calculul eforturilor sectionale din coloane la nivelul inferior alradierului

N1= ρ1[u sin φ1+(v+Ψx1) cosφ1]= = 7880351 [000557 0+(000208+0000812)1]=23956KN

N2= ρ1[u sin φ2+(v+Ψx2) cosφ2]= = 7880351 [000557 0+(000208+000080)1]=16391 KN

N3= ρ1[u sin φ3+(v+Ψx3) cosφ3]= = 7880351 [000557 0+(000208+00008(-12)1)]=8826 KN

T1= ρ2[u cosφ1-(v+Ψx1) sin φ1]- ρ3 Ψ = =524243 [000557 1-(000208+0000812) 0]- 845284 00008=2244KN

T2= ρ2[u cosφ2-(v+Ψx2) sin φ2]- ρ3 Ψ = =524243 [000557 1-(000208+000080) 0]- 845284 00008=2244KN

T3= ρ2[u cosφ3-(v+Ψx3) sin φ3]- ρ3 Ψ = =524243 [000557 1-(000208+00008(-12)) 0]- 845284 00008=2244KN

M1= ρ4Ψ- ρ3 [u cosφi-(v+Ψx1) sin φi]= = 222765700008- 845284 [000557 1-(000208+0000812) 0]=-2926KNm

M2= ρ4Ψ- ρ3 [u cosφi-(v+Ψx2) sin φ3]=

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 18

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

= 222765700008- 845284 [000557 1-(000208+000080) 0]= -2926KNm

M3= ρ4Ψ- ρ3 [u cosφi-(v+Ψx3) sin φi]= = 222765700008- 845284 [000557 1-(000208+00008(-12) 0]= -2926KNmh)Verificarea calculelor Se va face analiza echilibrului static al radierului sub actiunea fortelor NVH si al reactiunilordin sectiunea de capat a pilotilor Ni Hi Mi scriind cele trei ecuatii de echilibru static

-Proiectia pe verticala

N-sumi=1

3

iquestiquest Ni cosφi ndashTi sin φi)=0

4916-(23956 1+163911+8826)=- 013

-Proiectia pe orizontala

H-sumi=1

3

iquestiquest Ni sin φi +Ti cosφi)=0

6723-(22441+22441+2244)=- 009

-Ecuatia de moment fata de centrul talpii radierului

M-sumi=1

3

iquestiquest Ni cosφi ndashTi sin φi) xi -sumi=1

3

M i=0

96125 - (23956112)-(1639110)-[(8826 1(-12)]-( -2926)-(-2926)-(-2926) = 234 Erorile de calcul se regasesc in valori acceptabile deci se pot considera corecte 4Calculul eforturilor sectionale (M Tdeplasari)si variatia acestora cu adancimea pe intreaga fisa a pilotului luand in considerare conlucrarea acestuia cu terenul(Winkler)considerand coeficientul de pat constant pe toata fisa pilotului

Pentru calcul s-a folosit exemplul VI16 dinGeotehnica si fundatii lsquorsquo dringPRaileanu pag313

41Expresiile eforturilor sectionale presiunii si ale deformatiilor pilotului Ecuatia fibrei medii deformate a coloanei este

d4 ydz4 + α4zy(z) =0

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 19

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

in care α =5radic mbc

EI=0575 (conform punctului 3)

Solutia ecuatiei diferentiale este de forma

Y(z)=Y0A1(z)+φ0

α B1(z) +

M 0

α2 EI C1(z)+

Q

α2 EI D1(z)

iar rotirea eforturile sectionale si presiunea orizontala intr-o sectiune oarecare

zi =αzi apilotului se determina cu relatiile

φ(z )

α = Y0A2(z)+

φ0

α B2(z) +

M 0

α2 EI C2(z)+

Q0

α2 EI D2(z)

M (z)α 2 EI

= Y0A3(z)+φ0

α B3(z) +

M 0

α2 EI C3(z)+

Q0

α2 EI D3(z)

Q(z )α2 EI

= Y0A4(z)+φ0

α B4(z) +

M 0

α2 EI C4(z)+

Q0

α2 EI D4(z)

P(z)= mz Y(z) Pentru determinarea diagramelor de presiuni momente si forte taietoare cu relatiile precedente sunt necsari parametrii initiali ai coloanei φ0(rotirea sectiunii de la nivelul terenului) si y0

(deplasarea peorizontala a sectiunii de la nivelul terenului)sub actiunea eforturilor M0 Q0 Vom folosi a doua ipoteza de calcul considerand rigiditatea pilotului mult mai mare decat cea a pamantului astfel icat capatul sau inferior poate fi considerat liber M(z=αh)= 0 T(z=αh)= 0

Y0=M 0

α2 EI [ B4 C3minusB3C4

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

+Q0

α3 EI [ B4 D3minusB3 D4

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

φ0=M 0

α2 EI [ A4 C4minusA4C3

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

+Q0

α3 EI [ A3 D4minusA4 D3

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

2)Calculul parametrilor initiali (Y0φ0)Deplasarile capatului superior alcoloaneisunt date de relatiile

Y0=Q0 δ 10+(M 0+Q0 h0)δ 3

0

φ0=-Q0 δ 30+(M 0+Q0 h0)δ 2

0

unde h0 reprezinta inaltimea libera a pilotului deasupra terenului (h0=0)

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 20

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

δ 10=δQQ-deplasarea (Y0)pe directia solicitarii Q0 pentru Q0=2 si M0=0

δ 20=δMM -deplasarea (φ0)pe directia solicitarii M pentru M0=2 si Q0=0

δ 30=δMQ=δQM -deplasarea (φ0Y0)pe directia solicitarii M0Q0 cand M0Q0 =1 si

Q0 M0=0

Considerand pilotulconform ipotezei 2 deplasarile δ 10δ 3

0 seobtin cu relatiile de mai susin care

se introduc valorile corespunzatoare ale solicitarilor M0 si Q0 Astfel

δ 10δQQ =iquestiquest

α=0575 z=αh= 0575 17 = 9775

Kh =000847

δ 10δQQ=iquestiquest

δ 10δQQ=[ [minus211210524+2593165275 ]+000847[304345368minus62705 (minus32216 )]

[ 24977 62705minus49085 11949 ]+000847 [179562705minus49085 (minus17218 )] ]

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 21

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Coeficientul de pat este o caracteristica de deformabilitate a resoartelor supuse la presiuni in directie orizontaladiagrama care leaga presiunea p si sageata y are o panta care depinde de pozitia resortului si care este durect proportionala cu z

Se calculeaza coeficientul de pat Kh cu relatia

Kh=Kz K = coeficient de proportionalitate in functie de natura pamantului si elementul de fundare z = adancimea de la talpa radierului pana la adancimea pentru care determina coef de pat Coeficientu de proportionalitate se determina pentru stratele depamant aflate pana la adancimea lk lk =35d1+15 lk =35 04+15 =29m Pentru ca pe lungimea lk avem doua straturi se va calcula un coeficient de proportionalitate echivalent cu formula

K=K I l I (2 lkminusl I )+K II iquestiquest

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 22

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

K=4800 25 (2 29minus25 )+5720iquestiquest =48175 KNm4

Calculam α ndash(caracteristica de interactiune element ndashteren)

α = 5radic K bc

Eb I

Eb =modulul de elasticitate albetonului armat din corpul elementului(KNm2)I =momentulde inertie al sectiunii transversale a elementului (m4)bc =latimea de calcul a elementului

bc =15 d+ 05m= 1504 +05= 11m

I= π D4

64 =π 044

64 =0001256 m4

Eb =27000000KNm2

Se calculeaza adancimea redusa si fisa redusa cu relatiile z= αz ī= αl

In functie de raportul 10 K bc

Eb I se va scoate din tabel valoarea lui α

10 K bc

Eb I =

10 48175 1127000000 0001256

= 15626 m-5 =gtα =0109 m-1

ī= 010917 = 1853 mSageata Δ si rotirea θ ale capului elementului la nivelul talpii radierului se determina cu relatiile

Δ =yo +θolo+H lo

3

3 Eb I +

M lo2

2 Eb I =

= 295+025605+2244 053

327000000 0001256 + 2926 052

227000000 0001256

=3075

θ =θo+H lo

2

2 Eb I +

M lo

Eb I =

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 23

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

= 0256+2244 052

227000000 0001256 -

2926 0527000000 0001256 =0256

H si M = forta orizontale si momentul la nivelul talpii radierului lo =lungimea libera aelementului (distanta dintre talpa radierului si suprafata terenului)

yo si θo =sageata si rotirea la nivelul suprafetei terenului

yo si θo se calculeaza cu relatiile

yo =HoδHH + MoδHM = 2241 01175+3204 001=295

θo =HoδMH + MoδMM =2241 001+3204 0001=0256

Ho si Mo valori de calcul ale fortei transversale si a momentului la suprafata terenului Ho=2241 KN Mo= 3204 KNm M =2926 KNm H=2244 KN

ī= 1853 m

=gtAo= 5162

=gtBo= 4128

=gtCo= 39

δHH = 1

α3 Eb I Ao =

1

0109327000000 0001256 5162=0117

δMH = δHM iquest1

α2 Eb I Bo=

1

0109227000000 0001256 4128=001

δMM = 1

α Eb I Co= 1

0109 270000000001256 397=0001

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 24

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 25

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 26

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

5Armarea pilotului si a radierului

Se face conform SR EN 1992 pentru sectiunea pilotului si eforturile care actioneaza pe pilot(compresiune centrica compresiune excentrica)Armarea se face cu carcase de armatura formate din bare longitudinale si armatura transversala dinetrieri sau freta Cu inele de rigidizare si distantieri

Sectiune circulara cu armatura longitudinala uniform distribuita pe contur solicitat la compresiune excentrica

Pentru pilotul S3 cel mai solicitat consideram valoarea efortului de calcul

Nc= 26125KN Mc=2926KNm(valoare la incastrarea in radier)

Ra= 300Nmm2 (PC52) Rc= 08125=10 Nmm2 (C1620)

Ac=π(D2

)2 = 01256m2

1 a=50mm

2 n=N ed

Ac R c =

261250

314 4002

4105

= 0198

3 Da sectiunea se afla intr-o zona plastica potentiala la solicitari seismice4 nb=055 pentru PC525 nltnb 0198lt 055

9 ea =D30

= 40030

=133 Se alege valoarea minima 20 mm

10 Mc=M+Nea =2926106 +2612510320=34485106

11 m=

M c

π D3

4 Rc

= 34485106

π 4003

410

= 00686 aD

= 50

400 = 0125

12Din tabelul 10Bpentru aD

= 0100 pentru n=0198 si m=00680 =gtα =001

13Aa total= α π D2

4

Rc

Ra = 001 π 4002

4

10300

= 4188mm2

Se va alege armarea din procentul minim Pmin =05

Aa=0005π 4002

4 = 628 mm2 Alegem 6 bare φ 16

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 27

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Aa ef = 1206 mm2

6 Calculul tasarilor

Metoda fundatiei echivalente care asimileaza grupul de piloti cu o fundatie care urmaresteconturul exterior al pilotilor si este situata la adacircncimea de rezemare a pilotilor icircn stratul bun de fundare(baza acestora) Pentru piloti verticali dimensiunile fundatiei echivalente se pot stabili astfel

L= L + 2 ro B= B + 2 ro

unde LB = dimensiunile fundatiei echivalente L B =dimensiunile conturului exterior al grupului de piloti r0 = raza de influenta a pilotului Calculul tasarii se face prin metoda icircnsumarii pe straturi elementare Presiunea medie pe talpa fundatiei echivalente este data de relatia

Pnet = Pef - Pgz Pef= V

L B Pgz = γd1h

unde V- este icircncarcarea totala verticala la talpa fundatiei echivalente calculata conform SR EN 1990 siSR EN 1991

L= 28 m B=28 m ro= 063 m

Lrsquo= 28 +2063= 412m Brsquo= 28 +2063= 412m

V= N+ Grd + Gpd +sumi=1

4

GPam stri

Grd greutatea radierului Gpdgreutatea pilotilor

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 28

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

GPamd strigreutatea pamantului aferenta fundatiei echivalente din stratul i Greutatea care actioneaza asupra fundatiei N= Fz=13217 KN Calculul greutatii radierului Grd=35350525= 153125KN Calculul greutatii unui pilot Gpd=01256 17 25= 5338 KN Calculul greutatii pamantului pana la adancimea de rezemare a bazei pilotului

sumi=1

4

GPam stri =GPamd str1+ GPamd str1+ GPamd str1+ GPamd str1

GPamd str1= VPamstr1 120574 Pamstr1

VPamstr1= Vstr1- Vrad- VPilotistr1

Vstr1=412 412 3=5092m3

Vrad=353505=6125 m3

VPilotistr1= Apilot(hstr 1 ndashhrad)npiloti= =01256(3 -05) 9=2826m3

VPamstr1= 5092- 6125 - 2826=41969m3

GPamd str1= 41969 18=755442KN

GPamd str2= VPamstr2 120574 Pamstr2

VPamstr2= Vstr2- VPilotistr2

Vstr2=412 412 5=84872m3

VPilotistr2= Apilothstr 2 npiloti= =0125659=5652m3

VPamstr2= 84872- 5652=7922m3

GPamd str2= 7922 155=122791KN

GPamd str3= VPamstr3 120574 Pamstr3

VPamstr3= Vstr3- VPilotistr3

Vstr3=412 412 15=2646m3

VPilotistr3= Apilothstr 3 npiloti= =01256159=16956m3

VPamstr2= 2646- 16956=247644m3

GPamd str3= 247644 187=46309KN

GPamd str4= VPamstr4 120574 Pamstr4

VPamstr4= Vstr4- VPilotistr4

Vstr4=412 412 8=13579m3

VPilotistr4= Apilothstr 4 npiloti= =0125689=90432m3

VPamstr4= 13579- 90432=12675m3

GPamd str4= 12675 195=247156KN

sumi=1

4

GPam stri =755442+ 122791+ 46309+ 247156 = 4918 KN

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 29

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Calculul incarcarii verticale totale

V= N+ Grd + Gpd +sumi=1

4

GPam stri = 13217+153125+ 5338 +4918=64462KN

Presiunea medie pe talpa fundatiei echivalente este data de relatia

Pef= V

L B =

644621764

= 36543 KNm2

γd1= media ponderată a greutăţilor volumice ale straturilor străbătute de pilot γd1= (183+1555+18715+1958)175=1803 KNm3

Pgz = 1803175=315525 Pnet = Pef - Pgz = 36543- 315525=499KNm2

Limitarea zonei de influenta a fundatiei pe piloti se face pacircna la adacircncimea la care este satisfacuta relatia σzi le 01 σgzi

unde σzi =efortul unitar mediu pe stratul elementar i dat de fundatia echivalenta σgzi =valoarea presiunii geologice de la cota terenului natural la adacircncimea la care secalculeaza valoarea zi Efortul unitar la adacircncimea z fata de talpa fundatiei echivalente se calculeaza cu relatia

σz= αoPn

αo=f(zBLB) din tabelul alaturat

Nr strat

Grosimea hi (m)

Sarcina geologicagz

(KNm2)

Pres suplimentara z

(m)B

(m)zB

z+hf (m)

p(KNm3) z z med

1 06 181 195 35295 35081 25554 06 42 0142857 0962 06 187 195 36465 35081 35081 12 42 0285714 096

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 30

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

3 06 193 195 37635 29234 32158 18 42 0428571 084 06 199 195 38805 22291 25763 24 42 0571429 0615 06 205 195 39975 16444 19368 3 42 0714286 0456 06 211 195 41145 16444 16444 36 42 0857143 0457 06 217 195 42315 12425 14434 42 42 1 0348 06 223 195 43485 9501 9501 48 42 1142857 0269 06 229 195 44655 9501 9501 54 42 1285714 026

10 06 235 195 45825 7309 9501 6 42 1428571 0211 06 241 195 46995 5847 7309 66 42 1571429 01612 06 247 195 48165 5847 5847 72 42 1714286 01613 06 253 195 49335 4020 5847 78 42 1857143 01114 06 259 195 50505 4020 4020 84 42 2 011

Tasarea absoluta probabila se calculeaza cu relatia

s=103 β sumi=1

n σ zimed hi

Esi

[mm]

β= coeficient de corectie egal cu 08 σzi

med =efortul vertical mediu in stratul elementar i

σzimed =

σ ziiquest +σ zi

inf

2 [KPa]

hi= grosimea stratului elementar i Ei =modulul de deformatie liniara al stratului elementar i [KPa] n=numarul de straturi elementare in limita zonei active

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 31

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Tehnologia de executie

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 32

Nr strat

Grosime strat

z med (Kpa) Ei(Kpa) i Si(mm)

1 06 25554 20000 08 00076662 06 35081 20000 08 00105243 06 32158 20000 08 00096474 06 25763 20000 08 00077295 06 19368 20000 08 0005816 06 16444 20000 08 00049337 06 14434 20000 08 0004338 06 9501 20000 08 0002859 06 9501 20000 08 000285

10 06 9501 20000 08 00028511 06 7309 20000 08 000219312 06 5847 20000 08 000175413 06 5847 20000 08 000175414 06 4020 20000 08 0001206

Σ= 0066098

s=103 08Σ= 528mm

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 33

Page 5: Tema 1 Fundatii Master 2

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

1 Valorile qsk se adoptă pentru adancimile medii corespunzatoare distanţei de la mijlocul stratului i pană la suprafaţa terenului ţinand cu condiţia ca pilotul să se afle in teren stabil care nu estesusceptibil de afuiere sau alunecare2 In cazul unor straturi cu grosimi mai mari de 2m determinarea valorilor se face prin impărţirea instraturi elemntare cu grosimea maximă de 2 m3 Pentru valori intemiediare ale adancimilor sau consistenţei pămantului valorile qsk se obţin prininterpolare lineară

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 5

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Calcul tabelar al valorii caracteristice a rezistenţei la frecare pe suprafaţa laterală a pilotului la diferite adancimi de fundare

stratul ihi

(m)qsk

(KNm2)li

(m)li xqsk

1 075 -23 15 -3452 275 -305 15 -45753 375 -49875 15 -7481254 525 -57 15 -8555 7 -60 2 -1206 875 629167 15 943757 105 657000 2 13148 125 685 2 1379 145 713 2 1426

10 165 724 2 1448125 Σ 289625

Rsk 363769

Rsk=36377 KN

Valoarea caracteristică a rezistenţei la baza pilotului este dată de relaţia

Rbk= Asdotqbk Unde A - aria pilotului la bază qbk - valoarea caracteristică a presiunii acceptate la baza pilotului

- pentru piloţi de dislocuire executaţi pe loc care reazemă cu vacircrful pe pămacircnturi coezive cu relaţia qbk=Nccud+ γd1D Unde Nc =factor de capacitate portantă = 9 _ cud =valoarea de calcul a coeziunii determinată in condiţii nedrenate γd1= media ponderată a greutăţilor volumice ale straturilor străbătute de pilot D =fisa a pilotului măsurată de la nivelul terenului natural sau nivelul fundului albiei(ţinandcont de adancimea de afuiere) la baza pilotului

Nc = 9

cud= 40 KNm2

γd1= (183+1555+18715+1958)175=1803 KNm3

D = 17m

qbk=940+ 180317=66651 KNm2

Rbk= 01256 66651 =8371 KN

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 6

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Valoarea de calcul a capacităţii portante a pilotului la compresiune este dată de relaţia

Rcd = Rb k

γb 2

+R s k

γs 2

unde γb = coeficient parţial de siguranţă pentru rezistenţa pe bază a pilotului conform SR EN 1997-1 anexa A γb=16 γs = coeficient parţial de siguranţă pentru rezistenţa pe suprafaţa laterală a pilotului conformSR EN 1997-1 anexa A γs = 13

Rcd = 837116

+ 3637713 = 33214 KN

Valoarea de calcul a capacităţii portante a pilotului din grup este dată de relaţia

Rcg=mu Rcd

UndeR c d = valoarea de calcul a capacităţii portante a unui pilot izolat mu= coeficient de utilizare considerat astfel mu= 1 -piloţi purtători pe varf -piloţi flotanţi de indesare executați integral in pămanturi necoezive mu= f(rro) r -distanţa minimă intre 2 piloţi r0 -raza de influenţă a pilotului izolat la baza acestuia

r0 =Σ lisdot tanε i (εi unghi fecare beton-pamant ) Undel i grosimea stratului stratului i prin care trece prin care trece pilotul

r=08m li =2m tagεi=0105(argila prafoasa) r0=(15+6)0105=063 =gt

rro=126=gt mu= 085

Rcg=085 Rcd=33214085 =28232KN

12Rezistenţa la tracţiune a pilotului

Condiţiile generale de verificare sunt date la 7631 din SR EN 1997-12006 Relaţia generală de verificare este

Ftd le Rtd

unde Ftd =valoarea de calcul a tracţiunii exercitată asupra unui pilot corespunzătoare stării limită ultime

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 7

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Rtd =valoarea de calcul a lui Rt

Rezistenţa la tracţiune de calcul se calculează [713 SR EN 1997-12006] cu

Rtd = Rtk γst

unde Rtd =valoarea de calcul a lui Rt

Rtk= valoarea caracteristică a lui Rc

γst =coeficient parţial pentru rezistenţa la tracţiune a unui pilot dat in tab A6(RO) A7(RO) si A8(RO) din SR EN 1997-1NB2007 Rtk= 11Nmm2 (clasa C1620)

γst =125 (pentru piloti forati la rezistenta la tractiune pe suprafata laterala)

Rtd = 11 125 =088 Nmm2

Rezistenţa ultimă la tracţiune pentru piloţii executaţi pe loc se determină cu

Rtd=Usum qs ki ∙li

γ m∙γ s2

UΣqsikli =Rsk =36377 KN

120574m=24

120574s2=19

Rtd=3637724∙ 19 = 7977 KN

Rezistenţa caracteristică la icircncărcare transversală a piloţilor verticali icircn radiere joase sedetermină cu

Rtrk =2 M cap

l o ( in cazul pilotului considerat icircncastrat icircn radier)

l0=lungimea convenţională de icircncastrare Mcap=momentul icircncovoietor capabil al secţiunii pilotului determinat conformreglementărilor tehnice specifice privind calculul elementelor de beton armat l0= 2d=08m (pămacircnturi coezive cu IC = 076 divide 100) Pentru aflarea momentului capabil vom folosi schema de calcul pentru sectiuni circulare cu armatura uniform distribuita pe contur din Indrumator beton armat-ProfTudor postelnicurdquo Se cunosc D= 400mm Rc= 085125=10625 Nmm2(beton clasa-C1620 pilot turnat vertical) Ra= 300 Nmm2 (otel PC52) N =14685 KN= 146855 N Aa= 2036 mm2 ( 8 bare Φ 18 )

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 8

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

1Se calculeaza a

a =30+ 182

=39 mm

2Se calculeaza n

n = N

π D2

4 Rc

n = 146855

π 4002

410625

= 011

3Sectiunea se afla sub influenta unor actiuni seismice4 nb =055 (PC 52)5 n lt nb

7n=011lt 055 9Se calculeaza α

α =

Aatotal

π D2

4 Rc

Ra

Rc si

aD

α =

2036

π 4002

410625

300

10625=iquest 043 si

39400= 00975

10 Din tabelul 10C din cartea citata mai susse intra cu valoarea raportului aD

=00975 Astfel

pentru n=011 si α = 043 se gaseste m =0173 11Se calculeaza Mc

Mc=mπ D3

4 Rc

Mc=0173π 4003

4 10625 = 9239 106 Nmm

12 Se calculeaza ea

ea = D30

=40030

= 1333mm

consideram ea =20mm 13 Calculam Mcap Mcap= Mc - Nea

Mcap= 9239 106 - 146855 20 =921 KNm

Rtrk =2921

08 = 23025 KN

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 9

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Rtrd =R tr k

γ tr

120574tr=2

Rtrd =23025

2 =115125 KN

2 Determinarea numarului de piloti din grupul de piloti astfel incat fortele maxime preluate de un pilot din grupul de piloti sa nu depaseasca capacitatile portante Numărul de piloţi din conditia de rezistenta

n =V dp

Rcd =

1321722203 = 595

Greutatea pilotului

Gpd=01256 17 25= 5338 KN

n = 9 (nr de piloti)

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 10

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

xiyi = distantele de la punctele de calcul pentru fiecare pilot in parte pana la punctul de reducere a tuturor fortelor si momentelor = centrul radierului

1)Gruparea fundamentala

S1d = V d

9 + Gpd -

M xf ed y1

sum y i2 +

M yf ed x1

sum x i2

S1d = 1474825

9 + 5338 -

28837512

6(12)2 +291512

6(12)2 = 18125 KN

S2d = V d

9 + Gpd +

M yf ed x2

sum x i2 =iquest22125 KN

S3d = V d

9 + Gpd+

M xf ed y3

sum y i2 +

M yf ed x3

sum x i2 =26125 KN

S4d =V d

9 + Gpd -

M xf ed y 4

sum y i2 = 17725KN

S5d = V d

9 + Gpd = 21725KN

S6d =V d

9 + Gpd +

M xf ed y6

sum y i2 =25725 KN

S7d = V d

9 + Gpd -

M xf ed y7

sum y i2 -

M yf ed x7

sum x i2 = 17325 KN

S8d = V d

9 + Gpd -

M y x8

sum x i2 =21325 KN

S9d = V d

9 + Gpd +

M xf ed y9

sum y i2 -

M yf ed x9

sum x i2 = 25325 KN

2)Gruparea speciala

S1d = V d

9 + Gpd -

M xf ed y1

sum y i2 +

M yf ed x1

sum x i2

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 11

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

S1d = 900825

9 + 5338 -

2430512

6(12)2 +2818512

6(12)2 = 15887 KN

S2d = V d

9 + Gpd +

M yf ed x2

sum x i2 =iquest19263 KN

S3d = V d

9 + Gpd+

M xf ed y3

sum y i2 +

M yf ed x3

sum x i2 =22639 KN

S4d =V d

9 + Gpd -

M xf ed y 4

sum y i2 = 11971KN

S5d = V d

9 + Gpd = 15347KN

S6d =V d

9 + Gpd +

M xf ed y6

sum y i2 =18723 KN

S7d = V d

9 + Gpd -

M xf ed y7

sum y i2 -

M yf ed x7

sum x i2 = 8084KN

S8d = V d

9 + Gpd -

M y x8

sum x i2 =11431 KN

S9d = V d

9 + Gpd +

M xf ed y9

sum y i2 -

M yf ed x9

sum x i2 = 14807 KN

Valoarea cea mai mare a lui Sid este de 26125 KNsolicitare calculata pentru pilotul S3 cu valorile din gruparea fundamentala verificandu-se conditia

Sid maxle Rcd

26125KNle 28232KN

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 12

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

3Determinarea eforturilor sectionale pe capul pilotilor la incastrarea in radierPentru calcul s-a folosit exemplul VI15 dinGeotehnica si fundatii lsquorsquo dringPRaileanu pag305 Vd = Pk + Gpadk

Gpadk =HrLr Br120574b

Mxfed =Mx + HrFy

Myfed =My + HrFx

Vd =valoarea de calcul a incarcarii verticale la baza radieruluiPk =valoarea caracteristica a incarcarii verticale care actioneaza asupra fundatieiGpadk =greutatea radieruluiHr =grosimea radierului Lr =lungimea radieruluiBr = latimea radierului120574b =greutate specifica betonMxfed moment de calcul la baza radierului

Gruparea fundamentala Gruparea speciala

Fx=2017 KN Fx=697 KN Fy=2867 KN Fy=1827 KN Fz=13217 KN Fz=7477 KN Mx=2167 KNm Mx=1517 KNm My= -717 KNm My= -3167 KNm

Vd = 13217+ 153125=1474825 KN Vd = 7477+ 153125=900825 KN Gpadk =0535 3525 =153125KN Gpadk =0535 3525 =153125KN Mxfed =2167 + 052867=288375KNm Mxfed =1517 + 051827=24305KNm Myfed = -717 + 052017=2915 KNm Myfed = -3167 + 05697=-28185 KNm Hy=2867 KN Hy=1827 KNConsideram valorile maxime

N=1474825 KN M= 288375KNm

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 13

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

H=2017KNa)-Caracteristici geometrice si mecanice d=40cm

A=π d2

4 =01256 m2

I=π d4

64 = 0001256 m4

E= 21107

EI = 000263 107 b)-Stabilirea latimii de calcul a pilotului bc=k1k2k3d k1=090 (sectiune circulara)

k2= 1+ 1

04 =35

k3=β+ 1minusβ06

lc

hc

β=05(trei randuri de piloti) hc=3(d+1)=3(04+1)=42 lc=12-04=08

k3=05+ 1minus05

06

0842

=0658

bc=0935065804=083m

c)Calculul deplasarilor δij ale capatului pilotului la actiuni unitare

δQQ= δ10 =

1

α3 EI

A01+K h B01

C01+Kh D 01

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 14

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

δMM= δ20 =

1αEI

C02+Kh D 02

C01+Kh D 01

δQM= δ30 =

1

α2 EI

A02+K h B02

C01+Kh D 01

Coeficientii A01 D02 sunt in functie de fisa redusa ž =α h

α = 5radic m083EI

m= 2000KNm4

α = 5radic 2000 083000263107 = 0575

z =0575 17 = 9775

A01=2382 B01=2324 C01=979678 D01=956662A02=158843 B02=154967 C02=1713280 D02=1672280

Coeficientul Kh =mbh I b

α E I

mb= 6000KNm4

Ib=I=0001256 m4

Kh =6000 17 0001256

0575 000263107 = 000847

Avand α si Kh se pot calcula deplasarile δi0 de la nivelul terenului

α3EI =05753000263 107 = 499987αEI =0575000263 107 = 151225α2EI =05752000263 107 = 869543

δ10 =

1499987 2382+000847 2324

979678+000847 956662 = 0000491

δ20 =

1151225 1713280+000847 1672280

979678+000847 956662 =0000116

δ30 =

1869543 158843+000847 154967

979678+000847 956662 = 0000186

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 15

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

d)Calculul reactiunilor ce apar la capatul superior al pilotului la deplasari unitare

ρ1=

1h+h0

E Apilot

+K p

mbh Abaza

= 1

17+0

21 107 01256+

0086000 17 01256

=7880351

Kp=d5 =

045 =008

ρ2= δ 2

δ1 δ 2minusδ32 = 0000116

00004910000116minus00001862 = 524243

ρ3= δ 3

δ1 δ 2minusδ32 = 0000186

00004910000116minus00001862 = 845284

ρ4= δ1

δ1 δ 2minusδ32 = 0000491

00004910000116minus00001862 = 2227657

e)Calculul reactiunilor ce apar in sectiunea de capat a pilotilor la deplasari unitare ale radierului se considera u=v=Ψ=1

r11=sumi=1

n

iquestiquestρ1sin2φi + ρ2cos2φi)

r22=sumi=1

n

iquestiquestρ1 cos 2φi + ρ2 sin 2φi)

r33=sumi=1

n

iquestiquestρ1xi2 cos 2φi + ρ2 xi

2 sin 2φi+2 ρ3 xi sin φi)+n ρ4

r12=sumi=1

n

iquestiquestρ1 - ρ2) sinφi cosφi

r13=sumi=1

n

iquestiquestρ1 - ρ2) xi sinφi cosφi- ρ3cosφi

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 16

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

r23=sumi=1

n

iquestiquestρ1 cos2φi + ρ2 sin 2φi) xi +ρ3sinφi

Toti pilotii sunt piloti verticali cu aceleasi dimensiuni si aceleasi rigiditatiNoi calculam reactiunile pentru pilotul S3 fiind cel mai solicitatx3 =12 x6 =0

sin φi=0 cosφi=1 sin 2φi=0 cos2φi=1 ρ1=7880351ρ2=524243ρ3=845284ρ4=2227657 r11 =(78803510 +5242431)+ (78803510 +5242431)+ (78803510 +5242431)= = 1572729

r22 =(7880351 1 + 524243 0)+ (7880351 1 + 524243 0)+ + (7880351 1 + 524243 0)= 23641053

r33 =[(7880351122 1 +524243 122 0+2 845284 12 0)+32265174]+ +[(7880351122 1 +524243 122 0 -2 845284 12 0)+ 32265174]+ +[(788035102 1 +524243 02 0+2 845284 0 0)+ 32265174]= 43081976

r12=[7880351-524243] 1 0 =0 29490933

r13=(78803511- 524243) 12 0 1- 8452841 + +(78803511- 524243)(-12) 0 1- 8452841)+ +(78803511- 524243) 0 0 1- 8452841)= -2535852

r23=(7880351 1+ 5242430) 12 +8452840 + +(7880351 1+ 5242430)(- 12) +8452840+ +(7880351 1+ 5242430) 0 +8452840 =0 r11 =1572729 r22 =23641053 r33 =29490933 r12=0 r13=-2535852 r23=0

f)Calculul deplasarilor radierului

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 17

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Deplasarile radierului dupa cele trei directii uvΨ rezulta ca solutii ale urmatorului sistemPentru un rand de piloti N=14748253 KN M= 2883753KNm H=20173 KN

r11 u+r12 v+r13Ψ =Hr21u+r22v+r 23Ψ=Nr31u+r32 v+r33Ψ =M

lt=gt

lt=iquest 1572729u+0 vminus2535852 Ψ=67230u+23641053 v+0 Ψ=4916

minus2535852u+0 v+29490933 Ψ=96125

u= 000557m v=000208m Ψ=00008rad

g)Calculul eforturilor sectionale din coloane la nivelul inferior alradierului

N1= ρ1[u sin φ1+(v+Ψx1) cosφ1]= = 7880351 [000557 0+(000208+0000812)1]=23956KN

N2= ρ1[u sin φ2+(v+Ψx2) cosφ2]= = 7880351 [000557 0+(000208+000080)1]=16391 KN

N3= ρ1[u sin φ3+(v+Ψx3) cosφ3]= = 7880351 [000557 0+(000208+00008(-12)1)]=8826 KN

T1= ρ2[u cosφ1-(v+Ψx1) sin φ1]- ρ3 Ψ = =524243 [000557 1-(000208+0000812) 0]- 845284 00008=2244KN

T2= ρ2[u cosφ2-(v+Ψx2) sin φ2]- ρ3 Ψ = =524243 [000557 1-(000208+000080) 0]- 845284 00008=2244KN

T3= ρ2[u cosφ3-(v+Ψx3) sin φ3]- ρ3 Ψ = =524243 [000557 1-(000208+00008(-12)) 0]- 845284 00008=2244KN

M1= ρ4Ψ- ρ3 [u cosφi-(v+Ψx1) sin φi]= = 222765700008- 845284 [000557 1-(000208+0000812) 0]=-2926KNm

M2= ρ4Ψ- ρ3 [u cosφi-(v+Ψx2) sin φ3]=

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 18

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

= 222765700008- 845284 [000557 1-(000208+000080) 0]= -2926KNm

M3= ρ4Ψ- ρ3 [u cosφi-(v+Ψx3) sin φi]= = 222765700008- 845284 [000557 1-(000208+00008(-12) 0]= -2926KNmh)Verificarea calculelor Se va face analiza echilibrului static al radierului sub actiunea fortelor NVH si al reactiunilordin sectiunea de capat a pilotilor Ni Hi Mi scriind cele trei ecuatii de echilibru static

-Proiectia pe verticala

N-sumi=1

3

iquestiquest Ni cosφi ndashTi sin φi)=0

4916-(23956 1+163911+8826)=- 013

-Proiectia pe orizontala

H-sumi=1

3

iquestiquest Ni sin φi +Ti cosφi)=0

6723-(22441+22441+2244)=- 009

-Ecuatia de moment fata de centrul talpii radierului

M-sumi=1

3

iquestiquest Ni cosφi ndashTi sin φi) xi -sumi=1

3

M i=0

96125 - (23956112)-(1639110)-[(8826 1(-12)]-( -2926)-(-2926)-(-2926) = 234 Erorile de calcul se regasesc in valori acceptabile deci se pot considera corecte 4Calculul eforturilor sectionale (M Tdeplasari)si variatia acestora cu adancimea pe intreaga fisa a pilotului luand in considerare conlucrarea acestuia cu terenul(Winkler)considerand coeficientul de pat constant pe toata fisa pilotului

Pentru calcul s-a folosit exemplul VI16 dinGeotehnica si fundatii lsquorsquo dringPRaileanu pag313

41Expresiile eforturilor sectionale presiunii si ale deformatiilor pilotului Ecuatia fibrei medii deformate a coloanei este

d4 ydz4 + α4zy(z) =0

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 19

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

in care α =5radic mbc

EI=0575 (conform punctului 3)

Solutia ecuatiei diferentiale este de forma

Y(z)=Y0A1(z)+φ0

α B1(z) +

M 0

α2 EI C1(z)+

Q

α2 EI D1(z)

iar rotirea eforturile sectionale si presiunea orizontala intr-o sectiune oarecare

zi =αzi apilotului se determina cu relatiile

φ(z )

α = Y0A2(z)+

φ0

α B2(z) +

M 0

α2 EI C2(z)+

Q0

α2 EI D2(z)

M (z)α 2 EI

= Y0A3(z)+φ0

α B3(z) +

M 0

α2 EI C3(z)+

Q0

α2 EI D3(z)

Q(z )α2 EI

= Y0A4(z)+φ0

α B4(z) +

M 0

α2 EI C4(z)+

Q0

α2 EI D4(z)

P(z)= mz Y(z) Pentru determinarea diagramelor de presiuni momente si forte taietoare cu relatiile precedente sunt necsari parametrii initiali ai coloanei φ0(rotirea sectiunii de la nivelul terenului) si y0

(deplasarea peorizontala a sectiunii de la nivelul terenului)sub actiunea eforturilor M0 Q0 Vom folosi a doua ipoteza de calcul considerand rigiditatea pilotului mult mai mare decat cea a pamantului astfel icat capatul sau inferior poate fi considerat liber M(z=αh)= 0 T(z=αh)= 0

Y0=M 0

α2 EI [ B4 C3minusB3C4

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

+Q0

α3 EI [ B4 D3minusB3 D4

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

φ0=M 0

α2 EI [ A4 C4minusA4C3

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

+Q0

α3 EI [ A3 D4minusA4 D3

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

2)Calculul parametrilor initiali (Y0φ0)Deplasarile capatului superior alcoloaneisunt date de relatiile

Y0=Q0 δ 10+(M 0+Q0 h0)δ 3

0

φ0=-Q0 δ 30+(M 0+Q0 h0)δ 2

0

unde h0 reprezinta inaltimea libera a pilotului deasupra terenului (h0=0)

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 20

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

δ 10=δQQ-deplasarea (Y0)pe directia solicitarii Q0 pentru Q0=2 si M0=0

δ 20=δMM -deplasarea (φ0)pe directia solicitarii M pentru M0=2 si Q0=0

δ 30=δMQ=δQM -deplasarea (φ0Y0)pe directia solicitarii M0Q0 cand M0Q0 =1 si

Q0 M0=0

Considerand pilotulconform ipotezei 2 deplasarile δ 10δ 3

0 seobtin cu relatiile de mai susin care

se introduc valorile corespunzatoare ale solicitarilor M0 si Q0 Astfel

δ 10δQQ =iquestiquest

α=0575 z=αh= 0575 17 = 9775

Kh =000847

δ 10δQQ=iquestiquest

δ 10δQQ=[ [minus211210524+2593165275 ]+000847[304345368minus62705 (minus32216 )]

[ 24977 62705minus49085 11949 ]+000847 [179562705minus49085 (minus17218 )] ]

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 21

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Coeficientul de pat este o caracteristica de deformabilitate a resoartelor supuse la presiuni in directie orizontaladiagrama care leaga presiunea p si sageata y are o panta care depinde de pozitia resortului si care este durect proportionala cu z

Se calculeaza coeficientul de pat Kh cu relatia

Kh=Kz K = coeficient de proportionalitate in functie de natura pamantului si elementul de fundare z = adancimea de la talpa radierului pana la adancimea pentru care determina coef de pat Coeficientu de proportionalitate se determina pentru stratele depamant aflate pana la adancimea lk lk =35d1+15 lk =35 04+15 =29m Pentru ca pe lungimea lk avem doua straturi se va calcula un coeficient de proportionalitate echivalent cu formula

K=K I l I (2 lkminusl I )+K II iquestiquest

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 22

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

K=4800 25 (2 29minus25 )+5720iquestiquest =48175 KNm4

Calculam α ndash(caracteristica de interactiune element ndashteren)

α = 5radic K bc

Eb I

Eb =modulul de elasticitate albetonului armat din corpul elementului(KNm2)I =momentulde inertie al sectiunii transversale a elementului (m4)bc =latimea de calcul a elementului

bc =15 d+ 05m= 1504 +05= 11m

I= π D4

64 =π 044

64 =0001256 m4

Eb =27000000KNm2

Se calculeaza adancimea redusa si fisa redusa cu relatiile z= αz ī= αl

In functie de raportul 10 K bc

Eb I se va scoate din tabel valoarea lui α

10 K bc

Eb I =

10 48175 1127000000 0001256

= 15626 m-5 =gtα =0109 m-1

ī= 010917 = 1853 mSageata Δ si rotirea θ ale capului elementului la nivelul talpii radierului se determina cu relatiile

Δ =yo +θolo+H lo

3

3 Eb I +

M lo2

2 Eb I =

= 295+025605+2244 053

327000000 0001256 + 2926 052

227000000 0001256

=3075

θ =θo+H lo

2

2 Eb I +

M lo

Eb I =

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 23

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

= 0256+2244 052

227000000 0001256 -

2926 0527000000 0001256 =0256

H si M = forta orizontale si momentul la nivelul talpii radierului lo =lungimea libera aelementului (distanta dintre talpa radierului si suprafata terenului)

yo si θo =sageata si rotirea la nivelul suprafetei terenului

yo si θo se calculeaza cu relatiile

yo =HoδHH + MoδHM = 2241 01175+3204 001=295

θo =HoδMH + MoδMM =2241 001+3204 0001=0256

Ho si Mo valori de calcul ale fortei transversale si a momentului la suprafata terenului Ho=2241 KN Mo= 3204 KNm M =2926 KNm H=2244 KN

ī= 1853 m

=gtAo= 5162

=gtBo= 4128

=gtCo= 39

δHH = 1

α3 Eb I Ao =

1

0109327000000 0001256 5162=0117

δMH = δHM iquest1

α2 Eb I Bo=

1

0109227000000 0001256 4128=001

δMM = 1

α Eb I Co= 1

0109 270000000001256 397=0001

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 24

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 25

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 26

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

5Armarea pilotului si a radierului

Se face conform SR EN 1992 pentru sectiunea pilotului si eforturile care actioneaza pe pilot(compresiune centrica compresiune excentrica)Armarea se face cu carcase de armatura formate din bare longitudinale si armatura transversala dinetrieri sau freta Cu inele de rigidizare si distantieri

Sectiune circulara cu armatura longitudinala uniform distribuita pe contur solicitat la compresiune excentrica

Pentru pilotul S3 cel mai solicitat consideram valoarea efortului de calcul

Nc= 26125KN Mc=2926KNm(valoare la incastrarea in radier)

Ra= 300Nmm2 (PC52) Rc= 08125=10 Nmm2 (C1620)

Ac=π(D2

)2 = 01256m2

1 a=50mm

2 n=N ed

Ac R c =

261250

314 4002

4105

= 0198

3 Da sectiunea se afla intr-o zona plastica potentiala la solicitari seismice4 nb=055 pentru PC525 nltnb 0198lt 055

9 ea =D30

= 40030

=133 Se alege valoarea minima 20 mm

10 Mc=M+Nea =2926106 +2612510320=34485106

11 m=

M c

π D3

4 Rc

= 34485106

π 4003

410

= 00686 aD

= 50

400 = 0125

12Din tabelul 10Bpentru aD

= 0100 pentru n=0198 si m=00680 =gtα =001

13Aa total= α π D2

4

Rc

Ra = 001 π 4002

4

10300

= 4188mm2

Se va alege armarea din procentul minim Pmin =05

Aa=0005π 4002

4 = 628 mm2 Alegem 6 bare φ 16

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 27

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Aa ef = 1206 mm2

6 Calculul tasarilor

Metoda fundatiei echivalente care asimileaza grupul de piloti cu o fundatie care urmaresteconturul exterior al pilotilor si este situata la adacircncimea de rezemare a pilotilor icircn stratul bun de fundare(baza acestora) Pentru piloti verticali dimensiunile fundatiei echivalente se pot stabili astfel

L= L + 2 ro B= B + 2 ro

unde LB = dimensiunile fundatiei echivalente L B =dimensiunile conturului exterior al grupului de piloti r0 = raza de influenta a pilotului Calculul tasarii se face prin metoda icircnsumarii pe straturi elementare Presiunea medie pe talpa fundatiei echivalente este data de relatia

Pnet = Pef - Pgz Pef= V

L B Pgz = γd1h

unde V- este icircncarcarea totala verticala la talpa fundatiei echivalente calculata conform SR EN 1990 siSR EN 1991

L= 28 m B=28 m ro= 063 m

Lrsquo= 28 +2063= 412m Brsquo= 28 +2063= 412m

V= N+ Grd + Gpd +sumi=1

4

GPam stri

Grd greutatea radierului Gpdgreutatea pilotilor

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 28

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

GPamd strigreutatea pamantului aferenta fundatiei echivalente din stratul i Greutatea care actioneaza asupra fundatiei N= Fz=13217 KN Calculul greutatii radierului Grd=35350525= 153125KN Calculul greutatii unui pilot Gpd=01256 17 25= 5338 KN Calculul greutatii pamantului pana la adancimea de rezemare a bazei pilotului

sumi=1

4

GPam stri =GPamd str1+ GPamd str1+ GPamd str1+ GPamd str1

GPamd str1= VPamstr1 120574 Pamstr1

VPamstr1= Vstr1- Vrad- VPilotistr1

Vstr1=412 412 3=5092m3

Vrad=353505=6125 m3

VPilotistr1= Apilot(hstr 1 ndashhrad)npiloti= =01256(3 -05) 9=2826m3

VPamstr1= 5092- 6125 - 2826=41969m3

GPamd str1= 41969 18=755442KN

GPamd str2= VPamstr2 120574 Pamstr2

VPamstr2= Vstr2- VPilotistr2

Vstr2=412 412 5=84872m3

VPilotistr2= Apilothstr 2 npiloti= =0125659=5652m3

VPamstr2= 84872- 5652=7922m3

GPamd str2= 7922 155=122791KN

GPamd str3= VPamstr3 120574 Pamstr3

VPamstr3= Vstr3- VPilotistr3

Vstr3=412 412 15=2646m3

VPilotistr3= Apilothstr 3 npiloti= =01256159=16956m3

VPamstr2= 2646- 16956=247644m3

GPamd str3= 247644 187=46309KN

GPamd str4= VPamstr4 120574 Pamstr4

VPamstr4= Vstr4- VPilotistr4

Vstr4=412 412 8=13579m3

VPilotistr4= Apilothstr 4 npiloti= =0125689=90432m3

VPamstr4= 13579- 90432=12675m3

GPamd str4= 12675 195=247156KN

sumi=1

4

GPam stri =755442+ 122791+ 46309+ 247156 = 4918 KN

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 29

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Calculul incarcarii verticale totale

V= N+ Grd + Gpd +sumi=1

4

GPam stri = 13217+153125+ 5338 +4918=64462KN

Presiunea medie pe talpa fundatiei echivalente este data de relatia

Pef= V

L B =

644621764

= 36543 KNm2

γd1= media ponderată a greutăţilor volumice ale straturilor străbătute de pilot γd1= (183+1555+18715+1958)175=1803 KNm3

Pgz = 1803175=315525 Pnet = Pef - Pgz = 36543- 315525=499KNm2

Limitarea zonei de influenta a fundatiei pe piloti se face pacircna la adacircncimea la care este satisfacuta relatia σzi le 01 σgzi

unde σzi =efortul unitar mediu pe stratul elementar i dat de fundatia echivalenta σgzi =valoarea presiunii geologice de la cota terenului natural la adacircncimea la care secalculeaza valoarea zi Efortul unitar la adacircncimea z fata de talpa fundatiei echivalente se calculeaza cu relatia

σz= αoPn

αo=f(zBLB) din tabelul alaturat

Nr strat

Grosimea hi (m)

Sarcina geologicagz

(KNm2)

Pres suplimentara z

(m)B

(m)zB

z+hf (m)

p(KNm3) z z med

1 06 181 195 35295 35081 25554 06 42 0142857 0962 06 187 195 36465 35081 35081 12 42 0285714 096

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 30

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

3 06 193 195 37635 29234 32158 18 42 0428571 084 06 199 195 38805 22291 25763 24 42 0571429 0615 06 205 195 39975 16444 19368 3 42 0714286 0456 06 211 195 41145 16444 16444 36 42 0857143 0457 06 217 195 42315 12425 14434 42 42 1 0348 06 223 195 43485 9501 9501 48 42 1142857 0269 06 229 195 44655 9501 9501 54 42 1285714 026

10 06 235 195 45825 7309 9501 6 42 1428571 0211 06 241 195 46995 5847 7309 66 42 1571429 01612 06 247 195 48165 5847 5847 72 42 1714286 01613 06 253 195 49335 4020 5847 78 42 1857143 01114 06 259 195 50505 4020 4020 84 42 2 011

Tasarea absoluta probabila se calculeaza cu relatia

s=103 β sumi=1

n σ zimed hi

Esi

[mm]

β= coeficient de corectie egal cu 08 σzi

med =efortul vertical mediu in stratul elementar i

σzimed =

σ ziiquest +σ zi

inf

2 [KPa]

hi= grosimea stratului elementar i Ei =modulul de deformatie liniara al stratului elementar i [KPa] n=numarul de straturi elementare in limita zonei active

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 31

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Tehnologia de executie

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 32

Nr strat

Grosime strat

z med (Kpa) Ei(Kpa) i Si(mm)

1 06 25554 20000 08 00076662 06 35081 20000 08 00105243 06 32158 20000 08 00096474 06 25763 20000 08 00077295 06 19368 20000 08 0005816 06 16444 20000 08 00049337 06 14434 20000 08 0004338 06 9501 20000 08 0002859 06 9501 20000 08 000285

10 06 9501 20000 08 00028511 06 7309 20000 08 000219312 06 5847 20000 08 000175413 06 5847 20000 08 000175414 06 4020 20000 08 0001206

Σ= 0066098

s=103 08Σ= 528mm

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 33

Page 6: Tema 1 Fundatii Master 2

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Calcul tabelar al valorii caracteristice a rezistenţei la frecare pe suprafaţa laterală a pilotului la diferite adancimi de fundare

stratul ihi

(m)qsk

(KNm2)li

(m)li xqsk

1 075 -23 15 -3452 275 -305 15 -45753 375 -49875 15 -7481254 525 -57 15 -8555 7 -60 2 -1206 875 629167 15 943757 105 657000 2 13148 125 685 2 1379 145 713 2 1426

10 165 724 2 1448125 Σ 289625

Rsk 363769

Rsk=36377 KN

Valoarea caracteristică a rezistenţei la baza pilotului este dată de relaţia

Rbk= Asdotqbk Unde A - aria pilotului la bază qbk - valoarea caracteristică a presiunii acceptate la baza pilotului

- pentru piloţi de dislocuire executaţi pe loc care reazemă cu vacircrful pe pămacircnturi coezive cu relaţia qbk=Nccud+ γd1D Unde Nc =factor de capacitate portantă = 9 _ cud =valoarea de calcul a coeziunii determinată in condiţii nedrenate γd1= media ponderată a greutăţilor volumice ale straturilor străbătute de pilot D =fisa a pilotului măsurată de la nivelul terenului natural sau nivelul fundului albiei(ţinandcont de adancimea de afuiere) la baza pilotului

Nc = 9

cud= 40 KNm2

γd1= (183+1555+18715+1958)175=1803 KNm3

D = 17m

qbk=940+ 180317=66651 KNm2

Rbk= 01256 66651 =8371 KN

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 6

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Valoarea de calcul a capacităţii portante a pilotului la compresiune este dată de relaţia

Rcd = Rb k

γb 2

+R s k

γs 2

unde γb = coeficient parţial de siguranţă pentru rezistenţa pe bază a pilotului conform SR EN 1997-1 anexa A γb=16 γs = coeficient parţial de siguranţă pentru rezistenţa pe suprafaţa laterală a pilotului conformSR EN 1997-1 anexa A γs = 13

Rcd = 837116

+ 3637713 = 33214 KN

Valoarea de calcul a capacităţii portante a pilotului din grup este dată de relaţia

Rcg=mu Rcd

UndeR c d = valoarea de calcul a capacităţii portante a unui pilot izolat mu= coeficient de utilizare considerat astfel mu= 1 -piloţi purtători pe varf -piloţi flotanţi de indesare executați integral in pămanturi necoezive mu= f(rro) r -distanţa minimă intre 2 piloţi r0 -raza de influenţă a pilotului izolat la baza acestuia

r0 =Σ lisdot tanε i (εi unghi fecare beton-pamant ) Undel i grosimea stratului stratului i prin care trece prin care trece pilotul

r=08m li =2m tagεi=0105(argila prafoasa) r0=(15+6)0105=063 =gt

rro=126=gt mu= 085

Rcg=085 Rcd=33214085 =28232KN

12Rezistenţa la tracţiune a pilotului

Condiţiile generale de verificare sunt date la 7631 din SR EN 1997-12006 Relaţia generală de verificare este

Ftd le Rtd

unde Ftd =valoarea de calcul a tracţiunii exercitată asupra unui pilot corespunzătoare stării limită ultime

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 7

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Rtd =valoarea de calcul a lui Rt

Rezistenţa la tracţiune de calcul se calculează [713 SR EN 1997-12006] cu

Rtd = Rtk γst

unde Rtd =valoarea de calcul a lui Rt

Rtk= valoarea caracteristică a lui Rc

γst =coeficient parţial pentru rezistenţa la tracţiune a unui pilot dat in tab A6(RO) A7(RO) si A8(RO) din SR EN 1997-1NB2007 Rtk= 11Nmm2 (clasa C1620)

γst =125 (pentru piloti forati la rezistenta la tractiune pe suprafata laterala)

Rtd = 11 125 =088 Nmm2

Rezistenţa ultimă la tracţiune pentru piloţii executaţi pe loc se determină cu

Rtd=Usum qs ki ∙li

γ m∙γ s2

UΣqsikli =Rsk =36377 KN

120574m=24

120574s2=19

Rtd=3637724∙ 19 = 7977 KN

Rezistenţa caracteristică la icircncărcare transversală a piloţilor verticali icircn radiere joase sedetermină cu

Rtrk =2 M cap

l o ( in cazul pilotului considerat icircncastrat icircn radier)

l0=lungimea convenţională de icircncastrare Mcap=momentul icircncovoietor capabil al secţiunii pilotului determinat conformreglementărilor tehnice specifice privind calculul elementelor de beton armat l0= 2d=08m (pămacircnturi coezive cu IC = 076 divide 100) Pentru aflarea momentului capabil vom folosi schema de calcul pentru sectiuni circulare cu armatura uniform distribuita pe contur din Indrumator beton armat-ProfTudor postelnicurdquo Se cunosc D= 400mm Rc= 085125=10625 Nmm2(beton clasa-C1620 pilot turnat vertical) Ra= 300 Nmm2 (otel PC52) N =14685 KN= 146855 N Aa= 2036 mm2 ( 8 bare Φ 18 )

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 8

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

1Se calculeaza a

a =30+ 182

=39 mm

2Se calculeaza n

n = N

π D2

4 Rc

n = 146855

π 4002

410625

= 011

3Sectiunea se afla sub influenta unor actiuni seismice4 nb =055 (PC 52)5 n lt nb

7n=011lt 055 9Se calculeaza α

α =

Aatotal

π D2

4 Rc

Ra

Rc si

aD

α =

2036

π 4002

410625

300

10625=iquest 043 si

39400= 00975

10 Din tabelul 10C din cartea citata mai susse intra cu valoarea raportului aD

=00975 Astfel

pentru n=011 si α = 043 se gaseste m =0173 11Se calculeaza Mc

Mc=mπ D3

4 Rc

Mc=0173π 4003

4 10625 = 9239 106 Nmm

12 Se calculeaza ea

ea = D30

=40030

= 1333mm

consideram ea =20mm 13 Calculam Mcap Mcap= Mc - Nea

Mcap= 9239 106 - 146855 20 =921 KNm

Rtrk =2921

08 = 23025 KN

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 9

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Rtrd =R tr k

γ tr

120574tr=2

Rtrd =23025

2 =115125 KN

2 Determinarea numarului de piloti din grupul de piloti astfel incat fortele maxime preluate de un pilot din grupul de piloti sa nu depaseasca capacitatile portante Numărul de piloţi din conditia de rezistenta

n =V dp

Rcd =

1321722203 = 595

Greutatea pilotului

Gpd=01256 17 25= 5338 KN

n = 9 (nr de piloti)

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 10

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

xiyi = distantele de la punctele de calcul pentru fiecare pilot in parte pana la punctul de reducere a tuturor fortelor si momentelor = centrul radierului

1)Gruparea fundamentala

S1d = V d

9 + Gpd -

M xf ed y1

sum y i2 +

M yf ed x1

sum x i2

S1d = 1474825

9 + 5338 -

28837512

6(12)2 +291512

6(12)2 = 18125 KN

S2d = V d

9 + Gpd +

M yf ed x2

sum x i2 =iquest22125 KN

S3d = V d

9 + Gpd+

M xf ed y3

sum y i2 +

M yf ed x3

sum x i2 =26125 KN

S4d =V d

9 + Gpd -

M xf ed y 4

sum y i2 = 17725KN

S5d = V d

9 + Gpd = 21725KN

S6d =V d

9 + Gpd +

M xf ed y6

sum y i2 =25725 KN

S7d = V d

9 + Gpd -

M xf ed y7

sum y i2 -

M yf ed x7

sum x i2 = 17325 KN

S8d = V d

9 + Gpd -

M y x8

sum x i2 =21325 KN

S9d = V d

9 + Gpd +

M xf ed y9

sum y i2 -

M yf ed x9

sum x i2 = 25325 KN

2)Gruparea speciala

S1d = V d

9 + Gpd -

M xf ed y1

sum y i2 +

M yf ed x1

sum x i2

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 11

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

S1d = 900825

9 + 5338 -

2430512

6(12)2 +2818512

6(12)2 = 15887 KN

S2d = V d

9 + Gpd +

M yf ed x2

sum x i2 =iquest19263 KN

S3d = V d

9 + Gpd+

M xf ed y3

sum y i2 +

M yf ed x3

sum x i2 =22639 KN

S4d =V d

9 + Gpd -

M xf ed y 4

sum y i2 = 11971KN

S5d = V d

9 + Gpd = 15347KN

S6d =V d

9 + Gpd +

M xf ed y6

sum y i2 =18723 KN

S7d = V d

9 + Gpd -

M xf ed y7

sum y i2 -

M yf ed x7

sum x i2 = 8084KN

S8d = V d

9 + Gpd -

M y x8

sum x i2 =11431 KN

S9d = V d

9 + Gpd +

M xf ed y9

sum y i2 -

M yf ed x9

sum x i2 = 14807 KN

Valoarea cea mai mare a lui Sid este de 26125 KNsolicitare calculata pentru pilotul S3 cu valorile din gruparea fundamentala verificandu-se conditia

Sid maxle Rcd

26125KNle 28232KN

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 12

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

3Determinarea eforturilor sectionale pe capul pilotilor la incastrarea in radierPentru calcul s-a folosit exemplul VI15 dinGeotehnica si fundatii lsquorsquo dringPRaileanu pag305 Vd = Pk + Gpadk

Gpadk =HrLr Br120574b

Mxfed =Mx + HrFy

Myfed =My + HrFx

Vd =valoarea de calcul a incarcarii verticale la baza radieruluiPk =valoarea caracteristica a incarcarii verticale care actioneaza asupra fundatieiGpadk =greutatea radieruluiHr =grosimea radierului Lr =lungimea radieruluiBr = latimea radierului120574b =greutate specifica betonMxfed moment de calcul la baza radierului

Gruparea fundamentala Gruparea speciala

Fx=2017 KN Fx=697 KN Fy=2867 KN Fy=1827 KN Fz=13217 KN Fz=7477 KN Mx=2167 KNm Mx=1517 KNm My= -717 KNm My= -3167 KNm

Vd = 13217+ 153125=1474825 KN Vd = 7477+ 153125=900825 KN Gpadk =0535 3525 =153125KN Gpadk =0535 3525 =153125KN Mxfed =2167 + 052867=288375KNm Mxfed =1517 + 051827=24305KNm Myfed = -717 + 052017=2915 KNm Myfed = -3167 + 05697=-28185 KNm Hy=2867 KN Hy=1827 KNConsideram valorile maxime

N=1474825 KN M= 288375KNm

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 13

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

H=2017KNa)-Caracteristici geometrice si mecanice d=40cm

A=π d2

4 =01256 m2

I=π d4

64 = 0001256 m4

E= 21107

EI = 000263 107 b)-Stabilirea latimii de calcul a pilotului bc=k1k2k3d k1=090 (sectiune circulara)

k2= 1+ 1

04 =35

k3=β+ 1minusβ06

lc

hc

β=05(trei randuri de piloti) hc=3(d+1)=3(04+1)=42 lc=12-04=08

k3=05+ 1minus05

06

0842

=0658

bc=0935065804=083m

c)Calculul deplasarilor δij ale capatului pilotului la actiuni unitare

δQQ= δ10 =

1

α3 EI

A01+K h B01

C01+Kh D 01

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 14

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

δMM= δ20 =

1αEI

C02+Kh D 02

C01+Kh D 01

δQM= δ30 =

1

α2 EI

A02+K h B02

C01+Kh D 01

Coeficientii A01 D02 sunt in functie de fisa redusa ž =α h

α = 5radic m083EI

m= 2000KNm4

α = 5radic 2000 083000263107 = 0575

z =0575 17 = 9775

A01=2382 B01=2324 C01=979678 D01=956662A02=158843 B02=154967 C02=1713280 D02=1672280

Coeficientul Kh =mbh I b

α E I

mb= 6000KNm4

Ib=I=0001256 m4

Kh =6000 17 0001256

0575 000263107 = 000847

Avand α si Kh se pot calcula deplasarile δi0 de la nivelul terenului

α3EI =05753000263 107 = 499987αEI =0575000263 107 = 151225α2EI =05752000263 107 = 869543

δ10 =

1499987 2382+000847 2324

979678+000847 956662 = 0000491

δ20 =

1151225 1713280+000847 1672280

979678+000847 956662 =0000116

δ30 =

1869543 158843+000847 154967

979678+000847 956662 = 0000186

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 15

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

d)Calculul reactiunilor ce apar la capatul superior al pilotului la deplasari unitare

ρ1=

1h+h0

E Apilot

+K p

mbh Abaza

= 1

17+0

21 107 01256+

0086000 17 01256

=7880351

Kp=d5 =

045 =008

ρ2= δ 2

δ1 δ 2minusδ32 = 0000116

00004910000116minus00001862 = 524243

ρ3= δ 3

δ1 δ 2minusδ32 = 0000186

00004910000116minus00001862 = 845284

ρ4= δ1

δ1 δ 2minusδ32 = 0000491

00004910000116minus00001862 = 2227657

e)Calculul reactiunilor ce apar in sectiunea de capat a pilotilor la deplasari unitare ale radierului se considera u=v=Ψ=1

r11=sumi=1

n

iquestiquestρ1sin2φi + ρ2cos2φi)

r22=sumi=1

n

iquestiquestρ1 cos 2φi + ρ2 sin 2φi)

r33=sumi=1

n

iquestiquestρ1xi2 cos 2φi + ρ2 xi

2 sin 2φi+2 ρ3 xi sin φi)+n ρ4

r12=sumi=1

n

iquestiquestρ1 - ρ2) sinφi cosφi

r13=sumi=1

n

iquestiquestρ1 - ρ2) xi sinφi cosφi- ρ3cosφi

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 16

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

r23=sumi=1

n

iquestiquestρ1 cos2φi + ρ2 sin 2φi) xi +ρ3sinφi

Toti pilotii sunt piloti verticali cu aceleasi dimensiuni si aceleasi rigiditatiNoi calculam reactiunile pentru pilotul S3 fiind cel mai solicitatx3 =12 x6 =0

sin φi=0 cosφi=1 sin 2φi=0 cos2φi=1 ρ1=7880351ρ2=524243ρ3=845284ρ4=2227657 r11 =(78803510 +5242431)+ (78803510 +5242431)+ (78803510 +5242431)= = 1572729

r22 =(7880351 1 + 524243 0)+ (7880351 1 + 524243 0)+ + (7880351 1 + 524243 0)= 23641053

r33 =[(7880351122 1 +524243 122 0+2 845284 12 0)+32265174]+ +[(7880351122 1 +524243 122 0 -2 845284 12 0)+ 32265174]+ +[(788035102 1 +524243 02 0+2 845284 0 0)+ 32265174]= 43081976

r12=[7880351-524243] 1 0 =0 29490933

r13=(78803511- 524243) 12 0 1- 8452841 + +(78803511- 524243)(-12) 0 1- 8452841)+ +(78803511- 524243) 0 0 1- 8452841)= -2535852

r23=(7880351 1+ 5242430) 12 +8452840 + +(7880351 1+ 5242430)(- 12) +8452840+ +(7880351 1+ 5242430) 0 +8452840 =0 r11 =1572729 r22 =23641053 r33 =29490933 r12=0 r13=-2535852 r23=0

f)Calculul deplasarilor radierului

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 17

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Deplasarile radierului dupa cele trei directii uvΨ rezulta ca solutii ale urmatorului sistemPentru un rand de piloti N=14748253 KN M= 2883753KNm H=20173 KN

r11 u+r12 v+r13Ψ =Hr21u+r22v+r 23Ψ=Nr31u+r32 v+r33Ψ =M

lt=gt

lt=iquest 1572729u+0 vminus2535852 Ψ=67230u+23641053 v+0 Ψ=4916

minus2535852u+0 v+29490933 Ψ=96125

u= 000557m v=000208m Ψ=00008rad

g)Calculul eforturilor sectionale din coloane la nivelul inferior alradierului

N1= ρ1[u sin φ1+(v+Ψx1) cosφ1]= = 7880351 [000557 0+(000208+0000812)1]=23956KN

N2= ρ1[u sin φ2+(v+Ψx2) cosφ2]= = 7880351 [000557 0+(000208+000080)1]=16391 KN

N3= ρ1[u sin φ3+(v+Ψx3) cosφ3]= = 7880351 [000557 0+(000208+00008(-12)1)]=8826 KN

T1= ρ2[u cosφ1-(v+Ψx1) sin φ1]- ρ3 Ψ = =524243 [000557 1-(000208+0000812) 0]- 845284 00008=2244KN

T2= ρ2[u cosφ2-(v+Ψx2) sin φ2]- ρ3 Ψ = =524243 [000557 1-(000208+000080) 0]- 845284 00008=2244KN

T3= ρ2[u cosφ3-(v+Ψx3) sin φ3]- ρ3 Ψ = =524243 [000557 1-(000208+00008(-12)) 0]- 845284 00008=2244KN

M1= ρ4Ψ- ρ3 [u cosφi-(v+Ψx1) sin φi]= = 222765700008- 845284 [000557 1-(000208+0000812) 0]=-2926KNm

M2= ρ4Ψ- ρ3 [u cosφi-(v+Ψx2) sin φ3]=

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 18

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

= 222765700008- 845284 [000557 1-(000208+000080) 0]= -2926KNm

M3= ρ4Ψ- ρ3 [u cosφi-(v+Ψx3) sin φi]= = 222765700008- 845284 [000557 1-(000208+00008(-12) 0]= -2926KNmh)Verificarea calculelor Se va face analiza echilibrului static al radierului sub actiunea fortelor NVH si al reactiunilordin sectiunea de capat a pilotilor Ni Hi Mi scriind cele trei ecuatii de echilibru static

-Proiectia pe verticala

N-sumi=1

3

iquestiquest Ni cosφi ndashTi sin φi)=0

4916-(23956 1+163911+8826)=- 013

-Proiectia pe orizontala

H-sumi=1

3

iquestiquest Ni sin φi +Ti cosφi)=0

6723-(22441+22441+2244)=- 009

-Ecuatia de moment fata de centrul talpii radierului

M-sumi=1

3

iquestiquest Ni cosφi ndashTi sin φi) xi -sumi=1

3

M i=0

96125 - (23956112)-(1639110)-[(8826 1(-12)]-( -2926)-(-2926)-(-2926) = 234 Erorile de calcul se regasesc in valori acceptabile deci se pot considera corecte 4Calculul eforturilor sectionale (M Tdeplasari)si variatia acestora cu adancimea pe intreaga fisa a pilotului luand in considerare conlucrarea acestuia cu terenul(Winkler)considerand coeficientul de pat constant pe toata fisa pilotului

Pentru calcul s-a folosit exemplul VI16 dinGeotehnica si fundatii lsquorsquo dringPRaileanu pag313

41Expresiile eforturilor sectionale presiunii si ale deformatiilor pilotului Ecuatia fibrei medii deformate a coloanei este

d4 ydz4 + α4zy(z) =0

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 19

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

in care α =5radic mbc

EI=0575 (conform punctului 3)

Solutia ecuatiei diferentiale este de forma

Y(z)=Y0A1(z)+φ0

α B1(z) +

M 0

α2 EI C1(z)+

Q

α2 EI D1(z)

iar rotirea eforturile sectionale si presiunea orizontala intr-o sectiune oarecare

zi =αzi apilotului se determina cu relatiile

φ(z )

α = Y0A2(z)+

φ0

α B2(z) +

M 0

α2 EI C2(z)+

Q0

α2 EI D2(z)

M (z)α 2 EI

= Y0A3(z)+φ0

α B3(z) +

M 0

α2 EI C3(z)+

Q0

α2 EI D3(z)

Q(z )α2 EI

= Y0A4(z)+φ0

α B4(z) +

M 0

α2 EI C4(z)+

Q0

α2 EI D4(z)

P(z)= mz Y(z) Pentru determinarea diagramelor de presiuni momente si forte taietoare cu relatiile precedente sunt necsari parametrii initiali ai coloanei φ0(rotirea sectiunii de la nivelul terenului) si y0

(deplasarea peorizontala a sectiunii de la nivelul terenului)sub actiunea eforturilor M0 Q0 Vom folosi a doua ipoteza de calcul considerand rigiditatea pilotului mult mai mare decat cea a pamantului astfel icat capatul sau inferior poate fi considerat liber M(z=αh)= 0 T(z=αh)= 0

Y0=M 0

α2 EI [ B4 C3minusB3C4

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

+Q0

α3 EI [ B4 D3minusB3 D4

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

φ0=M 0

α2 EI [ A4 C4minusA4C3

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

+Q0

α3 EI [ A3 D4minusA4 D3

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

2)Calculul parametrilor initiali (Y0φ0)Deplasarile capatului superior alcoloaneisunt date de relatiile

Y0=Q0 δ 10+(M 0+Q0 h0)δ 3

0

φ0=-Q0 δ 30+(M 0+Q0 h0)δ 2

0

unde h0 reprezinta inaltimea libera a pilotului deasupra terenului (h0=0)

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 20

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

δ 10=δQQ-deplasarea (Y0)pe directia solicitarii Q0 pentru Q0=2 si M0=0

δ 20=δMM -deplasarea (φ0)pe directia solicitarii M pentru M0=2 si Q0=0

δ 30=δMQ=δQM -deplasarea (φ0Y0)pe directia solicitarii M0Q0 cand M0Q0 =1 si

Q0 M0=0

Considerand pilotulconform ipotezei 2 deplasarile δ 10δ 3

0 seobtin cu relatiile de mai susin care

se introduc valorile corespunzatoare ale solicitarilor M0 si Q0 Astfel

δ 10δQQ =iquestiquest

α=0575 z=αh= 0575 17 = 9775

Kh =000847

δ 10δQQ=iquestiquest

δ 10δQQ=[ [minus211210524+2593165275 ]+000847[304345368minus62705 (minus32216 )]

[ 24977 62705minus49085 11949 ]+000847 [179562705minus49085 (minus17218 )] ]

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 21

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Coeficientul de pat este o caracteristica de deformabilitate a resoartelor supuse la presiuni in directie orizontaladiagrama care leaga presiunea p si sageata y are o panta care depinde de pozitia resortului si care este durect proportionala cu z

Se calculeaza coeficientul de pat Kh cu relatia

Kh=Kz K = coeficient de proportionalitate in functie de natura pamantului si elementul de fundare z = adancimea de la talpa radierului pana la adancimea pentru care determina coef de pat Coeficientu de proportionalitate se determina pentru stratele depamant aflate pana la adancimea lk lk =35d1+15 lk =35 04+15 =29m Pentru ca pe lungimea lk avem doua straturi se va calcula un coeficient de proportionalitate echivalent cu formula

K=K I l I (2 lkminusl I )+K II iquestiquest

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 22

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

K=4800 25 (2 29minus25 )+5720iquestiquest =48175 KNm4

Calculam α ndash(caracteristica de interactiune element ndashteren)

α = 5radic K bc

Eb I

Eb =modulul de elasticitate albetonului armat din corpul elementului(KNm2)I =momentulde inertie al sectiunii transversale a elementului (m4)bc =latimea de calcul a elementului

bc =15 d+ 05m= 1504 +05= 11m

I= π D4

64 =π 044

64 =0001256 m4

Eb =27000000KNm2

Se calculeaza adancimea redusa si fisa redusa cu relatiile z= αz ī= αl

In functie de raportul 10 K bc

Eb I se va scoate din tabel valoarea lui α

10 K bc

Eb I =

10 48175 1127000000 0001256

= 15626 m-5 =gtα =0109 m-1

ī= 010917 = 1853 mSageata Δ si rotirea θ ale capului elementului la nivelul talpii radierului se determina cu relatiile

Δ =yo +θolo+H lo

3

3 Eb I +

M lo2

2 Eb I =

= 295+025605+2244 053

327000000 0001256 + 2926 052

227000000 0001256

=3075

θ =θo+H lo

2

2 Eb I +

M lo

Eb I =

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 23

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

= 0256+2244 052

227000000 0001256 -

2926 0527000000 0001256 =0256

H si M = forta orizontale si momentul la nivelul talpii radierului lo =lungimea libera aelementului (distanta dintre talpa radierului si suprafata terenului)

yo si θo =sageata si rotirea la nivelul suprafetei terenului

yo si θo se calculeaza cu relatiile

yo =HoδHH + MoδHM = 2241 01175+3204 001=295

θo =HoδMH + MoδMM =2241 001+3204 0001=0256

Ho si Mo valori de calcul ale fortei transversale si a momentului la suprafata terenului Ho=2241 KN Mo= 3204 KNm M =2926 KNm H=2244 KN

ī= 1853 m

=gtAo= 5162

=gtBo= 4128

=gtCo= 39

δHH = 1

α3 Eb I Ao =

1

0109327000000 0001256 5162=0117

δMH = δHM iquest1

α2 Eb I Bo=

1

0109227000000 0001256 4128=001

δMM = 1

α Eb I Co= 1

0109 270000000001256 397=0001

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 24

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 25

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 26

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

5Armarea pilotului si a radierului

Se face conform SR EN 1992 pentru sectiunea pilotului si eforturile care actioneaza pe pilot(compresiune centrica compresiune excentrica)Armarea se face cu carcase de armatura formate din bare longitudinale si armatura transversala dinetrieri sau freta Cu inele de rigidizare si distantieri

Sectiune circulara cu armatura longitudinala uniform distribuita pe contur solicitat la compresiune excentrica

Pentru pilotul S3 cel mai solicitat consideram valoarea efortului de calcul

Nc= 26125KN Mc=2926KNm(valoare la incastrarea in radier)

Ra= 300Nmm2 (PC52) Rc= 08125=10 Nmm2 (C1620)

Ac=π(D2

)2 = 01256m2

1 a=50mm

2 n=N ed

Ac R c =

261250

314 4002

4105

= 0198

3 Da sectiunea se afla intr-o zona plastica potentiala la solicitari seismice4 nb=055 pentru PC525 nltnb 0198lt 055

9 ea =D30

= 40030

=133 Se alege valoarea minima 20 mm

10 Mc=M+Nea =2926106 +2612510320=34485106

11 m=

M c

π D3

4 Rc

= 34485106

π 4003

410

= 00686 aD

= 50

400 = 0125

12Din tabelul 10Bpentru aD

= 0100 pentru n=0198 si m=00680 =gtα =001

13Aa total= α π D2

4

Rc

Ra = 001 π 4002

4

10300

= 4188mm2

Se va alege armarea din procentul minim Pmin =05

Aa=0005π 4002

4 = 628 mm2 Alegem 6 bare φ 16

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 27

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Aa ef = 1206 mm2

6 Calculul tasarilor

Metoda fundatiei echivalente care asimileaza grupul de piloti cu o fundatie care urmaresteconturul exterior al pilotilor si este situata la adacircncimea de rezemare a pilotilor icircn stratul bun de fundare(baza acestora) Pentru piloti verticali dimensiunile fundatiei echivalente se pot stabili astfel

L= L + 2 ro B= B + 2 ro

unde LB = dimensiunile fundatiei echivalente L B =dimensiunile conturului exterior al grupului de piloti r0 = raza de influenta a pilotului Calculul tasarii se face prin metoda icircnsumarii pe straturi elementare Presiunea medie pe talpa fundatiei echivalente este data de relatia

Pnet = Pef - Pgz Pef= V

L B Pgz = γd1h

unde V- este icircncarcarea totala verticala la talpa fundatiei echivalente calculata conform SR EN 1990 siSR EN 1991

L= 28 m B=28 m ro= 063 m

Lrsquo= 28 +2063= 412m Brsquo= 28 +2063= 412m

V= N+ Grd + Gpd +sumi=1

4

GPam stri

Grd greutatea radierului Gpdgreutatea pilotilor

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 28

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

GPamd strigreutatea pamantului aferenta fundatiei echivalente din stratul i Greutatea care actioneaza asupra fundatiei N= Fz=13217 KN Calculul greutatii radierului Grd=35350525= 153125KN Calculul greutatii unui pilot Gpd=01256 17 25= 5338 KN Calculul greutatii pamantului pana la adancimea de rezemare a bazei pilotului

sumi=1

4

GPam stri =GPamd str1+ GPamd str1+ GPamd str1+ GPamd str1

GPamd str1= VPamstr1 120574 Pamstr1

VPamstr1= Vstr1- Vrad- VPilotistr1

Vstr1=412 412 3=5092m3

Vrad=353505=6125 m3

VPilotistr1= Apilot(hstr 1 ndashhrad)npiloti= =01256(3 -05) 9=2826m3

VPamstr1= 5092- 6125 - 2826=41969m3

GPamd str1= 41969 18=755442KN

GPamd str2= VPamstr2 120574 Pamstr2

VPamstr2= Vstr2- VPilotistr2

Vstr2=412 412 5=84872m3

VPilotistr2= Apilothstr 2 npiloti= =0125659=5652m3

VPamstr2= 84872- 5652=7922m3

GPamd str2= 7922 155=122791KN

GPamd str3= VPamstr3 120574 Pamstr3

VPamstr3= Vstr3- VPilotistr3

Vstr3=412 412 15=2646m3

VPilotistr3= Apilothstr 3 npiloti= =01256159=16956m3

VPamstr2= 2646- 16956=247644m3

GPamd str3= 247644 187=46309KN

GPamd str4= VPamstr4 120574 Pamstr4

VPamstr4= Vstr4- VPilotistr4

Vstr4=412 412 8=13579m3

VPilotistr4= Apilothstr 4 npiloti= =0125689=90432m3

VPamstr4= 13579- 90432=12675m3

GPamd str4= 12675 195=247156KN

sumi=1

4

GPam stri =755442+ 122791+ 46309+ 247156 = 4918 KN

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 29

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Calculul incarcarii verticale totale

V= N+ Grd + Gpd +sumi=1

4

GPam stri = 13217+153125+ 5338 +4918=64462KN

Presiunea medie pe talpa fundatiei echivalente este data de relatia

Pef= V

L B =

644621764

= 36543 KNm2

γd1= media ponderată a greutăţilor volumice ale straturilor străbătute de pilot γd1= (183+1555+18715+1958)175=1803 KNm3

Pgz = 1803175=315525 Pnet = Pef - Pgz = 36543- 315525=499KNm2

Limitarea zonei de influenta a fundatiei pe piloti se face pacircna la adacircncimea la care este satisfacuta relatia σzi le 01 σgzi

unde σzi =efortul unitar mediu pe stratul elementar i dat de fundatia echivalenta σgzi =valoarea presiunii geologice de la cota terenului natural la adacircncimea la care secalculeaza valoarea zi Efortul unitar la adacircncimea z fata de talpa fundatiei echivalente se calculeaza cu relatia

σz= αoPn

αo=f(zBLB) din tabelul alaturat

Nr strat

Grosimea hi (m)

Sarcina geologicagz

(KNm2)

Pres suplimentara z

(m)B

(m)zB

z+hf (m)

p(KNm3) z z med

1 06 181 195 35295 35081 25554 06 42 0142857 0962 06 187 195 36465 35081 35081 12 42 0285714 096

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 30

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

3 06 193 195 37635 29234 32158 18 42 0428571 084 06 199 195 38805 22291 25763 24 42 0571429 0615 06 205 195 39975 16444 19368 3 42 0714286 0456 06 211 195 41145 16444 16444 36 42 0857143 0457 06 217 195 42315 12425 14434 42 42 1 0348 06 223 195 43485 9501 9501 48 42 1142857 0269 06 229 195 44655 9501 9501 54 42 1285714 026

10 06 235 195 45825 7309 9501 6 42 1428571 0211 06 241 195 46995 5847 7309 66 42 1571429 01612 06 247 195 48165 5847 5847 72 42 1714286 01613 06 253 195 49335 4020 5847 78 42 1857143 01114 06 259 195 50505 4020 4020 84 42 2 011

Tasarea absoluta probabila se calculeaza cu relatia

s=103 β sumi=1

n σ zimed hi

Esi

[mm]

β= coeficient de corectie egal cu 08 σzi

med =efortul vertical mediu in stratul elementar i

σzimed =

σ ziiquest +σ zi

inf

2 [KPa]

hi= grosimea stratului elementar i Ei =modulul de deformatie liniara al stratului elementar i [KPa] n=numarul de straturi elementare in limita zonei active

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 31

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Tehnologia de executie

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 32

Nr strat

Grosime strat

z med (Kpa) Ei(Kpa) i Si(mm)

1 06 25554 20000 08 00076662 06 35081 20000 08 00105243 06 32158 20000 08 00096474 06 25763 20000 08 00077295 06 19368 20000 08 0005816 06 16444 20000 08 00049337 06 14434 20000 08 0004338 06 9501 20000 08 0002859 06 9501 20000 08 000285

10 06 9501 20000 08 00028511 06 7309 20000 08 000219312 06 5847 20000 08 000175413 06 5847 20000 08 000175414 06 4020 20000 08 0001206

Σ= 0066098

s=103 08Σ= 528mm

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 33

Page 7: Tema 1 Fundatii Master 2

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Valoarea de calcul a capacităţii portante a pilotului la compresiune este dată de relaţia

Rcd = Rb k

γb 2

+R s k

γs 2

unde γb = coeficient parţial de siguranţă pentru rezistenţa pe bază a pilotului conform SR EN 1997-1 anexa A γb=16 γs = coeficient parţial de siguranţă pentru rezistenţa pe suprafaţa laterală a pilotului conformSR EN 1997-1 anexa A γs = 13

Rcd = 837116

+ 3637713 = 33214 KN

Valoarea de calcul a capacităţii portante a pilotului din grup este dată de relaţia

Rcg=mu Rcd

UndeR c d = valoarea de calcul a capacităţii portante a unui pilot izolat mu= coeficient de utilizare considerat astfel mu= 1 -piloţi purtători pe varf -piloţi flotanţi de indesare executați integral in pămanturi necoezive mu= f(rro) r -distanţa minimă intre 2 piloţi r0 -raza de influenţă a pilotului izolat la baza acestuia

r0 =Σ lisdot tanε i (εi unghi fecare beton-pamant ) Undel i grosimea stratului stratului i prin care trece prin care trece pilotul

r=08m li =2m tagεi=0105(argila prafoasa) r0=(15+6)0105=063 =gt

rro=126=gt mu= 085

Rcg=085 Rcd=33214085 =28232KN

12Rezistenţa la tracţiune a pilotului

Condiţiile generale de verificare sunt date la 7631 din SR EN 1997-12006 Relaţia generală de verificare este

Ftd le Rtd

unde Ftd =valoarea de calcul a tracţiunii exercitată asupra unui pilot corespunzătoare stării limită ultime

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 7

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Rtd =valoarea de calcul a lui Rt

Rezistenţa la tracţiune de calcul se calculează [713 SR EN 1997-12006] cu

Rtd = Rtk γst

unde Rtd =valoarea de calcul a lui Rt

Rtk= valoarea caracteristică a lui Rc

γst =coeficient parţial pentru rezistenţa la tracţiune a unui pilot dat in tab A6(RO) A7(RO) si A8(RO) din SR EN 1997-1NB2007 Rtk= 11Nmm2 (clasa C1620)

γst =125 (pentru piloti forati la rezistenta la tractiune pe suprafata laterala)

Rtd = 11 125 =088 Nmm2

Rezistenţa ultimă la tracţiune pentru piloţii executaţi pe loc se determină cu

Rtd=Usum qs ki ∙li

γ m∙γ s2

UΣqsikli =Rsk =36377 KN

120574m=24

120574s2=19

Rtd=3637724∙ 19 = 7977 KN

Rezistenţa caracteristică la icircncărcare transversală a piloţilor verticali icircn radiere joase sedetermină cu

Rtrk =2 M cap

l o ( in cazul pilotului considerat icircncastrat icircn radier)

l0=lungimea convenţională de icircncastrare Mcap=momentul icircncovoietor capabil al secţiunii pilotului determinat conformreglementărilor tehnice specifice privind calculul elementelor de beton armat l0= 2d=08m (pămacircnturi coezive cu IC = 076 divide 100) Pentru aflarea momentului capabil vom folosi schema de calcul pentru sectiuni circulare cu armatura uniform distribuita pe contur din Indrumator beton armat-ProfTudor postelnicurdquo Se cunosc D= 400mm Rc= 085125=10625 Nmm2(beton clasa-C1620 pilot turnat vertical) Ra= 300 Nmm2 (otel PC52) N =14685 KN= 146855 N Aa= 2036 mm2 ( 8 bare Φ 18 )

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 8

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

1Se calculeaza a

a =30+ 182

=39 mm

2Se calculeaza n

n = N

π D2

4 Rc

n = 146855

π 4002

410625

= 011

3Sectiunea se afla sub influenta unor actiuni seismice4 nb =055 (PC 52)5 n lt nb

7n=011lt 055 9Se calculeaza α

α =

Aatotal

π D2

4 Rc

Ra

Rc si

aD

α =

2036

π 4002

410625

300

10625=iquest 043 si

39400= 00975

10 Din tabelul 10C din cartea citata mai susse intra cu valoarea raportului aD

=00975 Astfel

pentru n=011 si α = 043 se gaseste m =0173 11Se calculeaza Mc

Mc=mπ D3

4 Rc

Mc=0173π 4003

4 10625 = 9239 106 Nmm

12 Se calculeaza ea

ea = D30

=40030

= 1333mm

consideram ea =20mm 13 Calculam Mcap Mcap= Mc - Nea

Mcap= 9239 106 - 146855 20 =921 KNm

Rtrk =2921

08 = 23025 KN

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 9

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Rtrd =R tr k

γ tr

120574tr=2

Rtrd =23025

2 =115125 KN

2 Determinarea numarului de piloti din grupul de piloti astfel incat fortele maxime preluate de un pilot din grupul de piloti sa nu depaseasca capacitatile portante Numărul de piloţi din conditia de rezistenta

n =V dp

Rcd =

1321722203 = 595

Greutatea pilotului

Gpd=01256 17 25= 5338 KN

n = 9 (nr de piloti)

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 10

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

xiyi = distantele de la punctele de calcul pentru fiecare pilot in parte pana la punctul de reducere a tuturor fortelor si momentelor = centrul radierului

1)Gruparea fundamentala

S1d = V d

9 + Gpd -

M xf ed y1

sum y i2 +

M yf ed x1

sum x i2

S1d = 1474825

9 + 5338 -

28837512

6(12)2 +291512

6(12)2 = 18125 KN

S2d = V d

9 + Gpd +

M yf ed x2

sum x i2 =iquest22125 KN

S3d = V d

9 + Gpd+

M xf ed y3

sum y i2 +

M yf ed x3

sum x i2 =26125 KN

S4d =V d

9 + Gpd -

M xf ed y 4

sum y i2 = 17725KN

S5d = V d

9 + Gpd = 21725KN

S6d =V d

9 + Gpd +

M xf ed y6

sum y i2 =25725 KN

S7d = V d

9 + Gpd -

M xf ed y7

sum y i2 -

M yf ed x7

sum x i2 = 17325 KN

S8d = V d

9 + Gpd -

M y x8

sum x i2 =21325 KN

S9d = V d

9 + Gpd +

M xf ed y9

sum y i2 -

M yf ed x9

sum x i2 = 25325 KN

2)Gruparea speciala

S1d = V d

9 + Gpd -

M xf ed y1

sum y i2 +

M yf ed x1

sum x i2

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 11

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

S1d = 900825

9 + 5338 -

2430512

6(12)2 +2818512

6(12)2 = 15887 KN

S2d = V d

9 + Gpd +

M yf ed x2

sum x i2 =iquest19263 KN

S3d = V d

9 + Gpd+

M xf ed y3

sum y i2 +

M yf ed x3

sum x i2 =22639 KN

S4d =V d

9 + Gpd -

M xf ed y 4

sum y i2 = 11971KN

S5d = V d

9 + Gpd = 15347KN

S6d =V d

9 + Gpd +

M xf ed y6

sum y i2 =18723 KN

S7d = V d

9 + Gpd -

M xf ed y7

sum y i2 -

M yf ed x7

sum x i2 = 8084KN

S8d = V d

9 + Gpd -

M y x8

sum x i2 =11431 KN

S9d = V d

9 + Gpd +

M xf ed y9

sum y i2 -

M yf ed x9

sum x i2 = 14807 KN

Valoarea cea mai mare a lui Sid este de 26125 KNsolicitare calculata pentru pilotul S3 cu valorile din gruparea fundamentala verificandu-se conditia

Sid maxle Rcd

26125KNle 28232KN

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 12

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

3Determinarea eforturilor sectionale pe capul pilotilor la incastrarea in radierPentru calcul s-a folosit exemplul VI15 dinGeotehnica si fundatii lsquorsquo dringPRaileanu pag305 Vd = Pk + Gpadk

Gpadk =HrLr Br120574b

Mxfed =Mx + HrFy

Myfed =My + HrFx

Vd =valoarea de calcul a incarcarii verticale la baza radieruluiPk =valoarea caracteristica a incarcarii verticale care actioneaza asupra fundatieiGpadk =greutatea radieruluiHr =grosimea radierului Lr =lungimea radieruluiBr = latimea radierului120574b =greutate specifica betonMxfed moment de calcul la baza radierului

Gruparea fundamentala Gruparea speciala

Fx=2017 KN Fx=697 KN Fy=2867 KN Fy=1827 KN Fz=13217 KN Fz=7477 KN Mx=2167 KNm Mx=1517 KNm My= -717 KNm My= -3167 KNm

Vd = 13217+ 153125=1474825 KN Vd = 7477+ 153125=900825 KN Gpadk =0535 3525 =153125KN Gpadk =0535 3525 =153125KN Mxfed =2167 + 052867=288375KNm Mxfed =1517 + 051827=24305KNm Myfed = -717 + 052017=2915 KNm Myfed = -3167 + 05697=-28185 KNm Hy=2867 KN Hy=1827 KNConsideram valorile maxime

N=1474825 KN M= 288375KNm

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 13

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

H=2017KNa)-Caracteristici geometrice si mecanice d=40cm

A=π d2

4 =01256 m2

I=π d4

64 = 0001256 m4

E= 21107

EI = 000263 107 b)-Stabilirea latimii de calcul a pilotului bc=k1k2k3d k1=090 (sectiune circulara)

k2= 1+ 1

04 =35

k3=β+ 1minusβ06

lc

hc

β=05(trei randuri de piloti) hc=3(d+1)=3(04+1)=42 lc=12-04=08

k3=05+ 1minus05

06

0842

=0658

bc=0935065804=083m

c)Calculul deplasarilor δij ale capatului pilotului la actiuni unitare

δQQ= δ10 =

1

α3 EI

A01+K h B01

C01+Kh D 01

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 14

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

δMM= δ20 =

1αEI

C02+Kh D 02

C01+Kh D 01

δQM= δ30 =

1

α2 EI

A02+K h B02

C01+Kh D 01

Coeficientii A01 D02 sunt in functie de fisa redusa ž =α h

α = 5radic m083EI

m= 2000KNm4

α = 5radic 2000 083000263107 = 0575

z =0575 17 = 9775

A01=2382 B01=2324 C01=979678 D01=956662A02=158843 B02=154967 C02=1713280 D02=1672280

Coeficientul Kh =mbh I b

α E I

mb= 6000KNm4

Ib=I=0001256 m4

Kh =6000 17 0001256

0575 000263107 = 000847

Avand α si Kh se pot calcula deplasarile δi0 de la nivelul terenului

α3EI =05753000263 107 = 499987αEI =0575000263 107 = 151225α2EI =05752000263 107 = 869543

δ10 =

1499987 2382+000847 2324

979678+000847 956662 = 0000491

δ20 =

1151225 1713280+000847 1672280

979678+000847 956662 =0000116

δ30 =

1869543 158843+000847 154967

979678+000847 956662 = 0000186

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 15

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

d)Calculul reactiunilor ce apar la capatul superior al pilotului la deplasari unitare

ρ1=

1h+h0

E Apilot

+K p

mbh Abaza

= 1

17+0

21 107 01256+

0086000 17 01256

=7880351

Kp=d5 =

045 =008

ρ2= δ 2

δ1 δ 2minusδ32 = 0000116

00004910000116minus00001862 = 524243

ρ3= δ 3

δ1 δ 2minusδ32 = 0000186

00004910000116minus00001862 = 845284

ρ4= δ1

δ1 δ 2minusδ32 = 0000491

00004910000116minus00001862 = 2227657

e)Calculul reactiunilor ce apar in sectiunea de capat a pilotilor la deplasari unitare ale radierului se considera u=v=Ψ=1

r11=sumi=1

n

iquestiquestρ1sin2φi + ρ2cos2φi)

r22=sumi=1

n

iquestiquestρ1 cos 2φi + ρ2 sin 2φi)

r33=sumi=1

n

iquestiquestρ1xi2 cos 2φi + ρ2 xi

2 sin 2φi+2 ρ3 xi sin φi)+n ρ4

r12=sumi=1

n

iquestiquestρ1 - ρ2) sinφi cosφi

r13=sumi=1

n

iquestiquestρ1 - ρ2) xi sinφi cosφi- ρ3cosφi

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 16

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

r23=sumi=1

n

iquestiquestρ1 cos2φi + ρ2 sin 2φi) xi +ρ3sinφi

Toti pilotii sunt piloti verticali cu aceleasi dimensiuni si aceleasi rigiditatiNoi calculam reactiunile pentru pilotul S3 fiind cel mai solicitatx3 =12 x6 =0

sin φi=0 cosφi=1 sin 2φi=0 cos2φi=1 ρ1=7880351ρ2=524243ρ3=845284ρ4=2227657 r11 =(78803510 +5242431)+ (78803510 +5242431)+ (78803510 +5242431)= = 1572729

r22 =(7880351 1 + 524243 0)+ (7880351 1 + 524243 0)+ + (7880351 1 + 524243 0)= 23641053

r33 =[(7880351122 1 +524243 122 0+2 845284 12 0)+32265174]+ +[(7880351122 1 +524243 122 0 -2 845284 12 0)+ 32265174]+ +[(788035102 1 +524243 02 0+2 845284 0 0)+ 32265174]= 43081976

r12=[7880351-524243] 1 0 =0 29490933

r13=(78803511- 524243) 12 0 1- 8452841 + +(78803511- 524243)(-12) 0 1- 8452841)+ +(78803511- 524243) 0 0 1- 8452841)= -2535852

r23=(7880351 1+ 5242430) 12 +8452840 + +(7880351 1+ 5242430)(- 12) +8452840+ +(7880351 1+ 5242430) 0 +8452840 =0 r11 =1572729 r22 =23641053 r33 =29490933 r12=0 r13=-2535852 r23=0

f)Calculul deplasarilor radierului

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 17

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Deplasarile radierului dupa cele trei directii uvΨ rezulta ca solutii ale urmatorului sistemPentru un rand de piloti N=14748253 KN M= 2883753KNm H=20173 KN

r11 u+r12 v+r13Ψ =Hr21u+r22v+r 23Ψ=Nr31u+r32 v+r33Ψ =M

lt=gt

lt=iquest 1572729u+0 vminus2535852 Ψ=67230u+23641053 v+0 Ψ=4916

minus2535852u+0 v+29490933 Ψ=96125

u= 000557m v=000208m Ψ=00008rad

g)Calculul eforturilor sectionale din coloane la nivelul inferior alradierului

N1= ρ1[u sin φ1+(v+Ψx1) cosφ1]= = 7880351 [000557 0+(000208+0000812)1]=23956KN

N2= ρ1[u sin φ2+(v+Ψx2) cosφ2]= = 7880351 [000557 0+(000208+000080)1]=16391 KN

N3= ρ1[u sin φ3+(v+Ψx3) cosφ3]= = 7880351 [000557 0+(000208+00008(-12)1)]=8826 KN

T1= ρ2[u cosφ1-(v+Ψx1) sin φ1]- ρ3 Ψ = =524243 [000557 1-(000208+0000812) 0]- 845284 00008=2244KN

T2= ρ2[u cosφ2-(v+Ψx2) sin φ2]- ρ3 Ψ = =524243 [000557 1-(000208+000080) 0]- 845284 00008=2244KN

T3= ρ2[u cosφ3-(v+Ψx3) sin φ3]- ρ3 Ψ = =524243 [000557 1-(000208+00008(-12)) 0]- 845284 00008=2244KN

M1= ρ4Ψ- ρ3 [u cosφi-(v+Ψx1) sin φi]= = 222765700008- 845284 [000557 1-(000208+0000812) 0]=-2926KNm

M2= ρ4Ψ- ρ3 [u cosφi-(v+Ψx2) sin φ3]=

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 18

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

= 222765700008- 845284 [000557 1-(000208+000080) 0]= -2926KNm

M3= ρ4Ψ- ρ3 [u cosφi-(v+Ψx3) sin φi]= = 222765700008- 845284 [000557 1-(000208+00008(-12) 0]= -2926KNmh)Verificarea calculelor Se va face analiza echilibrului static al radierului sub actiunea fortelor NVH si al reactiunilordin sectiunea de capat a pilotilor Ni Hi Mi scriind cele trei ecuatii de echilibru static

-Proiectia pe verticala

N-sumi=1

3

iquestiquest Ni cosφi ndashTi sin φi)=0

4916-(23956 1+163911+8826)=- 013

-Proiectia pe orizontala

H-sumi=1

3

iquestiquest Ni sin φi +Ti cosφi)=0

6723-(22441+22441+2244)=- 009

-Ecuatia de moment fata de centrul talpii radierului

M-sumi=1

3

iquestiquest Ni cosφi ndashTi sin φi) xi -sumi=1

3

M i=0

96125 - (23956112)-(1639110)-[(8826 1(-12)]-( -2926)-(-2926)-(-2926) = 234 Erorile de calcul se regasesc in valori acceptabile deci se pot considera corecte 4Calculul eforturilor sectionale (M Tdeplasari)si variatia acestora cu adancimea pe intreaga fisa a pilotului luand in considerare conlucrarea acestuia cu terenul(Winkler)considerand coeficientul de pat constant pe toata fisa pilotului

Pentru calcul s-a folosit exemplul VI16 dinGeotehnica si fundatii lsquorsquo dringPRaileanu pag313

41Expresiile eforturilor sectionale presiunii si ale deformatiilor pilotului Ecuatia fibrei medii deformate a coloanei este

d4 ydz4 + α4zy(z) =0

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 19

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

in care α =5radic mbc

EI=0575 (conform punctului 3)

Solutia ecuatiei diferentiale este de forma

Y(z)=Y0A1(z)+φ0

α B1(z) +

M 0

α2 EI C1(z)+

Q

α2 EI D1(z)

iar rotirea eforturile sectionale si presiunea orizontala intr-o sectiune oarecare

zi =αzi apilotului se determina cu relatiile

φ(z )

α = Y0A2(z)+

φ0

α B2(z) +

M 0

α2 EI C2(z)+

Q0

α2 EI D2(z)

M (z)α 2 EI

= Y0A3(z)+φ0

α B3(z) +

M 0

α2 EI C3(z)+

Q0

α2 EI D3(z)

Q(z )α2 EI

= Y0A4(z)+φ0

α B4(z) +

M 0

α2 EI C4(z)+

Q0

α2 EI D4(z)

P(z)= mz Y(z) Pentru determinarea diagramelor de presiuni momente si forte taietoare cu relatiile precedente sunt necsari parametrii initiali ai coloanei φ0(rotirea sectiunii de la nivelul terenului) si y0

(deplasarea peorizontala a sectiunii de la nivelul terenului)sub actiunea eforturilor M0 Q0 Vom folosi a doua ipoteza de calcul considerand rigiditatea pilotului mult mai mare decat cea a pamantului astfel icat capatul sau inferior poate fi considerat liber M(z=αh)= 0 T(z=αh)= 0

Y0=M 0

α2 EI [ B4 C3minusB3C4

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

+Q0

α3 EI [ B4 D3minusB3 D4

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

φ0=M 0

α2 EI [ A4 C4minusA4C3

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

+Q0

α3 EI [ A3 D4minusA4 D3

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

2)Calculul parametrilor initiali (Y0φ0)Deplasarile capatului superior alcoloaneisunt date de relatiile

Y0=Q0 δ 10+(M 0+Q0 h0)δ 3

0

φ0=-Q0 δ 30+(M 0+Q0 h0)δ 2

0

unde h0 reprezinta inaltimea libera a pilotului deasupra terenului (h0=0)

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 20

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

δ 10=δQQ-deplasarea (Y0)pe directia solicitarii Q0 pentru Q0=2 si M0=0

δ 20=δMM -deplasarea (φ0)pe directia solicitarii M pentru M0=2 si Q0=0

δ 30=δMQ=δQM -deplasarea (φ0Y0)pe directia solicitarii M0Q0 cand M0Q0 =1 si

Q0 M0=0

Considerand pilotulconform ipotezei 2 deplasarile δ 10δ 3

0 seobtin cu relatiile de mai susin care

se introduc valorile corespunzatoare ale solicitarilor M0 si Q0 Astfel

δ 10δQQ =iquestiquest

α=0575 z=αh= 0575 17 = 9775

Kh =000847

δ 10δQQ=iquestiquest

δ 10δQQ=[ [minus211210524+2593165275 ]+000847[304345368minus62705 (minus32216 )]

[ 24977 62705minus49085 11949 ]+000847 [179562705minus49085 (minus17218 )] ]

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 21

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Coeficientul de pat este o caracteristica de deformabilitate a resoartelor supuse la presiuni in directie orizontaladiagrama care leaga presiunea p si sageata y are o panta care depinde de pozitia resortului si care este durect proportionala cu z

Se calculeaza coeficientul de pat Kh cu relatia

Kh=Kz K = coeficient de proportionalitate in functie de natura pamantului si elementul de fundare z = adancimea de la talpa radierului pana la adancimea pentru care determina coef de pat Coeficientu de proportionalitate se determina pentru stratele depamant aflate pana la adancimea lk lk =35d1+15 lk =35 04+15 =29m Pentru ca pe lungimea lk avem doua straturi se va calcula un coeficient de proportionalitate echivalent cu formula

K=K I l I (2 lkminusl I )+K II iquestiquest

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 22

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

K=4800 25 (2 29minus25 )+5720iquestiquest =48175 KNm4

Calculam α ndash(caracteristica de interactiune element ndashteren)

α = 5radic K bc

Eb I

Eb =modulul de elasticitate albetonului armat din corpul elementului(KNm2)I =momentulde inertie al sectiunii transversale a elementului (m4)bc =latimea de calcul a elementului

bc =15 d+ 05m= 1504 +05= 11m

I= π D4

64 =π 044

64 =0001256 m4

Eb =27000000KNm2

Se calculeaza adancimea redusa si fisa redusa cu relatiile z= αz ī= αl

In functie de raportul 10 K bc

Eb I se va scoate din tabel valoarea lui α

10 K bc

Eb I =

10 48175 1127000000 0001256

= 15626 m-5 =gtα =0109 m-1

ī= 010917 = 1853 mSageata Δ si rotirea θ ale capului elementului la nivelul talpii radierului se determina cu relatiile

Δ =yo +θolo+H lo

3

3 Eb I +

M lo2

2 Eb I =

= 295+025605+2244 053

327000000 0001256 + 2926 052

227000000 0001256

=3075

θ =θo+H lo

2

2 Eb I +

M lo

Eb I =

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 23

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

= 0256+2244 052

227000000 0001256 -

2926 0527000000 0001256 =0256

H si M = forta orizontale si momentul la nivelul talpii radierului lo =lungimea libera aelementului (distanta dintre talpa radierului si suprafata terenului)

yo si θo =sageata si rotirea la nivelul suprafetei terenului

yo si θo se calculeaza cu relatiile

yo =HoδHH + MoδHM = 2241 01175+3204 001=295

θo =HoδMH + MoδMM =2241 001+3204 0001=0256

Ho si Mo valori de calcul ale fortei transversale si a momentului la suprafata terenului Ho=2241 KN Mo= 3204 KNm M =2926 KNm H=2244 KN

ī= 1853 m

=gtAo= 5162

=gtBo= 4128

=gtCo= 39

δHH = 1

α3 Eb I Ao =

1

0109327000000 0001256 5162=0117

δMH = δHM iquest1

α2 Eb I Bo=

1

0109227000000 0001256 4128=001

δMM = 1

α Eb I Co= 1

0109 270000000001256 397=0001

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 24

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 25

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 26

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

5Armarea pilotului si a radierului

Se face conform SR EN 1992 pentru sectiunea pilotului si eforturile care actioneaza pe pilot(compresiune centrica compresiune excentrica)Armarea se face cu carcase de armatura formate din bare longitudinale si armatura transversala dinetrieri sau freta Cu inele de rigidizare si distantieri

Sectiune circulara cu armatura longitudinala uniform distribuita pe contur solicitat la compresiune excentrica

Pentru pilotul S3 cel mai solicitat consideram valoarea efortului de calcul

Nc= 26125KN Mc=2926KNm(valoare la incastrarea in radier)

Ra= 300Nmm2 (PC52) Rc= 08125=10 Nmm2 (C1620)

Ac=π(D2

)2 = 01256m2

1 a=50mm

2 n=N ed

Ac R c =

261250

314 4002

4105

= 0198

3 Da sectiunea se afla intr-o zona plastica potentiala la solicitari seismice4 nb=055 pentru PC525 nltnb 0198lt 055

9 ea =D30

= 40030

=133 Se alege valoarea minima 20 mm

10 Mc=M+Nea =2926106 +2612510320=34485106

11 m=

M c

π D3

4 Rc

= 34485106

π 4003

410

= 00686 aD

= 50

400 = 0125

12Din tabelul 10Bpentru aD

= 0100 pentru n=0198 si m=00680 =gtα =001

13Aa total= α π D2

4

Rc

Ra = 001 π 4002

4

10300

= 4188mm2

Se va alege armarea din procentul minim Pmin =05

Aa=0005π 4002

4 = 628 mm2 Alegem 6 bare φ 16

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 27

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Aa ef = 1206 mm2

6 Calculul tasarilor

Metoda fundatiei echivalente care asimileaza grupul de piloti cu o fundatie care urmaresteconturul exterior al pilotilor si este situata la adacircncimea de rezemare a pilotilor icircn stratul bun de fundare(baza acestora) Pentru piloti verticali dimensiunile fundatiei echivalente se pot stabili astfel

L= L + 2 ro B= B + 2 ro

unde LB = dimensiunile fundatiei echivalente L B =dimensiunile conturului exterior al grupului de piloti r0 = raza de influenta a pilotului Calculul tasarii se face prin metoda icircnsumarii pe straturi elementare Presiunea medie pe talpa fundatiei echivalente este data de relatia

Pnet = Pef - Pgz Pef= V

L B Pgz = γd1h

unde V- este icircncarcarea totala verticala la talpa fundatiei echivalente calculata conform SR EN 1990 siSR EN 1991

L= 28 m B=28 m ro= 063 m

Lrsquo= 28 +2063= 412m Brsquo= 28 +2063= 412m

V= N+ Grd + Gpd +sumi=1

4

GPam stri

Grd greutatea radierului Gpdgreutatea pilotilor

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 28

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

GPamd strigreutatea pamantului aferenta fundatiei echivalente din stratul i Greutatea care actioneaza asupra fundatiei N= Fz=13217 KN Calculul greutatii radierului Grd=35350525= 153125KN Calculul greutatii unui pilot Gpd=01256 17 25= 5338 KN Calculul greutatii pamantului pana la adancimea de rezemare a bazei pilotului

sumi=1

4

GPam stri =GPamd str1+ GPamd str1+ GPamd str1+ GPamd str1

GPamd str1= VPamstr1 120574 Pamstr1

VPamstr1= Vstr1- Vrad- VPilotistr1

Vstr1=412 412 3=5092m3

Vrad=353505=6125 m3

VPilotistr1= Apilot(hstr 1 ndashhrad)npiloti= =01256(3 -05) 9=2826m3

VPamstr1= 5092- 6125 - 2826=41969m3

GPamd str1= 41969 18=755442KN

GPamd str2= VPamstr2 120574 Pamstr2

VPamstr2= Vstr2- VPilotistr2

Vstr2=412 412 5=84872m3

VPilotistr2= Apilothstr 2 npiloti= =0125659=5652m3

VPamstr2= 84872- 5652=7922m3

GPamd str2= 7922 155=122791KN

GPamd str3= VPamstr3 120574 Pamstr3

VPamstr3= Vstr3- VPilotistr3

Vstr3=412 412 15=2646m3

VPilotistr3= Apilothstr 3 npiloti= =01256159=16956m3

VPamstr2= 2646- 16956=247644m3

GPamd str3= 247644 187=46309KN

GPamd str4= VPamstr4 120574 Pamstr4

VPamstr4= Vstr4- VPilotistr4

Vstr4=412 412 8=13579m3

VPilotistr4= Apilothstr 4 npiloti= =0125689=90432m3

VPamstr4= 13579- 90432=12675m3

GPamd str4= 12675 195=247156KN

sumi=1

4

GPam stri =755442+ 122791+ 46309+ 247156 = 4918 KN

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 29

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Calculul incarcarii verticale totale

V= N+ Grd + Gpd +sumi=1

4

GPam stri = 13217+153125+ 5338 +4918=64462KN

Presiunea medie pe talpa fundatiei echivalente este data de relatia

Pef= V

L B =

644621764

= 36543 KNm2

γd1= media ponderată a greutăţilor volumice ale straturilor străbătute de pilot γd1= (183+1555+18715+1958)175=1803 KNm3

Pgz = 1803175=315525 Pnet = Pef - Pgz = 36543- 315525=499KNm2

Limitarea zonei de influenta a fundatiei pe piloti se face pacircna la adacircncimea la care este satisfacuta relatia σzi le 01 σgzi

unde σzi =efortul unitar mediu pe stratul elementar i dat de fundatia echivalenta σgzi =valoarea presiunii geologice de la cota terenului natural la adacircncimea la care secalculeaza valoarea zi Efortul unitar la adacircncimea z fata de talpa fundatiei echivalente se calculeaza cu relatia

σz= αoPn

αo=f(zBLB) din tabelul alaturat

Nr strat

Grosimea hi (m)

Sarcina geologicagz

(KNm2)

Pres suplimentara z

(m)B

(m)zB

z+hf (m)

p(KNm3) z z med

1 06 181 195 35295 35081 25554 06 42 0142857 0962 06 187 195 36465 35081 35081 12 42 0285714 096

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 30

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

3 06 193 195 37635 29234 32158 18 42 0428571 084 06 199 195 38805 22291 25763 24 42 0571429 0615 06 205 195 39975 16444 19368 3 42 0714286 0456 06 211 195 41145 16444 16444 36 42 0857143 0457 06 217 195 42315 12425 14434 42 42 1 0348 06 223 195 43485 9501 9501 48 42 1142857 0269 06 229 195 44655 9501 9501 54 42 1285714 026

10 06 235 195 45825 7309 9501 6 42 1428571 0211 06 241 195 46995 5847 7309 66 42 1571429 01612 06 247 195 48165 5847 5847 72 42 1714286 01613 06 253 195 49335 4020 5847 78 42 1857143 01114 06 259 195 50505 4020 4020 84 42 2 011

Tasarea absoluta probabila se calculeaza cu relatia

s=103 β sumi=1

n σ zimed hi

Esi

[mm]

β= coeficient de corectie egal cu 08 σzi

med =efortul vertical mediu in stratul elementar i

σzimed =

σ ziiquest +σ zi

inf

2 [KPa]

hi= grosimea stratului elementar i Ei =modulul de deformatie liniara al stratului elementar i [KPa] n=numarul de straturi elementare in limita zonei active

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 31

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Tehnologia de executie

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 32

Nr strat

Grosime strat

z med (Kpa) Ei(Kpa) i Si(mm)

1 06 25554 20000 08 00076662 06 35081 20000 08 00105243 06 32158 20000 08 00096474 06 25763 20000 08 00077295 06 19368 20000 08 0005816 06 16444 20000 08 00049337 06 14434 20000 08 0004338 06 9501 20000 08 0002859 06 9501 20000 08 000285

10 06 9501 20000 08 00028511 06 7309 20000 08 000219312 06 5847 20000 08 000175413 06 5847 20000 08 000175414 06 4020 20000 08 0001206

Σ= 0066098

s=103 08Σ= 528mm

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 33

Page 8: Tema 1 Fundatii Master 2

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Rtd =valoarea de calcul a lui Rt

Rezistenţa la tracţiune de calcul se calculează [713 SR EN 1997-12006] cu

Rtd = Rtk γst

unde Rtd =valoarea de calcul a lui Rt

Rtk= valoarea caracteristică a lui Rc

γst =coeficient parţial pentru rezistenţa la tracţiune a unui pilot dat in tab A6(RO) A7(RO) si A8(RO) din SR EN 1997-1NB2007 Rtk= 11Nmm2 (clasa C1620)

γst =125 (pentru piloti forati la rezistenta la tractiune pe suprafata laterala)

Rtd = 11 125 =088 Nmm2

Rezistenţa ultimă la tracţiune pentru piloţii executaţi pe loc se determină cu

Rtd=Usum qs ki ∙li

γ m∙γ s2

UΣqsikli =Rsk =36377 KN

120574m=24

120574s2=19

Rtd=3637724∙ 19 = 7977 KN

Rezistenţa caracteristică la icircncărcare transversală a piloţilor verticali icircn radiere joase sedetermină cu

Rtrk =2 M cap

l o ( in cazul pilotului considerat icircncastrat icircn radier)

l0=lungimea convenţională de icircncastrare Mcap=momentul icircncovoietor capabil al secţiunii pilotului determinat conformreglementărilor tehnice specifice privind calculul elementelor de beton armat l0= 2d=08m (pămacircnturi coezive cu IC = 076 divide 100) Pentru aflarea momentului capabil vom folosi schema de calcul pentru sectiuni circulare cu armatura uniform distribuita pe contur din Indrumator beton armat-ProfTudor postelnicurdquo Se cunosc D= 400mm Rc= 085125=10625 Nmm2(beton clasa-C1620 pilot turnat vertical) Ra= 300 Nmm2 (otel PC52) N =14685 KN= 146855 N Aa= 2036 mm2 ( 8 bare Φ 18 )

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 8

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

1Se calculeaza a

a =30+ 182

=39 mm

2Se calculeaza n

n = N

π D2

4 Rc

n = 146855

π 4002

410625

= 011

3Sectiunea se afla sub influenta unor actiuni seismice4 nb =055 (PC 52)5 n lt nb

7n=011lt 055 9Se calculeaza α

α =

Aatotal

π D2

4 Rc

Ra

Rc si

aD

α =

2036

π 4002

410625

300

10625=iquest 043 si

39400= 00975

10 Din tabelul 10C din cartea citata mai susse intra cu valoarea raportului aD

=00975 Astfel

pentru n=011 si α = 043 se gaseste m =0173 11Se calculeaza Mc

Mc=mπ D3

4 Rc

Mc=0173π 4003

4 10625 = 9239 106 Nmm

12 Se calculeaza ea

ea = D30

=40030

= 1333mm

consideram ea =20mm 13 Calculam Mcap Mcap= Mc - Nea

Mcap= 9239 106 - 146855 20 =921 KNm

Rtrk =2921

08 = 23025 KN

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 9

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Rtrd =R tr k

γ tr

120574tr=2

Rtrd =23025

2 =115125 KN

2 Determinarea numarului de piloti din grupul de piloti astfel incat fortele maxime preluate de un pilot din grupul de piloti sa nu depaseasca capacitatile portante Numărul de piloţi din conditia de rezistenta

n =V dp

Rcd =

1321722203 = 595

Greutatea pilotului

Gpd=01256 17 25= 5338 KN

n = 9 (nr de piloti)

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 10

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

xiyi = distantele de la punctele de calcul pentru fiecare pilot in parte pana la punctul de reducere a tuturor fortelor si momentelor = centrul radierului

1)Gruparea fundamentala

S1d = V d

9 + Gpd -

M xf ed y1

sum y i2 +

M yf ed x1

sum x i2

S1d = 1474825

9 + 5338 -

28837512

6(12)2 +291512

6(12)2 = 18125 KN

S2d = V d

9 + Gpd +

M yf ed x2

sum x i2 =iquest22125 KN

S3d = V d

9 + Gpd+

M xf ed y3

sum y i2 +

M yf ed x3

sum x i2 =26125 KN

S4d =V d

9 + Gpd -

M xf ed y 4

sum y i2 = 17725KN

S5d = V d

9 + Gpd = 21725KN

S6d =V d

9 + Gpd +

M xf ed y6

sum y i2 =25725 KN

S7d = V d

9 + Gpd -

M xf ed y7

sum y i2 -

M yf ed x7

sum x i2 = 17325 KN

S8d = V d

9 + Gpd -

M y x8

sum x i2 =21325 KN

S9d = V d

9 + Gpd +

M xf ed y9

sum y i2 -

M yf ed x9

sum x i2 = 25325 KN

2)Gruparea speciala

S1d = V d

9 + Gpd -

M xf ed y1

sum y i2 +

M yf ed x1

sum x i2

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 11

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

S1d = 900825

9 + 5338 -

2430512

6(12)2 +2818512

6(12)2 = 15887 KN

S2d = V d

9 + Gpd +

M yf ed x2

sum x i2 =iquest19263 KN

S3d = V d

9 + Gpd+

M xf ed y3

sum y i2 +

M yf ed x3

sum x i2 =22639 KN

S4d =V d

9 + Gpd -

M xf ed y 4

sum y i2 = 11971KN

S5d = V d

9 + Gpd = 15347KN

S6d =V d

9 + Gpd +

M xf ed y6

sum y i2 =18723 KN

S7d = V d

9 + Gpd -

M xf ed y7

sum y i2 -

M yf ed x7

sum x i2 = 8084KN

S8d = V d

9 + Gpd -

M y x8

sum x i2 =11431 KN

S9d = V d

9 + Gpd +

M xf ed y9

sum y i2 -

M yf ed x9

sum x i2 = 14807 KN

Valoarea cea mai mare a lui Sid este de 26125 KNsolicitare calculata pentru pilotul S3 cu valorile din gruparea fundamentala verificandu-se conditia

Sid maxle Rcd

26125KNle 28232KN

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 12

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

3Determinarea eforturilor sectionale pe capul pilotilor la incastrarea in radierPentru calcul s-a folosit exemplul VI15 dinGeotehnica si fundatii lsquorsquo dringPRaileanu pag305 Vd = Pk + Gpadk

Gpadk =HrLr Br120574b

Mxfed =Mx + HrFy

Myfed =My + HrFx

Vd =valoarea de calcul a incarcarii verticale la baza radieruluiPk =valoarea caracteristica a incarcarii verticale care actioneaza asupra fundatieiGpadk =greutatea radieruluiHr =grosimea radierului Lr =lungimea radieruluiBr = latimea radierului120574b =greutate specifica betonMxfed moment de calcul la baza radierului

Gruparea fundamentala Gruparea speciala

Fx=2017 KN Fx=697 KN Fy=2867 KN Fy=1827 KN Fz=13217 KN Fz=7477 KN Mx=2167 KNm Mx=1517 KNm My= -717 KNm My= -3167 KNm

Vd = 13217+ 153125=1474825 KN Vd = 7477+ 153125=900825 KN Gpadk =0535 3525 =153125KN Gpadk =0535 3525 =153125KN Mxfed =2167 + 052867=288375KNm Mxfed =1517 + 051827=24305KNm Myfed = -717 + 052017=2915 KNm Myfed = -3167 + 05697=-28185 KNm Hy=2867 KN Hy=1827 KNConsideram valorile maxime

N=1474825 KN M= 288375KNm

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 13

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

H=2017KNa)-Caracteristici geometrice si mecanice d=40cm

A=π d2

4 =01256 m2

I=π d4

64 = 0001256 m4

E= 21107

EI = 000263 107 b)-Stabilirea latimii de calcul a pilotului bc=k1k2k3d k1=090 (sectiune circulara)

k2= 1+ 1

04 =35

k3=β+ 1minusβ06

lc

hc

β=05(trei randuri de piloti) hc=3(d+1)=3(04+1)=42 lc=12-04=08

k3=05+ 1minus05

06

0842

=0658

bc=0935065804=083m

c)Calculul deplasarilor δij ale capatului pilotului la actiuni unitare

δQQ= δ10 =

1

α3 EI

A01+K h B01

C01+Kh D 01

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 14

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

δMM= δ20 =

1αEI

C02+Kh D 02

C01+Kh D 01

δQM= δ30 =

1

α2 EI

A02+K h B02

C01+Kh D 01

Coeficientii A01 D02 sunt in functie de fisa redusa ž =α h

α = 5radic m083EI

m= 2000KNm4

α = 5radic 2000 083000263107 = 0575

z =0575 17 = 9775

A01=2382 B01=2324 C01=979678 D01=956662A02=158843 B02=154967 C02=1713280 D02=1672280

Coeficientul Kh =mbh I b

α E I

mb= 6000KNm4

Ib=I=0001256 m4

Kh =6000 17 0001256

0575 000263107 = 000847

Avand α si Kh se pot calcula deplasarile δi0 de la nivelul terenului

α3EI =05753000263 107 = 499987αEI =0575000263 107 = 151225α2EI =05752000263 107 = 869543

δ10 =

1499987 2382+000847 2324

979678+000847 956662 = 0000491

δ20 =

1151225 1713280+000847 1672280

979678+000847 956662 =0000116

δ30 =

1869543 158843+000847 154967

979678+000847 956662 = 0000186

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 15

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

d)Calculul reactiunilor ce apar la capatul superior al pilotului la deplasari unitare

ρ1=

1h+h0

E Apilot

+K p

mbh Abaza

= 1

17+0

21 107 01256+

0086000 17 01256

=7880351

Kp=d5 =

045 =008

ρ2= δ 2

δ1 δ 2minusδ32 = 0000116

00004910000116minus00001862 = 524243

ρ3= δ 3

δ1 δ 2minusδ32 = 0000186

00004910000116minus00001862 = 845284

ρ4= δ1

δ1 δ 2minusδ32 = 0000491

00004910000116minus00001862 = 2227657

e)Calculul reactiunilor ce apar in sectiunea de capat a pilotilor la deplasari unitare ale radierului se considera u=v=Ψ=1

r11=sumi=1

n

iquestiquestρ1sin2φi + ρ2cos2φi)

r22=sumi=1

n

iquestiquestρ1 cos 2φi + ρ2 sin 2φi)

r33=sumi=1

n

iquestiquestρ1xi2 cos 2φi + ρ2 xi

2 sin 2φi+2 ρ3 xi sin φi)+n ρ4

r12=sumi=1

n

iquestiquestρ1 - ρ2) sinφi cosφi

r13=sumi=1

n

iquestiquestρ1 - ρ2) xi sinφi cosφi- ρ3cosφi

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 16

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

r23=sumi=1

n

iquestiquestρ1 cos2φi + ρ2 sin 2φi) xi +ρ3sinφi

Toti pilotii sunt piloti verticali cu aceleasi dimensiuni si aceleasi rigiditatiNoi calculam reactiunile pentru pilotul S3 fiind cel mai solicitatx3 =12 x6 =0

sin φi=0 cosφi=1 sin 2φi=0 cos2φi=1 ρ1=7880351ρ2=524243ρ3=845284ρ4=2227657 r11 =(78803510 +5242431)+ (78803510 +5242431)+ (78803510 +5242431)= = 1572729

r22 =(7880351 1 + 524243 0)+ (7880351 1 + 524243 0)+ + (7880351 1 + 524243 0)= 23641053

r33 =[(7880351122 1 +524243 122 0+2 845284 12 0)+32265174]+ +[(7880351122 1 +524243 122 0 -2 845284 12 0)+ 32265174]+ +[(788035102 1 +524243 02 0+2 845284 0 0)+ 32265174]= 43081976

r12=[7880351-524243] 1 0 =0 29490933

r13=(78803511- 524243) 12 0 1- 8452841 + +(78803511- 524243)(-12) 0 1- 8452841)+ +(78803511- 524243) 0 0 1- 8452841)= -2535852

r23=(7880351 1+ 5242430) 12 +8452840 + +(7880351 1+ 5242430)(- 12) +8452840+ +(7880351 1+ 5242430) 0 +8452840 =0 r11 =1572729 r22 =23641053 r33 =29490933 r12=0 r13=-2535852 r23=0

f)Calculul deplasarilor radierului

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 17

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Deplasarile radierului dupa cele trei directii uvΨ rezulta ca solutii ale urmatorului sistemPentru un rand de piloti N=14748253 KN M= 2883753KNm H=20173 KN

r11 u+r12 v+r13Ψ =Hr21u+r22v+r 23Ψ=Nr31u+r32 v+r33Ψ =M

lt=gt

lt=iquest 1572729u+0 vminus2535852 Ψ=67230u+23641053 v+0 Ψ=4916

minus2535852u+0 v+29490933 Ψ=96125

u= 000557m v=000208m Ψ=00008rad

g)Calculul eforturilor sectionale din coloane la nivelul inferior alradierului

N1= ρ1[u sin φ1+(v+Ψx1) cosφ1]= = 7880351 [000557 0+(000208+0000812)1]=23956KN

N2= ρ1[u sin φ2+(v+Ψx2) cosφ2]= = 7880351 [000557 0+(000208+000080)1]=16391 KN

N3= ρ1[u sin φ3+(v+Ψx3) cosφ3]= = 7880351 [000557 0+(000208+00008(-12)1)]=8826 KN

T1= ρ2[u cosφ1-(v+Ψx1) sin φ1]- ρ3 Ψ = =524243 [000557 1-(000208+0000812) 0]- 845284 00008=2244KN

T2= ρ2[u cosφ2-(v+Ψx2) sin φ2]- ρ3 Ψ = =524243 [000557 1-(000208+000080) 0]- 845284 00008=2244KN

T3= ρ2[u cosφ3-(v+Ψx3) sin φ3]- ρ3 Ψ = =524243 [000557 1-(000208+00008(-12)) 0]- 845284 00008=2244KN

M1= ρ4Ψ- ρ3 [u cosφi-(v+Ψx1) sin φi]= = 222765700008- 845284 [000557 1-(000208+0000812) 0]=-2926KNm

M2= ρ4Ψ- ρ3 [u cosφi-(v+Ψx2) sin φ3]=

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 18

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

= 222765700008- 845284 [000557 1-(000208+000080) 0]= -2926KNm

M3= ρ4Ψ- ρ3 [u cosφi-(v+Ψx3) sin φi]= = 222765700008- 845284 [000557 1-(000208+00008(-12) 0]= -2926KNmh)Verificarea calculelor Se va face analiza echilibrului static al radierului sub actiunea fortelor NVH si al reactiunilordin sectiunea de capat a pilotilor Ni Hi Mi scriind cele trei ecuatii de echilibru static

-Proiectia pe verticala

N-sumi=1

3

iquestiquest Ni cosφi ndashTi sin φi)=0

4916-(23956 1+163911+8826)=- 013

-Proiectia pe orizontala

H-sumi=1

3

iquestiquest Ni sin φi +Ti cosφi)=0

6723-(22441+22441+2244)=- 009

-Ecuatia de moment fata de centrul talpii radierului

M-sumi=1

3

iquestiquest Ni cosφi ndashTi sin φi) xi -sumi=1

3

M i=0

96125 - (23956112)-(1639110)-[(8826 1(-12)]-( -2926)-(-2926)-(-2926) = 234 Erorile de calcul se regasesc in valori acceptabile deci se pot considera corecte 4Calculul eforturilor sectionale (M Tdeplasari)si variatia acestora cu adancimea pe intreaga fisa a pilotului luand in considerare conlucrarea acestuia cu terenul(Winkler)considerand coeficientul de pat constant pe toata fisa pilotului

Pentru calcul s-a folosit exemplul VI16 dinGeotehnica si fundatii lsquorsquo dringPRaileanu pag313

41Expresiile eforturilor sectionale presiunii si ale deformatiilor pilotului Ecuatia fibrei medii deformate a coloanei este

d4 ydz4 + α4zy(z) =0

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 19

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

in care α =5radic mbc

EI=0575 (conform punctului 3)

Solutia ecuatiei diferentiale este de forma

Y(z)=Y0A1(z)+φ0

α B1(z) +

M 0

α2 EI C1(z)+

Q

α2 EI D1(z)

iar rotirea eforturile sectionale si presiunea orizontala intr-o sectiune oarecare

zi =αzi apilotului se determina cu relatiile

φ(z )

α = Y0A2(z)+

φ0

α B2(z) +

M 0

α2 EI C2(z)+

Q0

α2 EI D2(z)

M (z)α 2 EI

= Y0A3(z)+φ0

α B3(z) +

M 0

α2 EI C3(z)+

Q0

α2 EI D3(z)

Q(z )α2 EI

= Y0A4(z)+φ0

α B4(z) +

M 0

α2 EI C4(z)+

Q0

α2 EI D4(z)

P(z)= mz Y(z) Pentru determinarea diagramelor de presiuni momente si forte taietoare cu relatiile precedente sunt necsari parametrii initiali ai coloanei φ0(rotirea sectiunii de la nivelul terenului) si y0

(deplasarea peorizontala a sectiunii de la nivelul terenului)sub actiunea eforturilor M0 Q0 Vom folosi a doua ipoteza de calcul considerand rigiditatea pilotului mult mai mare decat cea a pamantului astfel icat capatul sau inferior poate fi considerat liber M(z=αh)= 0 T(z=αh)= 0

Y0=M 0

α2 EI [ B4 C3minusB3C4

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

+Q0

α3 EI [ B4 D3minusB3 D4

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

φ0=M 0

α2 EI [ A4 C4minusA4C3

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

+Q0

α3 EI [ A3 D4minusA4 D3

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

2)Calculul parametrilor initiali (Y0φ0)Deplasarile capatului superior alcoloaneisunt date de relatiile

Y0=Q0 δ 10+(M 0+Q0 h0)δ 3

0

φ0=-Q0 δ 30+(M 0+Q0 h0)δ 2

0

unde h0 reprezinta inaltimea libera a pilotului deasupra terenului (h0=0)

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 20

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

δ 10=δQQ-deplasarea (Y0)pe directia solicitarii Q0 pentru Q0=2 si M0=0

δ 20=δMM -deplasarea (φ0)pe directia solicitarii M pentru M0=2 si Q0=0

δ 30=δMQ=δQM -deplasarea (φ0Y0)pe directia solicitarii M0Q0 cand M0Q0 =1 si

Q0 M0=0

Considerand pilotulconform ipotezei 2 deplasarile δ 10δ 3

0 seobtin cu relatiile de mai susin care

se introduc valorile corespunzatoare ale solicitarilor M0 si Q0 Astfel

δ 10δQQ =iquestiquest

α=0575 z=αh= 0575 17 = 9775

Kh =000847

δ 10δQQ=iquestiquest

δ 10δQQ=[ [minus211210524+2593165275 ]+000847[304345368minus62705 (minus32216 )]

[ 24977 62705minus49085 11949 ]+000847 [179562705minus49085 (minus17218 )] ]

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 21

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Coeficientul de pat este o caracteristica de deformabilitate a resoartelor supuse la presiuni in directie orizontaladiagrama care leaga presiunea p si sageata y are o panta care depinde de pozitia resortului si care este durect proportionala cu z

Se calculeaza coeficientul de pat Kh cu relatia

Kh=Kz K = coeficient de proportionalitate in functie de natura pamantului si elementul de fundare z = adancimea de la talpa radierului pana la adancimea pentru care determina coef de pat Coeficientu de proportionalitate se determina pentru stratele depamant aflate pana la adancimea lk lk =35d1+15 lk =35 04+15 =29m Pentru ca pe lungimea lk avem doua straturi se va calcula un coeficient de proportionalitate echivalent cu formula

K=K I l I (2 lkminusl I )+K II iquestiquest

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 22

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

K=4800 25 (2 29minus25 )+5720iquestiquest =48175 KNm4

Calculam α ndash(caracteristica de interactiune element ndashteren)

α = 5radic K bc

Eb I

Eb =modulul de elasticitate albetonului armat din corpul elementului(KNm2)I =momentulde inertie al sectiunii transversale a elementului (m4)bc =latimea de calcul a elementului

bc =15 d+ 05m= 1504 +05= 11m

I= π D4

64 =π 044

64 =0001256 m4

Eb =27000000KNm2

Se calculeaza adancimea redusa si fisa redusa cu relatiile z= αz ī= αl

In functie de raportul 10 K bc

Eb I se va scoate din tabel valoarea lui α

10 K bc

Eb I =

10 48175 1127000000 0001256

= 15626 m-5 =gtα =0109 m-1

ī= 010917 = 1853 mSageata Δ si rotirea θ ale capului elementului la nivelul talpii radierului se determina cu relatiile

Δ =yo +θolo+H lo

3

3 Eb I +

M lo2

2 Eb I =

= 295+025605+2244 053

327000000 0001256 + 2926 052

227000000 0001256

=3075

θ =θo+H lo

2

2 Eb I +

M lo

Eb I =

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 23

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

= 0256+2244 052

227000000 0001256 -

2926 0527000000 0001256 =0256

H si M = forta orizontale si momentul la nivelul talpii radierului lo =lungimea libera aelementului (distanta dintre talpa radierului si suprafata terenului)

yo si θo =sageata si rotirea la nivelul suprafetei terenului

yo si θo se calculeaza cu relatiile

yo =HoδHH + MoδHM = 2241 01175+3204 001=295

θo =HoδMH + MoδMM =2241 001+3204 0001=0256

Ho si Mo valori de calcul ale fortei transversale si a momentului la suprafata terenului Ho=2241 KN Mo= 3204 KNm M =2926 KNm H=2244 KN

ī= 1853 m

=gtAo= 5162

=gtBo= 4128

=gtCo= 39

δHH = 1

α3 Eb I Ao =

1

0109327000000 0001256 5162=0117

δMH = δHM iquest1

α2 Eb I Bo=

1

0109227000000 0001256 4128=001

δMM = 1

α Eb I Co= 1

0109 270000000001256 397=0001

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 24

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 25

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 26

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

5Armarea pilotului si a radierului

Se face conform SR EN 1992 pentru sectiunea pilotului si eforturile care actioneaza pe pilot(compresiune centrica compresiune excentrica)Armarea se face cu carcase de armatura formate din bare longitudinale si armatura transversala dinetrieri sau freta Cu inele de rigidizare si distantieri

Sectiune circulara cu armatura longitudinala uniform distribuita pe contur solicitat la compresiune excentrica

Pentru pilotul S3 cel mai solicitat consideram valoarea efortului de calcul

Nc= 26125KN Mc=2926KNm(valoare la incastrarea in radier)

Ra= 300Nmm2 (PC52) Rc= 08125=10 Nmm2 (C1620)

Ac=π(D2

)2 = 01256m2

1 a=50mm

2 n=N ed

Ac R c =

261250

314 4002

4105

= 0198

3 Da sectiunea se afla intr-o zona plastica potentiala la solicitari seismice4 nb=055 pentru PC525 nltnb 0198lt 055

9 ea =D30

= 40030

=133 Se alege valoarea minima 20 mm

10 Mc=M+Nea =2926106 +2612510320=34485106

11 m=

M c

π D3

4 Rc

= 34485106

π 4003

410

= 00686 aD

= 50

400 = 0125

12Din tabelul 10Bpentru aD

= 0100 pentru n=0198 si m=00680 =gtα =001

13Aa total= α π D2

4

Rc

Ra = 001 π 4002

4

10300

= 4188mm2

Se va alege armarea din procentul minim Pmin =05

Aa=0005π 4002

4 = 628 mm2 Alegem 6 bare φ 16

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 27

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Aa ef = 1206 mm2

6 Calculul tasarilor

Metoda fundatiei echivalente care asimileaza grupul de piloti cu o fundatie care urmaresteconturul exterior al pilotilor si este situata la adacircncimea de rezemare a pilotilor icircn stratul bun de fundare(baza acestora) Pentru piloti verticali dimensiunile fundatiei echivalente se pot stabili astfel

L= L + 2 ro B= B + 2 ro

unde LB = dimensiunile fundatiei echivalente L B =dimensiunile conturului exterior al grupului de piloti r0 = raza de influenta a pilotului Calculul tasarii se face prin metoda icircnsumarii pe straturi elementare Presiunea medie pe talpa fundatiei echivalente este data de relatia

Pnet = Pef - Pgz Pef= V

L B Pgz = γd1h

unde V- este icircncarcarea totala verticala la talpa fundatiei echivalente calculata conform SR EN 1990 siSR EN 1991

L= 28 m B=28 m ro= 063 m

Lrsquo= 28 +2063= 412m Brsquo= 28 +2063= 412m

V= N+ Grd + Gpd +sumi=1

4

GPam stri

Grd greutatea radierului Gpdgreutatea pilotilor

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 28

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

GPamd strigreutatea pamantului aferenta fundatiei echivalente din stratul i Greutatea care actioneaza asupra fundatiei N= Fz=13217 KN Calculul greutatii radierului Grd=35350525= 153125KN Calculul greutatii unui pilot Gpd=01256 17 25= 5338 KN Calculul greutatii pamantului pana la adancimea de rezemare a bazei pilotului

sumi=1

4

GPam stri =GPamd str1+ GPamd str1+ GPamd str1+ GPamd str1

GPamd str1= VPamstr1 120574 Pamstr1

VPamstr1= Vstr1- Vrad- VPilotistr1

Vstr1=412 412 3=5092m3

Vrad=353505=6125 m3

VPilotistr1= Apilot(hstr 1 ndashhrad)npiloti= =01256(3 -05) 9=2826m3

VPamstr1= 5092- 6125 - 2826=41969m3

GPamd str1= 41969 18=755442KN

GPamd str2= VPamstr2 120574 Pamstr2

VPamstr2= Vstr2- VPilotistr2

Vstr2=412 412 5=84872m3

VPilotistr2= Apilothstr 2 npiloti= =0125659=5652m3

VPamstr2= 84872- 5652=7922m3

GPamd str2= 7922 155=122791KN

GPamd str3= VPamstr3 120574 Pamstr3

VPamstr3= Vstr3- VPilotistr3

Vstr3=412 412 15=2646m3

VPilotistr3= Apilothstr 3 npiloti= =01256159=16956m3

VPamstr2= 2646- 16956=247644m3

GPamd str3= 247644 187=46309KN

GPamd str4= VPamstr4 120574 Pamstr4

VPamstr4= Vstr4- VPilotistr4

Vstr4=412 412 8=13579m3

VPilotistr4= Apilothstr 4 npiloti= =0125689=90432m3

VPamstr4= 13579- 90432=12675m3

GPamd str4= 12675 195=247156KN

sumi=1

4

GPam stri =755442+ 122791+ 46309+ 247156 = 4918 KN

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 29

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Calculul incarcarii verticale totale

V= N+ Grd + Gpd +sumi=1

4

GPam stri = 13217+153125+ 5338 +4918=64462KN

Presiunea medie pe talpa fundatiei echivalente este data de relatia

Pef= V

L B =

644621764

= 36543 KNm2

γd1= media ponderată a greutăţilor volumice ale straturilor străbătute de pilot γd1= (183+1555+18715+1958)175=1803 KNm3

Pgz = 1803175=315525 Pnet = Pef - Pgz = 36543- 315525=499KNm2

Limitarea zonei de influenta a fundatiei pe piloti se face pacircna la adacircncimea la care este satisfacuta relatia σzi le 01 σgzi

unde σzi =efortul unitar mediu pe stratul elementar i dat de fundatia echivalenta σgzi =valoarea presiunii geologice de la cota terenului natural la adacircncimea la care secalculeaza valoarea zi Efortul unitar la adacircncimea z fata de talpa fundatiei echivalente se calculeaza cu relatia

σz= αoPn

αo=f(zBLB) din tabelul alaturat

Nr strat

Grosimea hi (m)

Sarcina geologicagz

(KNm2)

Pres suplimentara z

(m)B

(m)zB

z+hf (m)

p(KNm3) z z med

1 06 181 195 35295 35081 25554 06 42 0142857 0962 06 187 195 36465 35081 35081 12 42 0285714 096

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 30

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

3 06 193 195 37635 29234 32158 18 42 0428571 084 06 199 195 38805 22291 25763 24 42 0571429 0615 06 205 195 39975 16444 19368 3 42 0714286 0456 06 211 195 41145 16444 16444 36 42 0857143 0457 06 217 195 42315 12425 14434 42 42 1 0348 06 223 195 43485 9501 9501 48 42 1142857 0269 06 229 195 44655 9501 9501 54 42 1285714 026

10 06 235 195 45825 7309 9501 6 42 1428571 0211 06 241 195 46995 5847 7309 66 42 1571429 01612 06 247 195 48165 5847 5847 72 42 1714286 01613 06 253 195 49335 4020 5847 78 42 1857143 01114 06 259 195 50505 4020 4020 84 42 2 011

Tasarea absoluta probabila se calculeaza cu relatia

s=103 β sumi=1

n σ zimed hi

Esi

[mm]

β= coeficient de corectie egal cu 08 σzi

med =efortul vertical mediu in stratul elementar i

σzimed =

σ ziiquest +σ zi

inf

2 [KPa]

hi= grosimea stratului elementar i Ei =modulul de deformatie liniara al stratului elementar i [KPa] n=numarul de straturi elementare in limita zonei active

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 31

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Tehnologia de executie

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 32

Nr strat

Grosime strat

z med (Kpa) Ei(Kpa) i Si(mm)

1 06 25554 20000 08 00076662 06 35081 20000 08 00105243 06 32158 20000 08 00096474 06 25763 20000 08 00077295 06 19368 20000 08 0005816 06 16444 20000 08 00049337 06 14434 20000 08 0004338 06 9501 20000 08 0002859 06 9501 20000 08 000285

10 06 9501 20000 08 00028511 06 7309 20000 08 000219312 06 5847 20000 08 000175413 06 5847 20000 08 000175414 06 4020 20000 08 0001206

Σ= 0066098

s=103 08Σ= 528mm

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 33

Page 9: Tema 1 Fundatii Master 2

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

1Se calculeaza a

a =30+ 182

=39 mm

2Se calculeaza n

n = N

π D2

4 Rc

n = 146855

π 4002

410625

= 011

3Sectiunea se afla sub influenta unor actiuni seismice4 nb =055 (PC 52)5 n lt nb

7n=011lt 055 9Se calculeaza α

α =

Aatotal

π D2

4 Rc

Ra

Rc si

aD

α =

2036

π 4002

410625

300

10625=iquest 043 si

39400= 00975

10 Din tabelul 10C din cartea citata mai susse intra cu valoarea raportului aD

=00975 Astfel

pentru n=011 si α = 043 se gaseste m =0173 11Se calculeaza Mc

Mc=mπ D3

4 Rc

Mc=0173π 4003

4 10625 = 9239 106 Nmm

12 Se calculeaza ea

ea = D30

=40030

= 1333mm

consideram ea =20mm 13 Calculam Mcap Mcap= Mc - Nea

Mcap= 9239 106 - 146855 20 =921 KNm

Rtrk =2921

08 = 23025 KN

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 9

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Rtrd =R tr k

γ tr

120574tr=2

Rtrd =23025

2 =115125 KN

2 Determinarea numarului de piloti din grupul de piloti astfel incat fortele maxime preluate de un pilot din grupul de piloti sa nu depaseasca capacitatile portante Numărul de piloţi din conditia de rezistenta

n =V dp

Rcd =

1321722203 = 595

Greutatea pilotului

Gpd=01256 17 25= 5338 KN

n = 9 (nr de piloti)

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 10

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

xiyi = distantele de la punctele de calcul pentru fiecare pilot in parte pana la punctul de reducere a tuturor fortelor si momentelor = centrul radierului

1)Gruparea fundamentala

S1d = V d

9 + Gpd -

M xf ed y1

sum y i2 +

M yf ed x1

sum x i2

S1d = 1474825

9 + 5338 -

28837512

6(12)2 +291512

6(12)2 = 18125 KN

S2d = V d

9 + Gpd +

M yf ed x2

sum x i2 =iquest22125 KN

S3d = V d

9 + Gpd+

M xf ed y3

sum y i2 +

M yf ed x3

sum x i2 =26125 KN

S4d =V d

9 + Gpd -

M xf ed y 4

sum y i2 = 17725KN

S5d = V d

9 + Gpd = 21725KN

S6d =V d

9 + Gpd +

M xf ed y6

sum y i2 =25725 KN

S7d = V d

9 + Gpd -

M xf ed y7

sum y i2 -

M yf ed x7

sum x i2 = 17325 KN

S8d = V d

9 + Gpd -

M y x8

sum x i2 =21325 KN

S9d = V d

9 + Gpd +

M xf ed y9

sum y i2 -

M yf ed x9

sum x i2 = 25325 KN

2)Gruparea speciala

S1d = V d

9 + Gpd -

M xf ed y1

sum y i2 +

M yf ed x1

sum x i2

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 11

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

S1d = 900825

9 + 5338 -

2430512

6(12)2 +2818512

6(12)2 = 15887 KN

S2d = V d

9 + Gpd +

M yf ed x2

sum x i2 =iquest19263 KN

S3d = V d

9 + Gpd+

M xf ed y3

sum y i2 +

M yf ed x3

sum x i2 =22639 KN

S4d =V d

9 + Gpd -

M xf ed y 4

sum y i2 = 11971KN

S5d = V d

9 + Gpd = 15347KN

S6d =V d

9 + Gpd +

M xf ed y6

sum y i2 =18723 KN

S7d = V d

9 + Gpd -

M xf ed y7

sum y i2 -

M yf ed x7

sum x i2 = 8084KN

S8d = V d

9 + Gpd -

M y x8

sum x i2 =11431 KN

S9d = V d

9 + Gpd +

M xf ed y9

sum y i2 -

M yf ed x9

sum x i2 = 14807 KN

Valoarea cea mai mare a lui Sid este de 26125 KNsolicitare calculata pentru pilotul S3 cu valorile din gruparea fundamentala verificandu-se conditia

Sid maxle Rcd

26125KNle 28232KN

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 12

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

3Determinarea eforturilor sectionale pe capul pilotilor la incastrarea in radierPentru calcul s-a folosit exemplul VI15 dinGeotehnica si fundatii lsquorsquo dringPRaileanu pag305 Vd = Pk + Gpadk

Gpadk =HrLr Br120574b

Mxfed =Mx + HrFy

Myfed =My + HrFx

Vd =valoarea de calcul a incarcarii verticale la baza radieruluiPk =valoarea caracteristica a incarcarii verticale care actioneaza asupra fundatieiGpadk =greutatea radieruluiHr =grosimea radierului Lr =lungimea radieruluiBr = latimea radierului120574b =greutate specifica betonMxfed moment de calcul la baza radierului

Gruparea fundamentala Gruparea speciala

Fx=2017 KN Fx=697 KN Fy=2867 KN Fy=1827 KN Fz=13217 KN Fz=7477 KN Mx=2167 KNm Mx=1517 KNm My= -717 KNm My= -3167 KNm

Vd = 13217+ 153125=1474825 KN Vd = 7477+ 153125=900825 KN Gpadk =0535 3525 =153125KN Gpadk =0535 3525 =153125KN Mxfed =2167 + 052867=288375KNm Mxfed =1517 + 051827=24305KNm Myfed = -717 + 052017=2915 KNm Myfed = -3167 + 05697=-28185 KNm Hy=2867 KN Hy=1827 KNConsideram valorile maxime

N=1474825 KN M= 288375KNm

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 13

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

H=2017KNa)-Caracteristici geometrice si mecanice d=40cm

A=π d2

4 =01256 m2

I=π d4

64 = 0001256 m4

E= 21107

EI = 000263 107 b)-Stabilirea latimii de calcul a pilotului bc=k1k2k3d k1=090 (sectiune circulara)

k2= 1+ 1

04 =35

k3=β+ 1minusβ06

lc

hc

β=05(trei randuri de piloti) hc=3(d+1)=3(04+1)=42 lc=12-04=08

k3=05+ 1minus05

06

0842

=0658

bc=0935065804=083m

c)Calculul deplasarilor δij ale capatului pilotului la actiuni unitare

δQQ= δ10 =

1

α3 EI

A01+K h B01

C01+Kh D 01

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 14

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

δMM= δ20 =

1αEI

C02+Kh D 02

C01+Kh D 01

δQM= δ30 =

1

α2 EI

A02+K h B02

C01+Kh D 01

Coeficientii A01 D02 sunt in functie de fisa redusa ž =α h

α = 5radic m083EI

m= 2000KNm4

α = 5radic 2000 083000263107 = 0575

z =0575 17 = 9775

A01=2382 B01=2324 C01=979678 D01=956662A02=158843 B02=154967 C02=1713280 D02=1672280

Coeficientul Kh =mbh I b

α E I

mb= 6000KNm4

Ib=I=0001256 m4

Kh =6000 17 0001256

0575 000263107 = 000847

Avand α si Kh se pot calcula deplasarile δi0 de la nivelul terenului

α3EI =05753000263 107 = 499987αEI =0575000263 107 = 151225α2EI =05752000263 107 = 869543

δ10 =

1499987 2382+000847 2324

979678+000847 956662 = 0000491

δ20 =

1151225 1713280+000847 1672280

979678+000847 956662 =0000116

δ30 =

1869543 158843+000847 154967

979678+000847 956662 = 0000186

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 15

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

d)Calculul reactiunilor ce apar la capatul superior al pilotului la deplasari unitare

ρ1=

1h+h0

E Apilot

+K p

mbh Abaza

= 1

17+0

21 107 01256+

0086000 17 01256

=7880351

Kp=d5 =

045 =008

ρ2= δ 2

δ1 δ 2minusδ32 = 0000116

00004910000116minus00001862 = 524243

ρ3= δ 3

δ1 δ 2minusδ32 = 0000186

00004910000116minus00001862 = 845284

ρ4= δ1

δ1 δ 2minusδ32 = 0000491

00004910000116minus00001862 = 2227657

e)Calculul reactiunilor ce apar in sectiunea de capat a pilotilor la deplasari unitare ale radierului se considera u=v=Ψ=1

r11=sumi=1

n

iquestiquestρ1sin2φi + ρ2cos2φi)

r22=sumi=1

n

iquestiquestρ1 cos 2φi + ρ2 sin 2φi)

r33=sumi=1

n

iquestiquestρ1xi2 cos 2φi + ρ2 xi

2 sin 2φi+2 ρ3 xi sin φi)+n ρ4

r12=sumi=1

n

iquestiquestρ1 - ρ2) sinφi cosφi

r13=sumi=1

n

iquestiquestρ1 - ρ2) xi sinφi cosφi- ρ3cosφi

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 16

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

r23=sumi=1

n

iquestiquestρ1 cos2φi + ρ2 sin 2φi) xi +ρ3sinφi

Toti pilotii sunt piloti verticali cu aceleasi dimensiuni si aceleasi rigiditatiNoi calculam reactiunile pentru pilotul S3 fiind cel mai solicitatx3 =12 x6 =0

sin φi=0 cosφi=1 sin 2φi=0 cos2φi=1 ρ1=7880351ρ2=524243ρ3=845284ρ4=2227657 r11 =(78803510 +5242431)+ (78803510 +5242431)+ (78803510 +5242431)= = 1572729

r22 =(7880351 1 + 524243 0)+ (7880351 1 + 524243 0)+ + (7880351 1 + 524243 0)= 23641053

r33 =[(7880351122 1 +524243 122 0+2 845284 12 0)+32265174]+ +[(7880351122 1 +524243 122 0 -2 845284 12 0)+ 32265174]+ +[(788035102 1 +524243 02 0+2 845284 0 0)+ 32265174]= 43081976

r12=[7880351-524243] 1 0 =0 29490933

r13=(78803511- 524243) 12 0 1- 8452841 + +(78803511- 524243)(-12) 0 1- 8452841)+ +(78803511- 524243) 0 0 1- 8452841)= -2535852

r23=(7880351 1+ 5242430) 12 +8452840 + +(7880351 1+ 5242430)(- 12) +8452840+ +(7880351 1+ 5242430) 0 +8452840 =0 r11 =1572729 r22 =23641053 r33 =29490933 r12=0 r13=-2535852 r23=0

f)Calculul deplasarilor radierului

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 17

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Deplasarile radierului dupa cele trei directii uvΨ rezulta ca solutii ale urmatorului sistemPentru un rand de piloti N=14748253 KN M= 2883753KNm H=20173 KN

r11 u+r12 v+r13Ψ =Hr21u+r22v+r 23Ψ=Nr31u+r32 v+r33Ψ =M

lt=gt

lt=iquest 1572729u+0 vminus2535852 Ψ=67230u+23641053 v+0 Ψ=4916

minus2535852u+0 v+29490933 Ψ=96125

u= 000557m v=000208m Ψ=00008rad

g)Calculul eforturilor sectionale din coloane la nivelul inferior alradierului

N1= ρ1[u sin φ1+(v+Ψx1) cosφ1]= = 7880351 [000557 0+(000208+0000812)1]=23956KN

N2= ρ1[u sin φ2+(v+Ψx2) cosφ2]= = 7880351 [000557 0+(000208+000080)1]=16391 KN

N3= ρ1[u sin φ3+(v+Ψx3) cosφ3]= = 7880351 [000557 0+(000208+00008(-12)1)]=8826 KN

T1= ρ2[u cosφ1-(v+Ψx1) sin φ1]- ρ3 Ψ = =524243 [000557 1-(000208+0000812) 0]- 845284 00008=2244KN

T2= ρ2[u cosφ2-(v+Ψx2) sin φ2]- ρ3 Ψ = =524243 [000557 1-(000208+000080) 0]- 845284 00008=2244KN

T3= ρ2[u cosφ3-(v+Ψx3) sin φ3]- ρ3 Ψ = =524243 [000557 1-(000208+00008(-12)) 0]- 845284 00008=2244KN

M1= ρ4Ψ- ρ3 [u cosφi-(v+Ψx1) sin φi]= = 222765700008- 845284 [000557 1-(000208+0000812) 0]=-2926KNm

M2= ρ4Ψ- ρ3 [u cosφi-(v+Ψx2) sin φ3]=

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 18

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

= 222765700008- 845284 [000557 1-(000208+000080) 0]= -2926KNm

M3= ρ4Ψ- ρ3 [u cosφi-(v+Ψx3) sin φi]= = 222765700008- 845284 [000557 1-(000208+00008(-12) 0]= -2926KNmh)Verificarea calculelor Se va face analiza echilibrului static al radierului sub actiunea fortelor NVH si al reactiunilordin sectiunea de capat a pilotilor Ni Hi Mi scriind cele trei ecuatii de echilibru static

-Proiectia pe verticala

N-sumi=1

3

iquestiquest Ni cosφi ndashTi sin φi)=0

4916-(23956 1+163911+8826)=- 013

-Proiectia pe orizontala

H-sumi=1

3

iquestiquest Ni sin φi +Ti cosφi)=0

6723-(22441+22441+2244)=- 009

-Ecuatia de moment fata de centrul talpii radierului

M-sumi=1

3

iquestiquest Ni cosφi ndashTi sin φi) xi -sumi=1

3

M i=0

96125 - (23956112)-(1639110)-[(8826 1(-12)]-( -2926)-(-2926)-(-2926) = 234 Erorile de calcul se regasesc in valori acceptabile deci se pot considera corecte 4Calculul eforturilor sectionale (M Tdeplasari)si variatia acestora cu adancimea pe intreaga fisa a pilotului luand in considerare conlucrarea acestuia cu terenul(Winkler)considerand coeficientul de pat constant pe toata fisa pilotului

Pentru calcul s-a folosit exemplul VI16 dinGeotehnica si fundatii lsquorsquo dringPRaileanu pag313

41Expresiile eforturilor sectionale presiunii si ale deformatiilor pilotului Ecuatia fibrei medii deformate a coloanei este

d4 ydz4 + α4zy(z) =0

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 19

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

in care α =5radic mbc

EI=0575 (conform punctului 3)

Solutia ecuatiei diferentiale este de forma

Y(z)=Y0A1(z)+φ0

α B1(z) +

M 0

α2 EI C1(z)+

Q

α2 EI D1(z)

iar rotirea eforturile sectionale si presiunea orizontala intr-o sectiune oarecare

zi =αzi apilotului se determina cu relatiile

φ(z )

α = Y0A2(z)+

φ0

α B2(z) +

M 0

α2 EI C2(z)+

Q0

α2 EI D2(z)

M (z)α 2 EI

= Y0A3(z)+φ0

α B3(z) +

M 0

α2 EI C3(z)+

Q0

α2 EI D3(z)

Q(z )α2 EI

= Y0A4(z)+φ0

α B4(z) +

M 0

α2 EI C4(z)+

Q0

α2 EI D4(z)

P(z)= mz Y(z) Pentru determinarea diagramelor de presiuni momente si forte taietoare cu relatiile precedente sunt necsari parametrii initiali ai coloanei φ0(rotirea sectiunii de la nivelul terenului) si y0

(deplasarea peorizontala a sectiunii de la nivelul terenului)sub actiunea eforturilor M0 Q0 Vom folosi a doua ipoteza de calcul considerand rigiditatea pilotului mult mai mare decat cea a pamantului astfel icat capatul sau inferior poate fi considerat liber M(z=αh)= 0 T(z=αh)= 0

Y0=M 0

α2 EI [ B4 C3minusB3C4

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

+Q0

α3 EI [ B4 D3minusB3 D4

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

φ0=M 0

α2 EI [ A4 C4minusA4C3

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

+Q0

α3 EI [ A3 D4minusA4 D3

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

2)Calculul parametrilor initiali (Y0φ0)Deplasarile capatului superior alcoloaneisunt date de relatiile

Y0=Q0 δ 10+(M 0+Q0 h0)δ 3

0

φ0=-Q0 δ 30+(M 0+Q0 h0)δ 2

0

unde h0 reprezinta inaltimea libera a pilotului deasupra terenului (h0=0)

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 20

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

δ 10=δQQ-deplasarea (Y0)pe directia solicitarii Q0 pentru Q0=2 si M0=0

δ 20=δMM -deplasarea (φ0)pe directia solicitarii M pentru M0=2 si Q0=0

δ 30=δMQ=δQM -deplasarea (φ0Y0)pe directia solicitarii M0Q0 cand M0Q0 =1 si

Q0 M0=0

Considerand pilotulconform ipotezei 2 deplasarile δ 10δ 3

0 seobtin cu relatiile de mai susin care

se introduc valorile corespunzatoare ale solicitarilor M0 si Q0 Astfel

δ 10δQQ =iquestiquest

α=0575 z=αh= 0575 17 = 9775

Kh =000847

δ 10δQQ=iquestiquest

δ 10δQQ=[ [minus211210524+2593165275 ]+000847[304345368minus62705 (minus32216 )]

[ 24977 62705minus49085 11949 ]+000847 [179562705minus49085 (minus17218 )] ]

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 21

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Coeficientul de pat este o caracteristica de deformabilitate a resoartelor supuse la presiuni in directie orizontaladiagrama care leaga presiunea p si sageata y are o panta care depinde de pozitia resortului si care este durect proportionala cu z

Se calculeaza coeficientul de pat Kh cu relatia

Kh=Kz K = coeficient de proportionalitate in functie de natura pamantului si elementul de fundare z = adancimea de la talpa radierului pana la adancimea pentru care determina coef de pat Coeficientu de proportionalitate se determina pentru stratele depamant aflate pana la adancimea lk lk =35d1+15 lk =35 04+15 =29m Pentru ca pe lungimea lk avem doua straturi se va calcula un coeficient de proportionalitate echivalent cu formula

K=K I l I (2 lkminusl I )+K II iquestiquest

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 22

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

K=4800 25 (2 29minus25 )+5720iquestiquest =48175 KNm4

Calculam α ndash(caracteristica de interactiune element ndashteren)

α = 5radic K bc

Eb I

Eb =modulul de elasticitate albetonului armat din corpul elementului(KNm2)I =momentulde inertie al sectiunii transversale a elementului (m4)bc =latimea de calcul a elementului

bc =15 d+ 05m= 1504 +05= 11m

I= π D4

64 =π 044

64 =0001256 m4

Eb =27000000KNm2

Se calculeaza adancimea redusa si fisa redusa cu relatiile z= αz ī= αl

In functie de raportul 10 K bc

Eb I se va scoate din tabel valoarea lui α

10 K bc

Eb I =

10 48175 1127000000 0001256

= 15626 m-5 =gtα =0109 m-1

ī= 010917 = 1853 mSageata Δ si rotirea θ ale capului elementului la nivelul talpii radierului se determina cu relatiile

Δ =yo +θolo+H lo

3

3 Eb I +

M lo2

2 Eb I =

= 295+025605+2244 053

327000000 0001256 + 2926 052

227000000 0001256

=3075

θ =θo+H lo

2

2 Eb I +

M lo

Eb I =

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 23

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

= 0256+2244 052

227000000 0001256 -

2926 0527000000 0001256 =0256

H si M = forta orizontale si momentul la nivelul talpii radierului lo =lungimea libera aelementului (distanta dintre talpa radierului si suprafata terenului)

yo si θo =sageata si rotirea la nivelul suprafetei terenului

yo si θo se calculeaza cu relatiile

yo =HoδHH + MoδHM = 2241 01175+3204 001=295

θo =HoδMH + MoδMM =2241 001+3204 0001=0256

Ho si Mo valori de calcul ale fortei transversale si a momentului la suprafata terenului Ho=2241 KN Mo= 3204 KNm M =2926 KNm H=2244 KN

ī= 1853 m

=gtAo= 5162

=gtBo= 4128

=gtCo= 39

δHH = 1

α3 Eb I Ao =

1

0109327000000 0001256 5162=0117

δMH = δHM iquest1

α2 Eb I Bo=

1

0109227000000 0001256 4128=001

δMM = 1

α Eb I Co= 1

0109 270000000001256 397=0001

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 24

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 25

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 26

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

5Armarea pilotului si a radierului

Se face conform SR EN 1992 pentru sectiunea pilotului si eforturile care actioneaza pe pilot(compresiune centrica compresiune excentrica)Armarea se face cu carcase de armatura formate din bare longitudinale si armatura transversala dinetrieri sau freta Cu inele de rigidizare si distantieri

Sectiune circulara cu armatura longitudinala uniform distribuita pe contur solicitat la compresiune excentrica

Pentru pilotul S3 cel mai solicitat consideram valoarea efortului de calcul

Nc= 26125KN Mc=2926KNm(valoare la incastrarea in radier)

Ra= 300Nmm2 (PC52) Rc= 08125=10 Nmm2 (C1620)

Ac=π(D2

)2 = 01256m2

1 a=50mm

2 n=N ed

Ac R c =

261250

314 4002

4105

= 0198

3 Da sectiunea se afla intr-o zona plastica potentiala la solicitari seismice4 nb=055 pentru PC525 nltnb 0198lt 055

9 ea =D30

= 40030

=133 Se alege valoarea minima 20 mm

10 Mc=M+Nea =2926106 +2612510320=34485106

11 m=

M c

π D3

4 Rc

= 34485106

π 4003

410

= 00686 aD

= 50

400 = 0125

12Din tabelul 10Bpentru aD

= 0100 pentru n=0198 si m=00680 =gtα =001

13Aa total= α π D2

4

Rc

Ra = 001 π 4002

4

10300

= 4188mm2

Se va alege armarea din procentul minim Pmin =05

Aa=0005π 4002

4 = 628 mm2 Alegem 6 bare φ 16

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 27

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Aa ef = 1206 mm2

6 Calculul tasarilor

Metoda fundatiei echivalente care asimileaza grupul de piloti cu o fundatie care urmaresteconturul exterior al pilotilor si este situata la adacircncimea de rezemare a pilotilor icircn stratul bun de fundare(baza acestora) Pentru piloti verticali dimensiunile fundatiei echivalente se pot stabili astfel

L= L + 2 ro B= B + 2 ro

unde LB = dimensiunile fundatiei echivalente L B =dimensiunile conturului exterior al grupului de piloti r0 = raza de influenta a pilotului Calculul tasarii se face prin metoda icircnsumarii pe straturi elementare Presiunea medie pe talpa fundatiei echivalente este data de relatia

Pnet = Pef - Pgz Pef= V

L B Pgz = γd1h

unde V- este icircncarcarea totala verticala la talpa fundatiei echivalente calculata conform SR EN 1990 siSR EN 1991

L= 28 m B=28 m ro= 063 m

Lrsquo= 28 +2063= 412m Brsquo= 28 +2063= 412m

V= N+ Grd + Gpd +sumi=1

4

GPam stri

Grd greutatea radierului Gpdgreutatea pilotilor

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 28

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

GPamd strigreutatea pamantului aferenta fundatiei echivalente din stratul i Greutatea care actioneaza asupra fundatiei N= Fz=13217 KN Calculul greutatii radierului Grd=35350525= 153125KN Calculul greutatii unui pilot Gpd=01256 17 25= 5338 KN Calculul greutatii pamantului pana la adancimea de rezemare a bazei pilotului

sumi=1

4

GPam stri =GPamd str1+ GPamd str1+ GPamd str1+ GPamd str1

GPamd str1= VPamstr1 120574 Pamstr1

VPamstr1= Vstr1- Vrad- VPilotistr1

Vstr1=412 412 3=5092m3

Vrad=353505=6125 m3

VPilotistr1= Apilot(hstr 1 ndashhrad)npiloti= =01256(3 -05) 9=2826m3

VPamstr1= 5092- 6125 - 2826=41969m3

GPamd str1= 41969 18=755442KN

GPamd str2= VPamstr2 120574 Pamstr2

VPamstr2= Vstr2- VPilotistr2

Vstr2=412 412 5=84872m3

VPilotistr2= Apilothstr 2 npiloti= =0125659=5652m3

VPamstr2= 84872- 5652=7922m3

GPamd str2= 7922 155=122791KN

GPamd str3= VPamstr3 120574 Pamstr3

VPamstr3= Vstr3- VPilotistr3

Vstr3=412 412 15=2646m3

VPilotistr3= Apilothstr 3 npiloti= =01256159=16956m3

VPamstr2= 2646- 16956=247644m3

GPamd str3= 247644 187=46309KN

GPamd str4= VPamstr4 120574 Pamstr4

VPamstr4= Vstr4- VPilotistr4

Vstr4=412 412 8=13579m3

VPilotistr4= Apilothstr 4 npiloti= =0125689=90432m3

VPamstr4= 13579- 90432=12675m3

GPamd str4= 12675 195=247156KN

sumi=1

4

GPam stri =755442+ 122791+ 46309+ 247156 = 4918 KN

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 29

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Calculul incarcarii verticale totale

V= N+ Grd + Gpd +sumi=1

4

GPam stri = 13217+153125+ 5338 +4918=64462KN

Presiunea medie pe talpa fundatiei echivalente este data de relatia

Pef= V

L B =

644621764

= 36543 KNm2

γd1= media ponderată a greutăţilor volumice ale straturilor străbătute de pilot γd1= (183+1555+18715+1958)175=1803 KNm3

Pgz = 1803175=315525 Pnet = Pef - Pgz = 36543- 315525=499KNm2

Limitarea zonei de influenta a fundatiei pe piloti se face pacircna la adacircncimea la care este satisfacuta relatia σzi le 01 σgzi

unde σzi =efortul unitar mediu pe stratul elementar i dat de fundatia echivalenta σgzi =valoarea presiunii geologice de la cota terenului natural la adacircncimea la care secalculeaza valoarea zi Efortul unitar la adacircncimea z fata de talpa fundatiei echivalente se calculeaza cu relatia

σz= αoPn

αo=f(zBLB) din tabelul alaturat

Nr strat

Grosimea hi (m)

Sarcina geologicagz

(KNm2)

Pres suplimentara z

(m)B

(m)zB

z+hf (m)

p(KNm3) z z med

1 06 181 195 35295 35081 25554 06 42 0142857 0962 06 187 195 36465 35081 35081 12 42 0285714 096

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 30

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

3 06 193 195 37635 29234 32158 18 42 0428571 084 06 199 195 38805 22291 25763 24 42 0571429 0615 06 205 195 39975 16444 19368 3 42 0714286 0456 06 211 195 41145 16444 16444 36 42 0857143 0457 06 217 195 42315 12425 14434 42 42 1 0348 06 223 195 43485 9501 9501 48 42 1142857 0269 06 229 195 44655 9501 9501 54 42 1285714 026

10 06 235 195 45825 7309 9501 6 42 1428571 0211 06 241 195 46995 5847 7309 66 42 1571429 01612 06 247 195 48165 5847 5847 72 42 1714286 01613 06 253 195 49335 4020 5847 78 42 1857143 01114 06 259 195 50505 4020 4020 84 42 2 011

Tasarea absoluta probabila se calculeaza cu relatia

s=103 β sumi=1

n σ zimed hi

Esi

[mm]

β= coeficient de corectie egal cu 08 σzi

med =efortul vertical mediu in stratul elementar i

σzimed =

σ ziiquest +σ zi

inf

2 [KPa]

hi= grosimea stratului elementar i Ei =modulul de deformatie liniara al stratului elementar i [KPa] n=numarul de straturi elementare in limita zonei active

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 31

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Tehnologia de executie

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 32

Nr strat

Grosime strat

z med (Kpa) Ei(Kpa) i Si(mm)

1 06 25554 20000 08 00076662 06 35081 20000 08 00105243 06 32158 20000 08 00096474 06 25763 20000 08 00077295 06 19368 20000 08 0005816 06 16444 20000 08 00049337 06 14434 20000 08 0004338 06 9501 20000 08 0002859 06 9501 20000 08 000285

10 06 9501 20000 08 00028511 06 7309 20000 08 000219312 06 5847 20000 08 000175413 06 5847 20000 08 000175414 06 4020 20000 08 0001206

Σ= 0066098

s=103 08Σ= 528mm

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 33

Page 10: Tema 1 Fundatii Master 2

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Rtrd =R tr k

γ tr

120574tr=2

Rtrd =23025

2 =115125 KN

2 Determinarea numarului de piloti din grupul de piloti astfel incat fortele maxime preluate de un pilot din grupul de piloti sa nu depaseasca capacitatile portante Numărul de piloţi din conditia de rezistenta

n =V dp

Rcd =

1321722203 = 595

Greutatea pilotului

Gpd=01256 17 25= 5338 KN

n = 9 (nr de piloti)

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 10

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

xiyi = distantele de la punctele de calcul pentru fiecare pilot in parte pana la punctul de reducere a tuturor fortelor si momentelor = centrul radierului

1)Gruparea fundamentala

S1d = V d

9 + Gpd -

M xf ed y1

sum y i2 +

M yf ed x1

sum x i2

S1d = 1474825

9 + 5338 -

28837512

6(12)2 +291512

6(12)2 = 18125 KN

S2d = V d

9 + Gpd +

M yf ed x2

sum x i2 =iquest22125 KN

S3d = V d

9 + Gpd+

M xf ed y3

sum y i2 +

M yf ed x3

sum x i2 =26125 KN

S4d =V d

9 + Gpd -

M xf ed y 4

sum y i2 = 17725KN

S5d = V d

9 + Gpd = 21725KN

S6d =V d

9 + Gpd +

M xf ed y6

sum y i2 =25725 KN

S7d = V d

9 + Gpd -

M xf ed y7

sum y i2 -

M yf ed x7

sum x i2 = 17325 KN

S8d = V d

9 + Gpd -

M y x8

sum x i2 =21325 KN

S9d = V d

9 + Gpd +

M xf ed y9

sum y i2 -

M yf ed x9

sum x i2 = 25325 KN

2)Gruparea speciala

S1d = V d

9 + Gpd -

M xf ed y1

sum y i2 +

M yf ed x1

sum x i2

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 11

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

S1d = 900825

9 + 5338 -

2430512

6(12)2 +2818512

6(12)2 = 15887 KN

S2d = V d

9 + Gpd +

M yf ed x2

sum x i2 =iquest19263 KN

S3d = V d

9 + Gpd+

M xf ed y3

sum y i2 +

M yf ed x3

sum x i2 =22639 KN

S4d =V d

9 + Gpd -

M xf ed y 4

sum y i2 = 11971KN

S5d = V d

9 + Gpd = 15347KN

S6d =V d

9 + Gpd +

M xf ed y6

sum y i2 =18723 KN

S7d = V d

9 + Gpd -

M xf ed y7

sum y i2 -

M yf ed x7

sum x i2 = 8084KN

S8d = V d

9 + Gpd -

M y x8

sum x i2 =11431 KN

S9d = V d

9 + Gpd +

M xf ed y9

sum y i2 -

M yf ed x9

sum x i2 = 14807 KN

Valoarea cea mai mare a lui Sid este de 26125 KNsolicitare calculata pentru pilotul S3 cu valorile din gruparea fundamentala verificandu-se conditia

Sid maxle Rcd

26125KNle 28232KN

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 12

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

3Determinarea eforturilor sectionale pe capul pilotilor la incastrarea in radierPentru calcul s-a folosit exemplul VI15 dinGeotehnica si fundatii lsquorsquo dringPRaileanu pag305 Vd = Pk + Gpadk

Gpadk =HrLr Br120574b

Mxfed =Mx + HrFy

Myfed =My + HrFx

Vd =valoarea de calcul a incarcarii verticale la baza radieruluiPk =valoarea caracteristica a incarcarii verticale care actioneaza asupra fundatieiGpadk =greutatea radieruluiHr =grosimea radierului Lr =lungimea radieruluiBr = latimea radierului120574b =greutate specifica betonMxfed moment de calcul la baza radierului

Gruparea fundamentala Gruparea speciala

Fx=2017 KN Fx=697 KN Fy=2867 KN Fy=1827 KN Fz=13217 KN Fz=7477 KN Mx=2167 KNm Mx=1517 KNm My= -717 KNm My= -3167 KNm

Vd = 13217+ 153125=1474825 KN Vd = 7477+ 153125=900825 KN Gpadk =0535 3525 =153125KN Gpadk =0535 3525 =153125KN Mxfed =2167 + 052867=288375KNm Mxfed =1517 + 051827=24305KNm Myfed = -717 + 052017=2915 KNm Myfed = -3167 + 05697=-28185 KNm Hy=2867 KN Hy=1827 KNConsideram valorile maxime

N=1474825 KN M= 288375KNm

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 13

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

H=2017KNa)-Caracteristici geometrice si mecanice d=40cm

A=π d2

4 =01256 m2

I=π d4

64 = 0001256 m4

E= 21107

EI = 000263 107 b)-Stabilirea latimii de calcul a pilotului bc=k1k2k3d k1=090 (sectiune circulara)

k2= 1+ 1

04 =35

k3=β+ 1minusβ06

lc

hc

β=05(trei randuri de piloti) hc=3(d+1)=3(04+1)=42 lc=12-04=08

k3=05+ 1minus05

06

0842

=0658

bc=0935065804=083m

c)Calculul deplasarilor δij ale capatului pilotului la actiuni unitare

δQQ= δ10 =

1

α3 EI

A01+K h B01

C01+Kh D 01

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 14

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

δMM= δ20 =

1αEI

C02+Kh D 02

C01+Kh D 01

δQM= δ30 =

1

α2 EI

A02+K h B02

C01+Kh D 01

Coeficientii A01 D02 sunt in functie de fisa redusa ž =α h

α = 5radic m083EI

m= 2000KNm4

α = 5radic 2000 083000263107 = 0575

z =0575 17 = 9775

A01=2382 B01=2324 C01=979678 D01=956662A02=158843 B02=154967 C02=1713280 D02=1672280

Coeficientul Kh =mbh I b

α E I

mb= 6000KNm4

Ib=I=0001256 m4

Kh =6000 17 0001256

0575 000263107 = 000847

Avand α si Kh se pot calcula deplasarile δi0 de la nivelul terenului

α3EI =05753000263 107 = 499987αEI =0575000263 107 = 151225α2EI =05752000263 107 = 869543

δ10 =

1499987 2382+000847 2324

979678+000847 956662 = 0000491

δ20 =

1151225 1713280+000847 1672280

979678+000847 956662 =0000116

δ30 =

1869543 158843+000847 154967

979678+000847 956662 = 0000186

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 15

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

d)Calculul reactiunilor ce apar la capatul superior al pilotului la deplasari unitare

ρ1=

1h+h0

E Apilot

+K p

mbh Abaza

= 1

17+0

21 107 01256+

0086000 17 01256

=7880351

Kp=d5 =

045 =008

ρ2= δ 2

δ1 δ 2minusδ32 = 0000116

00004910000116minus00001862 = 524243

ρ3= δ 3

δ1 δ 2minusδ32 = 0000186

00004910000116minus00001862 = 845284

ρ4= δ1

δ1 δ 2minusδ32 = 0000491

00004910000116minus00001862 = 2227657

e)Calculul reactiunilor ce apar in sectiunea de capat a pilotilor la deplasari unitare ale radierului se considera u=v=Ψ=1

r11=sumi=1

n

iquestiquestρ1sin2φi + ρ2cos2φi)

r22=sumi=1

n

iquestiquestρ1 cos 2φi + ρ2 sin 2φi)

r33=sumi=1

n

iquestiquestρ1xi2 cos 2φi + ρ2 xi

2 sin 2φi+2 ρ3 xi sin φi)+n ρ4

r12=sumi=1

n

iquestiquestρ1 - ρ2) sinφi cosφi

r13=sumi=1

n

iquestiquestρ1 - ρ2) xi sinφi cosφi- ρ3cosφi

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 16

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

r23=sumi=1

n

iquestiquestρ1 cos2φi + ρ2 sin 2φi) xi +ρ3sinφi

Toti pilotii sunt piloti verticali cu aceleasi dimensiuni si aceleasi rigiditatiNoi calculam reactiunile pentru pilotul S3 fiind cel mai solicitatx3 =12 x6 =0

sin φi=0 cosφi=1 sin 2φi=0 cos2φi=1 ρ1=7880351ρ2=524243ρ3=845284ρ4=2227657 r11 =(78803510 +5242431)+ (78803510 +5242431)+ (78803510 +5242431)= = 1572729

r22 =(7880351 1 + 524243 0)+ (7880351 1 + 524243 0)+ + (7880351 1 + 524243 0)= 23641053

r33 =[(7880351122 1 +524243 122 0+2 845284 12 0)+32265174]+ +[(7880351122 1 +524243 122 0 -2 845284 12 0)+ 32265174]+ +[(788035102 1 +524243 02 0+2 845284 0 0)+ 32265174]= 43081976

r12=[7880351-524243] 1 0 =0 29490933

r13=(78803511- 524243) 12 0 1- 8452841 + +(78803511- 524243)(-12) 0 1- 8452841)+ +(78803511- 524243) 0 0 1- 8452841)= -2535852

r23=(7880351 1+ 5242430) 12 +8452840 + +(7880351 1+ 5242430)(- 12) +8452840+ +(7880351 1+ 5242430) 0 +8452840 =0 r11 =1572729 r22 =23641053 r33 =29490933 r12=0 r13=-2535852 r23=0

f)Calculul deplasarilor radierului

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 17

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Deplasarile radierului dupa cele trei directii uvΨ rezulta ca solutii ale urmatorului sistemPentru un rand de piloti N=14748253 KN M= 2883753KNm H=20173 KN

r11 u+r12 v+r13Ψ =Hr21u+r22v+r 23Ψ=Nr31u+r32 v+r33Ψ =M

lt=gt

lt=iquest 1572729u+0 vminus2535852 Ψ=67230u+23641053 v+0 Ψ=4916

minus2535852u+0 v+29490933 Ψ=96125

u= 000557m v=000208m Ψ=00008rad

g)Calculul eforturilor sectionale din coloane la nivelul inferior alradierului

N1= ρ1[u sin φ1+(v+Ψx1) cosφ1]= = 7880351 [000557 0+(000208+0000812)1]=23956KN

N2= ρ1[u sin φ2+(v+Ψx2) cosφ2]= = 7880351 [000557 0+(000208+000080)1]=16391 KN

N3= ρ1[u sin φ3+(v+Ψx3) cosφ3]= = 7880351 [000557 0+(000208+00008(-12)1)]=8826 KN

T1= ρ2[u cosφ1-(v+Ψx1) sin φ1]- ρ3 Ψ = =524243 [000557 1-(000208+0000812) 0]- 845284 00008=2244KN

T2= ρ2[u cosφ2-(v+Ψx2) sin φ2]- ρ3 Ψ = =524243 [000557 1-(000208+000080) 0]- 845284 00008=2244KN

T3= ρ2[u cosφ3-(v+Ψx3) sin φ3]- ρ3 Ψ = =524243 [000557 1-(000208+00008(-12)) 0]- 845284 00008=2244KN

M1= ρ4Ψ- ρ3 [u cosφi-(v+Ψx1) sin φi]= = 222765700008- 845284 [000557 1-(000208+0000812) 0]=-2926KNm

M2= ρ4Ψ- ρ3 [u cosφi-(v+Ψx2) sin φ3]=

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 18

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

= 222765700008- 845284 [000557 1-(000208+000080) 0]= -2926KNm

M3= ρ4Ψ- ρ3 [u cosφi-(v+Ψx3) sin φi]= = 222765700008- 845284 [000557 1-(000208+00008(-12) 0]= -2926KNmh)Verificarea calculelor Se va face analiza echilibrului static al radierului sub actiunea fortelor NVH si al reactiunilordin sectiunea de capat a pilotilor Ni Hi Mi scriind cele trei ecuatii de echilibru static

-Proiectia pe verticala

N-sumi=1

3

iquestiquest Ni cosφi ndashTi sin φi)=0

4916-(23956 1+163911+8826)=- 013

-Proiectia pe orizontala

H-sumi=1

3

iquestiquest Ni sin φi +Ti cosφi)=0

6723-(22441+22441+2244)=- 009

-Ecuatia de moment fata de centrul talpii radierului

M-sumi=1

3

iquestiquest Ni cosφi ndashTi sin φi) xi -sumi=1

3

M i=0

96125 - (23956112)-(1639110)-[(8826 1(-12)]-( -2926)-(-2926)-(-2926) = 234 Erorile de calcul se regasesc in valori acceptabile deci se pot considera corecte 4Calculul eforturilor sectionale (M Tdeplasari)si variatia acestora cu adancimea pe intreaga fisa a pilotului luand in considerare conlucrarea acestuia cu terenul(Winkler)considerand coeficientul de pat constant pe toata fisa pilotului

Pentru calcul s-a folosit exemplul VI16 dinGeotehnica si fundatii lsquorsquo dringPRaileanu pag313

41Expresiile eforturilor sectionale presiunii si ale deformatiilor pilotului Ecuatia fibrei medii deformate a coloanei este

d4 ydz4 + α4zy(z) =0

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 19

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

in care α =5radic mbc

EI=0575 (conform punctului 3)

Solutia ecuatiei diferentiale este de forma

Y(z)=Y0A1(z)+φ0

α B1(z) +

M 0

α2 EI C1(z)+

Q

α2 EI D1(z)

iar rotirea eforturile sectionale si presiunea orizontala intr-o sectiune oarecare

zi =αzi apilotului se determina cu relatiile

φ(z )

α = Y0A2(z)+

φ0

α B2(z) +

M 0

α2 EI C2(z)+

Q0

α2 EI D2(z)

M (z)α 2 EI

= Y0A3(z)+φ0

α B3(z) +

M 0

α2 EI C3(z)+

Q0

α2 EI D3(z)

Q(z )α2 EI

= Y0A4(z)+φ0

α B4(z) +

M 0

α2 EI C4(z)+

Q0

α2 EI D4(z)

P(z)= mz Y(z) Pentru determinarea diagramelor de presiuni momente si forte taietoare cu relatiile precedente sunt necsari parametrii initiali ai coloanei φ0(rotirea sectiunii de la nivelul terenului) si y0

(deplasarea peorizontala a sectiunii de la nivelul terenului)sub actiunea eforturilor M0 Q0 Vom folosi a doua ipoteza de calcul considerand rigiditatea pilotului mult mai mare decat cea a pamantului astfel icat capatul sau inferior poate fi considerat liber M(z=αh)= 0 T(z=αh)= 0

Y0=M 0

α2 EI [ B4 C3minusB3C4

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

+Q0

α3 EI [ B4 D3minusB3 D4

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

φ0=M 0

α2 EI [ A4 C4minusA4C3

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

+Q0

α3 EI [ A3 D4minusA4 D3

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

2)Calculul parametrilor initiali (Y0φ0)Deplasarile capatului superior alcoloaneisunt date de relatiile

Y0=Q0 δ 10+(M 0+Q0 h0)δ 3

0

φ0=-Q0 δ 30+(M 0+Q0 h0)δ 2

0

unde h0 reprezinta inaltimea libera a pilotului deasupra terenului (h0=0)

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 20

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

δ 10=δQQ-deplasarea (Y0)pe directia solicitarii Q0 pentru Q0=2 si M0=0

δ 20=δMM -deplasarea (φ0)pe directia solicitarii M pentru M0=2 si Q0=0

δ 30=δMQ=δQM -deplasarea (φ0Y0)pe directia solicitarii M0Q0 cand M0Q0 =1 si

Q0 M0=0

Considerand pilotulconform ipotezei 2 deplasarile δ 10δ 3

0 seobtin cu relatiile de mai susin care

se introduc valorile corespunzatoare ale solicitarilor M0 si Q0 Astfel

δ 10δQQ =iquestiquest

α=0575 z=αh= 0575 17 = 9775

Kh =000847

δ 10δQQ=iquestiquest

δ 10δQQ=[ [minus211210524+2593165275 ]+000847[304345368minus62705 (minus32216 )]

[ 24977 62705minus49085 11949 ]+000847 [179562705minus49085 (minus17218 )] ]

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 21

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Coeficientul de pat este o caracteristica de deformabilitate a resoartelor supuse la presiuni in directie orizontaladiagrama care leaga presiunea p si sageata y are o panta care depinde de pozitia resortului si care este durect proportionala cu z

Se calculeaza coeficientul de pat Kh cu relatia

Kh=Kz K = coeficient de proportionalitate in functie de natura pamantului si elementul de fundare z = adancimea de la talpa radierului pana la adancimea pentru care determina coef de pat Coeficientu de proportionalitate se determina pentru stratele depamant aflate pana la adancimea lk lk =35d1+15 lk =35 04+15 =29m Pentru ca pe lungimea lk avem doua straturi se va calcula un coeficient de proportionalitate echivalent cu formula

K=K I l I (2 lkminusl I )+K II iquestiquest

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 22

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

K=4800 25 (2 29minus25 )+5720iquestiquest =48175 KNm4

Calculam α ndash(caracteristica de interactiune element ndashteren)

α = 5radic K bc

Eb I

Eb =modulul de elasticitate albetonului armat din corpul elementului(KNm2)I =momentulde inertie al sectiunii transversale a elementului (m4)bc =latimea de calcul a elementului

bc =15 d+ 05m= 1504 +05= 11m

I= π D4

64 =π 044

64 =0001256 m4

Eb =27000000KNm2

Se calculeaza adancimea redusa si fisa redusa cu relatiile z= αz ī= αl

In functie de raportul 10 K bc

Eb I se va scoate din tabel valoarea lui α

10 K bc

Eb I =

10 48175 1127000000 0001256

= 15626 m-5 =gtα =0109 m-1

ī= 010917 = 1853 mSageata Δ si rotirea θ ale capului elementului la nivelul talpii radierului se determina cu relatiile

Δ =yo +θolo+H lo

3

3 Eb I +

M lo2

2 Eb I =

= 295+025605+2244 053

327000000 0001256 + 2926 052

227000000 0001256

=3075

θ =θo+H lo

2

2 Eb I +

M lo

Eb I =

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 23

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

= 0256+2244 052

227000000 0001256 -

2926 0527000000 0001256 =0256

H si M = forta orizontale si momentul la nivelul talpii radierului lo =lungimea libera aelementului (distanta dintre talpa radierului si suprafata terenului)

yo si θo =sageata si rotirea la nivelul suprafetei terenului

yo si θo se calculeaza cu relatiile

yo =HoδHH + MoδHM = 2241 01175+3204 001=295

θo =HoδMH + MoδMM =2241 001+3204 0001=0256

Ho si Mo valori de calcul ale fortei transversale si a momentului la suprafata terenului Ho=2241 KN Mo= 3204 KNm M =2926 KNm H=2244 KN

ī= 1853 m

=gtAo= 5162

=gtBo= 4128

=gtCo= 39

δHH = 1

α3 Eb I Ao =

1

0109327000000 0001256 5162=0117

δMH = δHM iquest1

α2 Eb I Bo=

1

0109227000000 0001256 4128=001

δMM = 1

α Eb I Co= 1

0109 270000000001256 397=0001

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 24

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 25

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 26

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

5Armarea pilotului si a radierului

Se face conform SR EN 1992 pentru sectiunea pilotului si eforturile care actioneaza pe pilot(compresiune centrica compresiune excentrica)Armarea se face cu carcase de armatura formate din bare longitudinale si armatura transversala dinetrieri sau freta Cu inele de rigidizare si distantieri

Sectiune circulara cu armatura longitudinala uniform distribuita pe contur solicitat la compresiune excentrica

Pentru pilotul S3 cel mai solicitat consideram valoarea efortului de calcul

Nc= 26125KN Mc=2926KNm(valoare la incastrarea in radier)

Ra= 300Nmm2 (PC52) Rc= 08125=10 Nmm2 (C1620)

Ac=π(D2

)2 = 01256m2

1 a=50mm

2 n=N ed

Ac R c =

261250

314 4002

4105

= 0198

3 Da sectiunea se afla intr-o zona plastica potentiala la solicitari seismice4 nb=055 pentru PC525 nltnb 0198lt 055

9 ea =D30

= 40030

=133 Se alege valoarea minima 20 mm

10 Mc=M+Nea =2926106 +2612510320=34485106

11 m=

M c

π D3

4 Rc

= 34485106

π 4003

410

= 00686 aD

= 50

400 = 0125

12Din tabelul 10Bpentru aD

= 0100 pentru n=0198 si m=00680 =gtα =001

13Aa total= α π D2

4

Rc

Ra = 001 π 4002

4

10300

= 4188mm2

Se va alege armarea din procentul minim Pmin =05

Aa=0005π 4002

4 = 628 mm2 Alegem 6 bare φ 16

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 27

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Aa ef = 1206 mm2

6 Calculul tasarilor

Metoda fundatiei echivalente care asimileaza grupul de piloti cu o fundatie care urmaresteconturul exterior al pilotilor si este situata la adacircncimea de rezemare a pilotilor icircn stratul bun de fundare(baza acestora) Pentru piloti verticali dimensiunile fundatiei echivalente se pot stabili astfel

L= L + 2 ro B= B + 2 ro

unde LB = dimensiunile fundatiei echivalente L B =dimensiunile conturului exterior al grupului de piloti r0 = raza de influenta a pilotului Calculul tasarii se face prin metoda icircnsumarii pe straturi elementare Presiunea medie pe talpa fundatiei echivalente este data de relatia

Pnet = Pef - Pgz Pef= V

L B Pgz = γd1h

unde V- este icircncarcarea totala verticala la talpa fundatiei echivalente calculata conform SR EN 1990 siSR EN 1991

L= 28 m B=28 m ro= 063 m

Lrsquo= 28 +2063= 412m Brsquo= 28 +2063= 412m

V= N+ Grd + Gpd +sumi=1

4

GPam stri

Grd greutatea radierului Gpdgreutatea pilotilor

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 28

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

GPamd strigreutatea pamantului aferenta fundatiei echivalente din stratul i Greutatea care actioneaza asupra fundatiei N= Fz=13217 KN Calculul greutatii radierului Grd=35350525= 153125KN Calculul greutatii unui pilot Gpd=01256 17 25= 5338 KN Calculul greutatii pamantului pana la adancimea de rezemare a bazei pilotului

sumi=1

4

GPam stri =GPamd str1+ GPamd str1+ GPamd str1+ GPamd str1

GPamd str1= VPamstr1 120574 Pamstr1

VPamstr1= Vstr1- Vrad- VPilotistr1

Vstr1=412 412 3=5092m3

Vrad=353505=6125 m3

VPilotistr1= Apilot(hstr 1 ndashhrad)npiloti= =01256(3 -05) 9=2826m3

VPamstr1= 5092- 6125 - 2826=41969m3

GPamd str1= 41969 18=755442KN

GPamd str2= VPamstr2 120574 Pamstr2

VPamstr2= Vstr2- VPilotistr2

Vstr2=412 412 5=84872m3

VPilotistr2= Apilothstr 2 npiloti= =0125659=5652m3

VPamstr2= 84872- 5652=7922m3

GPamd str2= 7922 155=122791KN

GPamd str3= VPamstr3 120574 Pamstr3

VPamstr3= Vstr3- VPilotistr3

Vstr3=412 412 15=2646m3

VPilotistr3= Apilothstr 3 npiloti= =01256159=16956m3

VPamstr2= 2646- 16956=247644m3

GPamd str3= 247644 187=46309KN

GPamd str4= VPamstr4 120574 Pamstr4

VPamstr4= Vstr4- VPilotistr4

Vstr4=412 412 8=13579m3

VPilotistr4= Apilothstr 4 npiloti= =0125689=90432m3

VPamstr4= 13579- 90432=12675m3

GPamd str4= 12675 195=247156KN

sumi=1

4

GPam stri =755442+ 122791+ 46309+ 247156 = 4918 KN

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 29

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Calculul incarcarii verticale totale

V= N+ Grd + Gpd +sumi=1

4

GPam stri = 13217+153125+ 5338 +4918=64462KN

Presiunea medie pe talpa fundatiei echivalente este data de relatia

Pef= V

L B =

644621764

= 36543 KNm2

γd1= media ponderată a greutăţilor volumice ale straturilor străbătute de pilot γd1= (183+1555+18715+1958)175=1803 KNm3

Pgz = 1803175=315525 Pnet = Pef - Pgz = 36543- 315525=499KNm2

Limitarea zonei de influenta a fundatiei pe piloti se face pacircna la adacircncimea la care este satisfacuta relatia σzi le 01 σgzi

unde σzi =efortul unitar mediu pe stratul elementar i dat de fundatia echivalenta σgzi =valoarea presiunii geologice de la cota terenului natural la adacircncimea la care secalculeaza valoarea zi Efortul unitar la adacircncimea z fata de talpa fundatiei echivalente se calculeaza cu relatia

σz= αoPn

αo=f(zBLB) din tabelul alaturat

Nr strat

Grosimea hi (m)

Sarcina geologicagz

(KNm2)

Pres suplimentara z

(m)B

(m)zB

z+hf (m)

p(KNm3) z z med

1 06 181 195 35295 35081 25554 06 42 0142857 0962 06 187 195 36465 35081 35081 12 42 0285714 096

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 30

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

3 06 193 195 37635 29234 32158 18 42 0428571 084 06 199 195 38805 22291 25763 24 42 0571429 0615 06 205 195 39975 16444 19368 3 42 0714286 0456 06 211 195 41145 16444 16444 36 42 0857143 0457 06 217 195 42315 12425 14434 42 42 1 0348 06 223 195 43485 9501 9501 48 42 1142857 0269 06 229 195 44655 9501 9501 54 42 1285714 026

10 06 235 195 45825 7309 9501 6 42 1428571 0211 06 241 195 46995 5847 7309 66 42 1571429 01612 06 247 195 48165 5847 5847 72 42 1714286 01613 06 253 195 49335 4020 5847 78 42 1857143 01114 06 259 195 50505 4020 4020 84 42 2 011

Tasarea absoluta probabila se calculeaza cu relatia

s=103 β sumi=1

n σ zimed hi

Esi

[mm]

β= coeficient de corectie egal cu 08 σzi

med =efortul vertical mediu in stratul elementar i

σzimed =

σ ziiquest +σ zi

inf

2 [KPa]

hi= grosimea stratului elementar i Ei =modulul de deformatie liniara al stratului elementar i [KPa] n=numarul de straturi elementare in limita zonei active

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 31

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Tehnologia de executie

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 32

Nr strat

Grosime strat

z med (Kpa) Ei(Kpa) i Si(mm)

1 06 25554 20000 08 00076662 06 35081 20000 08 00105243 06 32158 20000 08 00096474 06 25763 20000 08 00077295 06 19368 20000 08 0005816 06 16444 20000 08 00049337 06 14434 20000 08 0004338 06 9501 20000 08 0002859 06 9501 20000 08 000285

10 06 9501 20000 08 00028511 06 7309 20000 08 000219312 06 5847 20000 08 000175413 06 5847 20000 08 000175414 06 4020 20000 08 0001206

Σ= 0066098

s=103 08Σ= 528mm

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 33

Page 11: Tema 1 Fundatii Master 2

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

xiyi = distantele de la punctele de calcul pentru fiecare pilot in parte pana la punctul de reducere a tuturor fortelor si momentelor = centrul radierului

1)Gruparea fundamentala

S1d = V d

9 + Gpd -

M xf ed y1

sum y i2 +

M yf ed x1

sum x i2

S1d = 1474825

9 + 5338 -

28837512

6(12)2 +291512

6(12)2 = 18125 KN

S2d = V d

9 + Gpd +

M yf ed x2

sum x i2 =iquest22125 KN

S3d = V d

9 + Gpd+

M xf ed y3

sum y i2 +

M yf ed x3

sum x i2 =26125 KN

S4d =V d

9 + Gpd -

M xf ed y 4

sum y i2 = 17725KN

S5d = V d

9 + Gpd = 21725KN

S6d =V d

9 + Gpd +

M xf ed y6

sum y i2 =25725 KN

S7d = V d

9 + Gpd -

M xf ed y7

sum y i2 -

M yf ed x7

sum x i2 = 17325 KN

S8d = V d

9 + Gpd -

M y x8

sum x i2 =21325 KN

S9d = V d

9 + Gpd +

M xf ed y9

sum y i2 -

M yf ed x9

sum x i2 = 25325 KN

2)Gruparea speciala

S1d = V d

9 + Gpd -

M xf ed y1

sum y i2 +

M yf ed x1

sum x i2

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 11

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

S1d = 900825

9 + 5338 -

2430512

6(12)2 +2818512

6(12)2 = 15887 KN

S2d = V d

9 + Gpd +

M yf ed x2

sum x i2 =iquest19263 KN

S3d = V d

9 + Gpd+

M xf ed y3

sum y i2 +

M yf ed x3

sum x i2 =22639 KN

S4d =V d

9 + Gpd -

M xf ed y 4

sum y i2 = 11971KN

S5d = V d

9 + Gpd = 15347KN

S6d =V d

9 + Gpd +

M xf ed y6

sum y i2 =18723 KN

S7d = V d

9 + Gpd -

M xf ed y7

sum y i2 -

M yf ed x7

sum x i2 = 8084KN

S8d = V d

9 + Gpd -

M y x8

sum x i2 =11431 KN

S9d = V d

9 + Gpd +

M xf ed y9

sum y i2 -

M yf ed x9

sum x i2 = 14807 KN

Valoarea cea mai mare a lui Sid este de 26125 KNsolicitare calculata pentru pilotul S3 cu valorile din gruparea fundamentala verificandu-se conditia

Sid maxle Rcd

26125KNle 28232KN

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 12

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

3Determinarea eforturilor sectionale pe capul pilotilor la incastrarea in radierPentru calcul s-a folosit exemplul VI15 dinGeotehnica si fundatii lsquorsquo dringPRaileanu pag305 Vd = Pk + Gpadk

Gpadk =HrLr Br120574b

Mxfed =Mx + HrFy

Myfed =My + HrFx

Vd =valoarea de calcul a incarcarii verticale la baza radieruluiPk =valoarea caracteristica a incarcarii verticale care actioneaza asupra fundatieiGpadk =greutatea radieruluiHr =grosimea radierului Lr =lungimea radieruluiBr = latimea radierului120574b =greutate specifica betonMxfed moment de calcul la baza radierului

Gruparea fundamentala Gruparea speciala

Fx=2017 KN Fx=697 KN Fy=2867 KN Fy=1827 KN Fz=13217 KN Fz=7477 KN Mx=2167 KNm Mx=1517 KNm My= -717 KNm My= -3167 KNm

Vd = 13217+ 153125=1474825 KN Vd = 7477+ 153125=900825 KN Gpadk =0535 3525 =153125KN Gpadk =0535 3525 =153125KN Mxfed =2167 + 052867=288375KNm Mxfed =1517 + 051827=24305KNm Myfed = -717 + 052017=2915 KNm Myfed = -3167 + 05697=-28185 KNm Hy=2867 KN Hy=1827 KNConsideram valorile maxime

N=1474825 KN M= 288375KNm

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 13

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

H=2017KNa)-Caracteristici geometrice si mecanice d=40cm

A=π d2

4 =01256 m2

I=π d4

64 = 0001256 m4

E= 21107

EI = 000263 107 b)-Stabilirea latimii de calcul a pilotului bc=k1k2k3d k1=090 (sectiune circulara)

k2= 1+ 1

04 =35

k3=β+ 1minusβ06

lc

hc

β=05(trei randuri de piloti) hc=3(d+1)=3(04+1)=42 lc=12-04=08

k3=05+ 1minus05

06

0842

=0658

bc=0935065804=083m

c)Calculul deplasarilor δij ale capatului pilotului la actiuni unitare

δQQ= δ10 =

1

α3 EI

A01+K h B01

C01+Kh D 01

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 14

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

δMM= δ20 =

1αEI

C02+Kh D 02

C01+Kh D 01

δQM= δ30 =

1

α2 EI

A02+K h B02

C01+Kh D 01

Coeficientii A01 D02 sunt in functie de fisa redusa ž =α h

α = 5radic m083EI

m= 2000KNm4

α = 5radic 2000 083000263107 = 0575

z =0575 17 = 9775

A01=2382 B01=2324 C01=979678 D01=956662A02=158843 B02=154967 C02=1713280 D02=1672280

Coeficientul Kh =mbh I b

α E I

mb= 6000KNm4

Ib=I=0001256 m4

Kh =6000 17 0001256

0575 000263107 = 000847

Avand α si Kh se pot calcula deplasarile δi0 de la nivelul terenului

α3EI =05753000263 107 = 499987αEI =0575000263 107 = 151225α2EI =05752000263 107 = 869543

δ10 =

1499987 2382+000847 2324

979678+000847 956662 = 0000491

δ20 =

1151225 1713280+000847 1672280

979678+000847 956662 =0000116

δ30 =

1869543 158843+000847 154967

979678+000847 956662 = 0000186

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 15

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

d)Calculul reactiunilor ce apar la capatul superior al pilotului la deplasari unitare

ρ1=

1h+h0

E Apilot

+K p

mbh Abaza

= 1

17+0

21 107 01256+

0086000 17 01256

=7880351

Kp=d5 =

045 =008

ρ2= δ 2

δ1 δ 2minusδ32 = 0000116

00004910000116minus00001862 = 524243

ρ3= δ 3

δ1 δ 2minusδ32 = 0000186

00004910000116minus00001862 = 845284

ρ4= δ1

δ1 δ 2minusδ32 = 0000491

00004910000116minus00001862 = 2227657

e)Calculul reactiunilor ce apar in sectiunea de capat a pilotilor la deplasari unitare ale radierului se considera u=v=Ψ=1

r11=sumi=1

n

iquestiquestρ1sin2φi + ρ2cos2φi)

r22=sumi=1

n

iquestiquestρ1 cos 2φi + ρ2 sin 2φi)

r33=sumi=1

n

iquestiquestρ1xi2 cos 2φi + ρ2 xi

2 sin 2φi+2 ρ3 xi sin φi)+n ρ4

r12=sumi=1

n

iquestiquestρ1 - ρ2) sinφi cosφi

r13=sumi=1

n

iquestiquestρ1 - ρ2) xi sinφi cosφi- ρ3cosφi

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 16

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

r23=sumi=1

n

iquestiquestρ1 cos2φi + ρ2 sin 2φi) xi +ρ3sinφi

Toti pilotii sunt piloti verticali cu aceleasi dimensiuni si aceleasi rigiditatiNoi calculam reactiunile pentru pilotul S3 fiind cel mai solicitatx3 =12 x6 =0

sin φi=0 cosφi=1 sin 2φi=0 cos2φi=1 ρ1=7880351ρ2=524243ρ3=845284ρ4=2227657 r11 =(78803510 +5242431)+ (78803510 +5242431)+ (78803510 +5242431)= = 1572729

r22 =(7880351 1 + 524243 0)+ (7880351 1 + 524243 0)+ + (7880351 1 + 524243 0)= 23641053

r33 =[(7880351122 1 +524243 122 0+2 845284 12 0)+32265174]+ +[(7880351122 1 +524243 122 0 -2 845284 12 0)+ 32265174]+ +[(788035102 1 +524243 02 0+2 845284 0 0)+ 32265174]= 43081976

r12=[7880351-524243] 1 0 =0 29490933

r13=(78803511- 524243) 12 0 1- 8452841 + +(78803511- 524243)(-12) 0 1- 8452841)+ +(78803511- 524243) 0 0 1- 8452841)= -2535852

r23=(7880351 1+ 5242430) 12 +8452840 + +(7880351 1+ 5242430)(- 12) +8452840+ +(7880351 1+ 5242430) 0 +8452840 =0 r11 =1572729 r22 =23641053 r33 =29490933 r12=0 r13=-2535852 r23=0

f)Calculul deplasarilor radierului

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 17

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Deplasarile radierului dupa cele trei directii uvΨ rezulta ca solutii ale urmatorului sistemPentru un rand de piloti N=14748253 KN M= 2883753KNm H=20173 KN

r11 u+r12 v+r13Ψ =Hr21u+r22v+r 23Ψ=Nr31u+r32 v+r33Ψ =M

lt=gt

lt=iquest 1572729u+0 vminus2535852 Ψ=67230u+23641053 v+0 Ψ=4916

minus2535852u+0 v+29490933 Ψ=96125

u= 000557m v=000208m Ψ=00008rad

g)Calculul eforturilor sectionale din coloane la nivelul inferior alradierului

N1= ρ1[u sin φ1+(v+Ψx1) cosφ1]= = 7880351 [000557 0+(000208+0000812)1]=23956KN

N2= ρ1[u sin φ2+(v+Ψx2) cosφ2]= = 7880351 [000557 0+(000208+000080)1]=16391 KN

N3= ρ1[u sin φ3+(v+Ψx3) cosφ3]= = 7880351 [000557 0+(000208+00008(-12)1)]=8826 KN

T1= ρ2[u cosφ1-(v+Ψx1) sin φ1]- ρ3 Ψ = =524243 [000557 1-(000208+0000812) 0]- 845284 00008=2244KN

T2= ρ2[u cosφ2-(v+Ψx2) sin φ2]- ρ3 Ψ = =524243 [000557 1-(000208+000080) 0]- 845284 00008=2244KN

T3= ρ2[u cosφ3-(v+Ψx3) sin φ3]- ρ3 Ψ = =524243 [000557 1-(000208+00008(-12)) 0]- 845284 00008=2244KN

M1= ρ4Ψ- ρ3 [u cosφi-(v+Ψx1) sin φi]= = 222765700008- 845284 [000557 1-(000208+0000812) 0]=-2926KNm

M2= ρ4Ψ- ρ3 [u cosφi-(v+Ψx2) sin φ3]=

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 18

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

= 222765700008- 845284 [000557 1-(000208+000080) 0]= -2926KNm

M3= ρ4Ψ- ρ3 [u cosφi-(v+Ψx3) sin φi]= = 222765700008- 845284 [000557 1-(000208+00008(-12) 0]= -2926KNmh)Verificarea calculelor Se va face analiza echilibrului static al radierului sub actiunea fortelor NVH si al reactiunilordin sectiunea de capat a pilotilor Ni Hi Mi scriind cele trei ecuatii de echilibru static

-Proiectia pe verticala

N-sumi=1

3

iquestiquest Ni cosφi ndashTi sin φi)=0

4916-(23956 1+163911+8826)=- 013

-Proiectia pe orizontala

H-sumi=1

3

iquestiquest Ni sin φi +Ti cosφi)=0

6723-(22441+22441+2244)=- 009

-Ecuatia de moment fata de centrul talpii radierului

M-sumi=1

3

iquestiquest Ni cosφi ndashTi sin φi) xi -sumi=1

3

M i=0

96125 - (23956112)-(1639110)-[(8826 1(-12)]-( -2926)-(-2926)-(-2926) = 234 Erorile de calcul se regasesc in valori acceptabile deci se pot considera corecte 4Calculul eforturilor sectionale (M Tdeplasari)si variatia acestora cu adancimea pe intreaga fisa a pilotului luand in considerare conlucrarea acestuia cu terenul(Winkler)considerand coeficientul de pat constant pe toata fisa pilotului

Pentru calcul s-a folosit exemplul VI16 dinGeotehnica si fundatii lsquorsquo dringPRaileanu pag313

41Expresiile eforturilor sectionale presiunii si ale deformatiilor pilotului Ecuatia fibrei medii deformate a coloanei este

d4 ydz4 + α4zy(z) =0

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 19

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

in care α =5radic mbc

EI=0575 (conform punctului 3)

Solutia ecuatiei diferentiale este de forma

Y(z)=Y0A1(z)+φ0

α B1(z) +

M 0

α2 EI C1(z)+

Q

α2 EI D1(z)

iar rotirea eforturile sectionale si presiunea orizontala intr-o sectiune oarecare

zi =αzi apilotului se determina cu relatiile

φ(z )

α = Y0A2(z)+

φ0

α B2(z) +

M 0

α2 EI C2(z)+

Q0

α2 EI D2(z)

M (z)α 2 EI

= Y0A3(z)+φ0

α B3(z) +

M 0

α2 EI C3(z)+

Q0

α2 EI D3(z)

Q(z )α2 EI

= Y0A4(z)+φ0

α B4(z) +

M 0

α2 EI C4(z)+

Q0

α2 EI D4(z)

P(z)= mz Y(z) Pentru determinarea diagramelor de presiuni momente si forte taietoare cu relatiile precedente sunt necsari parametrii initiali ai coloanei φ0(rotirea sectiunii de la nivelul terenului) si y0

(deplasarea peorizontala a sectiunii de la nivelul terenului)sub actiunea eforturilor M0 Q0 Vom folosi a doua ipoteza de calcul considerand rigiditatea pilotului mult mai mare decat cea a pamantului astfel icat capatul sau inferior poate fi considerat liber M(z=αh)= 0 T(z=αh)= 0

Y0=M 0

α2 EI [ B4 C3minusB3C4

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

+Q0

α3 EI [ B4 D3minusB3 D4

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

φ0=M 0

α2 EI [ A4 C4minusA4C3

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

+Q0

α3 EI [ A3 D4minusA4 D3

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

2)Calculul parametrilor initiali (Y0φ0)Deplasarile capatului superior alcoloaneisunt date de relatiile

Y0=Q0 δ 10+(M 0+Q0 h0)δ 3

0

φ0=-Q0 δ 30+(M 0+Q0 h0)δ 2

0

unde h0 reprezinta inaltimea libera a pilotului deasupra terenului (h0=0)

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 20

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

δ 10=δQQ-deplasarea (Y0)pe directia solicitarii Q0 pentru Q0=2 si M0=0

δ 20=δMM -deplasarea (φ0)pe directia solicitarii M pentru M0=2 si Q0=0

δ 30=δMQ=δQM -deplasarea (φ0Y0)pe directia solicitarii M0Q0 cand M0Q0 =1 si

Q0 M0=0

Considerand pilotulconform ipotezei 2 deplasarile δ 10δ 3

0 seobtin cu relatiile de mai susin care

se introduc valorile corespunzatoare ale solicitarilor M0 si Q0 Astfel

δ 10δQQ =iquestiquest

α=0575 z=αh= 0575 17 = 9775

Kh =000847

δ 10δQQ=iquestiquest

δ 10δQQ=[ [minus211210524+2593165275 ]+000847[304345368minus62705 (minus32216 )]

[ 24977 62705minus49085 11949 ]+000847 [179562705minus49085 (minus17218 )] ]

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 21

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Coeficientul de pat este o caracteristica de deformabilitate a resoartelor supuse la presiuni in directie orizontaladiagrama care leaga presiunea p si sageata y are o panta care depinde de pozitia resortului si care este durect proportionala cu z

Se calculeaza coeficientul de pat Kh cu relatia

Kh=Kz K = coeficient de proportionalitate in functie de natura pamantului si elementul de fundare z = adancimea de la talpa radierului pana la adancimea pentru care determina coef de pat Coeficientu de proportionalitate se determina pentru stratele depamant aflate pana la adancimea lk lk =35d1+15 lk =35 04+15 =29m Pentru ca pe lungimea lk avem doua straturi se va calcula un coeficient de proportionalitate echivalent cu formula

K=K I l I (2 lkminusl I )+K II iquestiquest

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 22

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

K=4800 25 (2 29minus25 )+5720iquestiquest =48175 KNm4

Calculam α ndash(caracteristica de interactiune element ndashteren)

α = 5radic K bc

Eb I

Eb =modulul de elasticitate albetonului armat din corpul elementului(KNm2)I =momentulde inertie al sectiunii transversale a elementului (m4)bc =latimea de calcul a elementului

bc =15 d+ 05m= 1504 +05= 11m

I= π D4

64 =π 044

64 =0001256 m4

Eb =27000000KNm2

Se calculeaza adancimea redusa si fisa redusa cu relatiile z= αz ī= αl

In functie de raportul 10 K bc

Eb I se va scoate din tabel valoarea lui α

10 K bc

Eb I =

10 48175 1127000000 0001256

= 15626 m-5 =gtα =0109 m-1

ī= 010917 = 1853 mSageata Δ si rotirea θ ale capului elementului la nivelul talpii radierului se determina cu relatiile

Δ =yo +θolo+H lo

3

3 Eb I +

M lo2

2 Eb I =

= 295+025605+2244 053

327000000 0001256 + 2926 052

227000000 0001256

=3075

θ =θo+H lo

2

2 Eb I +

M lo

Eb I =

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 23

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

= 0256+2244 052

227000000 0001256 -

2926 0527000000 0001256 =0256

H si M = forta orizontale si momentul la nivelul talpii radierului lo =lungimea libera aelementului (distanta dintre talpa radierului si suprafata terenului)

yo si θo =sageata si rotirea la nivelul suprafetei terenului

yo si θo se calculeaza cu relatiile

yo =HoδHH + MoδHM = 2241 01175+3204 001=295

θo =HoδMH + MoδMM =2241 001+3204 0001=0256

Ho si Mo valori de calcul ale fortei transversale si a momentului la suprafata terenului Ho=2241 KN Mo= 3204 KNm M =2926 KNm H=2244 KN

ī= 1853 m

=gtAo= 5162

=gtBo= 4128

=gtCo= 39

δHH = 1

α3 Eb I Ao =

1

0109327000000 0001256 5162=0117

δMH = δHM iquest1

α2 Eb I Bo=

1

0109227000000 0001256 4128=001

δMM = 1

α Eb I Co= 1

0109 270000000001256 397=0001

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 24

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 25

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 26

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

5Armarea pilotului si a radierului

Se face conform SR EN 1992 pentru sectiunea pilotului si eforturile care actioneaza pe pilot(compresiune centrica compresiune excentrica)Armarea se face cu carcase de armatura formate din bare longitudinale si armatura transversala dinetrieri sau freta Cu inele de rigidizare si distantieri

Sectiune circulara cu armatura longitudinala uniform distribuita pe contur solicitat la compresiune excentrica

Pentru pilotul S3 cel mai solicitat consideram valoarea efortului de calcul

Nc= 26125KN Mc=2926KNm(valoare la incastrarea in radier)

Ra= 300Nmm2 (PC52) Rc= 08125=10 Nmm2 (C1620)

Ac=π(D2

)2 = 01256m2

1 a=50mm

2 n=N ed

Ac R c =

261250

314 4002

4105

= 0198

3 Da sectiunea se afla intr-o zona plastica potentiala la solicitari seismice4 nb=055 pentru PC525 nltnb 0198lt 055

9 ea =D30

= 40030

=133 Se alege valoarea minima 20 mm

10 Mc=M+Nea =2926106 +2612510320=34485106

11 m=

M c

π D3

4 Rc

= 34485106

π 4003

410

= 00686 aD

= 50

400 = 0125

12Din tabelul 10Bpentru aD

= 0100 pentru n=0198 si m=00680 =gtα =001

13Aa total= α π D2

4

Rc

Ra = 001 π 4002

4

10300

= 4188mm2

Se va alege armarea din procentul minim Pmin =05

Aa=0005π 4002

4 = 628 mm2 Alegem 6 bare φ 16

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 27

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Aa ef = 1206 mm2

6 Calculul tasarilor

Metoda fundatiei echivalente care asimileaza grupul de piloti cu o fundatie care urmaresteconturul exterior al pilotilor si este situata la adacircncimea de rezemare a pilotilor icircn stratul bun de fundare(baza acestora) Pentru piloti verticali dimensiunile fundatiei echivalente se pot stabili astfel

L= L + 2 ro B= B + 2 ro

unde LB = dimensiunile fundatiei echivalente L B =dimensiunile conturului exterior al grupului de piloti r0 = raza de influenta a pilotului Calculul tasarii se face prin metoda icircnsumarii pe straturi elementare Presiunea medie pe talpa fundatiei echivalente este data de relatia

Pnet = Pef - Pgz Pef= V

L B Pgz = γd1h

unde V- este icircncarcarea totala verticala la talpa fundatiei echivalente calculata conform SR EN 1990 siSR EN 1991

L= 28 m B=28 m ro= 063 m

Lrsquo= 28 +2063= 412m Brsquo= 28 +2063= 412m

V= N+ Grd + Gpd +sumi=1

4

GPam stri

Grd greutatea radierului Gpdgreutatea pilotilor

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 28

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

GPamd strigreutatea pamantului aferenta fundatiei echivalente din stratul i Greutatea care actioneaza asupra fundatiei N= Fz=13217 KN Calculul greutatii radierului Grd=35350525= 153125KN Calculul greutatii unui pilot Gpd=01256 17 25= 5338 KN Calculul greutatii pamantului pana la adancimea de rezemare a bazei pilotului

sumi=1

4

GPam stri =GPamd str1+ GPamd str1+ GPamd str1+ GPamd str1

GPamd str1= VPamstr1 120574 Pamstr1

VPamstr1= Vstr1- Vrad- VPilotistr1

Vstr1=412 412 3=5092m3

Vrad=353505=6125 m3

VPilotistr1= Apilot(hstr 1 ndashhrad)npiloti= =01256(3 -05) 9=2826m3

VPamstr1= 5092- 6125 - 2826=41969m3

GPamd str1= 41969 18=755442KN

GPamd str2= VPamstr2 120574 Pamstr2

VPamstr2= Vstr2- VPilotistr2

Vstr2=412 412 5=84872m3

VPilotistr2= Apilothstr 2 npiloti= =0125659=5652m3

VPamstr2= 84872- 5652=7922m3

GPamd str2= 7922 155=122791KN

GPamd str3= VPamstr3 120574 Pamstr3

VPamstr3= Vstr3- VPilotistr3

Vstr3=412 412 15=2646m3

VPilotistr3= Apilothstr 3 npiloti= =01256159=16956m3

VPamstr2= 2646- 16956=247644m3

GPamd str3= 247644 187=46309KN

GPamd str4= VPamstr4 120574 Pamstr4

VPamstr4= Vstr4- VPilotistr4

Vstr4=412 412 8=13579m3

VPilotistr4= Apilothstr 4 npiloti= =0125689=90432m3

VPamstr4= 13579- 90432=12675m3

GPamd str4= 12675 195=247156KN

sumi=1

4

GPam stri =755442+ 122791+ 46309+ 247156 = 4918 KN

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 29

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Calculul incarcarii verticale totale

V= N+ Grd + Gpd +sumi=1

4

GPam stri = 13217+153125+ 5338 +4918=64462KN

Presiunea medie pe talpa fundatiei echivalente este data de relatia

Pef= V

L B =

644621764

= 36543 KNm2

γd1= media ponderată a greutăţilor volumice ale straturilor străbătute de pilot γd1= (183+1555+18715+1958)175=1803 KNm3

Pgz = 1803175=315525 Pnet = Pef - Pgz = 36543- 315525=499KNm2

Limitarea zonei de influenta a fundatiei pe piloti se face pacircna la adacircncimea la care este satisfacuta relatia σzi le 01 σgzi

unde σzi =efortul unitar mediu pe stratul elementar i dat de fundatia echivalenta σgzi =valoarea presiunii geologice de la cota terenului natural la adacircncimea la care secalculeaza valoarea zi Efortul unitar la adacircncimea z fata de talpa fundatiei echivalente se calculeaza cu relatia

σz= αoPn

αo=f(zBLB) din tabelul alaturat

Nr strat

Grosimea hi (m)

Sarcina geologicagz

(KNm2)

Pres suplimentara z

(m)B

(m)zB

z+hf (m)

p(KNm3) z z med

1 06 181 195 35295 35081 25554 06 42 0142857 0962 06 187 195 36465 35081 35081 12 42 0285714 096

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 30

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

3 06 193 195 37635 29234 32158 18 42 0428571 084 06 199 195 38805 22291 25763 24 42 0571429 0615 06 205 195 39975 16444 19368 3 42 0714286 0456 06 211 195 41145 16444 16444 36 42 0857143 0457 06 217 195 42315 12425 14434 42 42 1 0348 06 223 195 43485 9501 9501 48 42 1142857 0269 06 229 195 44655 9501 9501 54 42 1285714 026

10 06 235 195 45825 7309 9501 6 42 1428571 0211 06 241 195 46995 5847 7309 66 42 1571429 01612 06 247 195 48165 5847 5847 72 42 1714286 01613 06 253 195 49335 4020 5847 78 42 1857143 01114 06 259 195 50505 4020 4020 84 42 2 011

Tasarea absoluta probabila se calculeaza cu relatia

s=103 β sumi=1

n σ zimed hi

Esi

[mm]

β= coeficient de corectie egal cu 08 σzi

med =efortul vertical mediu in stratul elementar i

σzimed =

σ ziiquest +σ zi

inf

2 [KPa]

hi= grosimea stratului elementar i Ei =modulul de deformatie liniara al stratului elementar i [KPa] n=numarul de straturi elementare in limita zonei active

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 31

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Tehnologia de executie

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 32

Nr strat

Grosime strat

z med (Kpa) Ei(Kpa) i Si(mm)

1 06 25554 20000 08 00076662 06 35081 20000 08 00105243 06 32158 20000 08 00096474 06 25763 20000 08 00077295 06 19368 20000 08 0005816 06 16444 20000 08 00049337 06 14434 20000 08 0004338 06 9501 20000 08 0002859 06 9501 20000 08 000285

10 06 9501 20000 08 00028511 06 7309 20000 08 000219312 06 5847 20000 08 000175413 06 5847 20000 08 000175414 06 4020 20000 08 0001206

Σ= 0066098

s=103 08Σ= 528mm

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 33

Page 12: Tema 1 Fundatii Master 2

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

S1d = 900825

9 + 5338 -

2430512

6(12)2 +2818512

6(12)2 = 15887 KN

S2d = V d

9 + Gpd +

M yf ed x2

sum x i2 =iquest19263 KN

S3d = V d

9 + Gpd+

M xf ed y3

sum y i2 +

M yf ed x3

sum x i2 =22639 KN

S4d =V d

9 + Gpd -

M xf ed y 4

sum y i2 = 11971KN

S5d = V d

9 + Gpd = 15347KN

S6d =V d

9 + Gpd +

M xf ed y6

sum y i2 =18723 KN

S7d = V d

9 + Gpd -

M xf ed y7

sum y i2 -

M yf ed x7

sum x i2 = 8084KN

S8d = V d

9 + Gpd -

M y x8

sum x i2 =11431 KN

S9d = V d

9 + Gpd +

M xf ed y9

sum y i2 -

M yf ed x9

sum x i2 = 14807 KN

Valoarea cea mai mare a lui Sid este de 26125 KNsolicitare calculata pentru pilotul S3 cu valorile din gruparea fundamentala verificandu-se conditia

Sid maxle Rcd

26125KNle 28232KN

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 12

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

3Determinarea eforturilor sectionale pe capul pilotilor la incastrarea in radierPentru calcul s-a folosit exemplul VI15 dinGeotehnica si fundatii lsquorsquo dringPRaileanu pag305 Vd = Pk + Gpadk

Gpadk =HrLr Br120574b

Mxfed =Mx + HrFy

Myfed =My + HrFx

Vd =valoarea de calcul a incarcarii verticale la baza radieruluiPk =valoarea caracteristica a incarcarii verticale care actioneaza asupra fundatieiGpadk =greutatea radieruluiHr =grosimea radierului Lr =lungimea radieruluiBr = latimea radierului120574b =greutate specifica betonMxfed moment de calcul la baza radierului

Gruparea fundamentala Gruparea speciala

Fx=2017 KN Fx=697 KN Fy=2867 KN Fy=1827 KN Fz=13217 KN Fz=7477 KN Mx=2167 KNm Mx=1517 KNm My= -717 KNm My= -3167 KNm

Vd = 13217+ 153125=1474825 KN Vd = 7477+ 153125=900825 KN Gpadk =0535 3525 =153125KN Gpadk =0535 3525 =153125KN Mxfed =2167 + 052867=288375KNm Mxfed =1517 + 051827=24305KNm Myfed = -717 + 052017=2915 KNm Myfed = -3167 + 05697=-28185 KNm Hy=2867 KN Hy=1827 KNConsideram valorile maxime

N=1474825 KN M= 288375KNm

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 13

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

H=2017KNa)-Caracteristici geometrice si mecanice d=40cm

A=π d2

4 =01256 m2

I=π d4

64 = 0001256 m4

E= 21107

EI = 000263 107 b)-Stabilirea latimii de calcul a pilotului bc=k1k2k3d k1=090 (sectiune circulara)

k2= 1+ 1

04 =35

k3=β+ 1minusβ06

lc

hc

β=05(trei randuri de piloti) hc=3(d+1)=3(04+1)=42 lc=12-04=08

k3=05+ 1minus05

06

0842

=0658

bc=0935065804=083m

c)Calculul deplasarilor δij ale capatului pilotului la actiuni unitare

δQQ= δ10 =

1

α3 EI

A01+K h B01

C01+Kh D 01

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 14

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

δMM= δ20 =

1αEI

C02+Kh D 02

C01+Kh D 01

δQM= δ30 =

1

α2 EI

A02+K h B02

C01+Kh D 01

Coeficientii A01 D02 sunt in functie de fisa redusa ž =α h

α = 5radic m083EI

m= 2000KNm4

α = 5radic 2000 083000263107 = 0575

z =0575 17 = 9775

A01=2382 B01=2324 C01=979678 D01=956662A02=158843 B02=154967 C02=1713280 D02=1672280

Coeficientul Kh =mbh I b

α E I

mb= 6000KNm4

Ib=I=0001256 m4

Kh =6000 17 0001256

0575 000263107 = 000847

Avand α si Kh se pot calcula deplasarile δi0 de la nivelul terenului

α3EI =05753000263 107 = 499987αEI =0575000263 107 = 151225α2EI =05752000263 107 = 869543

δ10 =

1499987 2382+000847 2324

979678+000847 956662 = 0000491

δ20 =

1151225 1713280+000847 1672280

979678+000847 956662 =0000116

δ30 =

1869543 158843+000847 154967

979678+000847 956662 = 0000186

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 15

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

d)Calculul reactiunilor ce apar la capatul superior al pilotului la deplasari unitare

ρ1=

1h+h0

E Apilot

+K p

mbh Abaza

= 1

17+0

21 107 01256+

0086000 17 01256

=7880351

Kp=d5 =

045 =008

ρ2= δ 2

δ1 δ 2minusδ32 = 0000116

00004910000116minus00001862 = 524243

ρ3= δ 3

δ1 δ 2minusδ32 = 0000186

00004910000116minus00001862 = 845284

ρ4= δ1

δ1 δ 2minusδ32 = 0000491

00004910000116minus00001862 = 2227657

e)Calculul reactiunilor ce apar in sectiunea de capat a pilotilor la deplasari unitare ale radierului se considera u=v=Ψ=1

r11=sumi=1

n

iquestiquestρ1sin2φi + ρ2cos2φi)

r22=sumi=1

n

iquestiquestρ1 cos 2φi + ρ2 sin 2φi)

r33=sumi=1

n

iquestiquestρ1xi2 cos 2φi + ρ2 xi

2 sin 2φi+2 ρ3 xi sin φi)+n ρ4

r12=sumi=1

n

iquestiquestρ1 - ρ2) sinφi cosφi

r13=sumi=1

n

iquestiquestρ1 - ρ2) xi sinφi cosφi- ρ3cosφi

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 16

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

r23=sumi=1

n

iquestiquestρ1 cos2φi + ρ2 sin 2φi) xi +ρ3sinφi

Toti pilotii sunt piloti verticali cu aceleasi dimensiuni si aceleasi rigiditatiNoi calculam reactiunile pentru pilotul S3 fiind cel mai solicitatx3 =12 x6 =0

sin φi=0 cosφi=1 sin 2φi=0 cos2φi=1 ρ1=7880351ρ2=524243ρ3=845284ρ4=2227657 r11 =(78803510 +5242431)+ (78803510 +5242431)+ (78803510 +5242431)= = 1572729

r22 =(7880351 1 + 524243 0)+ (7880351 1 + 524243 0)+ + (7880351 1 + 524243 0)= 23641053

r33 =[(7880351122 1 +524243 122 0+2 845284 12 0)+32265174]+ +[(7880351122 1 +524243 122 0 -2 845284 12 0)+ 32265174]+ +[(788035102 1 +524243 02 0+2 845284 0 0)+ 32265174]= 43081976

r12=[7880351-524243] 1 0 =0 29490933

r13=(78803511- 524243) 12 0 1- 8452841 + +(78803511- 524243)(-12) 0 1- 8452841)+ +(78803511- 524243) 0 0 1- 8452841)= -2535852

r23=(7880351 1+ 5242430) 12 +8452840 + +(7880351 1+ 5242430)(- 12) +8452840+ +(7880351 1+ 5242430) 0 +8452840 =0 r11 =1572729 r22 =23641053 r33 =29490933 r12=0 r13=-2535852 r23=0

f)Calculul deplasarilor radierului

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 17

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Deplasarile radierului dupa cele trei directii uvΨ rezulta ca solutii ale urmatorului sistemPentru un rand de piloti N=14748253 KN M= 2883753KNm H=20173 KN

r11 u+r12 v+r13Ψ =Hr21u+r22v+r 23Ψ=Nr31u+r32 v+r33Ψ =M

lt=gt

lt=iquest 1572729u+0 vminus2535852 Ψ=67230u+23641053 v+0 Ψ=4916

minus2535852u+0 v+29490933 Ψ=96125

u= 000557m v=000208m Ψ=00008rad

g)Calculul eforturilor sectionale din coloane la nivelul inferior alradierului

N1= ρ1[u sin φ1+(v+Ψx1) cosφ1]= = 7880351 [000557 0+(000208+0000812)1]=23956KN

N2= ρ1[u sin φ2+(v+Ψx2) cosφ2]= = 7880351 [000557 0+(000208+000080)1]=16391 KN

N3= ρ1[u sin φ3+(v+Ψx3) cosφ3]= = 7880351 [000557 0+(000208+00008(-12)1)]=8826 KN

T1= ρ2[u cosφ1-(v+Ψx1) sin φ1]- ρ3 Ψ = =524243 [000557 1-(000208+0000812) 0]- 845284 00008=2244KN

T2= ρ2[u cosφ2-(v+Ψx2) sin φ2]- ρ3 Ψ = =524243 [000557 1-(000208+000080) 0]- 845284 00008=2244KN

T3= ρ2[u cosφ3-(v+Ψx3) sin φ3]- ρ3 Ψ = =524243 [000557 1-(000208+00008(-12)) 0]- 845284 00008=2244KN

M1= ρ4Ψ- ρ3 [u cosφi-(v+Ψx1) sin φi]= = 222765700008- 845284 [000557 1-(000208+0000812) 0]=-2926KNm

M2= ρ4Ψ- ρ3 [u cosφi-(v+Ψx2) sin φ3]=

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 18

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

= 222765700008- 845284 [000557 1-(000208+000080) 0]= -2926KNm

M3= ρ4Ψ- ρ3 [u cosφi-(v+Ψx3) sin φi]= = 222765700008- 845284 [000557 1-(000208+00008(-12) 0]= -2926KNmh)Verificarea calculelor Se va face analiza echilibrului static al radierului sub actiunea fortelor NVH si al reactiunilordin sectiunea de capat a pilotilor Ni Hi Mi scriind cele trei ecuatii de echilibru static

-Proiectia pe verticala

N-sumi=1

3

iquestiquest Ni cosφi ndashTi sin φi)=0

4916-(23956 1+163911+8826)=- 013

-Proiectia pe orizontala

H-sumi=1

3

iquestiquest Ni sin φi +Ti cosφi)=0

6723-(22441+22441+2244)=- 009

-Ecuatia de moment fata de centrul talpii radierului

M-sumi=1

3

iquestiquest Ni cosφi ndashTi sin φi) xi -sumi=1

3

M i=0

96125 - (23956112)-(1639110)-[(8826 1(-12)]-( -2926)-(-2926)-(-2926) = 234 Erorile de calcul se regasesc in valori acceptabile deci se pot considera corecte 4Calculul eforturilor sectionale (M Tdeplasari)si variatia acestora cu adancimea pe intreaga fisa a pilotului luand in considerare conlucrarea acestuia cu terenul(Winkler)considerand coeficientul de pat constant pe toata fisa pilotului

Pentru calcul s-a folosit exemplul VI16 dinGeotehnica si fundatii lsquorsquo dringPRaileanu pag313

41Expresiile eforturilor sectionale presiunii si ale deformatiilor pilotului Ecuatia fibrei medii deformate a coloanei este

d4 ydz4 + α4zy(z) =0

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 19

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

in care α =5radic mbc

EI=0575 (conform punctului 3)

Solutia ecuatiei diferentiale este de forma

Y(z)=Y0A1(z)+φ0

α B1(z) +

M 0

α2 EI C1(z)+

Q

α2 EI D1(z)

iar rotirea eforturile sectionale si presiunea orizontala intr-o sectiune oarecare

zi =αzi apilotului se determina cu relatiile

φ(z )

α = Y0A2(z)+

φ0

α B2(z) +

M 0

α2 EI C2(z)+

Q0

α2 EI D2(z)

M (z)α 2 EI

= Y0A3(z)+φ0

α B3(z) +

M 0

α2 EI C3(z)+

Q0

α2 EI D3(z)

Q(z )α2 EI

= Y0A4(z)+φ0

α B4(z) +

M 0

α2 EI C4(z)+

Q0

α2 EI D4(z)

P(z)= mz Y(z) Pentru determinarea diagramelor de presiuni momente si forte taietoare cu relatiile precedente sunt necsari parametrii initiali ai coloanei φ0(rotirea sectiunii de la nivelul terenului) si y0

(deplasarea peorizontala a sectiunii de la nivelul terenului)sub actiunea eforturilor M0 Q0 Vom folosi a doua ipoteza de calcul considerand rigiditatea pilotului mult mai mare decat cea a pamantului astfel icat capatul sau inferior poate fi considerat liber M(z=αh)= 0 T(z=αh)= 0

Y0=M 0

α2 EI [ B4 C3minusB3C4

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

+Q0

α3 EI [ B4 D3minusB3 D4

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

φ0=M 0

α2 EI [ A4 C4minusA4C3

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

+Q0

α3 EI [ A3 D4minusA4 D3

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

2)Calculul parametrilor initiali (Y0φ0)Deplasarile capatului superior alcoloaneisunt date de relatiile

Y0=Q0 δ 10+(M 0+Q0 h0)δ 3

0

φ0=-Q0 δ 30+(M 0+Q0 h0)δ 2

0

unde h0 reprezinta inaltimea libera a pilotului deasupra terenului (h0=0)

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 20

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

δ 10=δQQ-deplasarea (Y0)pe directia solicitarii Q0 pentru Q0=2 si M0=0

δ 20=δMM -deplasarea (φ0)pe directia solicitarii M pentru M0=2 si Q0=0

δ 30=δMQ=δQM -deplasarea (φ0Y0)pe directia solicitarii M0Q0 cand M0Q0 =1 si

Q0 M0=0

Considerand pilotulconform ipotezei 2 deplasarile δ 10δ 3

0 seobtin cu relatiile de mai susin care

se introduc valorile corespunzatoare ale solicitarilor M0 si Q0 Astfel

δ 10δQQ =iquestiquest

α=0575 z=αh= 0575 17 = 9775

Kh =000847

δ 10δQQ=iquestiquest

δ 10δQQ=[ [minus211210524+2593165275 ]+000847[304345368minus62705 (minus32216 )]

[ 24977 62705minus49085 11949 ]+000847 [179562705minus49085 (minus17218 )] ]

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 21

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Coeficientul de pat este o caracteristica de deformabilitate a resoartelor supuse la presiuni in directie orizontaladiagrama care leaga presiunea p si sageata y are o panta care depinde de pozitia resortului si care este durect proportionala cu z

Se calculeaza coeficientul de pat Kh cu relatia

Kh=Kz K = coeficient de proportionalitate in functie de natura pamantului si elementul de fundare z = adancimea de la talpa radierului pana la adancimea pentru care determina coef de pat Coeficientu de proportionalitate se determina pentru stratele depamant aflate pana la adancimea lk lk =35d1+15 lk =35 04+15 =29m Pentru ca pe lungimea lk avem doua straturi se va calcula un coeficient de proportionalitate echivalent cu formula

K=K I l I (2 lkminusl I )+K II iquestiquest

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 22

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

K=4800 25 (2 29minus25 )+5720iquestiquest =48175 KNm4

Calculam α ndash(caracteristica de interactiune element ndashteren)

α = 5radic K bc

Eb I

Eb =modulul de elasticitate albetonului armat din corpul elementului(KNm2)I =momentulde inertie al sectiunii transversale a elementului (m4)bc =latimea de calcul a elementului

bc =15 d+ 05m= 1504 +05= 11m

I= π D4

64 =π 044

64 =0001256 m4

Eb =27000000KNm2

Se calculeaza adancimea redusa si fisa redusa cu relatiile z= αz ī= αl

In functie de raportul 10 K bc

Eb I se va scoate din tabel valoarea lui α

10 K bc

Eb I =

10 48175 1127000000 0001256

= 15626 m-5 =gtα =0109 m-1

ī= 010917 = 1853 mSageata Δ si rotirea θ ale capului elementului la nivelul talpii radierului se determina cu relatiile

Δ =yo +θolo+H lo

3

3 Eb I +

M lo2

2 Eb I =

= 295+025605+2244 053

327000000 0001256 + 2926 052

227000000 0001256

=3075

θ =θo+H lo

2

2 Eb I +

M lo

Eb I =

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 23

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

= 0256+2244 052

227000000 0001256 -

2926 0527000000 0001256 =0256

H si M = forta orizontale si momentul la nivelul talpii radierului lo =lungimea libera aelementului (distanta dintre talpa radierului si suprafata terenului)

yo si θo =sageata si rotirea la nivelul suprafetei terenului

yo si θo se calculeaza cu relatiile

yo =HoδHH + MoδHM = 2241 01175+3204 001=295

θo =HoδMH + MoδMM =2241 001+3204 0001=0256

Ho si Mo valori de calcul ale fortei transversale si a momentului la suprafata terenului Ho=2241 KN Mo= 3204 KNm M =2926 KNm H=2244 KN

ī= 1853 m

=gtAo= 5162

=gtBo= 4128

=gtCo= 39

δHH = 1

α3 Eb I Ao =

1

0109327000000 0001256 5162=0117

δMH = δHM iquest1

α2 Eb I Bo=

1

0109227000000 0001256 4128=001

δMM = 1

α Eb I Co= 1

0109 270000000001256 397=0001

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 24

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 25

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 26

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

5Armarea pilotului si a radierului

Se face conform SR EN 1992 pentru sectiunea pilotului si eforturile care actioneaza pe pilot(compresiune centrica compresiune excentrica)Armarea se face cu carcase de armatura formate din bare longitudinale si armatura transversala dinetrieri sau freta Cu inele de rigidizare si distantieri

Sectiune circulara cu armatura longitudinala uniform distribuita pe contur solicitat la compresiune excentrica

Pentru pilotul S3 cel mai solicitat consideram valoarea efortului de calcul

Nc= 26125KN Mc=2926KNm(valoare la incastrarea in radier)

Ra= 300Nmm2 (PC52) Rc= 08125=10 Nmm2 (C1620)

Ac=π(D2

)2 = 01256m2

1 a=50mm

2 n=N ed

Ac R c =

261250

314 4002

4105

= 0198

3 Da sectiunea se afla intr-o zona plastica potentiala la solicitari seismice4 nb=055 pentru PC525 nltnb 0198lt 055

9 ea =D30

= 40030

=133 Se alege valoarea minima 20 mm

10 Mc=M+Nea =2926106 +2612510320=34485106

11 m=

M c

π D3

4 Rc

= 34485106

π 4003

410

= 00686 aD

= 50

400 = 0125

12Din tabelul 10Bpentru aD

= 0100 pentru n=0198 si m=00680 =gtα =001

13Aa total= α π D2

4

Rc

Ra = 001 π 4002

4

10300

= 4188mm2

Se va alege armarea din procentul minim Pmin =05

Aa=0005π 4002

4 = 628 mm2 Alegem 6 bare φ 16

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 27

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Aa ef = 1206 mm2

6 Calculul tasarilor

Metoda fundatiei echivalente care asimileaza grupul de piloti cu o fundatie care urmaresteconturul exterior al pilotilor si este situata la adacircncimea de rezemare a pilotilor icircn stratul bun de fundare(baza acestora) Pentru piloti verticali dimensiunile fundatiei echivalente se pot stabili astfel

L= L + 2 ro B= B + 2 ro

unde LB = dimensiunile fundatiei echivalente L B =dimensiunile conturului exterior al grupului de piloti r0 = raza de influenta a pilotului Calculul tasarii se face prin metoda icircnsumarii pe straturi elementare Presiunea medie pe talpa fundatiei echivalente este data de relatia

Pnet = Pef - Pgz Pef= V

L B Pgz = γd1h

unde V- este icircncarcarea totala verticala la talpa fundatiei echivalente calculata conform SR EN 1990 siSR EN 1991

L= 28 m B=28 m ro= 063 m

Lrsquo= 28 +2063= 412m Brsquo= 28 +2063= 412m

V= N+ Grd + Gpd +sumi=1

4

GPam stri

Grd greutatea radierului Gpdgreutatea pilotilor

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 28

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

GPamd strigreutatea pamantului aferenta fundatiei echivalente din stratul i Greutatea care actioneaza asupra fundatiei N= Fz=13217 KN Calculul greutatii radierului Grd=35350525= 153125KN Calculul greutatii unui pilot Gpd=01256 17 25= 5338 KN Calculul greutatii pamantului pana la adancimea de rezemare a bazei pilotului

sumi=1

4

GPam stri =GPamd str1+ GPamd str1+ GPamd str1+ GPamd str1

GPamd str1= VPamstr1 120574 Pamstr1

VPamstr1= Vstr1- Vrad- VPilotistr1

Vstr1=412 412 3=5092m3

Vrad=353505=6125 m3

VPilotistr1= Apilot(hstr 1 ndashhrad)npiloti= =01256(3 -05) 9=2826m3

VPamstr1= 5092- 6125 - 2826=41969m3

GPamd str1= 41969 18=755442KN

GPamd str2= VPamstr2 120574 Pamstr2

VPamstr2= Vstr2- VPilotistr2

Vstr2=412 412 5=84872m3

VPilotistr2= Apilothstr 2 npiloti= =0125659=5652m3

VPamstr2= 84872- 5652=7922m3

GPamd str2= 7922 155=122791KN

GPamd str3= VPamstr3 120574 Pamstr3

VPamstr3= Vstr3- VPilotistr3

Vstr3=412 412 15=2646m3

VPilotistr3= Apilothstr 3 npiloti= =01256159=16956m3

VPamstr2= 2646- 16956=247644m3

GPamd str3= 247644 187=46309KN

GPamd str4= VPamstr4 120574 Pamstr4

VPamstr4= Vstr4- VPilotistr4

Vstr4=412 412 8=13579m3

VPilotistr4= Apilothstr 4 npiloti= =0125689=90432m3

VPamstr4= 13579- 90432=12675m3

GPamd str4= 12675 195=247156KN

sumi=1

4

GPam stri =755442+ 122791+ 46309+ 247156 = 4918 KN

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 29

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Calculul incarcarii verticale totale

V= N+ Grd + Gpd +sumi=1

4

GPam stri = 13217+153125+ 5338 +4918=64462KN

Presiunea medie pe talpa fundatiei echivalente este data de relatia

Pef= V

L B =

644621764

= 36543 KNm2

γd1= media ponderată a greutăţilor volumice ale straturilor străbătute de pilot γd1= (183+1555+18715+1958)175=1803 KNm3

Pgz = 1803175=315525 Pnet = Pef - Pgz = 36543- 315525=499KNm2

Limitarea zonei de influenta a fundatiei pe piloti se face pacircna la adacircncimea la care este satisfacuta relatia σzi le 01 σgzi

unde σzi =efortul unitar mediu pe stratul elementar i dat de fundatia echivalenta σgzi =valoarea presiunii geologice de la cota terenului natural la adacircncimea la care secalculeaza valoarea zi Efortul unitar la adacircncimea z fata de talpa fundatiei echivalente se calculeaza cu relatia

σz= αoPn

αo=f(zBLB) din tabelul alaturat

Nr strat

Grosimea hi (m)

Sarcina geologicagz

(KNm2)

Pres suplimentara z

(m)B

(m)zB

z+hf (m)

p(KNm3) z z med

1 06 181 195 35295 35081 25554 06 42 0142857 0962 06 187 195 36465 35081 35081 12 42 0285714 096

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 30

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

3 06 193 195 37635 29234 32158 18 42 0428571 084 06 199 195 38805 22291 25763 24 42 0571429 0615 06 205 195 39975 16444 19368 3 42 0714286 0456 06 211 195 41145 16444 16444 36 42 0857143 0457 06 217 195 42315 12425 14434 42 42 1 0348 06 223 195 43485 9501 9501 48 42 1142857 0269 06 229 195 44655 9501 9501 54 42 1285714 026

10 06 235 195 45825 7309 9501 6 42 1428571 0211 06 241 195 46995 5847 7309 66 42 1571429 01612 06 247 195 48165 5847 5847 72 42 1714286 01613 06 253 195 49335 4020 5847 78 42 1857143 01114 06 259 195 50505 4020 4020 84 42 2 011

Tasarea absoluta probabila se calculeaza cu relatia

s=103 β sumi=1

n σ zimed hi

Esi

[mm]

β= coeficient de corectie egal cu 08 σzi

med =efortul vertical mediu in stratul elementar i

σzimed =

σ ziiquest +σ zi

inf

2 [KPa]

hi= grosimea stratului elementar i Ei =modulul de deformatie liniara al stratului elementar i [KPa] n=numarul de straturi elementare in limita zonei active

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 31

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Tehnologia de executie

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 32

Nr strat

Grosime strat

z med (Kpa) Ei(Kpa) i Si(mm)

1 06 25554 20000 08 00076662 06 35081 20000 08 00105243 06 32158 20000 08 00096474 06 25763 20000 08 00077295 06 19368 20000 08 0005816 06 16444 20000 08 00049337 06 14434 20000 08 0004338 06 9501 20000 08 0002859 06 9501 20000 08 000285

10 06 9501 20000 08 00028511 06 7309 20000 08 000219312 06 5847 20000 08 000175413 06 5847 20000 08 000175414 06 4020 20000 08 0001206

Σ= 0066098

s=103 08Σ= 528mm

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 33

Page 13: Tema 1 Fundatii Master 2

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

3Determinarea eforturilor sectionale pe capul pilotilor la incastrarea in radierPentru calcul s-a folosit exemplul VI15 dinGeotehnica si fundatii lsquorsquo dringPRaileanu pag305 Vd = Pk + Gpadk

Gpadk =HrLr Br120574b

Mxfed =Mx + HrFy

Myfed =My + HrFx

Vd =valoarea de calcul a incarcarii verticale la baza radieruluiPk =valoarea caracteristica a incarcarii verticale care actioneaza asupra fundatieiGpadk =greutatea radieruluiHr =grosimea radierului Lr =lungimea radieruluiBr = latimea radierului120574b =greutate specifica betonMxfed moment de calcul la baza radierului

Gruparea fundamentala Gruparea speciala

Fx=2017 KN Fx=697 KN Fy=2867 KN Fy=1827 KN Fz=13217 KN Fz=7477 KN Mx=2167 KNm Mx=1517 KNm My= -717 KNm My= -3167 KNm

Vd = 13217+ 153125=1474825 KN Vd = 7477+ 153125=900825 KN Gpadk =0535 3525 =153125KN Gpadk =0535 3525 =153125KN Mxfed =2167 + 052867=288375KNm Mxfed =1517 + 051827=24305KNm Myfed = -717 + 052017=2915 KNm Myfed = -3167 + 05697=-28185 KNm Hy=2867 KN Hy=1827 KNConsideram valorile maxime

N=1474825 KN M= 288375KNm

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 13

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

H=2017KNa)-Caracteristici geometrice si mecanice d=40cm

A=π d2

4 =01256 m2

I=π d4

64 = 0001256 m4

E= 21107

EI = 000263 107 b)-Stabilirea latimii de calcul a pilotului bc=k1k2k3d k1=090 (sectiune circulara)

k2= 1+ 1

04 =35

k3=β+ 1minusβ06

lc

hc

β=05(trei randuri de piloti) hc=3(d+1)=3(04+1)=42 lc=12-04=08

k3=05+ 1minus05

06

0842

=0658

bc=0935065804=083m

c)Calculul deplasarilor δij ale capatului pilotului la actiuni unitare

δQQ= δ10 =

1

α3 EI

A01+K h B01

C01+Kh D 01

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 14

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

δMM= δ20 =

1αEI

C02+Kh D 02

C01+Kh D 01

δQM= δ30 =

1

α2 EI

A02+K h B02

C01+Kh D 01

Coeficientii A01 D02 sunt in functie de fisa redusa ž =α h

α = 5radic m083EI

m= 2000KNm4

α = 5radic 2000 083000263107 = 0575

z =0575 17 = 9775

A01=2382 B01=2324 C01=979678 D01=956662A02=158843 B02=154967 C02=1713280 D02=1672280

Coeficientul Kh =mbh I b

α E I

mb= 6000KNm4

Ib=I=0001256 m4

Kh =6000 17 0001256

0575 000263107 = 000847

Avand α si Kh se pot calcula deplasarile δi0 de la nivelul terenului

α3EI =05753000263 107 = 499987αEI =0575000263 107 = 151225α2EI =05752000263 107 = 869543

δ10 =

1499987 2382+000847 2324

979678+000847 956662 = 0000491

δ20 =

1151225 1713280+000847 1672280

979678+000847 956662 =0000116

δ30 =

1869543 158843+000847 154967

979678+000847 956662 = 0000186

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 15

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

d)Calculul reactiunilor ce apar la capatul superior al pilotului la deplasari unitare

ρ1=

1h+h0

E Apilot

+K p

mbh Abaza

= 1

17+0

21 107 01256+

0086000 17 01256

=7880351

Kp=d5 =

045 =008

ρ2= δ 2

δ1 δ 2minusδ32 = 0000116

00004910000116minus00001862 = 524243

ρ3= δ 3

δ1 δ 2minusδ32 = 0000186

00004910000116minus00001862 = 845284

ρ4= δ1

δ1 δ 2minusδ32 = 0000491

00004910000116minus00001862 = 2227657

e)Calculul reactiunilor ce apar in sectiunea de capat a pilotilor la deplasari unitare ale radierului se considera u=v=Ψ=1

r11=sumi=1

n

iquestiquestρ1sin2φi + ρ2cos2φi)

r22=sumi=1

n

iquestiquestρ1 cos 2φi + ρ2 sin 2φi)

r33=sumi=1

n

iquestiquestρ1xi2 cos 2φi + ρ2 xi

2 sin 2φi+2 ρ3 xi sin φi)+n ρ4

r12=sumi=1

n

iquestiquestρ1 - ρ2) sinφi cosφi

r13=sumi=1

n

iquestiquestρ1 - ρ2) xi sinφi cosφi- ρ3cosφi

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 16

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

r23=sumi=1

n

iquestiquestρ1 cos2φi + ρ2 sin 2φi) xi +ρ3sinφi

Toti pilotii sunt piloti verticali cu aceleasi dimensiuni si aceleasi rigiditatiNoi calculam reactiunile pentru pilotul S3 fiind cel mai solicitatx3 =12 x6 =0

sin φi=0 cosφi=1 sin 2φi=0 cos2φi=1 ρ1=7880351ρ2=524243ρ3=845284ρ4=2227657 r11 =(78803510 +5242431)+ (78803510 +5242431)+ (78803510 +5242431)= = 1572729

r22 =(7880351 1 + 524243 0)+ (7880351 1 + 524243 0)+ + (7880351 1 + 524243 0)= 23641053

r33 =[(7880351122 1 +524243 122 0+2 845284 12 0)+32265174]+ +[(7880351122 1 +524243 122 0 -2 845284 12 0)+ 32265174]+ +[(788035102 1 +524243 02 0+2 845284 0 0)+ 32265174]= 43081976

r12=[7880351-524243] 1 0 =0 29490933

r13=(78803511- 524243) 12 0 1- 8452841 + +(78803511- 524243)(-12) 0 1- 8452841)+ +(78803511- 524243) 0 0 1- 8452841)= -2535852

r23=(7880351 1+ 5242430) 12 +8452840 + +(7880351 1+ 5242430)(- 12) +8452840+ +(7880351 1+ 5242430) 0 +8452840 =0 r11 =1572729 r22 =23641053 r33 =29490933 r12=0 r13=-2535852 r23=0

f)Calculul deplasarilor radierului

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 17

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Deplasarile radierului dupa cele trei directii uvΨ rezulta ca solutii ale urmatorului sistemPentru un rand de piloti N=14748253 KN M= 2883753KNm H=20173 KN

r11 u+r12 v+r13Ψ =Hr21u+r22v+r 23Ψ=Nr31u+r32 v+r33Ψ =M

lt=gt

lt=iquest 1572729u+0 vminus2535852 Ψ=67230u+23641053 v+0 Ψ=4916

minus2535852u+0 v+29490933 Ψ=96125

u= 000557m v=000208m Ψ=00008rad

g)Calculul eforturilor sectionale din coloane la nivelul inferior alradierului

N1= ρ1[u sin φ1+(v+Ψx1) cosφ1]= = 7880351 [000557 0+(000208+0000812)1]=23956KN

N2= ρ1[u sin φ2+(v+Ψx2) cosφ2]= = 7880351 [000557 0+(000208+000080)1]=16391 KN

N3= ρ1[u sin φ3+(v+Ψx3) cosφ3]= = 7880351 [000557 0+(000208+00008(-12)1)]=8826 KN

T1= ρ2[u cosφ1-(v+Ψx1) sin φ1]- ρ3 Ψ = =524243 [000557 1-(000208+0000812) 0]- 845284 00008=2244KN

T2= ρ2[u cosφ2-(v+Ψx2) sin φ2]- ρ3 Ψ = =524243 [000557 1-(000208+000080) 0]- 845284 00008=2244KN

T3= ρ2[u cosφ3-(v+Ψx3) sin φ3]- ρ3 Ψ = =524243 [000557 1-(000208+00008(-12)) 0]- 845284 00008=2244KN

M1= ρ4Ψ- ρ3 [u cosφi-(v+Ψx1) sin φi]= = 222765700008- 845284 [000557 1-(000208+0000812) 0]=-2926KNm

M2= ρ4Ψ- ρ3 [u cosφi-(v+Ψx2) sin φ3]=

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 18

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

= 222765700008- 845284 [000557 1-(000208+000080) 0]= -2926KNm

M3= ρ4Ψ- ρ3 [u cosφi-(v+Ψx3) sin φi]= = 222765700008- 845284 [000557 1-(000208+00008(-12) 0]= -2926KNmh)Verificarea calculelor Se va face analiza echilibrului static al radierului sub actiunea fortelor NVH si al reactiunilordin sectiunea de capat a pilotilor Ni Hi Mi scriind cele trei ecuatii de echilibru static

-Proiectia pe verticala

N-sumi=1

3

iquestiquest Ni cosφi ndashTi sin φi)=0

4916-(23956 1+163911+8826)=- 013

-Proiectia pe orizontala

H-sumi=1

3

iquestiquest Ni sin φi +Ti cosφi)=0

6723-(22441+22441+2244)=- 009

-Ecuatia de moment fata de centrul talpii radierului

M-sumi=1

3

iquestiquest Ni cosφi ndashTi sin φi) xi -sumi=1

3

M i=0

96125 - (23956112)-(1639110)-[(8826 1(-12)]-( -2926)-(-2926)-(-2926) = 234 Erorile de calcul se regasesc in valori acceptabile deci se pot considera corecte 4Calculul eforturilor sectionale (M Tdeplasari)si variatia acestora cu adancimea pe intreaga fisa a pilotului luand in considerare conlucrarea acestuia cu terenul(Winkler)considerand coeficientul de pat constant pe toata fisa pilotului

Pentru calcul s-a folosit exemplul VI16 dinGeotehnica si fundatii lsquorsquo dringPRaileanu pag313

41Expresiile eforturilor sectionale presiunii si ale deformatiilor pilotului Ecuatia fibrei medii deformate a coloanei este

d4 ydz4 + α4zy(z) =0

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 19

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

in care α =5radic mbc

EI=0575 (conform punctului 3)

Solutia ecuatiei diferentiale este de forma

Y(z)=Y0A1(z)+φ0

α B1(z) +

M 0

α2 EI C1(z)+

Q

α2 EI D1(z)

iar rotirea eforturile sectionale si presiunea orizontala intr-o sectiune oarecare

zi =αzi apilotului se determina cu relatiile

φ(z )

α = Y0A2(z)+

φ0

α B2(z) +

M 0

α2 EI C2(z)+

Q0

α2 EI D2(z)

M (z)α 2 EI

= Y0A3(z)+φ0

α B3(z) +

M 0

α2 EI C3(z)+

Q0

α2 EI D3(z)

Q(z )α2 EI

= Y0A4(z)+φ0

α B4(z) +

M 0

α2 EI C4(z)+

Q0

α2 EI D4(z)

P(z)= mz Y(z) Pentru determinarea diagramelor de presiuni momente si forte taietoare cu relatiile precedente sunt necsari parametrii initiali ai coloanei φ0(rotirea sectiunii de la nivelul terenului) si y0

(deplasarea peorizontala a sectiunii de la nivelul terenului)sub actiunea eforturilor M0 Q0 Vom folosi a doua ipoteza de calcul considerand rigiditatea pilotului mult mai mare decat cea a pamantului astfel icat capatul sau inferior poate fi considerat liber M(z=αh)= 0 T(z=αh)= 0

Y0=M 0

α2 EI [ B4 C3minusB3C4

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

+Q0

α3 EI [ B4 D3minusB3 D4

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

φ0=M 0

α2 EI [ A4 C4minusA4C3

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

+Q0

α3 EI [ A3 D4minusA4 D3

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

2)Calculul parametrilor initiali (Y0φ0)Deplasarile capatului superior alcoloaneisunt date de relatiile

Y0=Q0 δ 10+(M 0+Q0 h0)δ 3

0

φ0=-Q0 δ 30+(M 0+Q0 h0)δ 2

0

unde h0 reprezinta inaltimea libera a pilotului deasupra terenului (h0=0)

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 20

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

δ 10=δQQ-deplasarea (Y0)pe directia solicitarii Q0 pentru Q0=2 si M0=0

δ 20=δMM -deplasarea (φ0)pe directia solicitarii M pentru M0=2 si Q0=0

δ 30=δMQ=δQM -deplasarea (φ0Y0)pe directia solicitarii M0Q0 cand M0Q0 =1 si

Q0 M0=0

Considerand pilotulconform ipotezei 2 deplasarile δ 10δ 3

0 seobtin cu relatiile de mai susin care

se introduc valorile corespunzatoare ale solicitarilor M0 si Q0 Astfel

δ 10δQQ =iquestiquest

α=0575 z=αh= 0575 17 = 9775

Kh =000847

δ 10δQQ=iquestiquest

δ 10δQQ=[ [minus211210524+2593165275 ]+000847[304345368minus62705 (minus32216 )]

[ 24977 62705minus49085 11949 ]+000847 [179562705minus49085 (minus17218 )] ]

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 21

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Coeficientul de pat este o caracteristica de deformabilitate a resoartelor supuse la presiuni in directie orizontaladiagrama care leaga presiunea p si sageata y are o panta care depinde de pozitia resortului si care este durect proportionala cu z

Se calculeaza coeficientul de pat Kh cu relatia

Kh=Kz K = coeficient de proportionalitate in functie de natura pamantului si elementul de fundare z = adancimea de la talpa radierului pana la adancimea pentru care determina coef de pat Coeficientu de proportionalitate se determina pentru stratele depamant aflate pana la adancimea lk lk =35d1+15 lk =35 04+15 =29m Pentru ca pe lungimea lk avem doua straturi se va calcula un coeficient de proportionalitate echivalent cu formula

K=K I l I (2 lkminusl I )+K II iquestiquest

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 22

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

K=4800 25 (2 29minus25 )+5720iquestiquest =48175 KNm4

Calculam α ndash(caracteristica de interactiune element ndashteren)

α = 5radic K bc

Eb I

Eb =modulul de elasticitate albetonului armat din corpul elementului(KNm2)I =momentulde inertie al sectiunii transversale a elementului (m4)bc =latimea de calcul a elementului

bc =15 d+ 05m= 1504 +05= 11m

I= π D4

64 =π 044

64 =0001256 m4

Eb =27000000KNm2

Se calculeaza adancimea redusa si fisa redusa cu relatiile z= αz ī= αl

In functie de raportul 10 K bc

Eb I se va scoate din tabel valoarea lui α

10 K bc

Eb I =

10 48175 1127000000 0001256

= 15626 m-5 =gtα =0109 m-1

ī= 010917 = 1853 mSageata Δ si rotirea θ ale capului elementului la nivelul talpii radierului se determina cu relatiile

Δ =yo +θolo+H lo

3

3 Eb I +

M lo2

2 Eb I =

= 295+025605+2244 053

327000000 0001256 + 2926 052

227000000 0001256

=3075

θ =θo+H lo

2

2 Eb I +

M lo

Eb I =

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 23

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

= 0256+2244 052

227000000 0001256 -

2926 0527000000 0001256 =0256

H si M = forta orizontale si momentul la nivelul talpii radierului lo =lungimea libera aelementului (distanta dintre talpa radierului si suprafata terenului)

yo si θo =sageata si rotirea la nivelul suprafetei terenului

yo si θo se calculeaza cu relatiile

yo =HoδHH + MoδHM = 2241 01175+3204 001=295

θo =HoδMH + MoδMM =2241 001+3204 0001=0256

Ho si Mo valori de calcul ale fortei transversale si a momentului la suprafata terenului Ho=2241 KN Mo= 3204 KNm M =2926 KNm H=2244 KN

ī= 1853 m

=gtAo= 5162

=gtBo= 4128

=gtCo= 39

δHH = 1

α3 Eb I Ao =

1

0109327000000 0001256 5162=0117

δMH = δHM iquest1

α2 Eb I Bo=

1

0109227000000 0001256 4128=001

δMM = 1

α Eb I Co= 1

0109 270000000001256 397=0001

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 24

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 25

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 26

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

5Armarea pilotului si a radierului

Se face conform SR EN 1992 pentru sectiunea pilotului si eforturile care actioneaza pe pilot(compresiune centrica compresiune excentrica)Armarea se face cu carcase de armatura formate din bare longitudinale si armatura transversala dinetrieri sau freta Cu inele de rigidizare si distantieri

Sectiune circulara cu armatura longitudinala uniform distribuita pe contur solicitat la compresiune excentrica

Pentru pilotul S3 cel mai solicitat consideram valoarea efortului de calcul

Nc= 26125KN Mc=2926KNm(valoare la incastrarea in radier)

Ra= 300Nmm2 (PC52) Rc= 08125=10 Nmm2 (C1620)

Ac=π(D2

)2 = 01256m2

1 a=50mm

2 n=N ed

Ac R c =

261250

314 4002

4105

= 0198

3 Da sectiunea se afla intr-o zona plastica potentiala la solicitari seismice4 nb=055 pentru PC525 nltnb 0198lt 055

9 ea =D30

= 40030

=133 Se alege valoarea minima 20 mm

10 Mc=M+Nea =2926106 +2612510320=34485106

11 m=

M c

π D3

4 Rc

= 34485106

π 4003

410

= 00686 aD

= 50

400 = 0125

12Din tabelul 10Bpentru aD

= 0100 pentru n=0198 si m=00680 =gtα =001

13Aa total= α π D2

4

Rc

Ra = 001 π 4002

4

10300

= 4188mm2

Se va alege armarea din procentul minim Pmin =05

Aa=0005π 4002

4 = 628 mm2 Alegem 6 bare φ 16

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 27

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Aa ef = 1206 mm2

6 Calculul tasarilor

Metoda fundatiei echivalente care asimileaza grupul de piloti cu o fundatie care urmaresteconturul exterior al pilotilor si este situata la adacircncimea de rezemare a pilotilor icircn stratul bun de fundare(baza acestora) Pentru piloti verticali dimensiunile fundatiei echivalente se pot stabili astfel

L= L + 2 ro B= B + 2 ro

unde LB = dimensiunile fundatiei echivalente L B =dimensiunile conturului exterior al grupului de piloti r0 = raza de influenta a pilotului Calculul tasarii se face prin metoda icircnsumarii pe straturi elementare Presiunea medie pe talpa fundatiei echivalente este data de relatia

Pnet = Pef - Pgz Pef= V

L B Pgz = γd1h

unde V- este icircncarcarea totala verticala la talpa fundatiei echivalente calculata conform SR EN 1990 siSR EN 1991

L= 28 m B=28 m ro= 063 m

Lrsquo= 28 +2063= 412m Brsquo= 28 +2063= 412m

V= N+ Grd + Gpd +sumi=1

4

GPam stri

Grd greutatea radierului Gpdgreutatea pilotilor

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 28

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

GPamd strigreutatea pamantului aferenta fundatiei echivalente din stratul i Greutatea care actioneaza asupra fundatiei N= Fz=13217 KN Calculul greutatii radierului Grd=35350525= 153125KN Calculul greutatii unui pilot Gpd=01256 17 25= 5338 KN Calculul greutatii pamantului pana la adancimea de rezemare a bazei pilotului

sumi=1

4

GPam stri =GPamd str1+ GPamd str1+ GPamd str1+ GPamd str1

GPamd str1= VPamstr1 120574 Pamstr1

VPamstr1= Vstr1- Vrad- VPilotistr1

Vstr1=412 412 3=5092m3

Vrad=353505=6125 m3

VPilotistr1= Apilot(hstr 1 ndashhrad)npiloti= =01256(3 -05) 9=2826m3

VPamstr1= 5092- 6125 - 2826=41969m3

GPamd str1= 41969 18=755442KN

GPamd str2= VPamstr2 120574 Pamstr2

VPamstr2= Vstr2- VPilotistr2

Vstr2=412 412 5=84872m3

VPilotistr2= Apilothstr 2 npiloti= =0125659=5652m3

VPamstr2= 84872- 5652=7922m3

GPamd str2= 7922 155=122791KN

GPamd str3= VPamstr3 120574 Pamstr3

VPamstr3= Vstr3- VPilotistr3

Vstr3=412 412 15=2646m3

VPilotistr3= Apilothstr 3 npiloti= =01256159=16956m3

VPamstr2= 2646- 16956=247644m3

GPamd str3= 247644 187=46309KN

GPamd str4= VPamstr4 120574 Pamstr4

VPamstr4= Vstr4- VPilotistr4

Vstr4=412 412 8=13579m3

VPilotistr4= Apilothstr 4 npiloti= =0125689=90432m3

VPamstr4= 13579- 90432=12675m3

GPamd str4= 12675 195=247156KN

sumi=1

4

GPam stri =755442+ 122791+ 46309+ 247156 = 4918 KN

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 29

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Calculul incarcarii verticale totale

V= N+ Grd + Gpd +sumi=1

4

GPam stri = 13217+153125+ 5338 +4918=64462KN

Presiunea medie pe talpa fundatiei echivalente este data de relatia

Pef= V

L B =

644621764

= 36543 KNm2

γd1= media ponderată a greutăţilor volumice ale straturilor străbătute de pilot γd1= (183+1555+18715+1958)175=1803 KNm3

Pgz = 1803175=315525 Pnet = Pef - Pgz = 36543- 315525=499KNm2

Limitarea zonei de influenta a fundatiei pe piloti se face pacircna la adacircncimea la care este satisfacuta relatia σzi le 01 σgzi

unde σzi =efortul unitar mediu pe stratul elementar i dat de fundatia echivalenta σgzi =valoarea presiunii geologice de la cota terenului natural la adacircncimea la care secalculeaza valoarea zi Efortul unitar la adacircncimea z fata de talpa fundatiei echivalente se calculeaza cu relatia

σz= αoPn

αo=f(zBLB) din tabelul alaturat

Nr strat

Grosimea hi (m)

Sarcina geologicagz

(KNm2)

Pres suplimentara z

(m)B

(m)zB

z+hf (m)

p(KNm3) z z med

1 06 181 195 35295 35081 25554 06 42 0142857 0962 06 187 195 36465 35081 35081 12 42 0285714 096

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 30

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

3 06 193 195 37635 29234 32158 18 42 0428571 084 06 199 195 38805 22291 25763 24 42 0571429 0615 06 205 195 39975 16444 19368 3 42 0714286 0456 06 211 195 41145 16444 16444 36 42 0857143 0457 06 217 195 42315 12425 14434 42 42 1 0348 06 223 195 43485 9501 9501 48 42 1142857 0269 06 229 195 44655 9501 9501 54 42 1285714 026

10 06 235 195 45825 7309 9501 6 42 1428571 0211 06 241 195 46995 5847 7309 66 42 1571429 01612 06 247 195 48165 5847 5847 72 42 1714286 01613 06 253 195 49335 4020 5847 78 42 1857143 01114 06 259 195 50505 4020 4020 84 42 2 011

Tasarea absoluta probabila se calculeaza cu relatia

s=103 β sumi=1

n σ zimed hi

Esi

[mm]

β= coeficient de corectie egal cu 08 σzi

med =efortul vertical mediu in stratul elementar i

σzimed =

σ ziiquest +σ zi

inf

2 [KPa]

hi= grosimea stratului elementar i Ei =modulul de deformatie liniara al stratului elementar i [KPa] n=numarul de straturi elementare in limita zonei active

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 31

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Tehnologia de executie

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 32

Nr strat

Grosime strat

z med (Kpa) Ei(Kpa) i Si(mm)

1 06 25554 20000 08 00076662 06 35081 20000 08 00105243 06 32158 20000 08 00096474 06 25763 20000 08 00077295 06 19368 20000 08 0005816 06 16444 20000 08 00049337 06 14434 20000 08 0004338 06 9501 20000 08 0002859 06 9501 20000 08 000285

10 06 9501 20000 08 00028511 06 7309 20000 08 000219312 06 5847 20000 08 000175413 06 5847 20000 08 000175414 06 4020 20000 08 0001206

Σ= 0066098

s=103 08Σ= 528mm

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 33

Page 14: Tema 1 Fundatii Master 2

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

H=2017KNa)-Caracteristici geometrice si mecanice d=40cm

A=π d2

4 =01256 m2

I=π d4

64 = 0001256 m4

E= 21107

EI = 000263 107 b)-Stabilirea latimii de calcul a pilotului bc=k1k2k3d k1=090 (sectiune circulara)

k2= 1+ 1

04 =35

k3=β+ 1minusβ06

lc

hc

β=05(trei randuri de piloti) hc=3(d+1)=3(04+1)=42 lc=12-04=08

k3=05+ 1minus05

06

0842

=0658

bc=0935065804=083m

c)Calculul deplasarilor δij ale capatului pilotului la actiuni unitare

δQQ= δ10 =

1

α3 EI

A01+K h B01

C01+Kh D 01

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 14

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

δMM= δ20 =

1αEI

C02+Kh D 02

C01+Kh D 01

δQM= δ30 =

1

α2 EI

A02+K h B02

C01+Kh D 01

Coeficientii A01 D02 sunt in functie de fisa redusa ž =α h

α = 5radic m083EI

m= 2000KNm4

α = 5radic 2000 083000263107 = 0575

z =0575 17 = 9775

A01=2382 B01=2324 C01=979678 D01=956662A02=158843 B02=154967 C02=1713280 D02=1672280

Coeficientul Kh =mbh I b

α E I

mb= 6000KNm4

Ib=I=0001256 m4

Kh =6000 17 0001256

0575 000263107 = 000847

Avand α si Kh se pot calcula deplasarile δi0 de la nivelul terenului

α3EI =05753000263 107 = 499987αEI =0575000263 107 = 151225α2EI =05752000263 107 = 869543

δ10 =

1499987 2382+000847 2324

979678+000847 956662 = 0000491

δ20 =

1151225 1713280+000847 1672280

979678+000847 956662 =0000116

δ30 =

1869543 158843+000847 154967

979678+000847 956662 = 0000186

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 15

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

d)Calculul reactiunilor ce apar la capatul superior al pilotului la deplasari unitare

ρ1=

1h+h0

E Apilot

+K p

mbh Abaza

= 1

17+0

21 107 01256+

0086000 17 01256

=7880351

Kp=d5 =

045 =008

ρ2= δ 2

δ1 δ 2minusδ32 = 0000116

00004910000116minus00001862 = 524243

ρ3= δ 3

δ1 δ 2minusδ32 = 0000186

00004910000116minus00001862 = 845284

ρ4= δ1

δ1 δ 2minusδ32 = 0000491

00004910000116minus00001862 = 2227657

e)Calculul reactiunilor ce apar in sectiunea de capat a pilotilor la deplasari unitare ale radierului se considera u=v=Ψ=1

r11=sumi=1

n

iquestiquestρ1sin2φi + ρ2cos2φi)

r22=sumi=1

n

iquestiquestρ1 cos 2φi + ρ2 sin 2φi)

r33=sumi=1

n

iquestiquestρ1xi2 cos 2φi + ρ2 xi

2 sin 2φi+2 ρ3 xi sin φi)+n ρ4

r12=sumi=1

n

iquestiquestρ1 - ρ2) sinφi cosφi

r13=sumi=1

n

iquestiquestρ1 - ρ2) xi sinφi cosφi- ρ3cosφi

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 16

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

r23=sumi=1

n

iquestiquestρ1 cos2φi + ρ2 sin 2φi) xi +ρ3sinφi

Toti pilotii sunt piloti verticali cu aceleasi dimensiuni si aceleasi rigiditatiNoi calculam reactiunile pentru pilotul S3 fiind cel mai solicitatx3 =12 x6 =0

sin φi=0 cosφi=1 sin 2φi=0 cos2φi=1 ρ1=7880351ρ2=524243ρ3=845284ρ4=2227657 r11 =(78803510 +5242431)+ (78803510 +5242431)+ (78803510 +5242431)= = 1572729

r22 =(7880351 1 + 524243 0)+ (7880351 1 + 524243 0)+ + (7880351 1 + 524243 0)= 23641053

r33 =[(7880351122 1 +524243 122 0+2 845284 12 0)+32265174]+ +[(7880351122 1 +524243 122 0 -2 845284 12 0)+ 32265174]+ +[(788035102 1 +524243 02 0+2 845284 0 0)+ 32265174]= 43081976

r12=[7880351-524243] 1 0 =0 29490933

r13=(78803511- 524243) 12 0 1- 8452841 + +(78803511- 524243)(-12) 0 1- 8452841)+ +(78803511- 524243) 0 0 1- 8452841)= -2535852

r23=(7880351 1+ 5242430) 12 +8452840 + +(7880351 1+ 5242430)(- 12) +8452840+ +(7880351 1+ 5242430) 0 +8452840 =0 r11 =1572729 r22 =23641053 r33 =29490933 r12=0 r13=-2535852 r23=0

f)Calculul deplasarilor radierului

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 17

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Deplasarile radierului dupa cele trei directii uvΨ rezulta ca solutii ale urmatorului sistemPentru un rand de piloti N=14748253 KN M= 2883753KNm H=20173 KN

r11 u+r12 v+r13Ψ =Hr21u+r22v+r 23Ψ=Nr31u+r32 v+r33Ψ =M

lt=gt

lt=iquest 1572729u+0 vminus2535852 Ψ=67230u+23641053 v+0 Ψ=4916

minus2535852u+0 v+29490933 Ψ=96125

u= 000557m v=000208m Ψ=00008rad

g)Calculul eforturilor sectionale din coloane la nivelul inferior alradierului

N1= ρ1[u sin φ1+(v+Ψx1) cosφ1]= = 7880351 [000557 0+(000208+0000812)1]=23956KN

N2= ρ1[u sin φ2+(v+Ψx2) cosφ2]= = 7880351 [000557 0+(000208+000080)1]=16391 KN

N3= ρ1[u sin φ3+(v+Ψx3) cosφ3]= = 7880351 [000557 0+(000208+00008(-12)1)]=8826 KN

T1= ρ2[u cosφ1-(v+Ψx1) sin φ1]- ρ3 Ψ = =524243 [000557 1-(000208+0000812) 0]- 845284 00008=2244KN

T2= ρ2[u cosφ2-(v+Ψx2) sin φ2]- ρ3 Ψ = =524243 [000557 1-(000208+000080) 0]- 845284 00008=2244KN

T3= ρ2[u cosφ3-(v+Ψx3) sin φ3]- ρ3 Ψ = =524243 [000557 1-(000208+00008(-12)) 0]- 845284 00008=2244KN

M1= ρ4Ψ- ρ3 [u cosφi-(v+Ψx1) sin φi]= = 222765700008- 845284 [000557 1-(000208+0000812) 0]=-2926KNm

M2= ρ4Ψ- ρ3 [u cosφi-(v+Ψx2) sin φ3]=

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 18

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

= 222765700008- 845284 [000557 1-(000208+000080) 0]= -2926KNm

M3= ρ4Ψ- ρ3 [u cosφi-(v+Ψx3) sin φi]= = 222765700008- 845284 [000557 1-(000208+00008(-12) 0]= -2926KNmh)Verificarea calculelor Se va face analiza echilibrului static al radierului sub actiunea fortelor NVH si al reactiunilordin sectiunea de capat a pilotilor Ni Hi Mi scriind cele trei ecuatii de echilibru static

-Proiectia pe verticala

N-sumi=1

3

iquestiquest Ni cosφi ndashTi sin φi)=0

4916-(23956 1+163911+8826)=- 013

-Proiectia pe orizontala

H-sumi=1

3

iquestiquest Ni sin φi +Ti cosφi)=0

6723-(22441+22441+2244)=- 009

-Ecuatia de moment fata de centrul talpii radierului

M-sumi=1

3

iquestiquest Ni cosφi ndashTi sin φi) xi -sumi=1

3

M i=0

96125 - (23956112)-(1639110)-[(8826 1(-12)]-( -2926)-(-2926)-(-2926) = 234 Erorile de calcul se regasesc in valori acceptabile deci se pot considera corecte 4Calculul eforturilor sectionale (M Tdeplasari)si variatia acestora cu adancimea pe intreaga fisa a pilotului luand in considerare conlucrarea acestuia cu terenul(Winkler)considerand coeficientul de pat constant pe toata fisa pilotului

Pentru calcul s-a folosit exemplul VI16 dinGeotehnica si fundatii lsquorsquo dringPRaileanu pag313

41Expresiile eforturilor sectionale presiunii si ale deformatiilor pilotului Ecuatia fibrei medii deformate a coloanei este

d4 ydz4 + α4zy(z) =0

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 19

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

in care α =5radic mbc

EI=0575 (conform punctului 3)

Solutia ecuatiei diferentiale este de forma

Y(z)=Y0A1(z)+φ0

α B1(z) +

M 0

α2 EI C1(z)+

Q

α2 EI D1(z)

iar rotirea eforturile sectionale si presiunea orizontala intr-o sectiune oarecare

zi =αzi apilotului se determina cu relatiile

φ(z )

α = Y0A2(z)+

φ0

α B2(z) +

M 0

α2 EI C2(z)+

Q0

α2 EI D2(z)

M (z)α 2 EI

= Y0A3(z)+φ0

α B3(z) +

M 0

α2 EI C3(z)+

Q0

α2 EI D3(z)

Q(z )α2 EI

= Y0A4(z)+φ0

α B4(z) +

M 0

α2 EI C4(z)+

Q0

α2 EI D4(z)

P(z)= mz Y(z) Pentru determinarea diagramelor de presiuni momente si forte taietoare cu relatiile precedente sunt necsari parametrii initiali ai coloanei φ0(rotirea sectiunii de la nivelul terenului) si y0

(deplasarea peorizontala a sectiunii de la nivelul terenului)sub actiunea eforturilor M0 Q0 Vom folosi a doua ipoteza de calcul considerand rigiditatea pilotului mult mai mare decat cea a pamantului astfel icat capatul sau inferior poate fi considerat liber M(z=αh)= 0 T(z=αh)= 0

Y0=M 0

α2 EI [ B4 C3minusB3C4

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

+Q0

α3 EI [ B4 D3minusB3 D4

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

φ0=M 0

α2 EI [ A4 C4minusA4C3

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

+Q0

α3 EI [ A3 D4minusA4 D3

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

2)Calculul parametrilor initiali (Y0φ0)Deplasarile capatului superior alcoloaneisunt date de relatiile

Y0=Q0 δ 10+(M 0+Q0 h0)δ 3

0

φ0=-Q0 δ 30+(M 0+Q0 h0)δ 2

0

unde h0 reprezinta inaltimea libera a pilotului deasupra terenului (h0=0)

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 20

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

δ 10=δQQ-deplasarea (Y0)pe directia solicitarii Q0 pentru Q0=2 si M0=0

δ 20=δMM -deplasarea (φ0)pe directia solicitarii M pentru M0=2 si Q0=0

δ 30=δMQ=δQM -deplasarea (φ0Y0)pe directia solicitarii M0Q0 cand M0Q0 =1 si

Q0 M0=0

Considerand pilotulconform ipotezei 2 deplasarile δ 10δ 3

0 seobtin cu relatiile de mai susin care

se introduc valorile corespunzatoare ale solicitarilor M0 si Q0 Astfel

δ 10δQQ =iquestiquest

α=0575 z=αh= 0575 17 = 9775

Kh =000847

δ 10δQQ=iquestiquest

δ 10δQQ=[ [minus211210524+2593165275 ]+000847[304345368minus62705 (minus32216 )]

[ 24977 62705minus49085 11949 ]+000847 [179562705minus49085 (minus17218 )] ]

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 21

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Coeficientul de pat este o caracteristica de deformabilitate a resoartelor supuse la presiuni in directie orizontaladiagrama care leaga presiunea p si sageata y are o panta care depinde de pozitia resortului si care este durect proportionala cu z

Se calculeaza coeficientul de pat Kh cu relatia

Kh=Kz K = coeficient de proportionalitate in functie de natura pamantului si elementul de fundare z = adancimea de la talpa radierului pana la adancimea pentru care determina coef de pat Coeficientu de proportionalitate se determina pentru stratele depamant aflate pana la adancimea lk lk =35d1+15 lk =35 04+15 =29m Pentru ca pe lungimea lk avem doua straturi se va calcula un coeficient de proportionalitate echivalent cu formula

K=K I l I (2 lkminusl I )+K II iquestiquest

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 22

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

K=4800 25 (2 29minus25 )+5720iquestiquest =48175 KNm4

Calculam α ndash(caracteristica de interactiune element ndashteren)

α = 5radic K bc

Eb I

Eb =modulul de elasticitate albetonului armat din corpul elementului(KNm2)I =momentulde inertie al sectiunii transversale a elementului (m4)bc =latimea de calcul a elementului

bc =15 d+ 05m= 1504 +05= 11m

I= π D4

64 =π 044

64 =0001256 m4

Eb =27000000KNm2

Se calculeaza adancimea redusa si fisa redusa cu relatiile z= αz ī= αl

In functie de raportul 10 K bc

Eb I se va scoate din tabel valoarea lui α

10 K bc

Eb I =

10 48175 1127000000 0001256

= 15626 m-5 =gtα =0109 m-1

ī= 010917 = 1853 mSageata Δ si rotirea θ ale capului elementului la nivelul talpii radierului se determina cu relatiile

Δ =yo +θolo+H lo

3

3 Eb I +

M lo2

2 Eb I =

= 295+025605+2244 053

327000000 0001256 + 2926 052

227000000 0001256

=3075

θ =θo+H lo

2

2 Eb I +

M lo

Eb I =

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 23

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

= 0256+2244 052

227000000 0001256 -

2926 0527000000 0001256 =0256

H si M = forta orizontale si momentul la nivelul talpii radierului lo =lungimea libera aelementului (distanta dintre talpa radierului si suprafata terenului)

yo si θo =sageata si rotirea la nivelul suprafetei terenului

yo si θo se calculeaza cu relatiile

yo =HoδHH + MoδHM = 2241 01175+3204 001=295

θo =HoδMH + MoδMM =2241 001+3204 0001=0256

Ho si Mo valori de calcul ale fortei transversale si a momentului la suprafata terenului Ho=2241 KN Mo= 3204 KNm M =2926 KNm H=2244 KN

ī= 1853 m

=gtAo= 5162

=gtBo= 4128

=gtCo= 39

δHH = 1

α3 Eb I Ao =

1

0109327000000 0001256 5162=0117

δMH = δHM iquest1

α2 Eb I Bo=

1

0109227000000 0001256 4128=001

δMM = 1

α Eb I Co= 1

0109 270000000001256 397=0001

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 24

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 25

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 26

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

5Armarea pilotului si a radierului

Se face conform SR EN 1992 pentru sectiunea pilotului si eforturile care actioneaza pe pilot(compresiune centrica compresiune excentrica)Armarea se face cu carcase de armatura formate din bare longitudinale si armatura transversala dinetrieri sau freta Cu inele de rigidizare si distantieri

Sectiune circulara cu armatura longitudinala uniform distribuita pe contur solicitat la compresiune excentrica

Pentru pilotul S3 cel mai solicitat consideram valoarea efortului de calcul

Nc= 26125KN Mc=2926KNm(valoare la incastrarea in radier)

Ra= 300Nmm2 (PC52) Rc= 08125=10 Nmm2 (C1620)

Ac=π(D2

)2 = 01256m2

1 a=50mm

2 n=N ed

Ac R c =

261250

314 4002

4105

= 0198

3 Da sectiunea se afla intr-o zona plastica potentiala la solicitari seismice4 nb=055 pentru PC525 nltnb 0198lt 055

9 ea =D30

= 40030

=133 Se alege valoarea minima 20 mm

10 Mc=M+Nea =2926106 +2612510320=34485106

11 m=

M c

π D3

4 Rc

= 34485106

π 4003

410

= 00686 aD

= 50

400 = 0125

12Din tabelul 10Bpentru aD

= 0100 pentru n=0198 si m=00680 =gtα =001

13Aa total= α π D2

4

Rc

Ra = 001 π 4002

4

10300

= 4188mm2

Se va alege armarea din procentul minim Pmin =05

Aa=0005π 4002

4 = 628 mm2 Alegem 6 bare φ 16

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 27

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Aa ef = 1206 mm2

6 Calculul tasarilor

Metoda fundatiei echivalente care asimileaza grupul de piloti cu o fundatie care urmaresteconturul exterior al pilotilor si este situata la adacircncimea de rezemare a pilotilor icircn stratul bun de fundare(baza acestora) Pentru piloti verticali dimensiunile fundatiei echivalente se pot stabili astfel

L= L + 2 ro B= B + 2 ro

unde LB = dimensiunile fundatiei echivalente L B =dimensiunile conturului exterior al grupului de piloti r0 = raza de influenta a pilotului Calculul tasarii se face prin metoda icircnsumarii pe straturi elementare Presiunea medie pe talpa fundatiei echivalente este data de relatia

Pnet = Pef - Pgz Pef= V

L B Pgz = γd1h

unde V- este icircncarcarea totala verticala la talpa fundatiei echivalente calculata conform SR EN 1990 siSR EN 1991

L= 28 m B=28 m ro= 063 m

Lrsquo= 28 +2063= 412m Brsquo= 28 +2063= 412m

V= N+ Grd + Gpd +sumi=1

4

GPam stri

Grd greutatea radierului Gpdgreutatea pilotilor

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 28

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

GPamd strigreutatea pamantului aferenta fundatiei echivalente din stratul i Greutatea care actioneaza asupra fundatiei N= Fz=13217 KN Calculul greutatii radierului Grd=35350525= 153125KN Calculul greutatii unui pilot Gpd=01256 17 25= 5338 KN Calculul greutatii pamantului pana la adancimea de rezemare a bazei pilotului

sumi=1

4

GPam stri =GPamd str1+ GPamd str1+ GPamd str1+ GPamd str1

GPamd str1= VPamstr1 120574 Pamstr1

VPamstr1= Vstr1- Vrad- VPilotistr1

Vstr1=412 412 3=5092m3

Vrad=353505=6125 m3

VPilotistr1= Apilot(hstr 1 ndashhrad)npiloti= =01256(3 -05) 9=2826m3

VPamstr1= 5092- 6125 - 2826=41969m3

GPamd str1= 41969 18=755442KN

GPamd str2= VPamstr2 120574 Pamstr2

VPamstr2= Vstr2- VPilotistr2

Vstr2=412 412 5=84872m3

VPilotistr2= Apilothstr 2 npiloti= =0125659=5652m3

VPamstr2= 84872- 5652=7922m3

GPamd str2= 7922 155=122791KN

GPamd str3= VPamstr3 120574 Pamstr3

VPamstr3= Vstr3- VPilotistr3

Vstr3=412 412 15=2646m3

VPilotistr3= Apilothstr 3 npiloti= =01256159=16956m3

VPamstr2= 2646- 16956=247644m3

GPamd str3= 247644 187=46309KN

GPamd str4= VPamstr4 120574 Pamstr4

VPamstr4= Vstr4- VPilotistr4

Vstr4=412 412 8=13579m3

VPilotistr4= Apilothstr 4 npiloti= =0125689=90432m3

VPamstr4= 13579- 90432=12675m3

GPamd str4= 12675 195=247156KN

sumi=1

4

GPam stri =755442+ 122791+ 46309+ 247156 = 4918 KN

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 29

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Calculul incarcarii verticale totale

V= N+ Grd + Gpd +sumi=1

4

GPam stri = 13217+153125+ 5338 +4918=64462KN

Presiunea medie pe talpa fundatiei echivalente este data de relatia

Pef= V

L B =

644621764

= 36543 KNm2

γd1= media ponderată a greutăţilor volumice ale straturilor străbătute de pilot γd1= (183+1555+18715+1958)175=1803 KNm3

Pgz = 1803175=315525 Pnet = Pef - Pgz = 36543- 315525=499KNm2

Limitarea zonei de influenta a fundatiei pe piloti se face pacircna la adacircncimea la care este satisfacuta relatia σzi le 01 σgzi

unde σzi =efortul unitar mediu pe stratul elementar i dat de fundatia echivalenta σgzi =valoarea presiunii geologice de la cota terenului natural la adacircncimea la care secalculeaza valoarea zi Efortul unitar la adacircncimea z fata de talpa fundatiei echivalente se calculeaza cu relatia

σz= αoPn

αo=f(zBLB) din tabelul alaturat

Nr strat

Grosimea hi (m)

Sarcina geologicagz

(KNm2)

Pres suplimentara z

(m)B

(m)zB

z+hf (m)

p(KNm3) z z med

1 06 181 195 35295 35081 25554 06 42 0142857 0962 06 187 195 36465 35081 35081 12 42 0285714 096

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 30

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

3 06 193 195 37635 29234 32158 18 42 0428571 084 06 199 195 38805 22291 25763 24 42 0571429 0615 06 205 195 39975 16444 19368 3 42 0714286 0456 06 211 195 41145 16444 16444 36 42 0857143 0457 06 217 195 42315 12425 14434 42 42 1 0348 06 223 195 43485 9501 9501 48 42 1142857 0269 06 229 195 44655 9501 9501 54 42 1285714 026

10 06 235 195 45825 7309 9501 6 42 1428571 0211 06 241 195 46995 5847 7309 66 42 1571429 01612 06 247 195 48165 5847 5847 72 42 1714286 01613 06 253 195 49335 4020 5847 78 42 1857143 01114 06 259 195 50505 4020 4020 84 42 2 011

Tasarea absoluta probabila se calculeaza cu relatia

s=103 β sumi=1

n σ zimed hi

Esi

[mm]

β= coeficient de corectie egal cu 08 σzi

med =efortul vertical mediu in stratul elementar i

σzimed =

σ ziiquest +σ zi

inf

2 [KPa]

hi= grosimea stratului elementar i Ei =modulul de deformatie liniara al stratului elementar i [KPa] n=numarul de straturi elementare in limita zonei active

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 31

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Tehnologia de executie

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 32

Nr strat

Grosime strat

z med (Kpa) Ei(Kpa) i Si(mm)

1 06 25554 20000 08 00076662 06 35081 20000 08 00105243 06 32158 20000 08 00096474 06 25763 20000 08 00077295 06 19368 20000 08 0005816 06 16444 20000 08 00049337 06 14434 20000 08 0004338 06 9501 20000 08 0002859 06 9501 20000 08 000285

10 06 9501 20000 08 00028511 06 7309 20000 08 000219312 06 5847 20000 08 000175413 06 5847 20000 08 000175414 06 4020 20000 08 0001206

Σ= 0066098

s=103 08Σ= 528mm

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 33

Page 15: Tema 1 Fundatii Master 2

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

δMM= δ20 =

1αEI

C02+Kh D 02

C01+Kh D 01

δQM= δ30 =

1

α2 EI

A02+K h B02

C01+Kh D 01

Coeficientii A01 D02 sunt in functie de fisa redusa ž =α h

α = 5radic m083EI

m= 2000KNm4

α = 5radic 2000 083000263107 = 0575

z =0575 17 = 9775

A01=2382 B01=2324 C01=979678 D01=956662A02=158843 B02=154967 C02=1713280 D02=1672280

Coeficientul Kh =mbh I b

α E I

mb= 6000KNm4

Ib=I=0001256 m4

Kh =6000 17 0001256

0575 000263107 = 000847

Avand α si Kh se pot calcula deplasarile δi0 de la nivelul terenului

α3EI =05753000263 107 = 499987αEI =0575000263 107 = 151225α2EI =05752000263 107 = 869543

δ10 =

1499987 2382+000847 2324

979678+000847 956662 = 0000491

δ20 =

1151225 1713280+000847 1672280

979678+000847 956662 =0000116

δ30 =

1869543 158843+000847 154967

979678+000847 956662 = 0000186

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 15

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

d)Calculul reactiunilor ce apar la capatul superior al pilotului la deplasari unitare

ρ1=

1h+h0

E Apilot

+K p

mbh Abaza

= 1

17+0

21 107 01256+

0086000 17 01256

=7880351

Kp=d5 =

045 =008

ρ2= δ 2

δ1 δ 2minusδ32 = 0000116

00004910000116minus00001862 = 524243

ρ3= δ 3

δ1 δ 2minusδ32 = 0000186

00004910000116minus00001862 = 845284

ρ4= δ1

δ1 δ 2minusδ32 = 0000491

00004910000116minus00001862 = 2227657

e)Calculul reactiunilor ce apar in sectiunea de capat a pilotilor la deplasari unitare ale radierului se considera u=v=Ψ=1

r11=sumi=1

n

iquestiquestρ1sin2φi + ρ2cos2φi)

r22=sumi=1

n

iquestiquestρ1 cos 2φi + ρ2 sin 2φi)

r33=sumi=1

n

iquestiquestρ1xi2 cos 2φi + ρ2 xi

2 sin 2φi+2 ρ3 xi sin φi)+n ρ4

r12=sumi=1

n

iquestiquestρ1 - ρ2) sinφi cosφi

r13=sumi=1

n

iquestiquestρ1 - ρ2) xi sinφi cosφi- ρ3cosφi

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 16

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

r23=sumi=1

n

iquestiquestρ1 cos2φi + ρ2 sin 2φi) xi +ρ3sinφi

Toti pilotii sunt piloti verticali cu aceleasi dimensiuni si aceleasi rigiditatiNoi calculam reactiunile pentru pilotul S3 fiind cel mai solicitatx3 =12 x6 =0

sin φi=0 cosφi=1 sin 2φi=0 cos2φi=1 ρ1=7880351ρ2=524243ρ3=845284ρ4=2227657 r11 =(78803510 +5242431)+ (78803510 +5242431)+ (78803510 +5242431)= = 1572729

r22 =(7880351 1 + 524243 0)+ (7880351 1 + 524243 0)+ + (7880351 1 + 524243 0)= 23641053

r33 =[(7880351122 1 +524243 122 0+2 845284 12 0)+32265174]+ +[(7880351122 1 +524243 122 0 -2 845284 12 0)+ 32265174]+ +[(788035102 1 +524243 02 0+2 845284 0 0)+ 32265174]= 43081976

r12=[7880351-524243] 1 0 =0 29490933

r13=(78803511- 524243) 12 0 1- 8452841 + +(78803511- 524243)(-12) 0 1- 8452841)+ +(78803511- 524243) 0 0 1- 8452841)= -2535852

r23=(7880351 1+ 5242430) 12 +8452840 + +(7880351 1+ 5242430)(- 12) +8452840+ +(7880351 1+ 5242430) 0 +8452840 =0 r11 =1572729 r22 =23641053 r33 =29490933 r12=0 r13=-2535852 r23=0

f)Calculul deplasarilor radierului

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 17

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Deplasarile radierului dupa cele trei directii uvΨ rezulta ca solutii ale urmatorului sistemPentru un rand de piloti N=14748253 KN M= 2883753KNm H=20173 KN

r11 u+r12 v+r13Ψ =Hr21u+r22v+r 23Ψ=Nr31u+r32 v+r33Ψ =M

lt=gt

lt=iquest 1572729u+0 vminus2535852 Ψ=67230u+23641053 v+0 Ψ=4916

minus2535852u+0 v+29490933 Ψ=96125

u= 000557m v=000208m Ψ=00008rad

g)Calculul eforturilor sectionale din coloane la nivelul inferior alradierului

N1= ρ1[u sin φ1+(v+Ψx1) cosφ1]= = 7880351 [000557 0+(000208+0000812)1]=23956KN

N2= ρ1[u sin φ2+(v+Ψx2) cosφ2]= = 7880351 [000557 0+(000208+000080)1]=16391 KN

N3= ρ1[u sin φ3+(v+Ψx3) cosφ3]= = 7880351 [000557 0+(000208+00008(-12)1)]=8826 KN

T1= ρ2[u cosφ1-(v+Ψx1) sin φ1]- ρ3 Ψ = =524243 [000557 1-(000208+0000812) 0]- 845284 00008=2244KN

T2= ρ2[u cosφ2-(v+Ψx2) sin φ2]- ρ3 Ψ = =524243 [000557 1-(000208+000080) 0]- 845284 00008=2244KN

T3= ρ2[u cosφ3-(v+Ψx3) sin φ3]- ρ3 Ψ = =524243 [000557 1-(000208+00008(-12)) 0]- 845284 00008=2244KN

M1= ρ4Ψ- ρ3 [u cosφi-(v+Ψx1) sin φi]= = 222765700008- 845284 [000557 1-(000208+0000812) 0]=-2926KNm

M2= ρ4Ψ- ρ3 [u cosφi-(v+Ψx2) sin φ3]=

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 18

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

= 222765700008- 845284 [000557 1-(000208+000080) 0]= -2926KNm

M3= ρ4Ψ- ρ3 [u cosφi-(v+Ψx3) sin φi]= = 222765700008- 845284 [000557 1-(000208+00008(-12) 0]= -2926KNmh)Verificarea calculelor Se va face analiza echilibrului static al radierului sub actiunea fortelor NVH si al reactiunilordin sectiunea de capat a pilotilor Ni Hi Mi scriind cele trei ecuatii de echilibru static

-Proiectia pe verticala

N-sumi=1

3

iquestiquest Ni cosφi ndashTi sin φi)=0

4916-(23956 1+163911+8826)=- 013

-Proiectia pe orizontala

H-sumi=1

3

iquestiquest Ni sin φi +Ti cosφi)=0

6723-(22441+22441+2244)=- 009

-Ecuatia de moment fata de centrul talpii radierului

M-sumi=1

3

iquestiquest Ni cosφi ndashTi sin φi) xi -sumi=1

3

M i=0

96125 - (23956112)-(1639110)-[(8826 1(-12)]-( -2926)-(-2926)-(-2926) = 234 Erorile de calcul se regasesc in valori acceptabile deci se pot considera corecte 4Calculul eforturilor sectionale (M Tdeplasari)si variatia acestora cu adancimea pe intreaga fisa a pilotului luand in considerare conlucrarea acestuia cu terenul(Winkler)considerand coeficientul de pat constant pe toata fisa pilotului

Pentru calcul s-a folosit exemplul VI16 dinGeotehnica si fundatii lsquorsquo dringPRaileanu pag313

41Expresiile eforturilor sectionale presiunii si ale deformatiilor pilotului Ecuatia fibrei medii deformate a coloanei este

d4 ydz4 + α4zy(z) =0

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 19

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

in care α =5radic mbc

EI=0575 (conform punctului 3)

Solutia ecuatiei diferentiale este de forma

Y(z)=Y0A1(z)+φ0

α B1(z) +

M 0

α2 EI C1(z)+

Q

α2 EI D1(z)

iar rotirea eforturile sectionale si presiunea orizontala intr-o sectiune oarecare

zi =αzi apilotului se determina cu relatiile

φ(z )

α = Y0A2(z)+

φ0

α B2(z) +

M 0

α2 EI C2(z)+

Q0

α2 EI D2(z)

M (z)α 2 EI

= Y0A3(z)+φ0

α B3(z) +

M 0

α2 EI C3(z)+

Q0

α2 EI D3(z)

Q(z )α2 EI

= Y0A4(z)+φ0

α B4(z) +

M 0

α2 EI C4(z)+

Q0

α2 EI D4(z)

P(z)= mz Y(z) Pentru determinarea diagramelor de presiuni momente si forte taietoare cu relatiile precedente sunt necsari parametrii initiali ai coloanei φ0(rotirea sectiunii de la nivelul terenului) si y0

(deplasarea peorizontala a sectiunii de la nivelul terenului)sub actiunea eforturilor M0 Q0 Vom folosi a doua ipoteza de calcul considerand rigiditatea pilotului mult mai mare decat cea a pamantului astfel icat capatul sau inferior poate fi considerat liber M(z=αh)= 0 T(z=αh)= 0

Y0=M 0

α2 EI [ B4 C3minusB3C4

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

+Q0

α3 EI [ B4 D3minusB3 D4

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

φ0=M 0

α2 EI [ A4 C4minusA4C3

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

+Q0

α3 EI [ A3 D4minusA4 D3

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

2)Calculul parametrilor initiali (Y0φ0)Deplasarile capatului superior alcoloaneisunt date de relatiile

Y0=Q0 δ 10+(M 0+Q0 h0)δ 3

0

φ0=-Q0 δ 30+(M 0+Q0 h0)δ 2

0

unde h0 reprezinta inaltimea libera a pilotului deasupra terenului (h0=0)

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 20

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

δ 10=δQQ-deplasarea (Y0)pe directia solicitarii Q0 pentru Q0=2 si M0=0

δ 20=δMM -deplasarea (φ0)pe directia solicitarii M pentru M0=2 si Q0=0

δ 30=δMQ=δQM -deplasarea (φ0Y0)pe directia solicitarii M0Q0 cand M0Q0 =1 si

Q0 M0=0

Considerand pilotulconform ipotezei 2 deplasarile δ 10δ 3

0 seobtin cu relatiile de mai susin care

se introduc valorile corespunzatoare ale solicitarilor M0 si Q0 Astfel

δ 10δQQ =iquestiquest

α=0575 z=αh= 0575 17 = 9775

Kh =000847

δ 10δQQ=iquestiquest

δ 10δQQ=[ [minus211210524+2593165275 ]+000847[304345368minus62705 (minus32216 )]

[ 24977 62705minus49085 11949 ]+000847 [179562705minus49085 (minus17218 )] ]

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 21

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Coeficientul de pat este o caracteristica de deformabilitate a resoartelor supuse la presiuni in directie orizontaladiagrama care leaga presiunea p si sageata y are o panta care depinde de pozitia resortului si care este durect proportionala cu z

Se calculeaza coeficientul de pat Kh cu relatia

Kh=Kz K = coeficient de proportionalitate in functie de natura pamantului si elementul de fundare z = adancimea de la talpa radierului pana la adancimea pentru care determina coef de pat Coeficientu de proportionalitate se determina pentru stratele depamant aflate pana la adancimea lk lk =35d1+15 lk =35 04+15 =29m Pentru ca pe lungimea lk avem doua straturi se va calcula un coeficient de proportionalitate echivalent cu formula

K=K I l I (2 lkminusl I )+K II iquestiquest

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 22

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

K=4800 25 (2 29minus25 )+5720iquestiquest =48175 KNm4

Calculam α ndash(caracteristica de interactiune element ndashteren)

α = 5radic K bc

Eb I

Eb =modulul de elasticitate albetonului armat din corpul elementului(KNm2)I =momentulde inertie al sectiunii transversale a elementului (m4)bc =latimea de calcul a elementului

bc =15 d+ 05m= 1504 +05= 11m

I= π D4

64 =π 044

64 =0001256 m4

Eb =27000000KNm2

Se calculeaza adancimea redusa si fisa redusa cu relatiile z= αz ī= αl

In functie de raportul 10 K bc

Eb I se va scoate din tabel valoarea lui α

10 K bc

Eb I =

10 48175 1127000000 0001256

= 15626 m-5 =gtα =0109 m-1

ī= 010917 = 1853 mSageata Δ si rotirea θ ale capului elementului la nivelul talpii radierului se determina cu relatiile

Δ =yo +θolo+H lo

3

3 Eb I +

M lo2

2 Eb I =

= 295+025605+2244 053

327000000 0001256 + 2926 052

227000000 0001256

=3075

θ =θo+H lo

2

2 Eb I +

M lo

Eb I =

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 23

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

= 0256+2244 052

227000000 0001256 -

2926 0527000000 0001256 =0256

H si M = forta orizontale si momentul la nivelul talpii radierului lo =lungimea libera aelementului (distanta dintre talpa radierului si suprafata terenului)

yo si θo =sageata si rotirea la nivelul suprafetei terenului

yo si θo se calculeaza cu relatiile

yo =HoδHH + MoδHM = 2241 01175+3204 001=295

θo =HoδMH + MoδMM =2241 001+3204 0001=0256

Ho si Mo valori de calcul ale fortei transversale si a momentului la suprafata terenului Ho=2241 KN Mo= 3204 KNm M =2926 KNm H=2244 KN

ī= 1853 m

=gtAo= 5162

=gtBo= 4128

=gtCo= 39

δHH = 1

α3 Eb I Ao =

1

0109327000000 0001256 5162=0117

δMH = δHM iquest1

α2 Eb I Bo=

1

0109227000000 0001256 4128=001

δMM = 1

α Eb I Co= 1

0109 270000000001256 397=0001

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 24

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 25

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 26

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

5Armarea pilotului si a radierului

Se face conform SR EN 1992 pentru sectiunea pilotului si eforturile care actioneaza pe pilot(compresiune centrica compresiune excentrica)Armarea se face cu carcase de armatura formate din bare longitudinale si armatura transversala dinetrieri sau freta Cu inele de rigidizare si distantieri

Sectiune circulara cu armatura longitudinala uniform distribuita pe contur solicitat la compresiune excentrica

Pentru pilotul S3 cel mai solicitat consideram valoarea efortului de calcul

Nc= 26125KN Mc=2926KNm(valoare la incastrarea in radier)

Ra= 300Nmm2 (PC52) Rc= 08125=10 Nmm2 (C1620)

Ac=π(D2

)2 = 01256m2

1 a=50mm

2 n=N ed

Ac R c =

261250

314 4002

4105

= 0198

3 Da sectiunea se afla intr-o zona plastica potentiala la solicitari seismice4 nb=055 pentru PC525 nltnb 0198lt 055

9 ea =D30

= 40030

=133 Se alege valoarea minima 20 mm

10 Mc=M+Nea =2926106 +2612510320=34485106

11 m=

M c

π D3

4 Rc

= 34485106

π 4003

410

= 00686 aD

= 50

400 = 0125

12Din tabelul 10Bpentru aD

= 0100 pentru n=0198 si m=00680 =gtα =001

13Aa total= α π D2

4

Rc

Ra = 001 π 4002

4

10300

= 4188mm2

Se va alege armarea din procentul minim Pmin =05

Aa=0005π 4002

4 = 628 mm2 Alegem 6 bare φ 16

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 27

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Aa ef = 1206 mm2

6 Calculul tasarilor

Metoda fundatiei echivalente care asimileaza grupul de piloti cu o fundatie care urmaresteconturul exterior al pilotilor si este situata la adacircncimea de rezemare a pilotilor icircn stratul bun de fundare(baza acestora) Pentru piloti verticali dimensiunile fundatiei echivalente se pot stabili astfel

L= L + 2 ro B= B + 2 ro

unde LB = dimensiunile fundatiei echivalente L B =dimensiunile conturului exterior al grupului de piloti r0 = raza de influenta a pilotului Calculul tasarii se face prin metoda icircnsumarii pe straturi elementare Presiunea medie pe talpa fundatiei echivalente este data de relatia

Pnet = Pef - Pgz Pef= V

L B Pgz = γd1h

unde V- este icircncarcarea totala verticala la talpa fundatiei echivalente calculata conform SR EN 1990 siSR EN 1991

L= 28 m B=28 m ro= 063 m

Lrsquo= 28 +2063= 412m Brsquo= 28 +2063= 412m

V= N+ Grd + Gpd +sumi=1

4

GPam stri

Grd greutatea radierului Gpdgreutatea pilotilor

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 28

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

GPamd strigreutatea pamantului aferenta fundatiei echivalente din stratul i Greutatea care actioneaza asupra fundatiei N= Fz=13217 KN Calculul greutatii radierului Grd=35350525= 153125KN Calculul greutatii unui pilot Gpd=01256 17 25= 5338 KN Calculul greutatii pamantului pana la adancimea de rezemare a bazei pilotului

sumi=1

4

GPam stri =GPamd str1+ GPamd str1+ GPamd str1+ GPamd str1

GPamd str1= VPamstr1 120574 Pamstr1

VPamstr1= Vstr1- Vrad- VPilotistr1

Vstr1=412 412 3=5092m3

Vrad=353505=6125 m3

VPilotistr1= Apilot(hstr 1 ndashhrad)npiloti= =01256(3 -05) 9=2826m3

VPamstr1= 5092- 6125 - 2826=41969m3

GPamd str1= 41969 18=755442KN

GPamd str2= VPamstr2 120574 Pamstr2

VPamstr2= Vstr2- VPilotistr2

Vstr2=412 412 5=84872m3

VPilotistr2= Apilothstr 2 npiloti= =0125659=5652m3

VPamstr2= 84872- 5652=7922m3

GPamd str2= 7922 155=122791KN

GPamd str3= VPamstr3 120574 Pamstr3

VPamstr3= Vstr3- VPilotistr3

Vstr3=412 412 15=2646m3

VPilotistr3= Apilothstr 3 npiloti= =01256159=16956m3

VPamstr2= 2646- 16956=247644m3

GPamd str3= 247644 187=46309KN

GPamd str4= VPamstr4 120574 Pamstr4

VPamstr4= Vstr4- VPilotistr4

Vstr4=412 412 8=13579m3

VPilotistr4= Apilothstr 4 npiloti= =0125689=90432m3

VPamstr4= 13579- 90432=12675m3

GPamd str4= 12675 195=247156KN

sumi=1

4

GPam stri =755442+ 122791+ 46309+ 247156 = 4918 KN

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 29

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Calculul incarcarii verticale totale

V= N+ Grd + Gpd +sumi=1

4

GPam stri = 13217+153125+ 5338 +4918=64462KN

Presiunea medie pe talpa fundatiei echivalente este data de relatia

Pef= V

L B =

644621764

= 36543 KNm2

γd1= media ponderată a greutăţilor volumice ale straturilor străbătute de pilot γd1= (183+1555+18715+1958)175=1803 KNm3

Pgz = 1803175=315525 Pnet = Pef - Pgz = 36543- 315525=499KNm2

Limitarea zonei de influenta a fundatiei pe piloti se face pacircna la adacircncimea la care este satisfacuta relatia σzi le 01 σgzi

unde σzi =efortul unitar mediu pe stratul elementar i dat de fundatia echivalenta σgzi =valoarea presiunii geologice de la cota terenului natural la adacircncimea la care secalculeaza valoarea zi Efortul unitar la adacircncimea z fata de talpa fundatiei echivalente se calculeaza cu relatia

σz= αoPn

αo=f(zBLB) din tabelul alaturat

Nr strat

Grosimea hi (m)

Sarcina geologicagz

(KNm2)

Pres suplimentara z

(m)B

(m)zB

z+hf (m)

p(KNm3) z z med

1 06 181 195 35295 35081 25554 06 42 0142857 0962 06 187 195 36465 35081 35081 12 42 0285714 096

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 30

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

3 06 193 195 37635 29234 32158 18 42 0428571 084 06 199 195 38805 22291 25763 24 42 0571429 0615 06 205 195 39975 16444 19368 3 42 0714286 0456 06 211 195 41145 16444 16444 36 42 0857143 0457 06 217 195 42315 12425 14434 42 42 1 0348 06 223 195 43485 9501 9501 48 42 1142857 0269 06 229 195 44655 9501 9501 54 42 1285714 026

10 06 235 195 45825 7309 9501 6 42 1428571 0211 06 241 195 46995 5847 7309 66 42 1571429 01612 06 247 195 48165 5847 5847 72 42 1714286 01613 06 253 195 49335 4020 5847 78 42 1857143 01114 06 259 195 50505 4020 4020 84 42 2 011

Tasarea absoluta probabila se calculeaza cu relatia

s=103 β sumi=1

n σ zimed hi

Esi

[mm]

β= coeficient de corectie egal cu 08 σzi

med =efortul vertical mediu in stratul elementar i

σzimed =

σ ziiquest +σ zi

inf

2 [KPa]

hi= grosimea stratului elementar i Ei =modulul de deformatie liniara al stratului elementar i [KPa] n=numarul de straturi elementare in limita zonei active

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 31

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Tehnologia de executie

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 32

Nr strat

Grosime strat

z med (Kpa) Ei(Kpa) i Si(mm)

1 06 25554 20000 08 00076662 06 35081 20000 08 00105243 06 32158 20000 08 00096474 06 25763 20000 08 00077295 06 19368 20000 08 0005816 06 16444 20000 08 00049337 06 14434 20000 08 0004338 06 9501 20000 08 0002859 06 9501 20000 08 000285

10 06 9501 20000 08 00028511 06 7309 20000 08 000219312 06 5847 20000 08 000175413 06 5847 20000 08 000175414 06 4020 20000 08 0001206

Σ= 0066098

s=103 08Σ= 528mm

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 33

Page 16: Tema 1 Fundatii Master 2

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

d)Calculul reactiunilor ce apar la capatul superior al pilotului la deplasari unitare

ρ1=

1h+h0

E Apilot

+K p

mbh Abaza

= 1

17+0

21 107 01256+

0086000 17 01256

=7880351

Kp=d5 =

045 =008

ρ2= δ 2

δ1 δ 2minusδ32 = 0000116

00004910000116minus00001862 = 524243

ρ3= δ 3

δ1 δ 2minusδ32 = 0000186

00004910000116minus00001862 = 845284

ρ4= δ1

δ1 δ 2minusδ32 = 0000491

00004910000116minus00001862 = 2227657

e)Calculul reactiunilor ce apar in sectiunea de capat a pilotilor la deplasari unitare ale radierului se considera u=v=Ψ=1

r11=sumi=1

n

iquestiquestρ1sin2φi + ρ2cos2φi)

r22=sumi=1

n

iquestiquestρ1 cos 2φi + ρ2 sin 2φi)

r33=sumi=1

n

iquestiquestρ1xi2 cos 2φi + ρ2 xi

2 sin 2φi+2 ρ3 xi sin φi)+n ρ4

r12=sumi=1

n

iquestiquestρ1 - ρ2) sinφi cosφi

r13=sumi=1

n

iquestiquestρ1 - ρ2) xi sinφi cosφi- ρ3cosφi

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 16

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

r23=sumi=1

n

iquestiquestρ1 cos2φi + ρ2 sin 2φi) xi +ρ3sinφi

Toti pilotii sunt piloti verticali cu aceleasi dimensiuni si aceleasi rigiditatiNoi calculam reactiunile pentru pilotul S3 fiind cel mai solicitatx3 =12 x6 =0

sin φi=0 cosφi=1 sin 2φi=0 cos2φi=1 ρ1=7880351ρ2=524243ρ3=845284ρ4=2227657 r11 =(78803510 +5242431)+ (78803510 +5242431)+ (78803510 +5242431)= = 1572729

r22 =(7880351 1 + 524243 0)+ (7880351 1 + 524243 0)+ + (7880351 1 + 524243 0)= 23641053

r33 =[(7880351122 1 +524243 122 0+2 845284 12 0)+32265174]+ +[(7880351122 1 +524243 122 0 -2 845284 12 0)+ 32265174]+ +[(788035102 1 +524243 02 0+2 845284 0 0)+ 32265174]= 43081976

r12=[7880351-524243] 1 0 =0 29490933

r13=(78803511- 524243) 12 0 1- 8452841 + +(78803511- 524243)(-12) 0 1- 8452841)+ +(78803511- 524243) 0 0 1- 8452841)= -2535852

r23=(7880351 1+ 5242430) 12 +8452840 + +(7880351 1+ 5242430)(- 12) +8452840+ +(7880351 1+ 5242430) 0 +8452840 =0 r11 =1572729 r22 =23641053 r33 =29490933 r12=0 r13=-2535852 r23=0

f)Calculul deplasarilor radierului

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 17

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Deplasarile radierului dupa cele trei directii uvΨ rezulta ca solutii ale urmatorului sistemPentru un rand de piloti N=14748253 KN M= 2883753KNm H=20173 KN

r11 u+r12 v+r13Ψ =Hr21u+r22v+r 23Ψ=Nr31u+r32 v+r33Ψ =M

lt=gt

lt=iquest 1572729u+0 vminus2535852 Ψ=67230u+23641053 v+0 Ψ=4916

minus2535852u+0 v+29490933 Ψ=96125

u= 000557m v=000208m Ψ=00008rad

g)Calculul eforturilor sectionale din coloane la nivelul inferior alradierului

N1= ρ1[u sin φ1+(v+Ψx1) cosφ1]= = 7880351 [000557 0+(000208+0000812)1]=23956KN

N2= ρ1[u sin φ2+(v+Ψx2) cosφ2]= = 7880351 [000557 0+(000208+000080)1]=16391 KN

N3= ρ1[u sin φ3+(v+Ψx3) cosφ3]= = 7880351 [000557 0+(000208+00008(-12)1)]=8826 KN

T1= ρ2[u cosφ1-(v+Ψx1) sin φ1]- ρ3 Ψ = =524243 [000557 1-(000208+0000812) 0]- 845284 00008=2244KN

T2= ρ2[u cosφ2-(v+Ψx2) sin φ2]- ρ3 Ψ = =524243 [000557 1-(000208+000080) 0]- 845284 00008=2244KN

T3= ρ2[u cosφ3-(v+Ψx3) sin φ3]- ρ3 Ψ = =524243 [000557 1-(000208+00008(-12)) 0]- 845284 00008=2244KN

M1= ρ4Ψ- ρ3 [u cosφi-(v+Ψx1) sin φi]= = 222765700008- 845284 [000557 1-(000208+0000812) 0]=-2926KNm

M2= ρ4Ψ- ρ3 [u cosφi-(v+Ψx2) sin φ3]=

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 18

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

= 222765700008- 845284 [000557 1-(000208+000080) 0]= -2926KNm

M3= ρ4Ψ- ρ3 [u cosφi-(v+Ψx3) sin φi]= = 222765700008- 845284 [000557 1-(000208+00008(-12) 0]= -2926KNmh)Verificarea calculelor Se va face analiza echilibrului static al radierului sub actiunea fortelor NVH si al reactiunilordin sectiunea de capat a pilotilor Ni Hi Mi scriind cele trei ecuatii de echilibru static

-Proiectia pe verticala

N-sumi=1

3

iquestiquest Ni cosφi ndashTi sin φi)=0

4916-(23956 1+163911+8826)=- 013

-Proiectia pe orizontala

H-sumi=1

3

iquestiquest Ni sin φi +Ti cosφi)=0

6723-(22441+22441+2244)=- 009

-Ecuatia de moment fata de centrul talpii radierului

M-sumi=1

3

iquestiquest Ni cosφi ndashTi sin φi) xi -sumi=1

3

M i=0

96125 - (23956112)-(1639110)-[(8826 1(-12)]-( -2926)-(-2926)-(-2926) = 234 Erorile de calcul se regasesc in valori acceptabile deci se pot considera corecte 4Calculul eforturilor sectionale (M Tdeplasari)si variatia acestora cu adancimea pe intreaga fisa a pilotului luand in considerare conlucrarea acestuia cu terenul(Winkler)considerand coeficientul de pat constant pe toata fisa pilotului

Pentru calcul s-a folosit exemplul VI16 dinGeotehnica si fundatii lsquorsquo dringPRaileanu pag313

41Expresiile eforturilor sectionale presiunii si ale deformatiilor pilotului Ecuatia fibrei medii deformate a coloanei este

d4 ydz4 + α4zy(z) =0

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 19

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

in care α =5radic mbc

EI=0575 (conform punctului 3)

Solutia ecuatiei diferentiale este de forma

Y(z)=Y0A1(z)+φ0

α B1(z) +

M 0

α2 EI C1(z)+

Q

α2 EI D1(z)

iar rotirea eforturile sectionale si presiunea orizontala intr-o sectiune oarecare

zi =αzi apilotului se determina cu relatiile

φ(z )

α = Y0A2(z)+

φ0

α B2(z) +

M 0

α2 EI C2(z)+

Q0

α2 EI D2(z)

M (z)α 2 EI

= Y0A3(z)+φ0

α B3(z) +

M 0

α2 EI C3(z)+

Q0

α2 EI D3(z)

Q(z )α2 EI

= Y0A4(z)+φ0

α B4(z) +

M 0

α2 EI C4(z)+

Q0

α2 EI D4(z)

P(z)= mz Y(z) Pentru determinarea diagramelor de presiuni momente si forte taietoare cu relatiile precedente sunt necsari parametrii initiali ai coloanei φ0(rotirea sectiunii de la nivelul terenului) si y0

(deplasarea peorizontala a sectiunii de la nivelul terenului)sub actiunea eforturilor M0 Q0 Vom folosi a doua ipoteza de calcul considerand rigiditatea pilotului mult mai mare decat cea a pamantului astfel icat capatul sau inferior poate fi considerat liber M(z=αh)= 0 T(z=αh)= 0

Y0=M 0

α2 EI [ B4 C3minusB3C4

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

+Q0

α3 EI [ B4 D3minusB3 D4

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

φ0=M 0

α2 EI [ A4 C4minusA4C3

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

+Q0

α3 EI [ A3 D4minusA4 D3

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

2)Calculul parametrilor initiali (Y0φ0)Deplasarile capatului superior alcoloaneisunt date de relatiile

Y0=Q0 δ 10+(M 0+Q0 h0)δ 3

0

φ0=-Q0 δ 30+(M 0+Q0 h0)δ 2

0

unde h0 reprezinta inaltimea libera a pilotului deasupra terenului (h0=0)

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 20

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

δ 10=δQQ-deplasarea (Y0)pe directia solicitarii Q0 pentru Q0=2 si M0=0

δ 20=δMM -deplasarea (φ0)pe directia solicitarii M pentru M0=2 si Q0=0

δ 30=δMQ=δQM -deplasarea (φ0Y0)pe directia solicitarii M0Q0 cand M0Q0 =1 si

Q0 M0=0

Considerand pilotulconform ipotezei 2 deplasarile δ 10δ 3

0 seobtin cu relatiile de mai susin care

se introduc valorile corespunzatoare ale solicitarilor M0 si Q0 Astfel

δ 10δQQ =iquestiquest

α=0575 z=αh= 0575 17 = 9775

Kh =000847

δ 10δQQ=iquestiquest

δ 10δQQ=[ [minus211210524+2593165275 ]+000847[304345368minus62705 (minus32216 )]

[ 24977 62705minus49085 11949 ]+000847 [179562705minus49085 (minus17218 )] ]

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 21

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Coeficientul de pat este o caracteristica de deformabilitate a resoartelor supuse la presiuni in directie orizontaladiagrama care leaga presiunea p si sageata y are o panta care depinde de pozitia resortului si care este durect proportionala cu z

Se calculeaza coeficientul de pat Kh cu relatia

Kh=Kz K = coeficient de proportionalitate in functie de natura pamantului si elementul de fundare z = adancimea de la talpa radierului pana la adancimea pentru care determina coef de pat Coeficientu de proportionalitate se determina pentru stratele depamant aflate pana la adancimea lk lk =35d1+15 lk =35 04+15 =29m Pentru ca pe lungimea lk avem doua straturi se va calcula un coeficient de proportionalitate echivalent cu formula

K=K I l I (2 lkminusl I )+K II iquestiquest

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 22

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

K=4800 25 (2 29minus25 )+5720iquestiquest =48175 KNm4

Calculam α ndash(caracteristica de interactiune element ndashteren)

α = 5radic K bc

Eb I

Eb =modulul de elasticitate albetonului armat din corpul elementului(KNm2)I =momentulde inertie al sectiunii transversale a elementului (m4)bc =latimea de calcul a elementului

bc =15 d+ 05m= 1504 +05= 11m

I= π D4

64 =π 044

64 =0001256 m4

Eb =27000000KNm2

Se calculeaza adancimea redusa si fisa redusa cu relatiile z= αz ī= αl

In functie de raportul 10 K bc

Eb I se va scoate din tabel valoarea lui α

10 K bc

Eb I =

10 48175 1127000000 0001256

= 15626 m-5 =gtα =0109 m-1

ī= 010917 = 1853 mSageata Δ si rotirea θ ale capului elementului la nivelul talpii radierului se determina cu relatiile

Δ =yo +θolo+H lo

3

3 Eb I +

M lo2

2 Eb I =

= 295+025605+2244 053

327000000 0001256 + 2926 052

227000000 0001256

=3075

θ =θo+H lo

2

2 Eb I +

M lo

Eb I =

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 23

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

= 0256+2244 052

227000000 0001256 -

2926 0527000000 0001256 =0256

H si M = forta orizontale si momentul la nivelul talpii radierului lo =lungimea libera aelementului (distanta dintre talpa radierului si suprafata terenului)

yo si θo =sageata si rotirea la nivelul suprafetei terenului

yo si θo se calculeaza cu relatiile

yo =HoδHH + MoδHM = 2241 01175+3204 001=295

θo =HoδMH + MoδMM =2241 001+3204 0001=0256

Ho si Mo valori de calcul ale fortei transversale si a momentului la suprafata terenului Ho=2241 KN Mo= 3204 KNm M =2926 KNm H=2244 KN

ī= 1853 m

=gtAo= 5162

=gtBo= 4128

=gtCo= 39

δHH = 1

α3 Eb I Ao =

1

0109327000000 0001256 5162=0117

δMH = δHM iquest1

α2 Eb I Bo=

1

0109227000000 0001256 4128=001

δMM = 1

α Eb I Co= 1

0109 270000000001256 397=0001

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 24

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 25

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 26

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

5Armarea pilotului si a radierului

Se face conform SR EN 1992 pentru sectiunea pilotului si eforturile care actioneaza pe pilot(compresiune centrica compresiune excentrica)Armarea se face cu carcase de armatura formate din bare longitudinale si armatura transversala dinetrieri sau freta Cu inele de rigidizare si distantieri

Sectiune circulara cu armatura longitudinala uniform distribuita pe contur solicitat la compresiune excentrica

Pentru pilotul S3 cel mai solicitat consideram valoarea efortului de calcul

Nc= 26125KN Mc=2926KNm(valoare la incastrarea in radier)

Ra= 300Nmm2 (PC52) Rc= 08125=10 Nmm2 (C1620)

Ac=π(D2

)2 = 01256m2

1 a=50mm

2 n=N ed

Ac R c =

261250

314 4002

4105

= 0198

3 Da sectiunea se afla intr-o zona plastica potentiala la solicitari seismice4 nb=055 pentru PC525 nltnb 0198lt 055

9 ea =D30

= 40030

=133 Se alege valoarea minima 20 mm

10 Mc=M+Nea =2926106 +2612510320=34485106

11 m=

M c

π D3

4 Rc

= 34485106

π 4003

410

= 00686 aD

= 50

400 = 0125

12Din tabelul 10Bpentru aD

= 0100 pentru n=0198 si m=00680 =gtα =001

13Aa total= α π D2

4

Rc

Ra = 001 π 4002

4

10300

= 4188mm2

Se va alege armarea din procentul minim Pmin =05

Aa=0005π 4002

4 = 628 mm2 Alegem 6 bare φ 16

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 27

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Aa ef = 1206 mm2

6 Calculul tasarilor

Metoda fundatiei echivalente care asimileaza grupul de piloti cu o fundatie care urmaresteconturul exterior al pilotilor si este situata la adacircncimea de rezemare a pilotilor icircn stratul bun de fundare(baza acestora) Pentru piloti verticali dimensiunile fundatiei echivalente se pot stabili astfel

L= L + 2 ro B= B + 2 ro

unde LB = dimensiunile fundatiei echivalente L B =dimensiunile conturului exterior al grupului de piloti r0 = raza de influenta a pilotului Calculul tasarii se face prin metoda icircnsumarii pe straturi elementare Presiunea medie pe talpa fundatiei echivalente este data de relatia

Pnet = Pef - Pgz Pef= V

L B Pgz = γd1h

unde V- este icircncarcarea totala verticala la talpa fundatiei echivalente calculata conform SR EN 1990 siSR EN 1991

L= 28 m B=28 m ro= 063 m

Lrsquo= 28 +2063= 412m Brsquo= 28 +2063= 412m

V= N+ Grd + Gpd +sumi=1

4

GPam stri

Grd greutatea radierului Gpdgreutatea pilotilor

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 28

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

GPamd strigreutatea pamantului aferenta fundatiei echivalente din stratul i Greutatea care actioneaza asupra fundatiei N= Fz=13217 KN Calculul greutatii radierului Grd=35350525= 153125KN Calculul greutatii unui pilot Gpd=01256 17 25= 5338 KN Calculul greutatii pamantului pana la adancimea de rezemare a bazei pilotului

sumi=1

4

GPam stri =GPamd str1+ GPamd str1+ GPamd str1+ GPamd str1

GPamd str1= VPamstr1 120574 Pamstr1

VPamstr1= Vstr1- Vrad- VPilotistr1

Vstr1=412 412 3=5092m3

Vrad=353505=6125 m3

VPilotistr1= Apilot(hstr 1 ndashhrad)npiloti= =01256(3 -05) 9=2826m3

VPamstr1= 5092- 6125 - 2826=41969m3

GPamd str1= 41969 18=755442KN

GPamd str2= VPamstr2 120574 Pamstr2

VPamstr2= Vstr2- VPilotistr2

Vstr2=412 412 5=84872m3

VPilotistr2= Apilothstr 2 npiloti= =0125659=5652m3

VPamstr2= 84872- 5652=7922m3

GPamd str2= 7922 155=122791KN

GPamd str3= VPamstr3 120574 Pamstr3

VPamstr3= Vstr3- VPilotistr3

Vstr3=412 412 15=2646m3

VPilotistr3= Apilothstr 3 npiloti= =01256159=16956m3

VPamstr2= 2646- 16956=247644m3

GPamd str3= 247644 187=46309KN

GPamd str4= VPamstr4 120574 Pamstr4

VPamstr4= Vstr4- VPilotistr4

Vstr4=412 412 8=13579m3

VPilotistr4= Apilothstr 4 npiloti= =0125689=90432m3

VPamstr4= 13579- 90432=12675m3

GPamd str4= 12675 195=247156KN

sumi=1

4

GPam stri =755442+ 122791+ 46309+ 247156 = 4918 KN

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 29

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Calculul incarcarii verticale totale

V= N+ Grd + Gpd +sumi=1

4

GPam stri = 13217+153125+ 5338 +4918=64462KN

Presiunea medie pe talpa fundatiei echivalente este data de relatia

Pef= V

L B =

644621764

= 36543 KNm2

γd1= media ponderată a greutăţilor volumice ale straturilor străbătute de pilot γd1= (183+1555+18715+1958)175=1803 KNm3

Pgz = 1803175=315525 Pnet = Pef - Pgz = 36543- 315525=499KNm2

Limitarea zonei de influenta a fundatiei pe piloti se face pacircna la adacircncimea la care este satisfacuta relatia σzi le 01 σgzi

unde σzi =efortul unitar mediu pe stratul elementar i dat de fundatia echivalenta σgzi =valoarea presiunii geologice de la cota terenului natural la adacircncimea la care secalculeaza valoarea zi Efortul unitar la adacircncimea z fata de talpa fundatiei echivalente se calculeaza cu relatia

σz= αoPn

αo=f(zBLB) din tabelul alaturat

Nr strat

Grosimea hi (m)

Sarcina geologicagz

(KNm2)

Pres suplimentara z

(m)B

(m)zB

z+hf (m)

p(KNm3) z z med

1 06 181 195 35295 35081 25554 06 42 0142857 0962 06 187 195 36465 35081 35081 12 42 0285714 096

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 30

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

3 06 193 195 37635 29234 32158 18 42 0428571 084 06 199 195 38805 22291 25763 24 42 0571429 0615 06 205 195 39975 16444 19368 3 42 0714286 0456 06 211 195 41145 16444 16444 36 42 0857143 0457 06 217 195 42315 12425 14434 42 42 1 0348 06 223 195 43485 9501 9501 48 42 1142857 0269 06 229 195 44655 9501 9501 54 42 1285714 026

10 06 235 195 45825 7309 9501 6 42 1428571 0211 06 241 195 46995 5847 7309 66 42 1571429 01612 06 247 195 48165 5847 5847 72 42 1714286 01613 06 253 195 49335 4020 5847 78 42 1857143 01114 06 259 195 50505 4020 4020 84 42 2 011

Tasarea absoluta probabila se calculeaza cu relatia

s=103 β sumi=1

n σ zimed hi

Esi

[mm]

β= coeficient de corectie egal cu 08 σzi

med =efortul vertical mediu in stratul elementar i

σzimed =

σ ziiquest +σ zi

inf

2 [KPa]

hi= grosimea stratului elementar i Ei =modulul de deformatie liniara al stratului elementar i [KPa] n=numarul de straturi elementare in limita zonei active

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 31

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Tehnologia de executie

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 32

Nr strat

Grosime strat

z med (Kpa) Ei(Kpa) i Si(mm)

1 06 25554 20000 08 00076662 06 35081 20000 08 00105243 06 32158 20000 08 00096474 06 25763 20000 08 00077295 06 19368 20000 08 0005816 06 16444 20000 08 00049337 06 14434 20000 08 0004338 06 9501 20000 08 0002859 06 9501 20000 08 000285

10 06 9501 20000 08 00028511 06 7309 20000 08 000219312 06 5847 20000 08 000175413 06 5847 20000 08 000175414 06 4020 20000 08 0001206

Σ= 0066098

s=103 08Σ= 528mm

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 33

Page 17: Tema 1 Fundatii Master 2

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

r23=sumi=1

n

iquestiquestρ1 cos2φi + ρ2 sin 2φi) xi +ρ3sinφi

Toti pilotii sunt piloti verticali cu aceleasi dimensiuni si aceleasi rigiditatiNoi calculam reactiunile pentru pilotul S3 fiind cel mai solicitatx3 =12 x6 =0

sin φi=0 cosφi=1 sin 2φi=0 cos2φi=1 ρ1=7880351ρ2=524243ρ3=845284ρ4=2227657 r11 =(78803510 +5242431)+ (78803510 +5242431)+ (78803510 +5242431)= = 1572729

r22 =(7880351 1 + 524243 0)+ (7880351 1 + 524243 0)+ + (7880351 1 + 524243 0)= 23641053

r33 =[(7880351122 1 +524243 122 0+2 845284 12 0)+32265174]+ +[(7880351122 1 +524243 122 0 -2 845284 12 0)+ 32265174]+ +[(788035102 1 +524243 02 0+2 845284 0 0)+ 32265174]= 43081976

r12=[7880351-524243] 1 0 =0 29490933

r13=(78803511- 524243) 12 0 1- 8452841 + +(78803511- 524243)(-12) 0 1- 8452841)+ +(78803511- 524243) 0 0 1- 8452841)= -2535852

r23=(7880351 1+ 5242430) 12 +8452840 + +(7880351 1+ 5242430)(- 12) +8452840+ +(7880351 1+ 5242430) 0 +8452840 =0 r11 =1572729 r22 =23641053 r33 =29490933 r12=0 r13=-2535852 r23=0

f)Calculul deplasarilor radierului

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 17

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Deplasarile radierului dupa cele trei directii uvΨ rezulta ca solutii ale urmatorului sistemPentru un rand de piloti N=14748253 KN M= 2883753KNm H=20173 KN

r11 u+r12 v+r13Ψ =Hr21u+r22v+r 23Ψ=Nr31u+r32 v+r33Ψ =M

lt=gt

lt=iquest 1572729u+0 vminus2535852 Ψ=67230u+23641053 v+0 Ψ=4916

minus2535852u+0 v+29490933 Ψ=96125

u= 000557m v=000208m Ψ=00008rad

g)Calculul eforturilor sectionale din coloane la nivelul inferior alradierului

N1= ρ1[u sin φ1+(v+Ψx1) cosφ1]= = 7880351 [000557 0+(000208+0000812)1]=23956KN

N2= ρ1[u sin φ2+(v+Ψx2) cosφ2]= = 7880351 [000557 0+(000208+000080)1]=16391 KN

N3= ρ1[u sin φ3+(v+Ψx3) cosφ3]= = 7880351 [000557 0+(000208+00008(-12)1)]=8826 KN

T1= ρ2[u cosφ1-(v+Ψx1) sin φ1]- ρ3 Ψ = =524243 [000557 1-(000208+0000812) 0]- 845284 00008=2244KN

T2= ρ2[u cosφ2-(v+Ψx2) sin φ2]- ρ3 Ψ = =524243 [000557 1-(000208+000080) 0]- 845284 00008=2244KN

T3= ρ2[u cosφ3-(v+Ψx3) sin φ3]- ρ3 Ψ = =524243 [000557 1-(000208+00008(-12)) 0]- 845284 00008=2244KN

M1= ρ4Ψ- ρ3 [u cosφi-(v+Ψx1) sin φi]= = 222765700008- 845284 [000557 1-(000208+0000812) 0]=-2926KNm

M2= ρ4Ψ- ρ3 [u cosφi-(v+Ψx2) sin φ3]=

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 18

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

= 222765700008- 845284 [000557 1-(000208+000080) 0]= -2926KNm

M3= ρ4Ψ- ρ3 [u cosφi-(v+Ψx3) sin φi]= = 222765700008- 845284 [000557 1-(000208+00008(-12) 0]= -2926KNmh)Verificarea calculelor Se va face analiza echilibrului static al radierului sub actiunea fortelor NVH si al reactiunilordin sectiunea de capat a pilotilor Ni Hi Mi scriind cele trei ecuatii de echilibru static

-Proiectia pe verticala

N-sumi=1

3

iquestiquest Ni cosφi ndashTi sin φi)=0

4916-(23956 1+163911+8826)=- 013

-Proiectia pe orizontala

H-sumi=1

3

iquestiquest Ni sin φi +Ti cosφi)=0

6723-(22441+22441+2244)=- 009

-Ecuatia de moment fata de centrul talpii radierului

M-sumi=1

3

iquestiquest Ni cosφi ndashTi sin φi) xi -sumi=1

3

M i=0

96125 - (23956112)-(1639110)-[(8826 1(-12)]-( -2926)-(-2926)-(-2926) = 234 Erorile de calcul se regasesc in valori acceptabile deci se pot considera corecte 4Calculul eforturilor sectionale (M Tdeplasari)si variatia acestora cu adancimea pe intreaga fisa a pilotului luand in considerare conlucrarea acestuia cu terenul(Winkler)considerand coeficientul de pat constant pe toata fisa pilotului

Pentru calcul s-a folosit exemplul VI16 dinGeotehnica si fundatii lsquorsquo dringPRaileanu pag313

41Expresiile eforturilor sectionale presiunii si ale deformatiilor pilotului Ecuatia fibrei medii deformate a coloanei este

d4 ydz4 + α4zy(z) =0

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 19

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

in care α =5radic mbc

EI=0575 (conform punctului 3)

Solutia ecuatiei diferentiale este de forma

Y(z)=Y0A1(z)+φ0

α B1(z) +

M 0

α2 EI C1(z)+

Q

α2 EI D1(z)

iar rotirea eforturile sectionale si presiunea orizontala intr-o sectiune oarecare

zi =αzi apilotului se determina cu relatiile

φ(z )

α = Y0A2(z)+

φ0

α B2(z) +

M 0

α2 EI C2(z)+

Q0

α2 EI D2(z)

M (z)α 2 EI

= Y0A3(z)+φ0

α B3(z) +

M 0

α2 EI C3(z)+

Q0

α2 EI D3(z)

Q(z )α2 EI

= Y0A4(z)+φ0

α B4(z) +

M 0

α2 EI C4(z)+

Q0

α2 EI D4(z)

P(z)= mz Y(z) Pentru determinarea diagramelor de presiuni momente si forte taietoare cu relatiile precedente sunt necsari parametrii initiali ai coloanei φ0(rotirea sectiunii de la nivelul terenului) si y0

(deplasarea peorizontala a sectiunii de la nivelul terenului)sub actiunea eforturilor M0 Q0 Vom folosi a doua ipoteza de calcul considerand rigiditatea pilotului mult mai mare decat cea a pamantului astfel icat capatul sau inferior poate fi considerat liber M(z=αh)= 0 T(z=αh)= 0

Y0=M 0

α2 EI [ B4 C3minusB3C4

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

+Q0

α3 EI [ B4 D3minusB3 D4

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

φ0=M 0

α2 EI [ A4 C4minusA4C3

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

+Q0

α3 EI [ A3 D4minusA4 D3

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

2)Calculul parametrilor initiali (Y0φ0)Deplasarile capatului superior alcoloaneisunt date de relatiile

Y0=Q0 δ 10+(M 0+Q0 h0)δ 3

0

φ0=-Q0 δ 30+(M 0+Q0 h0)δ 2

0

unde h0 reprezinta inaltimea libera a pilotului deasupra terenului (h0=0)

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 20

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

δ 10=δQQ-deplasarea (Y0)pe directia solicitarii Q0 pentru Q0=2 si M0=0

δ 20=δMM -deplasarea (φ0)pe directia solicitarii M pentru M0=2 si Q0=0

δ 30=δMQ=δQM -deplasarea (φ0Y0)pe directia solicitarii M0Q0 cand M0Q0 =1 si

Q0 M0=0

Considerand pilotulconform ipotezei 2 deplasarile δ 10δ 3

0 seobtin cu relatiile de mai susin care

se introduc valorile corespunzatoare ale solicitarilor M0 si Q0 Astfel

δ 10δQQ =iquestiquest

α=0575 z=αh= 0575 17 = 9775

Kh =000847

δ 10δQQ=iquestiquest

δ 10δQQ=[ [minus211210524+2593165275 ]+000847[304345368minus62705 (minus32216 )]

[ 24977 62705minus49085 11949 ]+000847 [179562705minus49085 (minus17218 )] ]

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 21

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Coeficientul de pat este o caracteristica de deformabilitate a resoartelor supuse la presiuni in directie orizontaladiagrama care leaga presiunea p si sageata y are o panta care depinde de pozitia resortului si care este durect proportionala cu z

Se calculeaza coeficientul de pat Kh cu relatia

Kh=Kz K = coeficient de proportionalitate in functie de natura pamantului si elementul de fundare z = adancimea de la talpa radierului pana la adancimea pentru care determina coef de pat Coeficientu de proportionalitate se determina pentru stratele depamant aflate pana la adancimea lk lk =35d1+15 lk =35 04+15 =29m Pentru ca pe lungimea lk avem doua straturi se va calcula un coeficient de proportionalitate echivalent cu formula

K=K I l I (2 lkminusl I )+K II iquestiquest

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 22

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

K=4800 25 (2 29minus25 )+5720iquestiquest =48175 KNm4

Calculam α ndash(caracteristica de interactiune element ndashteren)

α = 5radic K bc

Eb I

Eb =modulul de elasticitate albetonului armat din corpul elementului(KNm2)I =momentulde inertie al sectiunii transversale a elementului (m4)bc =latimea de calcul a elementului

bc =15 d+ 05m= 1504 +05= 11m

I= π D4

64 =π 044

64 =0001256 m4

Eb =27000000KNm2

Se calculeaza adancimea redusa si fisa redusa cu relatiile z= αz ī= αl

In functie de raportul 10 K bc

Eb I se va scoate din tabel valoarea lui α

10 K bc

Eb I =

10 48175 1127000000 0001256

= 15626 m-5 =gtα =0109 m-1

ī= 010917 = 1853 mSageata Δ si rotirea θ ale capului elementului la nivelul talpii radierului se determina cu relatiile

Δ =yo +θolo+H lo

3

3 Eb I +

M lo2

2 Eb I =

= 295+025605+2244 053

327000000 0001256 + 2926 052

227000000 0001256

=3075

θ =θo+H lo

2

2 Eb I +

M lo

Eb I =

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 23

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

= 0256+2244 052

227000000 0001256 -

2926 0527000000 0001256 =0256

H si M = forta orizontale si momentul la nivelul talpii radierului lo =lungimea libera aelementului (distanta dintre talpa radierului si suprafata terenului)

yo si θo =sageata si rotirea la nivelul suprafetei terenului

yo si θo se calculeaza cu relatiile

yo =HoδHH + MoδHM = 2241 01175+3204 001=295

θo =HoδMH + MoδMM =2241 001+3204 0001=0256

Ho si Mo valori de calcul ale fortei transversale si a momentului la suprafata terenului Ho=2241 KN Mo= 3204 KNm M =2926 KNm H=2244 KN

ī= 1853 m

=gtAo= 5162

=gtBo= 4128

=gtCo= 39

δHH = 1

α3 Eb I Ao =

1

0109327000000 0001256 5162=0117

δMH = δHM iquest1

α2 Eb I Bo=

1

0109227000000 0001256 4128=001

δMM = 1

α Eb I Co= 1

0109 270000000001256 397=0001

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 24

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 25

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 26

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

5Armarea pilotului si a radierului

Se face conform SR EN 1992 pentru sectiunea pilotului si eforturile care actioneaza pe pilot(compresiune centrica compresiune excentrica)Armarea se face cu carcase de armatura formate din bare longitudinale si armatura transversala dinetrieri sau freta Cu inele de rigidizare si distantieri

Sectiune circulara cu armatura longitudinala uniform distribuita pe contur solicitat la compresiune excentrica

Pentru pilotul S3 cel mai solicitat consideram valoarea efortului de calcul

Nc= 26125KN Mc=2926KNm(valoare la incastrarea in radier)

Ra= 300Nmm2 (PC52) Rc= 08125=10 Nmm2 (C1620)

Ac=π(D2

)2 = 01256m2

1 a=50mm

2 n=N ed

Ac R c =

261250

314 4002

4105

= 0198

3 Da sectiunea se afla intr-o zona plastica potentiala la solicitari seismice4 nb=055 pentru PC525 nltnb 0198lt 055

9 ea =D30

= 40030

=133 Se alege valoarea minima 20 mm

10 Mc=M+Nea =2926106 +2612510320=34485106

11 m=

M c

π D3

4 Rc

= 34485106

π 4003

410

= 00686 aD

= 50

400 = 0125

12Din tabelul 10Bpentru aD

= 0100 pentru n=0198 si m=00680 =gtα =001

13Aa total= α π D2

4

Rc

Ra = 001 π 4002

4

10300

= 4188mm2

Se va alege armarea din procentul minim Pmin =05

Aa=0005π 4002

4 = 628 mm2 Alegem 6 bare φ 16

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 27

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Aa ef = 1206 mm2

6 Calculul tasarilor

Metoda fundatiei echivalente care asimileaza grupul de piloti cu o fundatie care urmaresteconturul exterior al pilotilor si este situata la adacircncimea de rezemare a pilotilor icircn stratul bun de fundare(baza acestora) Pentru piloti verticali dimensiunile fundatiei echivalente se pot stabili astfel

L= L + 2 ro B= B + 2 ro

unde LB = dimensiunile fundatiei echivalente L B =dimensiunile conturului exterior al grupului de piloti r0 = raza de influenta a pilotului Calculul tasarii se face prin metoda icircnsumarii pe straturi elementare Presiunea medie pe talpa fundatiei echivalente este data de relatia

Pnet = Pef - Pgz Pef= V

L B Pgz = γd1h

unde V- este icircncarcarea totala verticala la talpa fundatiei echivalente calculata conform SR EN 1990 siSR EN 1991

L= 28 m B=28 m ro= 063 m

Lrsquo= 28 +2063= 412m Brsquo= 28 +2063= 412m

V= N+ Grd + Gpd +sumi=1

4

GPam stri

Grd greutatea radierului Gpdgreutatea pilotilor

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 28

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

GPamd strigreutatea pamantului aferenta fundatiei echivalente din stratul i Greutatea care actioneaza asupra fundatiei N= Fz=13217 KN Calculul greutatii radierului Grd=35350525= 153125KN Calculul greutatii unui pilot Gpd=01256 17 25= 5338 KN Calculul greutatii pamantului pana la adancimea de rezemare a bazei pilotului

sumi=1

4

GPam stri =GPamd str1+ GPamd str1+ GPamd str1+ GPamd str1

GPamd str1= VPamstr1 120574 Pamstr1

VPamstr1= Vstr1- Vrad- VPilotistr1

Vstr1=412 412 3=5092m3

Vrad=353505=6125 m3

VPilotistr1= Apilot(hstr 1 ndashhrad)npiloti= =01256(3 -05) 9=2826m3

VPamstr1= 5092- 6125 - 2826=41969m3

GPamd str1= 41969 18=755442KN

GPamd str2= VPamstr2 120574 Pamstr2

VPamstr2= Vstr2- VPilotistr2

Vstr2=412 412 5=84872m3

VPilotistr2= Apilothstr 2 npiloti= =0125659=5652m3

VPamstr2= 84872- 5652=7922m3

GPamd str2= 7922 155=122791KN

GPamd str3= VPamstr3 120574 Pamstr3

VPamstr3= Vstr3- VPilotistr3

Vstr3=412 412 15=2646m3

VPilotistr3= Apilothstr 3 npiloti= =01256159=16956m3

VPamstr2= 2646- 16956=247644m3

GPamd str3= 247644 187=46309KN

GPamd str4= VPamstr4 120574 Pamstr4

VPamstr4= Vstr4- VPilotistr4

Vstr4=412 412 8=13579m3

VPilotistr4= Apilothstr 4 npiloti= =0125689=90432m3

VPamstr4= 13579- 90432=12675m3

GPamd str4= 12675 195=247156KN

sumi=1

4

GPam stri =755442+ 122791+ 46309+ 247156 = 4918 KN

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 29

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Calculul incarcarii verticale totale

V= N+ Grd + Gpd +sumi=1

4

GPam stri = 13217+153125+ 5338 +4918=64462KN

Presiunea medie pe talpa fundatiei echivalente este data de relatia

Pef= V

L B =

644621764

= 36543 KNm2

γd1= media ponderată a greutăţilor volumice ale straturilor străbătute de pilot γd1= (183+1555+18715+1958)175=1803 KNm3

Pgz = 1803175=315525 Pnet = Pef - Pgz = 36543- 315525=499KNm2

Limitarea zonei de influenta a fundatiei pe piloti se face pacircna la adacircncimea la care este satisfacuta relatia σzi le 01 σgzi

unde σzi =efortul unitar mediu pe stratul elementar i dat de fundatia echivalenta σgzi =valoarea presiunii geologice de la cota terenului natural la adacircncimea la care secalculeaza valoarea zi Efortul unitar la adacircncimea z fata de talpa fundatiei echivalente se calculeaza cu relatia

σz= αoPn

αo=f(zBLB) din tabelul alaturat

Nr strat

Grosimea hi (m)

Sarcina geologicagz

(KNm2)

Pres suplimentara z

(m)B

(m)zB

z+hf (m)

p(KNm3) z z med

1 06 181 195 35295 35081 25554 06 42 0142857 0962 06 187 195 36465 35081 35081 12 42 0285714 096

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 30

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

3 06 193 195 37635 29234 32158 18 42 0428571 084 06 199 195 38805 22291 25763 24 42 0571429 0615 06 205 195 39975 16444 19368 3 42 0714286 0456 06 211 195 41145 16444 16444 36 42 0857143 0457 06 217 195 42315 12425 14434 42 42 1 0348 06 223 195 43485 9501 9501 48 42 1142857 0269 06 229 195 44655 9501 9501 54 42 1285714 026

10 06 235 195 45825 7309 9501 6 42 1428571 0211 06 241 195 46995 5847 7309 66 42 1571429 01612 06 247 195 48165 5847 5847 72 42 1714286 01613 06 253 195 49335 4020 5847 78 42 1857143 01114 06 259 195 50505 4020 4020 84 42 2 011

Tasarea absoluta probabila se calculeaza cu relatia

s=103 β sumi=1

n σ zimed hi

Esi

[mm]

β= coeficient de corectie egal cu 08 σzi

med =efortul vertical mediu in stratul elementar i

σzimed =

σ ziiquest +σ zi

inf

2 [KPa]

hi= grosimea stratului elementar i Ei =modulul de deformatie liniara al stratului elementar i [KPa] n=numarul de straturi elementare in limita zonei active

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 31

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Tehnologia de executie

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 32

Nr strat

Grosime strat

z med (Kpa) Ei(Kpa) i Si(mm)

1 06 25554 20000 08 00076662 06 35081 20000 08 00105243 06 32158 20000 08 00096474 06 25763 20000 08 00077295 06 19368 20000 08 0005816 06 16444 20000 08 00049337 06 14434 20000 08 0004338 06 9501 20000 08 0002859 06 9501 20000 08 000285

10 06 9501 20000 08 00028511 06 7309 20000 08 000219312 06 5847 20000 08 000175413 06 5847 20000 08 000175414 06 4020 20000 08 0001206

Σ= 0066098

s=103 08Σ= 528mm

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 33

Page 18: Tema 1 Fundatii Master 2

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Deplasarile radierului dupa cele trei directii uvΨ rezulta ca solutii ale urmatorului sistemPentru un rand de piloti N=14748253 KN M= 2883753KNm H=20173 KN

r11 u+r12 v+r13Ψ =Hr21u+r22v+r 23Ψ=Nr31u+r32 v+r33Ψ =M

lt=gt

lt=iquest 1572729u+0 vminus2535852 Ψ=67230u+23641053 v+0 Ψ=4916

minus2535852u+0 v+29490933 Ψ=96125

u= 000557m v=000208m Ψ=00008rad

g)Calculul eforturilor sectionale din coloane la nivelul inferior alradierului

N1= ρ1[u sin φ1+(v+Ψx1) cosφ1]= = 7880351 [000557 0+(000208+0000812)1]=23956KN

N2= ρ1[u sin φ2+(v+Ψx2) cosφ2]= = 7880351 [000557 0+(000208+000080)1]=16391 KN

N3= ρ1[u sin φ3+(v+Ψx3) cosφ3]= = 7880351 [000557 0+(000208+00008(-12)1)]=8826 KN

T1= ρ2[u cosφ1-(v+Ψx1) sin φ1]- ρ3 Ψ = =524243 [000557 1-(000208+0000812) 0]- 845284 00008=2244KN

T2= ρ2[u cosφ2-(v+Ψx2) sin φ2]- ρ3 Ψ = =524243 [000557 1-(000208+000080) 0]- 845284 00008=2244KN

T3= ρ2[u cosφ3-(v+Ψx3) sin φ3]- ρ3 Ψ = =524243 [000557 1-(000208+00008(-12)) 0]- 845284 00008=2244KN

M1= ρ4Ψ- ρ3 [u cosφi-(v+Ψx1) sin φi]= = 222765700008- 845284 [000557 1-(000208+0000812) 0]=-2926KNm

M2= ρ4Ψ- ρ3 [u cosφi-(v+Ψx2) sin φ3]=

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 18

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

= 222765700008- 845284 [000557 1-(000208+000080) 0]= -2926KNm

M3= ρ4Ψ- ρ3 [u cosφi-(v+Ψx3) sin φi]= = 222765700008- 845284 [000557 1-(000208+00008(-12) 0]= -2926KNmh)Verificarea calculelor Se va face analiza echilibrului static al radierului sub actiunea fortelor NVH si al reactiunilordin sectiunea de capat a pilotilor Ni Hi Mi scriind cele trei ecuatii de echilibru static

-Proiectia pe verticala

N-sumi=1

3

iquestiquest Ni cosφi ndashTi sin φi)=0

4916-(23956 1+163911+8826)=- 013

-Proiectia pe orizontala

H-sumi=1

3

iquestiquest Ni sin φi +Ti cosφi)=0

6723-(22441+22441+2244)=- 009

-Ecuatia de moment fata de centrul talpii radierului

M-sumi=1

3

iquestiquest Ni cosφi ndashTi sin φi) xi -sumi=1

3

M i=0

96125 - (23956112)-(1639110)-[(8826 1(-12)]-( -2926)-(-2926)-(-2926) = 234 Erorile de calcul se regasesc in valori acceptabile deci se pot considera corecte 4Calculul eforturilor sectionale (M Tdeplasari)si variatia acestora cu adancimea pe intreaga fisa a pilotului luand in considerare conlucrarea acestuia cu terenul(Winkler)considerand coeficientul de pat constant pe toata fisa pilotului

Pentru calcul s-a folosit exemplul VI16 dinGeotehnica si fundatii lsquorsquo dringPRaileanu pag313

41Expresiile eforturilor sectionale presiunii si ale deformatiilor pilotului Ecuatia fibrei medii deformate a coloanei este

d4 ydz4 + α4zy(z) =0

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 19

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

in care α =5radic mbc

EI=0575 (conform punctului 3)

Solutia ecuatiei diferentiale este de forma

Y(z)=Y0A1(z)+φ0

α B1(z) +

M 0

α2 EI C1(z)+

Q

α2 EI D1(z)

iar rotirea eforturile sectionale si presiunea orizontala intr-o sectiune oarecare

zi =αzi apilotului se determina cu relatiile

φ(z )

α = Y0A2(z)+

φ0

α B2(z) +

M 0

α2 EI C2(z)+

Q0

α2 EI D2(z)

M (z)α 2 EI

= Y0A3(z)+φ0

α B3(z) +

M 0

α2 EI C3(z)+

Q0

α2 EI D3(z)

Q(z )α2 EI

= Y0A4(z)+φ0

α B4(z) +

M 0

α2 EI C4(z)+

Q0

α2 EI D4(z)

P(z)= mz Y(z) Pentru determinarea diagramelor de presiuni momente si forte taietoare cu relatiile precedente sunt necsari parametrii initiali ai coloanei φ0(rotirea sectiunii de la nivelul terenului) si y0

(deplasarea peorizontala a sectiunii de la nivelul terenului)sub actiunea eforturilor M0 Q0 Vom folosi a doua ipoteza de calcul considerand rigiditatea pilotului mult mai mare decat cea a pamantului astfel icat capatul sau inferior poate fi considerat liber M(z=αh)= 0 T(z=αh)= 0

Y0=M 0

α2 EI [ B4 C3minusB3C4

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

+Q0

α3 EI [ B4 D3minusB3 D4

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

φ0=M 0

α2 EI [ A4 C4minusA4C3

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

+Q0

α3 EI [ A3 D4minusA4 D3

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

2)Calculul parametrilor initiali (Y0φ0)Deplasarile capatului superior alcoloaneisunt date de relatiile

Y0=Q0 δ 10+(M 0+Q0 h0)δ 3

0

φ0=-Q0 δ 30+(M 0+Q0 h0)δ 2

0

unde h0 reprezinta inaltimea libera a pilotului deasupra terenului (h0=0)

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 20

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

δ 10=δQQ-deplasarea (Y0)pe directia solicitarii Q0 pentru Q0=2 si M0=0

δ 20=δMM -deplasarea (φ0)pe directia solicitarii M pentru M0=2 si Q0=0

δ 30=δMQ=δQM -deplasarea (φ0Y0)pe directia solicitarii M0Q0 cand M0Q0 =1 si

Q0 M0=0

Considerand pilotulconform ipotezei 2 deplasarile δ 10δ 3

0 seobtin cu relatiile de mai susin care

se introduc valorile corespunzatoare ale solicitarilor M0 si Q0 Astfel

δ 10δQQ =iquestiquest

α=0575 z=αh= 0575 17 = 9775

Kh =000847

δ 10δQQ=iquestiquest

δ 10δQQ=[ [minus211210524+2593165275 ]+000847[304345368minus62705 (minus32216 )]

[ 24977 62705minus49085 11949 ]+000847 [179562705minus49085 (minus17218 )] ]

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 21

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Coeficientul de pat este o caracteristica de deformabilitate a resoartelor supuse la presiuni in directie orizontaladiagrama care leaga presiunea p si sageata y are o panta care depinde de pozitia resortului si care este durect proportionala cu z

Se calculeaza coeficientul de pat Kh cu relatia

Kh=Kz K = coeficient de proportionalitate in functie de natura pamantului si elementul de fundare z = adancimea de la talpa radierului pana la adancimea pentru care determina coef de pat Coeficientu de proportionalitate se determina pentru stratele depamant aflate pana la adancimea lk lk =35d1+15 lk =35 04+15 =29m Pentru ca pe lungimea lk avem doua straturi se va calcula un coeficient de proportionalitate echivalent cu formula

K=K I l I (2 lkminusl I )+K II iquestiquest

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 22

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

K=4800 25 (2 29minus25 )+5720iquestiquest =48175 KNm4

Calculam α ndash(caracteristica de interactiune element ndashteren)

α = 5radic K bc

Eb I

Eb =modulul de elasticitate albetonului armat din corpul elementului(KNm2)I =momentulde inertie al sectiunii transversale a elementului (m4)bc =latimea de calcul a elementului

bc =15 d+ 05m= 1504 +05= 11m

I= π D4

64 =π 044

64 =0001256 m4

Eb =27000000KNm2

Se calculeaza adancimea redusa si fisa redusa cu relatiile z= αz ī= αl

In functie de raportul 10 K bc

Eb I se va scoate din tabel valoarea lui α

10 K bc

Eb I =

10 48175 1127000000 0001256

= 15626 m-5 =gtα =0109 m-1

ī= 010917 = 1853 mSageata Δ si rotirea θ ale capului elementului la nivelul talpii radierului se determina cu relatiile

Δ =yo +θolo+H lo

3

3 Eb I +

M lo2

2 Eb I =

= 295+025605+2244 053

327000000 0001256 + 2926 052

227000000 0001256

=3075

θ =θo+H lo

2

2 Eb I +

M lo

Eb I =

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 23

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

= 0256+2244 052

227000000 0001256 -

2926 0527000000 0001256 =0256

H si M = forta orizontale si momentul la nivelul talpii radierului lo =lungimea libera aelementului (distanta dintre talpa radierului si suprafata terenului)

yo si θo =sageata si rotirea la nivelul suprafetei terenului

yo si θo se calculeaza cu relatiile

yo =HoδHH + MoδHM = 2241 01175+3204 001=295

θo =HoδMH + MoδMM =2241 001+3204 0001=0256

Ho si Mo valori de calcul ale fortei transversale si a momentului la suprafata terenului Ho=2241 KN Mo= 3204 KNm M =2926 KNm H=2244 KN

ī= 1853 m

=gtAo= 5162

=gtBo= 4128

=gtCo= 39

δHH = 1

α3 Eb I Ao =

1

0109327000000 0001256 5162=0117

δMH = δHM iquest1

α2 Eb I Bo=

1

0109227000000 0001256 4128=001

δMM = 1

α Eb I Co= 1

0109 270000000001256 397=0001

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 24

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 25

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 26

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

5Armarea pilotului si a radierului

Se face conform SR EN 1992 pentru sectiunea pilotului si eforturile care actioneaza pe pilot(compresiune centrica compresiune excentrica)Armarea se face cu carcase de armatura formate din bare longitudinale si armatura transversala dinetrieri sau freta Cu inele de rigidizare si distantieri

Sectiune circulara cu armatura longitudinala uniform distribuita pe contur solicitat la compresiune excentrica

Pentru pilotul S3 cel mai solicitat consideram valoarea efortului de calcul

Nc= 26125KN Mc=2926KNm(valoare la incastrarea in radier)

Ra= 300Nmm2 (PC52) Rc= 08125=10 Nmm2 (C1620)

Ac=π(D2

)2 = 01256m2

1 a=50mm

2 n=N ed

Ac R c =

261250

314 4002

4105

= 0198

3 Da sectiunea se afla intr-o zona plastica potentiala la solicitari seismice4 nb=055 pentru PC525 nltnb 0198lt 055

9 ea =D30

= 40030

=133 Se alege valoarea minima 20 mm

10 Mc=M+Nea =2926106 +2612510320=34485106

11 m=

M c

π D3

4 Rc

= 34485106

π 4003

410

= 00686 aD

= 50

400 = 0125

12Din tabelul 10Bpentru aD

= 0100 pentru n=0198 si m=00680 =gtα =001

13Aa total= α π D2

4

Rc

Ra = 001 π 4002

4

10300

= 4188mm2

Se va alege armarea din procentul minim Pmin =05

Aa=0005π 4002

4 = 628 mm2 Alegem 6 bare φ 16

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 27

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Aa ef = 1206 mm2

6 Calculul tasarilor

Metoda fundatiei echivalente care asimileaza grupul de piloti cu o fundatie care urmaresteconturul exterior al pilotilor si este situata la adacircncimea de rezemare a pilotilor icircn stratul bun de fundare(baza acestora) Pentru piloti verticali dimensiunile fundatiei echivalente se pot stabili astfel

L= L + 2 ro B= B + 2 ro

unde LB = dimensiunile fundatiei echivalente L B =dimensiunile conturului exterior al grupului de piloti r0 = raza de influenta a pilotului Calculul tasarii se face prin metoda icircnsumarii pe straturi elementare Presiunea medie pe talpa fundatiei echivalente este data de relatia

Pnet = Pef - Pgz Pef= V

L B Pgz = γd1h

unde V- este icircncarcarea totala verticala la talpa fundatiei echivalente calculata conform SR EN 1990 siSR EN 1991

L= 28 m B=28 m ro= 063 m

Lrsquo= 28 +2063= 412m Brsquo= 28 +2063= 412m

V= N+ Grd + Gpd +sumi=1

4

GPam stri

Grd greutatea radierului Gpdgreutatea pilotilor

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 28

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

GPamd strigreutatea pamantului aferenta fundatiei echivalente din stratul i Greutatea care actioneaza asupra fundatiei N= Fz=13217 KN Calculul greutatii radierului Grd=35350525= 153125KN Calculul greutatii unui pilot Gpd=01256 17 25= 5338 KN Calculul greutatii pamantului pana la adancimea de rezemare a bazei pilotului

sumi=1

4

GPam stri =GPamd str1+ GPamd str1+ GPamd str1+ GPamd str1

GPamd str1= VPamstr1 120574 Pamstr1

VPamstr1= Vstr1- Vrad- VPilotistr1

Vstr1=412 412 3=5092m3

Vrad=353505=6125 m3

VPilotistr1= Apilot(hstr 1 ndashhrad)npiloti= =01256(3 -05) 9=2826m3

VPamstr1= 5092- 6125 - 2826=41969m3

GPamd str1= 41969 18=755442KN

GPamd str2= VPamstr2 120574 Pamstr2

VPamstr2= Vstr2- VPilotistr2

Vstr2=412 412 5=84872m3

VPilotistr2= Apilothstr 2 npiloti= =0125659=5652m3

VPamstr2= 84872- 5652=7922m3

GPamd str2= 7922 155=122791KN

GPamd str3= VPamstr3 120574 Pamstr3

VPamstr3= Vstr3- VPilotistr3

Vstr3=412 412 15=2646m3

VPilotistr3= Apilothstr 3 npiloti= =01256159=16956m3

VPamstr2= 2646- 16956=247644m3

GPamd str3= 247644 187=46309KN

GPamd str4= VPamstr4 120574 Pamstr4

VPamstr4= Vstr4- VPilotistr4

Vstr4=412 412 8=13579m3

VPilotistr4= Apilothstr 4 npiloti= =0125689=90432m3

VPamstr4= 13579- 90432=12675m3

GPamd str4= 12675 195=247156KN

sumi=1

4

GPam stri =755442+ 122791+ 46309+ 247156 = 4918 KN

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 29

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Calculul incarcarii verticale totale

V= N+ Grd + Gpd +sumi=1

4

GPam stri = 13217+153125+ 5338 +4918=64462KN

Presiunea medie pe talpa fundatiei echivalente este data de relatia

Pef= V

L B =

644621764

= 36543 KNm2

γd1= media ponderată a greutăţilor volumice ale straturilor străbătute de pilot γd1= (183+1555+18715+1958)175=1803 KNm3

Pgz = 1803175=315525 Pnet = Pef - Pgz = 36543- 315525=499KNm2

Limitarea zonei de influenta a fundatiei pe piloti se face pacircna la adacircncimea la care este satisfacuta relatia σzi le 01 σgzi

unde σzi =efortul unitar mediu pe stratul elementar i dat de fundatia echivalenta σgzi =valoarea presiunii geologice de la cota terenului natural la adacircncimea la care secalculeaza valoarea zi Efortul unitar la adacircncimea z fata de talpa fundatiei echivalente se calculeaza cu relatia

σz= αoPn

αo=f(zBLB) din tabelul alaturat

Nr strat

Grosimea hi (m)

Sarcina geologicagz

(KNm2)

Pres suplimentara z

(m)B

(m)zB

z+hf (m)

p(KNm3) z z med

1 06 181 195 35295 35081 25554 06 42 0142857 0962 06 187 195 36465 35081 35081 12 42 0285714 096

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 30

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

3 06 193 195 37635 29234 32158 18 42 0428571 084 06 199 195 38805 22291 25763 24 42 0571429 0615 06 205 195 39975 16444 19368 3 42 0714286 0456 06 211 195 41145 16444 16444 36 42 0857143 0457 06 217 195 42315 12425 14434 42 42 1 0348 06 223 195 43485 9501 9501 48 42 1142857 0269 06 229 195 44655 9501 9501 54 42 1285714 026

10 06 235 195 45825 7309 9501 6 42 1428571 0211 06 241 195 46995 5847 7309 66 42 1571429 01612 06 247 195 48165 5847 5847 72 42 1714286 01613 06 253 195 49335 4020 5847 78 42 1857143 01114 06 259 195 50505 4020 4020 84 42 2 011

Tasarea absoluta probabila se calculeaza cu relatia

s=103 β sumi=1

n σ zimed hi

Esi

[mm]

β= coeficient de corectie egal cu 08 σzi

med =efortul vertical mediu in stratul elementar i

σzimed =

σ ziiquest +σ zi

inf

2 [KPa]

hi= grosimea stratului elementar i Ei =modulul de deformatie liniara al stratului elementar i [KPa] n=numarul de straturi elementare in limita zonei active

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 31

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Tehnologia de executie

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 32

Nr strat

Grosime strat

z med (Kpa) Ei(Kpa) i Si(mm)

1 06 25554 20000 08 00076662 06 35081 20000 08 00105243 06 32158 20000 08 00096474 06 25763 20000 08 00077295 06 19368 20000 08 0005816 06 16444 20000 08 00049337 06 14434 20000 08 0004338 06 9501 20000 08 0002859 06 9501 20000 08 000285

10 06 9501 20000 08 00028511 06 7309 20000 08 000219312 06 5847 20000 08 000175413 06 5847 20000 08 000175414 06 4020 20000 08 0001206

Σ= 0066098

s=103 08Σ= 528mm

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 33

Page 19: Tema 1 Fundatii Master 2

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

= 222765700008- 845284 [000557 1-(000208+000080) 0]= -2926KNm

M3= ρ4Ψ- ρ3 [u cosφi-(v+Ψx3) sin φi]= = 222765700008- 845284 [000557 1-(000208+00008(-12) 0]= -2926KNmh)Verificarea calculelor Se va face analiza echilibrului static al radierului sub actiunea fortelor NVH si al reactiunilordin sectiunea de capat a pilotilor Ni Hi Mi scriind cele trei ecuatii de echilibru static

-Proiectia pe verticala

N-sumi=1

3

iquestiquest Ni cosφi ndashTi sin φi)=0

4916-(23956 1+163911+8826)=- 013

-Proiectia pe orizontala

H-sumi=1

3

iquestiquest Ni sin φi +Ti cosφi)=0

6723-(22441+22441+2244)=- 009

-Ecuatia de moment fata de centrul talpii radierului

M-sumi=1

3

iquestiquest Ni cosφi ndashTi sin φi) xi -sumi=1

3

M i=0

96125 - (23956112)-(1639110)-[(8826 1(-12)]-( -2926)-(-2926)-(-2926) = 234 Erorile de calcul se regasesc in valori acceptabile deci se pot considera corecte 4Calculul eforturilor sectionale (M Tdeplasari)si variatia acestora cu adancimea pe intreaga fisa a pilotului luand in considerare conlucrarea acestuia cu terenul(Winkler)considerand coeficientul de pat constant pe toata fisa pilotului

Pentru calcul s-a folosit exemplul VI16 dinGeotehnica si fundatii lsquorsquo dringPRaileanu pag313

41Expresiile eforturilor sectionale presiunii si ale deformatiilor pilotului Ecuatia fibrei medii deformate a coloanei este

d4 ydz4 + α4zy(z) =0

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 19

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

in care α =5radic mbc

EI=0575 (conform punctului 3)

Solutia ecuatiei diferentiale este de forma

Y(z)=Y0A1(z)+φ0

α B1(z) +

M 0

α2 EI C1(z)+

Q

α2 EI D1(z)

iar rotirea eforturile sectionale si presiunea orizontala intr-o sectiune oarecare

zi =αzi apilotului se determina cu relatiile

φ(z )

α = Y0A2(z)+

φ0

α B2(z) +

M 0

α2 EI C2(z)+

Q0

α2 EI D2(z)

M (z)α 2 EI

= Y0A3(z)+φ0

α B3(z) +

M 0

α2 EI C3(z)+

Q0

α2 EI D3(z)

Q(z )α2 EI

= Y0A4(z)+φ0

α B4(z) +

M 0

α2 EI C4(z)+

Q0

α2 EI D4(z)

P(z)= mz Y(z) Pentru determinarea diagramelor de presiuni momente si forte taietoare cu relatiile precedente sunt necsari parametrii initiali ai coloanei φ0(rotirea sectiunii de la nivelul terenului) si y0

(deplasarea peorizontala a sectiunii de la nivelul terenului)sub actiunea eforturilor M0 Q0 Vom folosi a doua ipoteza de calcul considerand rigiditatea pilotului mult mai mare decat cea a pamantului astfel icat capatul sau inferior poate fi considerat liber M(z=αh)= 0 T(z=αh)= 0

Y0=M 0

α2 EI [ B4 C3minusB3C4

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

+Q0

α3 EI [ B4 D3minusB3 D4

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

φ0=M 0

α2 EI [ A4 C4minusA4C3

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

+Q0

α3 EI [ A3 D4minusA4 D3

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

2)Calculul parametrilor initiali (Y0φ0)Deplasarile capatului superior alcoloaneisunt date de relatiile

Y0=Q0 δ 10+(M 0+Q0 h0)δ 3

0

φ0=-Q0 δ 30+(M 0+Q0 h0)δ 2

0

unde h0 reprezinta inaltimea libera a pilotului deasupra terenului (h0=0)

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 20

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

δ 10=δQQ-deplasarea (Y0)pe directia solicitarii Q0 pentru Q0=2 si M0=0

δ 20=δMM -deplasarea (φ0)pe directia solicitarii M pentru M0=2 si Q0=0

δ 30=δMQ=δQM -deplasarea (φ0Y0)pe directia solicitarii M0Q0 cand M0Q0 =1 si

Q0 M0=0

Considerand pilotulconform ipotezei 2 deplasarile δ 10δ 3

0 seobtin cu relatiile de mai susin care

se introduc valorile corespunzatoare ale solicitarilor M0 si Q0 Astfel

δ 10δQQ =iquestiquest

α=0575 z=αh= 0575 17 = 9775

Kh =000847

δ 10δQQ=iquestiquest

δ 10δQQ=[ [minus211210524+2593165275 ]+000847[304345368minus62705 (minus32216 )]

[ 24977 62705minus49085 11949 ]+000847 [179562705minus49085 (minus17218 )] ]

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 21

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Coeficientul de pat este o caracteristica de deformabilitate a resoartelor supuse la presiuni in directie orizontaladiagrama care leaga presiunea p si sageata y are o panta care depinde de pozitia resortului si care este durect proportionala cu z

Se calculeaza coeficientul de pat Kh cu relatia

Kh=Kz K = coeficient de proportionalitate in functie de natura pamantului si elementul de fundare z = adancimea de la talpa radierului pana la adancimea pentru care determina coef de pat Coeficientu de proportionalitate se determina pentru stratele depamant aflate pana la adancimea lk lk =35d1+15 lk =35 04+15 =29m Pentru ca pe lungimea lk avem doua straturi se va calcula un coeficient de proportionalitate echivalent cu formula

K=K I l I (2 lkminusl I )+K II iquestiquest

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 22

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

K=4800 25 (2 29minus25 )+5720iquestiquest =48175 KNm4

Calculam α ndash(caracteristica de interactiune element ndashteren)

α = 5radic K bc

Eb I

Eb =modulul de elasticitate albetonului armat din corpul elementului(KNm2)I =momentulde inertie al sectiunii transversale a elementului (m4)bc =latimea de calcul a elementului

bc =15 d+ 05m= 1504 +05= 11m

I= π D4

64 =π 044

64 =0001256 m4

Eb =27000000KNm2

Se calculeaza adancimea redusa si fisa redusa cu relatiile z= αz ī= αl

In functie de raportul 10 K bc

Eb I se va scoate din tabel valoarea lui α

10 K bc

Eb I =

10 48175 1127000000 0001256

= 15626 m-5 =gtα =0109 m-1

ī= 010917 = 1853 mSageata Δ si rotirea θ ale capului elementului la nivelul talpii radierului se determina cu relatiile

Δ =yo +θolo+H lo

3

3 Eb I +

M lo2

2 Eb I =

= 295+025605+2244 053

327000000 0001256 + 2926 052

227000000 0001256

=3075

θ =θo+H lo

2

2 Eb I +

M lo

Eb I =

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 23

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

= 0256+2244 052

227000000 0001256 -

2926 0527000000 0001256 =0256

H si M = forta orizontale si momentul la nivelul talpii radierului lo =lungimea libera aelementului (distanta dintre talpa radierului si suprafata terenului)

yo si θo =sageata si rotirea la nivelul suprafetei terenului

yo si θo se calculeaza cu relatiile

yo =HoδHH + MoδHM = 2241 01175+3204 001=295

θo =HoδMH + MoδMM =2241 001+3204 0001=0256

Ho si Mo valori de calcul ale fortei transversale si a momentului la suprafata terenului Ho=2241 KN Mo= 3204 KNm M =2926 KNm H=2244 KN

ī= 1853 m

=gtAo= 5162

=gtBo= 4128

=gtCo= 39

δHH = 1

α3 Eb I Ao =

1

0109327000000 0001256 5162=0117

δMH = δHM iquest1

α2 Eb I Bo=

1

0109227000000 0001256 4128=001

δMM = 1

α Eb I Co= 1

0109 270000000001256 397=0001

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 24

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 25

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 26

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

5Armarea pilotului si a radierului

Se face conform SR EN 1992 pentru sectiunea pilotului si eforturile care actioneaza pe pilot(compresiune centrica compresiune excentrica)Armarea se face cu carcase de armatura formate din bare longitudinale si armatura transversala dinetrieri sau freta Cu inele de rigidizare si distantieri

Sectiune circulara cu armatura longitudinala uniform distribuita pe contur solicitat la compresiune excentrica

Pentru pilotul S3 cel mai solicitat consideram valoarea efortului de calcul

Nc= 26125KN Mc=2926KNm(valoare la incastrarea in radier)

Ra= 300Nmm2 (PC52) Rc= 08125=10 Nmm2 (C1620)

Ac=π(D2

)2 = 01256m2

1 a=50mm

2 n=N ed

Ac R c =

261250

314 4002

4105

= 0198

3 Da sectiunea se afla intr-o zona plastica potentiala la solicitari seismice4 nb=055 pentru PC525 nltnb 0198lt 055

9 ea =D30

= 40030

=133 Se alege valoarea minima 20 mm

10 Mc=M+Nea =2926106 +2612510320=34485106

11 m=

M c

π D3

4 Rc

= 34485106

π 4003

410

= 00686 aD

= 50

400 = 0125

12Din tabelul 10Bpentru aD

= 0100 pentru n=0198 si m=00680 =gtα =001

13Aa total= α π D2

4

Rc

Ra = 001 π 4002

4

10300

= 4188mm2

Se va alege armarea din procentul minim Pmin =05

Aa=0005π 4002

4 = 628 mm2 Alegem 6 bare φ 16

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 27

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Aa ef = 1206 mm2

6 Calculul tasarilor

Metoda fundatiei echivalente care asimileaza grupul de piloti cu o fundatie care urmaresteconturul exterior al pilotilor si este situata la adacircncimea de rezemare a pilotilor icircn stratul bun de fundare(baza acestora) Pentru piloti verticali dimensiunile fundatiei echivalente se pot stabili astfel

L= L + 2 ro B= B + 2 ro

unde LB = dimensiunile fundatiei echivalente L B =dimensiunile conturului exterior al grupului de piloti r0 = raza de influenta a pilotului Calculul tasarii se face prin metoda icircnsumarii pe straturi elementare Presiunea medie pe talpa fundatiei echivalente este data de relatia

Pnet = Pef - Pgz Pef= V

L B Pgz = γd1h

unde V- este icircncarcarea totala verticala la talpa fundatiei echivalente calculata conform SR EN 1990 siSR EN 1991

L= 28 m B=28 m ro= 063 m

Lrsquo= 28 +2063= 412m Brsquo= 28 +2063= 412m

V= N+ Grd + Gpd +sumi=1

4

GPam stri

Grd greutatea radierului Gpdgreutatea pilotilor

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 28

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

GPamd strigreutatea pamantului aferenta fundatiei echivalente din stratul i Greutatea care actioneaza asupra fundatiei N= Fz=13217 KN Calculul greutatii radierului Grd=35350525= 153125KN Calculul greutatii unui pilot Gpd=01256 17 25= 5338 KN Calculul greutatii pamantului pana la adancimea de rezemare a bazei pilotului

sumi=1

4

GPam stri =GPamd str1+ GPamd str1+ GPamd str1+ GPamd str1

GPamd str1= VPamstr1 120574 Pamstr1

VPamstr1= Vstr1- Vrad- VPilotistr1

Vstr1=412 412 3=5092m3

Vrad=353505=6125 m3

VPilotistr1= Apilot(hstr 1 ndashhrad)npiloti= =01256(3 -05) 9=2826m3

VPamstr1= 5092- 6125 - 2826=41969m3

GPamd str1= 41969 18=755442KN

GPamd str2= VPamstr2 120574 Pamstr2

VPamstr2= Vstr2- VPilotistr2

Vstr2=412 412 5=84872m3

VPilotistr2= Apilothstr 2 npiloti= =0125659=5652m3

VPamstr2= 84872- 5652=7922m3

GPamd str2= 7922 155=122791KN

GPamd str3= VPamstr3 120574 Pamstr3

VPamstr3= Vstr3- VPilotistr3

Vstr3=412 412 15=2646m3

VPilotistr3= Apilothstr 3 npiloti= =01256159=16956m3

VPamstr2= 2646- 16956=247644m3

GPamd str3= 247644 187=46309KN

GPamd str4= VPamstr4 120574 Pamstr4

VPamstr4= Vstr4- VPilotistr4

Vstr4=412 412 8=13579m3

VPilotistr4= Apilothstr 4 npiloti= =0125689=90432m3

VPamstr4= 13579- 90432=12675m3

GPamd str4= 12675 195=247156KN

sumi=1

4

GPam stri =755442+ 122791+ 46309+ 247156 = 4918 KN

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 29

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Calculul incarcarii verticale totale

V= N+ Grd + Gpd +sumi=1

4

GPam stri = 13217+153125+ 5338 +4918=64462KN

Presiunea medie pe talpa fundatiei echivalente este data de relatia

Pef= V

L B =

644621764

= 36543 KNm2

γd1= media ponderată a greutăţilor volumice ale straturilor străbătute de pilot γd1= (183+1555+18715+1958)175=1803 KNm3

Pgz = 1803175=315525 Pnet = Pef - Pgz = 36543- 315525=499KNm2

Limitarea zonei de influenta a fundatiei pe piloti se face pacircna la adacircncimea la care este satisfacuta relatia σzi le 01 σgzi

unde σzi =efortul unitar mediu pe stratul elementar i dat de fundatia echivalenta σgzi =valoarea presiunii geologice de la cota terenului natural la adacircncimea la care secalculeaza valoarea zi Efortul unitar la adacircncimea z fata de talpa fundatiei echivalente se calculeaza cu relatia

σz= αoPn

αo=f(zBLB) din tabelul alaturat

Nr strat

Grosimea hi (m)

Sarcina geologicagz

(KNm2)

Pres suplimentara z

(m)B

(m)zB

z+hf (m)

p(KNm3) z z med

1 06 181 195 35295 35081 25554 06 42 0142857 0962 06 187 195 36465 35081 35081 12 42 0285714 096

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 30

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

3 06 193 195 37635 29234 32158 18 42 0428571 084 06 199 195 38805 22291 25763 24 42 0571429 0615 06 205 195 39975 16444 19368 3 42 0714286 0456 06 211 195 41145 16444 16444 36 42 0857143 0457 06 217 195 42315 12425 14434 42 42 1 0348 06 223 195 43485 9501 9501 48 42 1142857 0269 06 229 195 44655 9501 9501 54 42 1285714 026

10 06 235 195 45825 7309 9501 6 42 1428571 0211 06 241 195 46995 5847 7309 66 42 1571429 01612 06 247 195 48165 5847 5847 72 42 1714286 01613 06 253 195 49335 4020 5847 78 42 1857143 01114 06 259 195 50505 4020 4020 84 42 2 011

Tasarea absoluta probabila se calculeaza cu relatia

s=103 β sumi=1

n σ zimed hi

Esi

[mm]

β= coeficient de corectie egal cu 08 σzi

med =efortul vertical mediu in stratul elementar i

σzimed =

σ ziiquest +σ zi

inf

2 [KPa]

hi= grosimea stratului elementar i Ei =modulul de deformatie liniara al stratului elementar i [KPa] n=numarul de straturi elementare in limita zonei active

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 31

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Tehnologia de executie

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 32

Nr strat

Grosime strat

z med (Kpa) Ei(Kpa) i Si(mm)

1 06 25554 20000 08 00076662 06 35081 20000 08 00105243 06 32158 20000 08 00096474 06 25763 20000 08 00077295 06 19368 20000 08 0005816 06 16444 20000 08 00049337 06 14434 20000 08 0004338 06 9501 20000 08 0002859 06 9501 20000 08 000285

10 06 9501 20000 08 00028511 06 7309 20000 08 000219312 06 5847 20000 08 000175413 06 5847 20000 08 000175414 06 4020 20000 08 0001206

Σ= 0066098

s=103 08Σ= 528mm

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 33

Page 20: Tema 1 Fundatii Master 2

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

in care α =5radic mbc

EI=0575 (conform punctului 3)

Solutia ecuatiei diferentiale este de forma

Y(z)=Y0A1(z)+φ0

α B1(z) +

M 0

α2 EI C1(z)+

Q

α2 EI D1(z)

iar rotirea eforturile sectionale si presiunea orizontala intr-o sectiune oarecare

zi =αzi apilotului se determina cu relatiile

φ(z )

α = Y0A2(z)+

φ0

α B2(z) +

M 0

α2 EI C2(z)+

Q0

α2 EI D2(z)

M (z)α 2 EI

= Y0A3(z)+φ0

α B3(z) +

M 0

α2 EI C3(z)+

Q0

α2 EI D3(z)

Q(z )α2 EI

= Y0A4(z)+φ0

α B4(z) +

M 0

α2 EI C4(z)+

Q0

α2 EI D4(z)

P(z)= mz Y(z) Pentru determinarea diagramelor de presiuni momente si forte taietoare cu relatiile precedente sunt necsari parametrii initiali ai coloanei φ0(rotirea sectiunii de la nivelul terenului) si y0

(deplasarea peorizontala a sectiunii de la nivelul terenului)sub actiunea eforturilor M0 Q0 Vom folosi a doua ipoteza de calcul considerand rigiditatea pilotului mult mai mare decat cea a pamantului astfel icat capatul sau inferior poate fi considerat liber M(z=αh)= 0 T(z=αh)= 0

Y0=M 0

α2 EI [ B4 C3minusB3C4

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

+Q0

α3 EI [ B4 D3minusB3 D4

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

φ0=M 0

α2 EI [ A4 C4minusA4C3

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

+Q0

α3 EI [ A3 D4minusA4 D3

A4 B3minusA3 B4]z i=αh

2)Calculul parametrilor initiali (Y0φ0)Deplasarile capatului superior alcoloaneisunt date de relatiile

Y0=Q0 δ 10+(M 0+Q0 h0)δ 3

0

φ0=-Q0 δ 30+(M 0+Q0 h0)δ 2

0

unde h0 reprezinta inaltimea libera a pilotului deasupra terenului (h0=0)

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 20

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

δ 10=δQQ-deplasarea (Y0)pe directia solicitarii Q0 pentru Q0=2 si M0=0

δ 20=δMM -deplasarea (φ0)pe directia solicitarii M pentru M0=2 si Q0=0

δ 30=δMQ=δQM -deplasarea (φ0Y0)pe directia solicitarii M0Q0 cand M0Q0 =1 si

Q0 M0=0

Considerand pilotulconform ipotezei 2 deplasarile δ 10δ 3

0 seobtin cu relatiile de mai susin care

se introduc valorile corespunzatoare ale solicitarilor M0 si Q0 Astfel

δ 10δQQ =iquestiquest

α=0575 z=αh= 0575 17 = 9775

Kh =000847

δ 10δQQ=iquestiquest

δ 10δQQ=[ [minus211210524+2593165275 ]+000847[304345368minus62705 (minus32216 )]

[ 24977 62705minus49085 11949 ]+000847 [179562705minus49085 (minus17218 )] ]

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 21

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Coeficientul de pat este o caracteristica de deformabilitate a resoartelor supuse la presiuni in directie orizontaladiagrama care leaga presiunea p si sageata y are o panta care depinde de pozitia resortului si care este durect proportionala cu z

Se calculeaza coeficientul de pat Kh cu relatia

Kh=Kz K = coeficient de proportionalitate in functie de natura pamantului si elementul de fundare z = adancimea de la talpa radierului pana la adancimea pentru care determina coef de pat Coeficientu de proportionalitate se determina pentru stratele depamant aflate pana la adancimea lk lk =35d1+15 lk =35 04+15 =29m Pentru ca pe lungimea lk avem doua straturi se va calcula un coeficient de proportionalitate echivalent cu formula

K=K I l I (2 lkminusl I )+K II iquestiquest

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 22

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

K=4800 25 (2 29minus25 )+5720iquestiquest =48175 KNm4

Calculam α ndash(caracteristica de interactiune element ndashteren)

α = 5radic K bc

Eb I

Eb =modulul de elasticitate albetonului armat din corpul elementului(KNm2)I =momentulde inertie al sectiunii transversale a elementului (m4)bc =latimea de calcul a elementului

bc =15 d+ 05m= 1504 +05= 11m

I= π D4

64 =π 044

64 =0001256 m4

Eb =27000000KNm2

Se calculeaza adancimea redusa si fisa redusa cu relatiile z= αz ī= αl

In functie de raportul 10 K bc

Eb I se va scoate din tabel valoarea lui α

10 K bc

Eb I =

10 48175 1127000000 0001256

= 15626 m-5 =gtα =0109 m-1

ī= 010917 = 1853 mSageata Δ si rotirea θ ale capului elementului la nivelul talpii radierului se determina cu relatiile

Δ =yo +θolo+H lo

3

3 Eb I +

M lo2

2 Eb I =

= 295+025605+2244 053

327000000 0001256 + 2926 052

227000000 0001256

=3075

θ =θo+H lo

2

2 Eb I +

M lo

Eb I =

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 23

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

= 0256+2244 052

227000000 0001256 -

2926 0527000000 0001256 =0256

H si M = forta orizontale si momentul la nivelul talpii radierului lo =lungimea libera aelementului (distanta dintre talpa radierului si suprafata terenului)

yo si θo =sageata si rotirea la nivelul suprafetei terenului

yo si θo se calculeaza cu relatiile

yo =HoδHH + MoδHM = 2241 01175+3204 001=295

θo =HoδMH + MoδMM =2241 001+3204 0001=0256

Ho si Mo valori de calcul ale fortei transversale si a momentului la suprafata terenului Ho=2241 KN Mo= 3204 KNm M =2926 KNm H=2244 KN

ī= 1853 m

=gtAo= 5162

=gtBo= 4128

=gtCo= 39

δHH = 1

α3 Eb I Ao =

1

0109327000000 0001256 5162=0117

δMH = δHM iquest1

α2 Eb I Bo=

1

0109227000000 0001256 4128=001

δMM = 1

α Eb I Co= 1

0109 270000000001256 397=0001

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 24

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 25

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 26

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

5Armarea pilotului si a radierului

Se face conform SR EN 1992 pentru sectiunea pilotului si eforturile care actioneaza pe pilot(compresiune centrica compresiune excentrica)Armarea se face cu carcase de armatura formate din bare longitudinale si armatura transversala dinetrieri sau freta Cu inele de rigidizare si distantieri

Sectiune circulara cu armatura longitudinala uniform distribuita pe contur solicitat la compresiune excentrica

Pentru pilotul S3 cel mai solicitat consideram valoarea efortului de calcul

Nc= 26125KN Mc=2926KNm(valoare la incastrarea in radier)

Ra= 300Nmm2 (PC52) Rc= 08125=10 Nmm2 (C1620)

Ac=π(D2

)2 = 01256m2

1 a=50mm

2 n=N ed

Ac R c =

261250

314 4002

4105

= 0198

3 Da sectiunea se afla intr-o zona plastica potentiala la solicitari seismice4 nb=055 pentru PC525 nltnb 0198lt 055

9 ea =D30

= 40030

=133 Se alege valoarea minima 20 mm

10 Mc=M+Nea =2926106 +2612510320=34485106

11 m=

M c

π D3

4 Rc

= 34485106

π 4003

410

= 00686 aD

= 50

400 = 0125

12Din tabelul 10Bpentru aD

= 0100 pentru n=0198 si m=00680 =gtα =001

13Aa total= α π D2

4

Rc

Ra = 001 π 4002

4

10300

= 4188mm2

Se va alege armarea din procentul minim Pmin =05

Aa=0005π 4002

4 = 628 mm2 Alegem 6 bare φ 16

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 27

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Aa ef = 1206 mm2

6 Calculul tasarilor

Metoda fundatiei echivalente care asimileaza grupul de piloti cu o fundatie care urmaresteconturul exterior al pilotilor si este situata la adacircncimea de rezemare a pilotilor icircn stratul bun de fundare(baza acestora) Pentru piloti verticali dimensiunile fundatiei echivalente se pot stabili astfel

L= L + 2 ro B= B + 2 ro

unde LB = dimensiunile fundatiei echivalente L B =dimensiunile conturului exterior al grupului de piloti r0 = raza de influenta a pilotului Calculul tasarii se face prin metoda icircnsumarii pe straturi elementare Presiunea medie pe talpa fundatiei echivalente este data de relatia

Pnet = Pef - Pgz Pef= V

L B Pgz = γd1h

unde V- este icircncarcarea totala verticala la talpa fundatiei echivalente calculata conform SR EN 1990 siSR EN 1991

L= 28 m B=28 m ro= 063 m

Lrsquo= 28 +2063= 412m Brsquo= 28 +2063= 412m

V= N+ Grd + Gpd +sumi=1

4

GPam stri

Grd greutatea radierului Gpdgreutatea pilotilor

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 28

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

GPamd strigreutatea pamantului aferenta fundatiei echivalente din stratul i Greutatea care actioneaza asupra fundatiei N= Fz=13217 KN Calculul greutatii radierului Grd=35350525= 153125KN Calculul greutatii unui pilot Gpd=01256 17 25= 5338 KN Calculul greutatii pamantului pana la adancimea de rezemare a bazei pilotului

sumi=1

4

GPam stri =GPamd str1+ GPamd str1+ GPamd str1+ GPamd str1

GPamd str1= VPamstr1 120574 Pamstr1

VPamstr1= Vstr1- Vrad- VPilotistr1

Vstr1=412 412 3=5092m3

Vrad=353505=6125 m3

VPilotistr1= Apilot(hstr 1 ndashhrad)npiloti= =01256(3 -05) 9=2826m3

VPamstr1= 5092- 6125 - 2826=41969m3

GPamd str1= 41969 18=755442KN

GPamd str2= VPamstr2 120574 Pamstr2

VPamstr2= Vstr2- VPilotistr2

Vstr2=412 412 5=84872m3

VPilotistr2= Apilothstr 2 npiloti= =0125659=5652m3

VPamstr2= 84872- 5652=7922m3

GPamd str2= 7922 155=122791KN

GPamd str3= VPamstr3 120574 Pamstr3

VPamstr3= Vstr3- VPilotistr3

Vstr3=412 412 15=2646m3

VPilotistr3= Apilothstr 3 npiloti= =01256159=16956m3

VPamstr2= 2646- 16956=247644m3

GPamd str3= 247644 187=46309KN

GPamd str4= VPamstr4 120574 Pamstr4

VPamstr4= Vstr4- VPilotistr4

Vstr4=412 412 8=13579m3

VPilotistr4= Apilothstr 4 npiloti= =0125689=90432m3

VPamstr4= 13579- 90432=12675m3

GPamd str4= 12675 195=247156KN

sumi=1

4

GPam stri =755442+ 122791+ 46309+ 247156 = 4918 KN

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 29

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Calculul incarcarii verticale totale

V= N+ Grd + Gpd +sumi=1

4

GPam stri = 13217+153125+ 5338 +4918=64462KN

Presiunea medie pe talpa fundatiei echivalente este data de relatia

Pef= V

L B =

644621764

= 36543 KNm2

γd1= media ponderată a greutăţilor volumice ale straturilor străbătute de pilot γd1= (183+1555+18715+1958)175=1803 KNm3

Pgz = 1803175=315525 Pnet = Pef - Pgz = 36543- 315525=499KNm2

Limitarea zonei de influenta a fundatiei pe piloti se face pacircna la adacircncimea la care este satisfacuta relatia σzi le 01 σgzi

unde σzi =efortul unitar mediu pe stratul elementar i dat de fundatia echivalenta σgzi =valoarea presiunii geologice de la cota terenului natural la adacircncimea la care secalculeaza valoarea zi Efortul unitar la adacircncimea z fata de talpa fundatiei echivalente se calculeaza cu relatia

σz= αoPn

αo=f(zBLB) din tabelul alaturat

Nr strat

Grosimea hi (m)

Sarcina geologicagz

(KNm2)

Pres suplimentara z

(m)B

(m)zB

z+hf (m)

p(KNm3) z z med

1 06 181 195 35295 35081 25554 06 42 0142857 0962 06 187 195 36465 35081 35081 12 42 0285714 096

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 30

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

3 06 193 195 37635 29234 32158 18 42 0428571 084 06 199 195 38805 22291 25763 24 42 0571429 0615 06 205 195 39975 16444 19368 3 42 0714286 0456 06 211 195 41145 16444 16444 36 42 0857143 0457 06 217 195 42315 12425 14434 42 42 1 0348 06 223 195 43485 9501 9501 48 42 1142857 0269 06 229 195 44655 9501 9501 54 42 1285714 026

10 06 235 195 45825 7309 9501 6 42 1428571 0211 06 241 195 46995 5847 7309 66 42 1571429 01612 06 247 195 48165 5847 5847 72 42 1714286 01613 06 253 195 49335 4020 5847 78 42 1857143 01114 06 259 195 50505 4020 4020 84 42 2 011

Tasarea absoluta probabila se calculeaza cu relatia

s=103 β sumi=1

n σ zimed hi

Esi

[mm]

β= coeficient de corectie egal cu 08 σzi

med =efortul vertical mediu in stratul elementar i

σzimed =

σ ziiquest +σ zi

inf

2 [KPa]

hi= grosimea stratului elementar i Ei =modulul de deformatie liniara al stratului elementar i [KPa] n=numarul de straturi elementare in limita zonei active

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 31

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Tehnologia de executie

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 32

Nr strat

Grosime strat

z med (Kpa) Ei(Kpa) i Si(mm)

1 06 25554 20000 08 00076662 06 35081 20000 08 00105243 06 32158 20000 08 00096474 06 25763 20000 08 00077295 06 19368 20000 08 0005816 06 16444 20000 08 00049337 06 14434 20000 08 0004338 06 9501 20000 08 0002859 06 9501 20000 08 000285

10 06 9501 20000 08 00028511 06 7309 20000 08 000219312 06 5847 20000 08 000175413 06 5847 20000 08 000175414 06 4020 20000 08 0001206

Σ= 0066098

s=103 08Σ= 528mm

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 33

Page 21: Tema 1 Fundatii Master 2

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

δ 10=δQQ-deplasarea (Y0)pe directia solicitarii Q0 pentru Q0=2 si M0=0

δ 20=δMM -deplasarea (φ0)pe directia solicitarii M pentru M0=2 si Q0=0

δ 30=δMQ=δQM -deplasarea (φ0Y0)pe directia solicitarii M0Q0 cand M0Q0 =1 si

Q0 M0=0

Considerand pilotulconform ipotezei 2 deplasarile δ 10δ 3

0 seobtin cu relatiile de mai susin care

se introduc valorile corespunzatoare ale solicitarilor M0 si Q0 Astfel

δ 10δQQ =iquestiquest

α=0575 z=αh= 0575 17 = 9775

Kh =000847

δ 10δQQ=iquestiquest

δ 10δQQ=[ [minus211210524+2593165275 ]+000847[304345368minus62705 (minus32216 )]

[ 24977 62705minus49085 11949 ]+000847 [179562705minus49085 (minus17218 )] ]

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 21

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Coeficientul de pat este o caracteristica de deformabilitate a resoartelor supuse la presiuni in directie orizontaladiagrama care leaga presiunea p si sageata y are o panta care depinde de pozitia resortului si care este durect proportionala cu z

Se calculeaza coeficientul de pat Kh cu relatia

Kh=Kz K = coeficient de proportionalitate in functie de natura pamantului si elementul de fundare z = adancimea de la talpa radierului pana la adancimea pentru care determina coef de pat Coeficientu de proportionalitate se determina pentru stratele depamant aflate pana la adancimea lk lk =35d1+15 lk =35 04+15 =29m Pentru ca pe lungimea lk avem doua straturi se va calcula un coeficient de proportionalitate echivalent cu formula

K=K I l I (2 lkminusl I )+K II iquestiquest

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 22

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

K=4800 25 (2 29minus25 )+5720iquestiquest =48175 KNm4

Calculam α ndash(caracteristica de interactiune element ndashteren)

α = 5radic K bc

Eb I

Eb =modulul de elasticitate albetonului armat din corpul elementului(KNm2)I =momentulde inertie al sectiunii transversale a elementului (m4)bc =latimea de calcul a elementului

bc =15 d+ 05m= 1504 +05= 11m

I= π D4

64 =π 044

64 =0001256 m4

Eb =27000000KNm2

Se calculeaza adancimea redusa si fisa redusa cu relatiile z= αz ī= αl

In functie de raportul 10 K bc

Eb I se va scoate din tabel valoarea lui α

10 K bc

Eb I =

10 48175 1127000000 0001256

= 15626 m-5 =gtα =0109 m-1

ī= 010917 = 1853 mSageata Δ si rotirea θ ale capului elementului la nivelul talpii radierului se determina cu relatiile

Δ =yo +θolo+H lo

3

3 Eb I +

M lo2

2 Eb I =

= 295+025605+2244 053

327000000 0001256 + 2926 052

227000000 0001256

=3075

θ =θo+H lo

2

2 Eb I +

M lo

Eb I =

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 23

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

= 0256+2244 052

227000000 0001256 -

2926 0527000000 0001256 =0256

H si M = forta orizontale si momentul la nivelul talpii radierului lo =lungimea libera aelementului (distanta dintre talpa radierului si suprafata terenului)

yo si θo =sageata si rotirea la nivelul suprafetei terenului

yo si θo se calculeaza cu relatiile

yo =HoδHH + MoδHM = 2241 01175+3204 001=295

θo =HoδMH + MoδMM =2241 001+3204 0001=0256

Ho si Mo valori de calcul ale fortei transversale si a momentului la suprafata terenului Ho=2241 KN Mo= 3204 KNm M =2926 KNm H=2244 KN

ī= 1853 m

=gtAo= 5162

=gtBo= 4128

=gtCo= 39

δHH = 1

α3 Eb I Ao =

1

0109327000000 0001256 5162=0117

δMH = δHM iquest1

α2 Eb I Bo=

1

0109227000000 0001256 4128=001

δMM = 1

α Eb I Co= 1

0109 270000000001256 397=0001

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 24

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 25

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 26

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

5Armarea pilotului si a radierului

Se face conform SR EN 1992 pentru sectiunea pilotului si eforturile care actioneaza pe pilot(compresiune centrica compresiune excentrica)Armarea se face cu carcase de armatura formate din bare longitudinale si armatura transversala dinetrieri sau freta Cu inele de rigidizare si distantieri

Sectiune circulara cu armatura longitudinala uniform distribuita pe contur solicitat la compresiune excentrica

Pentru pilotul S3 cel mai solicitat consideram valoarea efortului de calcul

Nc= 26125KN Mc=2926KNm(valoare la incastrarea in radier)

Ra= 300Nmm2 (PC52) Rc= 08125=10 Nmm2 (C1620)

Ac=π(D2

)2 = 01256m2

1 a=50mm

2 n=N ed

Ac R c =

261250

314 4002

4105

= 0198

3 Da sectiunea se afla intr-o zona plastica potentiala la solicitari seismice4 nb=055 pentru PC525 nltnb 0198lt 055

9 ea =D30

= 40030

=133 Se alege valoarea minima 20 mm

10 Mc=M+Nea =2926106 +2612510320=34485106

11 m=

M c

π D3

4 Rc

= 34485106

π 4003

410

= 00686 aD

= 50

400 = 0125

12Din tabelul 10Bpentru aD

= 0100 pentru n=0198 si m=00680 =gtα =001

13Aa total= α π D2

4

Rc

Ra = 001 π 4002

4

10300

= 4188mm2

Se va alege armarea din procentul minim Pmin =05

Aa=0005π 4002

4 = 628 mm2 Alegem 6 bare φ 16

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 27

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Aa ef = 1206 mm2

6 Calculul tasarilor

Metoda fundatiei echivalente care asimileaza grupul de piloti cu o fundatie care urmaresteconturul exterior al pilotilor si este situata la adacircncimea de rezemare a pilotilor icircn stratul bun de fundare(baza acestora) Pentru piloti verticali dimensiunile fundatiei echivalente se pot stabili astfel

L= L + 2 ro B= B + 2 ro

unde LB = dimensiunile fundatiei echivalente L B =dimensiunile conturului exterior al grupului de piloti r0 = raza de influenta a pilotului Calculul tasarii se face prin metoda icircnsumarii pe straturi elementare Presiunea medie pe talpa fundatiei echivalente este data de relatia

Pnet = Pef - Pgz Pef= V

L B Pgz = γd1h

unde V- este icircncarcarea totala verticala la talpa fundatiei echivalente calculata conform SR EN 1990 siSR EN 1991

L= 28 m B=28 m ro= 063 m

Lrsquo= 28 +2063= 412m Brsquo= 28 +2063= 412m

V= N+ Grd + Gpd +sumi=1

4

GPam stri

Grd greutatea radierului Gpdgreutatea pilotilor

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 28

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

GPamd strigreutatea pamantului aferenta fundatiei echivalente din stratul i Greutatea care actioneaza asupra fundatiei N= Fz=13217 KN Calculul greutatii radierului Grd=35350525= 153125KN Calculul greutatii unui pilot Gpd=01256 17 25= 5338 KN Calculul greutatii pamantului pana la adancimea de rezemare a bazei pilotului

sumi=1

4

GPam stri =GPamd str1+ GPamd str1+ GPamd str1+ GPamd str1

GPamd str1= VPamstr1 120574 Pamstr1

VPamstr1= Vstr1- Vrad- VPilotistr1

Vstr1=412 412 3=5092m3

Vrad=353505=6125 m3

VPilotistr1= Apilot(hstr 1 ndashhrad)npiloti= =01256(3 -05) 9=2826m3

VPamstr1= 5092- 6125 - 2826=41969m3

GPamd str1= 41969 18=755442KN

GPamd str2= VPamstr2 120574 Pamstr2

VPamstr2= Vstr2- VPilotistr2

Vstr2=412 412 5=84872m3

VPilotistr2= Apilothstr 2 npiloti= =0125659=5652m3

VPamstr2= 84872- 5652=7922m3

GPamd str2= 7922 155=122791KN

GPamd str3= VPamstr3 120574 Pamstr3

VPamstr3= Vstr3- VPilotistr3

Vstr3=412 412 15=2646m3

VPilotistr3= Apilothstr 3 npiloti= =01256159=16956m3

VPamstr2= 2646- 16956=247644m3

GPamd str3= 247644 187=46309KN

GPamd str4= VPamstr4 120574 Pamstr4

VPamstr4= Vstr4- VPilotistr4

Vstr4=412 412 8=13579m3

VPilotistr4= Apilothstr 4 npiloti= =0125689=90432m3

VPamstr4= 13579- 90432=12675m3

GPamd str4= 12675 195=247156KN

sumi=1

4

GPam stri =755442+ 122791+ 46309+ 247156 = 4918 KN

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 29

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Calculul incarcarii verticale totale

V= N+ Grd + Gpd +sumi=1

4

GPam stri = 13217+153125+ 5338 +4918=64462KN

Presiunea medie pe talpa fundatiei echivalente este data de relatia

Pef= V

L B =

644621764

= 36543 KNm2

γd1= media ponderată a greutăţilor volumice ale straturilor străbătute de pilot γd1= (183+1555+18715+1958)175=1803 KNm3

Pgz = 1803175=315525 Pnet = Pef - Pgz = 36543- 315525=499KNm2

Limitarea zonei de influenta a fundatiei pe piloti se face pacircna la adacircncimea la care este satisfacuta relatia σzi le 01 σgzi

unde σzi =efortul unitar mediu pe stratul elementar i dat de fundatia echivalenta σgzi =valoarea presiunii geologice de la cota terenului natural la adacircncimea la care secalculeaza valoarea zi Efortul unitar la adacircncimea z fata de talpa fundatiei echivalente se calculeaza cu relatia

σz= αoPn

αo=f(zBLB) din tabelul alaturat

Nr strat

Grosimea hi (m)

Sarcina geologicagz

(KNm2)

Pres suplimentara z

(m)B

(m)zB

z+hf (m)

p(KNm3) z z med

1 06 181 195 35295 35081 25554 06 42 0142857 0962 06 187 195 36465 35081 35081 12 42 0285714 096

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 30

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

3 06 193 195 37635 29234 32158 18 42 0428571 084 06 199 195 38805 22291 25763 24 42 0571429 0615 06 205 195 39975 16444 19368 3 42 0714286 0456 06 211 195 41145 16444 16444 36 42 0857143 0457 06 217 195 42315 12425 14434 42 42 1 0348 06 223 195 43485 9501 9501 48 42 1142857 0269 06 229 195 44655 9501 9501 54 42 1285714 026

10 06 235 195 45825 7309 9501 6 42 1428571 0211 06 241 195 46995 5847 7309 66 42 1571429 01612 06 247 195 48165 5847 5847 72 42 1714286 01613 06 253 195 49335 4020 5847 78 42 1857143 01114 06 259 195 50505 4020 4020 84 42 2 011

Tasarea absoluta probabila se calculeaza cu relatia

s=103 β sumi=1

n σ zimed hi

Esi

[mm]

β= coeficient de corectie egal cu 08 σzi

med =efortul vertical mediu in stratul elementar i

σzimed =

σ ziiquest +σ zi

inf

2 [KPa]

hi= grosimea stratului elementar i Ei =modulul de deformatie liniara al stratului elementar i [KPa] n=numarul de straturi elementare in limita zonei active

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 31

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Tehnologia de executie

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 32

Nr strat

Grosime strat

z med (Kpa) Ei(Kpa) i Si(mm)

1 06 25554 20000 08 00076662 06 35081 20000 08 00105243 06 32158 20000 08 00096474 06 25763 20000 08 00077295 06 19368 20000 08 0005816 06 16444 20000 08 00049337 06 14434 20000 08 0004338 06 9501 20000 08 0002859 06 9501 20000 08 000285

10 06 9501 20000 08 00028511 06 7309 20000 08 000219312 06 5847 20000 08 000175413 06 5847 20000 08 000175414 06 4020 20000 08 0001206

Σ= 0066098

s=103 08Σ= 528mm

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 33

Page 22: Tema 1 Fundatii Master 2

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Coeficientul de pat este o caracteristica de deformabilitate a resoartelor supuse la presiuni in directie orizontaladiagrama care leaga presiunea p si sageata y are o panta care depinde de pozitia resortului si care este durect proportionala cu z

Se calculeaza coeficientul de pat Kh cu relatia

Kh=Kz K = coeficient de proportionalitate in functie de natura pamantului si elementul de fundare z = adancimea de la talpa radierului pana la adancimea pentru care determina coef de pat Coeficientu de proportionalitate se determina pentru stratele depamant aflate pana la adancimea lk lk =35d1+15 lk =35 04+15 =29m Pentru ca pe lungimea lk avem doua straturi se va calcula un coeficient de proportionalitate echivalent cu formula

K=K I l I (2 lkminusl I )+K II iquestiquest

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 22

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

K=4800 25 (2 29minus25 )+5720iquestiquest =48175 KNm4

Calculam α ndash(caracteristica de interactiune element ndashteren)

α = 5radic K bc

Eb I

Eb =modulul de elasticitate albetonului armat din corpul elementului(KNm2)I =momentulde inertie al sectiunii transversale a elementului (m4)bc =latimea de calcul a elementului

bc =15 d+ 05m= 1504 +05= 11m

I= π D4

64 =π 044

64 =0001256 m4

Eb =27000000KNm2

Se calculeaza adancimea redusa si fisa redusa cu relatiile z= αz ī= αl

In functie de raportul 10 K bc

Eb I se va scoate din tabel valoarea lui α

10 K bc

Eb I =

10 48175 1127000000 0001256

= 15626 m-5 =gtα =0109 m-1

ī= 010917 = 1853 mSageata Δ si rotirea θ ale capului elementului la nivelul talpii radierului se determina cu relatiile

Δ =yo +θolo+H lo

3

3 Eb I +

M lo2

2 Eb I =

= 295+025605+2244 053

327000000 0001256 + 2926 052

227000000 0001256

=3075

θ =θo+H lo

2

2 Eb I +

M lo

Eb I =

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 23

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

= 0256+2244 052

227000000 0001256 -

2926 0527000000 0001256 =0256

H si M = forta orizontale si momentul la nivelul talpii radierului lo =lungimea libera aelementului (distanta dintre talpa radierului si suprafata terenului)

yo si θo =sageata si rotirea la nivelul suprafetei terenului

yo si θo se calculeaza cu relatiile

yo =HoδHH + MoδHM = 2241 01175+3204 001=295

θo =HoδMH + MoδMM =2241 001+3204 0001=0256

Ho si Mo valori de calcul ale fortei transversale si a momentului la suprafata terenului Ho=2241 KN Mo= 3204 KNm M =2926 KNm H=2244 KN

ī= 1853 m

=gtAo= 5162

=gtBo= 4128

=gtCo= 39

δHH = 1

α3 Eb I Ao =

1

0109327000000 0001256 5162=0117

δMH = δHM iquest1

α2 Eb I Bo=

1

0109227000000 0001256 4128=001

δMM = 1

α Eb I Co= 1

0109 270000000001256 397=0001

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 24

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 25

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 26

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

5Armarea pilotului si a radierului

Se face conform SR EN 1992 pentru sectiunea pilotului si eforturile care actioneaza pe pilot(compresiune centrica compresiune excentrica)Armarea se face cu carcase de armatura formate din bare longitudinale si armatura transversala dinetrieri sau freta Cu inele de rigidizare si distantieri

Sectiune circulara cu armatura longitudinala uniform distribuita pe contur solicitat la compresiune excentrica

Pentru pilotul S3 cel mai solicitat consideram valoarea efortului de calcul

Nc= 26125KN Mc=2926KNm(valoare la incastrarea in radier)

Ra= 300Nmm2 (PC52) Rc= 08125=10 Nmm2 (C1620)

Ac=π(D2

)2 = 01256m2

1 a=50mm

2 n=N ed

Ac R c =

261250

314 4002

4105

= 0198

3 Da sectiunea se afla intr-o zona plastica potentiala la solicitari seismice4 nb=055 pentru PC525 nltnb 0198lt 055

9 ea =D30

= 40030

=133 Se alege valoarea minima 20 mm

10 Mc=M+Nea =2926106 +2612510320=34485106

11 m=

M c

π D3

4 Rc

= 34485106

π 4003

410

= 00686 aD

= 50

400 = 0125

12Din tabelul 10Bpentru aD

= 0100 pentru n=0198 si m=00680 =gtα =001

13Aa total= α π D2

4

Rc

Ra = 001 π 4002

4

10300

= 4188mm2

Se va alege armarea din procentul minim Pmin =05

Aa=0005π 4002

4 = 628 mm2 Alegem 6 bare φ 16

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 27

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Aa ef = 1206 mm2

6 Calculul tasarilor

Metoda fundatiei echivalente care asimileaza grupul de piloti cu o fundatie care urmaresteconturul exterior al pilotilor si este situata la adacircncimea de rezemare a pilotilor icircn stratul bun de fundare(baza acestora) Pentru piloti verticali dimensiunile fundatiei echivalente se pot stabili astfel

L= L + 2 ro B= B + 2 ro

unde LB = dimensiunile fundatiei echivalente L B =dimensiunile conturului exterior al grupului de piloti r0 = raza de influenta a pilotului Calculul tasarii se face prin metoda icircnsumarii pe straturi elementare Presiunea medie pe talpa fundatiei echivalente este data de relatia

Pnet = Pef - Pgz Pef= V

L B Pgz = γd1h

unde V- este icircncarcarea totala verticala la talpa fundatiei echivalente calculata conform SR EN 1990 siSR EN 1991

L= 28 m B=28 m ro= 063 m

Lrsquo= 28 +2063= 412m Brsquo= 28 +2063= 412m

V= N+ Grd + Gpd +sumi=1

4

GPam stri

Grd greutatea radierului Gpdgreutatea pilotilor

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 28

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

GPamd strigreutatea pamantului aferenta fundatiei echivalente din stratul i Greutatea care actioneaza asupra fundatiei N= Fz=13217 KN Calculul greutatii radierului Grd=35350525= 153125KN Calculul greutatii unui pilot Gpd=01256 17 25= 5338 KN Calculul greutatii pamantului pana la adancimea de rezemare a bazei pilotului

sumi=1

4

GPam stri =GPamd str1+ GPamd str1+ GPamd str1+ GPamd str1

GPamd str1= VPamstr1 120574 Pamstr1

VPamstr1= Vstr1- Vrad- VPilotistr1

Vstr1=412 412 3=5092m3

Vrad=353505=6125 m3

VPilotistr1= Apilot(hstr 1 ndashhrad)npiloti= =01256(3 -05) 9=2826m3

VPamstr1= 5092- 6125 - 2826=41969m3

GPamd str1= 41969 18=755442KN

GPamd str2= VPamstr2 120574 Pamstr2

VPamstr2= Vstr2- VPilotistr2

Vstr2=412 412 5=84872m3

VPilotistr2= Apilothstr 2 npiloti= =0125659=5652m3

VPamstr2= 84872- 5652=7922m3

GPamd str2= 7922 155=122791KN

GPamd str3= VPamstr3 120574 Pamstr3

VPamstr3= Vstr3- VPilotistr3

Vstr3=412 412 15=2646m3

VPilotistr3= Apilothstr 3 npiloti= =01256159=16956m3

VPamstr2= 2646- 16956=247644m3

GPamd str3= 247644 187=46309KN

GPamd str4= VPamstr4 120574 Pamstr4

VPamstr4= Vstr4- VPilotistr4

Vstr4=412 412 8=13579m3

VPilotistr4= Apilothstr 4 npiloti= =0125689=90432m3

VPamstr4= 13579- 90432=12675m3

GPamd str4= 12675 195=247156KN

sumi=1

4

GPam stri =755442+ 122791+ 46309+ 247156 = 4918 KN

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 29

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Calculul incarcarii verticale totale

V= N+ Grd + Gpd +sumi=1

4

GPam stri = 13217+153125+ 5338 +4918=64462KN

Presiunea medie pe talpa fundatiei echivalente este data de relatia

Pef= V

L B =

644621764

= 36543 KNm2

γd1= media ponderată a greutăţilor volumice ale straturilor străbătute de pilot γd1= (183+1555+18715+1958)175=1803 KNm3

Pgz = 1803175=315525 Pnet = Pef - Pgz = 36543- 315525=499KNm2

Limitarea zonei de influenta a fundatiei pe piloti se face pacircna la adacircncimea la care este satisfacuta relatia σzi le 01 σgzi

unde σzi =efortul unitar mediu pe stratul elementar i dat de fundatia echivalenta σgzi =valoarea presiunii geologice de la cota terenului natural la adacircncimea la care secalculeaza valoarea zi Efortul unitar la adacircncimea z fata de talpa fundatiei echivalente se calculeaza cu relatia

σz= αoPn

αo=f(zBLB) din tabelul alaturat

Nr strat

Grosimea hi (m)

Sarcina geologicagz

(KNm2)

Pres suplimentara z

(m)B

(m)zB

z+hf (m)

p(KNm3) z z med

1 06 181 195 35295 35081 25554 06 42 0142857 0962 06 187 195 36465 35081 35081 12 42 0285714 096

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 30

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

3 06 193 195 37635 29234 32158 18 42 0428571 084 06 199 195 38805 22291 25763 24 42 0571429 0615 06 205 195 39975 16444 19368 3 42 0714286 0456 06 211 195 41145 16444 16444 36 42 0857143 0457 06 217 195 42315 12425 14434 42 42 1 0348 06 223 195 43485 9501 9501 48 42 1142857 0269 06 229 195 44655 9501 9501 54 42 1285714 026

10 06 235 195 45825 7309 9501 6 42 1428571 0211 06 241 195 46995 5847 7309 66 42 1571429 01612 06 247 195 48165 5847 5847 72 42 1714286 01613 06 253 195 49335 4020 5847 78 42 1857143 01114 06 259 195 50505 4020 4020 84 42 2 011

Tasarea absoluta probabila se calculeaza cu relatia

s=103 β sumi=1

n σ zimed hi

Esi

[mm]

β= coeficient de corectie egal cu 08 σzi

med =efortul vertical mediu in stratul elementar i

σzimed =

σ ziiquest +σ zi

inf

2 [KPa]

hi= grosimea stratului elementar i Ei =modulul de deformatie liniara al stratului elementar i [KPa] n=numarul de straturi elementare in limita zonei active

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 31

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Tehnologia de executie

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 32

Nr strat

Grosime strat

z med (Kpa) Ei(Kpa) i Si(mm)

1 06 25554 20000 08 00076662 06 35081 20000 08 00105243 06 32158 20000 08 00096474 06 25763 20000 08 00077295 06 19368 20000 08 0005816 06 16444 20000 08 00049337 06 14434 20000 08 0004338 06 9501 20000 08 0002859 06 9501 20000 08 000285

10 06 9501 20000 08 00028511 06 7309 20000 08 000219312 06 5847 20000 08 000175413 06 5847 20000 08 000175414 06 4020 20000 08 0001206

Σ= 0066098

s=103 08Σ= 528mm

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 33

Page 23: Tema 1 Fundatii Master 2

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

K=4800 25 (2 29minus25 )+5720iquestiquest =48175 KNm4

Calculam α ndash(caracteristica de interactiune element ndashteren)

α = 5radic K bc

Eb I

Eb =modulul de elasticitate albetonului armat din corpul elementului(KNm2)I =momentulde inertie al sectiunii transversale a elementului (m4)bc =latimea de calcul a elementului

bc =15 d+ 05m= 1504 +05= 11m

I= π D4

64 =π 044

64 =0001256 m4

Eb =27000000KNm2

Se calculeaza adancimea redusa si fisa redusa cu relatiile z= αz ī= αl

In functie de raportul 10 K bc

Eb I se va scoate din tabel valoarea lui α

10 K bc

Eb I =

10 48175 1127000000 0001256

= 15626 m-5 =gtα =0109 m-1

ī= 010917 = 1853 mSageata Δ si rotirea θ ale capului elementului la nivelul talpii radierului se determina cu relatiile

Δ =yo +θolo+H lo

3

3 Eb I +

M lo2

2 Eb I =

= 295+025605+2244 053

327000000 0001256 + 2926 052

227000000 0001256

=3075

θ =θo+H lo

2

2 Eb I +

M lo

Eb I =

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 23

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

= 0256+2244 052

227000000 0001256 -

2926 0527000000 0001256 =0256

H si M = forta orizontale si momentul la nivelul talpii radierului lo =lungimea libera aelementului (distanta dintre talpa radierului si suprafata terenului)

yo si θo =sageata si rotirea la nivelul suprafetei terenului

yo si θo se calculeaza cu relatiile

yo =HoδHH + MoδHM = 2241 01175+3204 001=295

θo =HoδMH + MoδMM =2241 001+3204 0001=0256

Ho si Mo valori de calcul ale fortei transversale si a momentului la suprafata terenului Ho=2241 KN Mo= 3204 KNm M =2926 KNm H=2244 KN

ī= 1853 m

=gtAo= 5162

=gtBo= 4128

=gtCo= 39

δHH = 1

α3 Eb I Ao =

1

0109327000000 0001256 5162=0117

δMH = δHM iquest1

α2 Eb I Bo=

1

0109227000000 0001256 4128=001

δMM = 1

α Eb I Co= 1

0109 270000000001256 397=0001

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 24

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 25

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 26

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

5Armarea pilotului si a radierului

Se face conform SR EN 1992 pentru sectiunea pilotului si eforturile care actioneaza pe pilot(compresiune centrica compresiune excentrica)Armarea se face cu carcase de armatura formate din bare longitudinale si armatura transversala dinetrieri sau freta Cu inele de rigidizare si distantieri

Sectiune circulara cu armatura longitudinala uniform distribuita pe contur solicitat la compresiune excentrica

Pentru pilotul S3 cel mai solicitat consideram valoarea efortului de calcul

Nc= 26125KN Mc=2926KNm(valoare la incastrarea in radier)

Ra= 300Nmm2 (PC52) Rc= 08125=10 Nmm2 (C1620)

Ac=π(D2

)2 = 01256m2

1 a=50mm

2 n=N ed

Ac R c =

261250

314 4002

4105

= 0198

3 Da sectiunea se afla intr-o zona plastica potentiala la solicitari seismice4 nb=055 pentru PC525 nltnb 0198lt 055

9 ea =D30

= 40030

=133 Se alege valoarea minima 20 mm

10 Mc=M+Nea =2926106 +2612510320=34485106

11 m=

M c

π D3

4 Rc

= 34485106

π 4003

410

= 00686 aD

= 50

400 = 0125

12Din tabelul 10Bpentru aD

= 0100 pentru n=0198 si m=00680 =gtα =001

13Aa total= α π D2

4

Rc

Ra = 001 π 4002

4

10300

= 4188mm2

Se va alege armarea din procentul minim Pmin =05

Aa=0005π 4002

4 = 628 mm2 Alegem 6 bare φ 16

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 27

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Aa ef = 1206 mm2

6 Calculul tasarilor

Metoda fundatiei echivalente care asimileaza grupul de piloti cu o fundatie care urmaresteconturul exterior al pilotilor si este situata la adacircncimea de rezemare a pilotilor icircn stratul bun de fundare(baza acestora) Pentru piloti verticali dimensiunile fundatiei echivalente se pot stabili astfel

L= L + 2 ro B= B + 2 ro

unde LB = dimensiunile fundatiei echivalente L B =dimensiunile conturului exterior al grupului de piloti r0 = raza de influenta a pilotului Calculul tasarii se face prin metoda icircnsumarii pe straturi elementare Presiunea medie pe talpa fundatiei echivalente este data de relatia

Pnet = Pef - Pgz Pef= V

L B Pgz = γd1h

unde V- este icircncarcarea totala verticala la talpa fundatiei echivalente calculata conform SR EN 1990 siSR EN 1991

L= 28 m B=28 m ro= 063 m

Lrsquo= 28 +2063= 412m Brsquo= 28 +2063= 412m

V= N+ Grd + Gpd +sumi=1

4

GPam stri

Grd greutatea radierului Gpdgreutatea pilotilor

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 28

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

GPamd strigreutatea pamantului aferenta fundatiei echivalente din stratul i Greutatea care actioneaza asupra fundatiei N= Fz=13217 KN Calculul greutatii radierului Grd=35350525= 153125KN Calculul greutatii unui pilot Gpd=01256 17 25= 5338 KN Calculul greutatii pamantului pana la adancimea de rezemare a bazei pilotului

sumi=1

4

GPam stri =GPamd str1+ GPamd str1+ GPamd str1+ GPamd str1

GPamd str1= VPamstr1 120574 Pamstr1

VPamstr1= Vstr1- Vrad- VPilotistr1

Vstr1=412 412 3=5092m3

Vrad=353505=6125 m3

VPilotistr1= Apilot(hstr 1 ndashhrad)npiloti= =01256(3 -05) 9=2826m3

VPamstr1= 5092- 6125 - 2826=41969m3

GPamd str1= 41969 18=755442KN

GPamd str2= VPamstr2 120574 Pamstr2

VPamstr2= Vstr2- VPilotistr2

Vstr2=412 412 5=84872m3

VPilotistr2= Apilothstr 2 npiloti= =0125659=5652m3

VPamstr2= 84872- 5652=7922m3

GPamd str2= 7922 155=122791KN

GPamd str3= VPamstr3 120574 Pamstr3

VPamstr3= Vstr3- VPilotistr3

Vstr3=412 412 15=2646m3

VPilotistr3= Apilothstr 3 npiloti= =01256159=16956m3

VPamstr2= 2646- 16956=247644m3

GPamd str3= 247644 187=46309KN

GPamd str4= VPamstr4 120574 Pamstr4

VPamstr4= Vstr4- VPilotistr4

Vstr4=412 412 8=13579m3

VPilotistr4= Apilothstr 4 npiloti= =0125689=90432m3

VPamstr4= 13579- 90432=12675m3

GPamd str4= 12675 195=247156KN

sumi=1

4

GPam stri =755442+ 122791+ 46309+ 247156 = 4918 KN

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 29

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Calculul incarcarii verticale totale

V= N+ Grd + Gpd +sumi=1

4

GPam stri = 13217+153125+ 5338 +4918=64462KN

Presiunea medie pe talpa fundatiei echivalente este data de relatia

Pef= V

L B =

644621764

= 36543 KNm2

γd1= media ponderată a greutăţilor volumice ale straturilor străbătute de pilot γd1= (183+1555+18715+1958)175=1803 KNm3

Pgz = 1803175=315525 Pnet = Pef - Pgz = 36543- 315525=499KNm2

Limitarea zonei de influenta a fundatiei pe piloti se face pacircna la adacircncimea la care este satisfacuta relatia σzi le 01 σgzi

unde σzi =efortul unitar mediu pe stratul elementar i dat de fundatia echivalenta σgzi =valoarea presiunii geologice de la cota terenului natural la adacircncimea la care secalculeaza valoarea zi Efortul unitar la adacircncimea z fata de talpa fundatiei echivalente se calculeaza cu relatia

σz= αoPn

αo=f(zBLB) din tabelul alaturat

Nr strat

Grosimea hi (m)

Sarcina geologicagz

(KNm2)

Pres suplimentara z

(m)B

(m)zB

z+hf (m)

p(KNm3) z z med

1 06 181 195 35295 35081 25554 06 42 0142857 0962 06 187 195 36465 35081 35081 12 42 0285714 096

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 30

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

3 06 193 195 37635 29234 32158 18 42 0428571 084 06 199 195 38805 22291 25763 24 42 0571429 0615 06 205 195 39975 16444 19368 3 42 0714286 0456 06 211 195 41145 16444 16444 36 42 0857143 0457 06 217 195 42315 12425 14434 42 42 1 0348 06 223 195 43485 9501 9501 48 42 1142857 0269 06 229 195 44655 9501 9501 54 42 1285714 026

10 06 235 195 45825 7309 9501 6 42 1428571 0211 06 241 195 46995 5847 7309 66 42 1571429 01612 06 247 195 48165 5847 5847 72 42 1714286 01613 06 253 195 49335 4020 5847 78 42 1857143 01114 06 259 195 50505 4020 4020 84 42 2 011

Tasarea absoluta probabila se calculeaza cu relatia

s=103 β sumi=1

n σ zimed hi

Esi

[mm]

β= coeficient de corectie egal cu 08 σzi

med =efortul vertical mediu in stratul elementar i

σzimed =

σ ziiquest +σ zi

inf

2 [KPa]

hi= grosimea stratului elementar i Ei =modulul de deformatie liniara al stratului elementar i [KPa] n=numarul de straturi elementare in limita zonei active

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 31

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Tehnologia de executie

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 32

Nr strat

Grosime strat

z med (Kpa) Ei(Kpa) i Si(mm)

1 06 25554 20000 08 00076662 06 35081 20000 08 00105243 06 32158 20000 08 00096474 06 25763 20000 08 00077295 06 19368 20000 08 0005816 06 16444 20000 08 00049337 06 14434 20000 08 0004338 06 9501 20000 08 0002859 06 9501 20000 08 000285

10 06 9501 20000 08 00028511 06 7309 20000 08 000219312 06 5847 20000 08 000175413 06 5847 20000 08 000175414 06 4020 20000 08 0001206

Σ= 0066098

s=103 08Σ= 528mm

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 33

Page 24: Tema 1 Fundatii Master 2

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

= 0256+2244 052

227000000 0001256 -

2926 0527000000 0001256 =0256

H si M = forta orizontale si momentul la nivelul talpii radierului lo =lungimea libera aelementului (distanta dintre talpa radierului si suprafata terenului)

yo si θo =sageata si rotirea la nivelul suprafetei terenului

yo si θo se calculeaza cu relatiile

yo =HoδHH + MoδHM = 2241 01175+3204 001=295

θo =HoδMH + MoδMM =2241 001+3204 0001=0256

Ho si Mo valori de calcul ale fortei transversale si a momentului la suprafata terenului Ho=2241 KN Mo= 3204 KNm M =2926 KNm H=2244 KN

ī= 1853 m

=gtAo= 5162

=gtBo= 4128

=gtCo= 39

δHH = 1

α3 Eb I Ao =

1

0109327000000 0001256 5162=0117

δMH = δHM iquest1

α2 Eb I Bo=

1

0109227000000 0001256 4128=001

δMM = 1

α Eb I Co= 1

0109 270000000001256 397=0001

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 24

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 25

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 26

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

5Armarea pilotului si a radierului

Se face conform SR EN 1992 pentru sectiunea pilotului si eforturile care actioneaza pe pilot(compresiune centrica compresiune excentrica)Armarea se face cu carcase de armatura formate din bare longitudinale si armatura transversala dinetrieri sau freta Cu inele de rigidizare si distantieri

Sectiune circulara cu armatura longitudinala uniform distribuita pe contur solicitat la compresiune excentrica

Pentru pilotul S3 cel mai solicitat consideram valoarea efortului de calcul

Nc= 26125KN Mc=2926KNm(valoare la incastrarea in radier)

Ra= 300Nmm2 (PC52) Rc= 08125=10 Nmm2 (C1620)

Ac=π(D2

)2 = 01256m2

1 a=50mm

2 n=N ed

Ac R c =

261250

314 4002

4105

= 0198

3 Da sectiunea se afla intr-o zona plastica potentiala la solicitari seismice4 nb=055 pentru PC525 nltnb 0198lt 055

9 ea =D30

= 40030

=133 Se alege valoarea minima 20 mm

10 Mc=M+Nea =2926106 +2612510320=34485106

11 m=

M c

π D3

4 Rc

= 34485106

π 4003

410

= 00686 aD

= 50

400 = 0125

12Din tabelul 10Bpentru aD

= 0100 pentru n=0198 si m=00680 =gtα =001

13Aa total= α π D2

4

Rc

Ra = 001 π 4002

4

10300

= 4188mm2

Se va alege armarea din procentul minim Pmin =05

Aa=0005π 4002

4 = 628 mm2 Alegem 6 bare φ 16

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 27

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Aa ef = 1206 mm2

6 Calculul tasarilor

Metoda fundatiei echivalente care asimileaza grupul de piloti cu o fundatie care urmaresteconturul exterior al pilotilor si este situata la adacircncimea de rezemare a pilotilor icircn stratul bun de fundare(baza acestora) Pentru piloti verticali dimensiunile fundatiei echivalente se pot stabili astfel

L= L + 2 ro B= B + 2 ro

unde LB = dimensiunile fundatiei echivalente L B =dimensiunile conturului exterior al grupului de piloti r0 = raza de influenta a pilotului Calculul tasarii se face prin metoda icircnsumarii pe straturi elementare Presiunea medie pe talpa fundatiei echivalente este data de relatia

Pnet = Pef - Pgz Pef= V

L B Pgz = γd1h

unde V- este icircncarcarea totala verticala la talpa fundatiei echivalente calculata conform SR EN 1990 siSR EN 1991

L= 28 m B=28 m ro= 063 m

Lrsquo= 28 +2063= 412m Brsquo= 28 +2063= 412m

V= N+ Grd + Gpd +sumi=1

4

GPam stri

Grd greutatea radierului Gpdgreutatea pilotilor

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 28

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

GPamd strigreutatea pamantului aferenta fundatiei echivalente din stratul i Greutatea care actioneaza asupra fundatiei N= Fz=13217 KN Calculul greutatii radierului Grd=35350525= 153125KN Calculul greutatii unui pilot Gpd=01256 17 25= 5338 KN Calculul greutatii pamantului pana la adancimea de rezemare a bazei pilotului

sumi=1

4

GPam stri =GPamd str1+ GPamd str1+ GPamd str1+ GPamd str1

GPamd str1= VPamstr1 120574 Pamstr1

VPamstr1= Vstr1- Vrad- VPilotistr1

Vstr1=412 412 3=5092m3

Vrad=353505=6125 m3

VPilotistr1= Apilot(hstr 1 ndashhrad)npiloti= =01256(3 -05) 9=2826m3

VPamstr1= 5092- 6125 - 2826=41969m3

GPamd str1= 41969 18=755442KN

GPamd str2= VPamstr2 120574 Pamstr2

VPamstr2= Vstr2- VPilotistr2

Vstr2=412 412 5=84872m3

VPilotistr2= Apilothstr 2 npiloti= =0125659=5652m3

VPamstr2= 84872- 5652=7922m3

GPamd str2= 7922 155=122791KN

GPamd str3= VPamstr3 120574 Pamstr3

VPamstr3= Vstr3- VPilotistr3

Vstr3=412 412 15=2646m3

VPilotistr3= Apilothstr 3 npiloti= =01256159=16956m3

VPamstr2= 2646- 16956=247644m3

GPamd str3= 247644 187=46309KN

GPamd str4= VPamstr4 120574 Pamstr4

VPamstr4= Vstr4- VPilotistr4

Vstr4=412 412 8=13579m3

VPilotistr4= Apilothstr 4 npiloti= =0125689=90432m3

VPamstr4= 13579- 90432=12675m3

GPamd str4= 12675 195=247156KN

sumi=1

4

GPam stri =755442+ 122791+ 46309+ 247156 = 4918 KN

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 29

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Calculul incarcarii verticale totale

V= N+ Grd + Gpd +sumi=1

4

GPam stri = 13217+153125+ 5338 +4918=64462KN

Presiunea medie pe talpa fundatiei echivalente este data de relatia

Pef= V

L B =

644621764

= 36543 KNm2

γd1= media ponderată a greutăţilor volumice ale straturilor străbătute de pilot γd1= (183+1555+18715+1958)175=1803 KNm3

Pgz = 1803175=315525 Pnet = Pef - Pgz = 36543- 315525=499KNm2

Limitarea zonei de influenta a fundatiei pe piloti se face pacircna la adacircncimea la care este satisfacuta relatia σzi le 01 σgzi

unde σzi =efortul unitar mediu pe stratul elementar i dat de fundatia echivalenta σgzi =valoarea presiunii geologice de la cota terenului natural la adacircncimea la care secalculeaza valoarea zi Efortul unitar la adacircncimea z fata de talpa fundatiei echivalente se calculeaza cu relatia

σz= αoPn

αo=f(zBLB) din tabelul alaturat

Nr strat

Grosimea hi (m)

Sarcina geologicagz

(KNm2)

Pres suplimentara z

(m)B

(m)zB

z+hf (m)

p(KNm3) z z med

1 06 181 195 35295 35081 25554 06 42 0142857 0962 06 187 195 36465 35081 35081 12 42 0285714 096

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 30

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

3 06 193 195 37635 29234 32158 18 42 0428571 084 06 199 195 38805 22291 25763 24 42 0571429 0615 06 205 195 39975 16444 19368 3 42 0714286 0456 06 211 195 41145 16444 16444 36 42 0857143 0457 06 217 195 42315 12425 14434 42 42 1 0348 06 223 195 43485 9501 9501 48 42 1142857 0269 06 229 195 44655 9501 9501 54 42 1285714 026

10 06 235 195 45825 7309 9501 6 42 1428571 0211 06 241 195 46995 5847 7309 66 42 1571429 01612 06 247 195 48165 5847 5847 72 42 1714286 01613 06 253 195 49335 4020 5847 78 42 1857143 01114 06 259 195 50505 4020 4020 84 42 2 011

Tasarea absoluta probabila se calculeaza cu relatia

s=103 β sumi=1

n σ zimed hi

Esi

[mm]

β= coeficient de corectie egal cu 08 σzi

med =efortul vertical mediu in stratul elementar i

σzimed =

σ ziiquest +σ zi

inf

2 [KPa]

hi= grosimea stratului elementar i Ei =modulul de deformatie liniara al stratului elementar i [KPa] n=numarul de straturi elementare in limita zonei active

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 31

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Tehnologia de executie

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 32

Nr strat

Grosime strat

z med (Kpa) Ei(Kpa) i Si(mm)

1 06 25554 20000 08 00076662 06 35081 20000 08 00105243 06 32158 20000 08 00096474 06 25763 20000 08 00077295 06 19368 20000 08 0005816 06 16444 20000 08 00049337 06 14434 20000 08 0004338 06 9501 20000 08 0002859 06 9501 20000 08 000285

10 06 9501 20000 08 00028511 06 7309 20000 08 000219312 06 5847 20000 08 000175413 06 5847 20000 08 000175414 06 4020 20000 08 0001206

Σ= 0066098

s=103 08Σ= 528mm

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 33

Page 25: Tema 1 Fundatii Master 2

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 25

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 26

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

5Armarea pilotului si a radierului

Se face conform SR EN 1992 pentru sectiunea pilotului si eforturile care actioneaza pe pilot(compresiune centrica compresiune excentrica)Armarea se face cu carcase de armatura formate din bare longitudinale si armatura transversala dinetrieri sau freta Cu inele de rigidizare si distantieri

Sectiune circulara cu armatura longitudinala uniform distribuita pe contur solicitat la compresiune excentrica

Pentru pilotul S3 cel mai solicitat consideram valoarea efortului de calcul

Nc= 26125KN Mc=2926KNm(valoare la incastrarea in radier)

Ra= 300Nmm2 (PC52) Rc= 08125=10 Nmm2 (C1620)

Ac=π(D2

)2 = 01256m2

1 a=50mm

2 n=N ed

Ac R c =

261250

314 4002

4105

= 0198

3 Da sectiunea se afla intr-o zona plastica potentiala la solicitari seismice4 nb=055 pentru PC525 nltnb 0198lt 055

9 ea =D30

= 40030

=133 Se alege valoarea minima 20 mm

10 Mc=M+Nea =2926106 +2612510320=34485106

11 m=

M c

π D3

4 Rc

= 34485106

π 4003

410

= 00686 aD

= 50

400 = 0125

12Din tabelul 10Bpentru aD

= 0100 pentru n=0198 si m=00680 =gtα =001

13Aa total= α π D2

4

Rc

Ra = 001 π 4002

4

10300

= 4188mm2

Se va alege armarea din procentul minim Pmin =05

Aa=0005π 4002

4 = 628 mm2 Alegem 6 bare φ 16

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 27

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Aa ef = 1206 mm2

6 Calculul tasarilor

Metoda fundatiei echivalente care asimileaza grupul de piloti cu o fundatie care urmaresteconturul exterior al pilotilor si este situata la adacircncimea de rezemare a pilotilor icircn stratul bun de fundare(baza acestora) Pentru piloti verticali dimensiunile fundatiei echivalente se pot stabili astfel

L= L + 2 ro B= B + 2 ro

unde LB = dimensiunile fundatiei echivalente L B =dimensiunile conturului exterior al grupului de piloti r0 = raza de influenta a pilotului Calculul tasarii se face prin metoda icircnsumarii pe straturi elementare Presiunea medie pe talpa fundatiei echivalente este data de relatia

Pnet = Pef - Pgz Pef= V

L B Pgz = γd1h

unde V- este icircncarcarea totala verticala la talpa fundatiei echivalente calculata conform SR EN 1990 siSR EN 1991

L= 28 m B=28 m ro= 063 m

Lrsquo= 28 +2063= 412m Brsquo= 28 +2063= 412m

V= N+ Grd + Gpd +sumi=1

4

GPam stri

Grd greutatea radierului Gpdgreutatea pilotilor

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 28

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

GPamd strigreutatea pamantului aferenta fundatiei echivalente din stratul i Greutatea care actioneaza asupra fundatiei N= Fz=13217 KN Calculul greutatii radierului Grd=35350525= 153125KN Calculul greutatii unui pilot Gpd=01256 17 25= 5338 KN Calculul greutatii pamantului pana la adancimea de rezemare a bazei pilotului

sumi=1

4

GPam stri =GPamd str1+ GPamd str1+ GPamd str1+ GPamd str1

GPamd str1= VPamstr1 120574 Pamstr1

VPamstr1= Vstr1- Vrad- VPilotistr1

Vstr1=412 412 3=5092m3

Vrad=353505=6125 m3

VPilotistr1= Apilot(hstr 1 ndashhrad)npiloti= =01256(3 -05) 9=2826m3

VPamstr1= 5092- 6125 - 2826=41969m3

GPamd str1= 41969 18=755442KN

GPamd str2= VPamstr2 120574 Pamstr2

VPamstr2= Vstr2- VPilotistr2

Vstr2=412 412 5=84872m3

VPilotistr2= Apilothstr 2 npiloti= =0125659=5652m3

VPamstr2= 84872- 5652=7922m3

GPamd str2= 7922 155=122791KN

GPamd str3= VPamstr3 120574 Pamstr3

VPamstr3= Vstr3- VPilotistr3

Vstr3=412 412 15=2646m3

VPilotistr3= Apilothstr 3 npiloti= =01256159=16956m3

VPamstr2= 2646- 16956=247644m3

GPamd str3= 247644 187=46309KN

GPamd str4= VPamstr4 120574 Pamstr4

VPamstr4= Vstr4- VPilotistr4

Vstr4=412 412 8=13579m3

VPilotistr4= Apilothstr 4 npiloti= =0125689=90432m3

VPamstr4= 13579- 90432=12675m3

GPamd str4= 12675 195=247156KN

sumi=1

4

GPam stri =755442+ 122791+ 46309+ 247156 = 4918 KN

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 29

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Calculul incarcarii verticale totale

V= N+ Grd + Gpd +sumi=1

4

GPam stri = 13217+153125+ 5338 +4918=64462KN

Presiunea medie pe talpa fundatiei echivalente este data de relatia

Pef= V

L B =

644621764

= 36543 KNm2

γd1= media ponderată a greutăţilor volumice ale straturilor străbătute de pilot γd1= (183+1555+18715+1958)175=1803 KNm3

Pgz = 1803175=315525 Pnet = Pef - Pgz = 36543- 315525=499KNm2

Limitarea zonei de influenta a fundatiei pe piloti se face pacircna la adacircncimea la care este satisfacuta relatia σzi le 01 σgzi

unde σzi =efortul unitar mediu pe stratul elementar i dat de fundatia echivalenta σgzi =valoarea presiunii geologice de la cota terenului natural la adacircncimea la care secalculeaza valoarea zi Efortul unitar la adacircncimea z fata de talpa fundatiei echivalente se calculeaza cu relatia

σz= αoPn

αo=f(zBLB) din tabelul alaturat

Nr strat

Grosimea hi (m)

Sarcina geologicagz

(KNm2)

Pres suplimentara z

(m)B

(m)zB

z+hf (m)

p(KNm3) z z med

1 06 181 195 35295 35081 25554 06 42 0142857 0962 06 187 195 36465 35081 35081 12 42 0285714 096

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 30

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

3 06 193 195 37635 29234 32158 18 42 0428571 084 06 199 195 38805 22291 25763 24 42 0571429 0615 06 205 195 39975 16444 19368 3 42 0714286 0456 06 211 195 41145 16444 16444 36 42 0857143 0457 06 217 195 42315 12425 14434 42 42 1 0348 06 223 195 43485 9501 9501 48 42 1142857 0269 06 229 195 44655 9501 9501 54 42 1285714 026

10 06 235 195 45825 7309 9501 6 42 1428571 0211 06 241 195 46995 5847 7309 66 42 1571429 01612 06 247 195 48165 5847 5847 72 42 1714286 01613 06 253 195 49335 4020 5847 78 42 1857143 01114 06 259 195 50505 4020 4020 84 42 2 011

Tasarea absoluta probabila se calculeaza cu relatia

s=103 β sumi=1

n σ zimed hi

Esi

[mm]

β= coeficient de corectie egal cu 08 σzi

med =efortul vertical mediu in stratul elementar i

σzimed =

σ ziiquest +σ zi

inf

2 [KPa]

hi= grosimea stratului elementar i Ei =modulul de deformatie liniara al stratului elementar i [KPa] n=numarul de straturi elementare in limita zonei active

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 31

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Tehnologia de executie

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 32

Nr strat

Grosime strat

z med (Kpa) Ei(Kpa) i Si(mm)

1 06 25554 20000 08 00076662 06 35081 20000 08 00105243 06 32158 20000 08 00096474 06 25763 20000 08 00077295 06 19368 20000 08 0005816 06 16444 20000 08 00049337 06 14434 20000 08 0004338 06 9501 20000 08 0002859 06 9501 20000 08 000285

10 06 9501 20000 08 00028511 06 7309 20000 08 000219312 06 5847 20000 08 000175413 06 5847 20000 08 000175414 06 4020 20000 08 0001206

Σ= 0066098

s=103 08Σ= 528mm

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 33

Page 26: Tema 1 Fundatii Master 2

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 26

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

5Armarea pilotului si a radierului

Se face conform SR EN 1992 pentru sectiunea pilotului si eforturile care actioneaza pe pilot(compresiune centrica compresiune excentrica)Armarea se face cu carcase de armatura formate din bare longitudinale si armatura transversala dinetrieri sau freta Cu inele de rigidizare si distantieri

Sectiune circulara cu armatura longitudinala uniform distribuita pe contur solicitat la compresiune excentrica

Pentru pilotul S3 cel mai solicitat consideram valoarea efortului de calcul

Nc= 26125KN Mc=2926KNm(valoare la incastrarea in radier)

Ra= 300Nmm2 (PC52) Rc= 08125=10 Nmm2 (C1620)

Ac=π(D2

)2 = 01256m2

1 a=50mm

2 n=N ed

Ac R c =

261250

314 4002

4105

= 0198

3 Da sectiunea se afla intr-o zona plastica potentiala la solicitari seismice4 nb=055 pentru PC525 nltnb 0198lt 055

9 ea =D30

= 40030

=133 Se alege valoarea minima 20 mm

10 Mc=M+Nea =2926106 +2612510320=34485106

11 m=

M c

π D3

4 Rc

= 34485106

π 4003

410

= 00686 aD

= 50

400 = 0125

12Din tabelul 10Bpentru aD

= 0100 pentru n=0198 si m=00680 =gtα =001

13Aa total= α π D2

4

Rc

Ra = 001 π 4002

4

10300

= 4188mm2

Se va alege armarea din procentul minim Pmin =05

Aa=0005π 4002

4 = 628 mm2 Alegem 6 bare φ 16

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 27

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Aa ef = 1206 mm2

6 Calculul tasarilor

Metoda fundatiei echivalente care asimileaza grupul de piloti cu o fundatie care urmaresteconturul exterior al pilotilor si este situata la adacircncimea de rezemare a pilotilor icircn stratul bun de fundare(baza acestora) Pentru piloti verticali dimensiunile fundatiei echivalente se pot stabili astfel

L= L + 2 ro B= B + 2 ro

unde LB = dimensiunile fundatiei echivalente L B =dimensiunile conturului exterior al grupului de piloti r0 = raza de influenta a pilotului Calculul tasarii se face prin metoda icircnsumarii pe straturi elementare Presiunea medie pe talpa fundatiei echivalente este data de relatia

Pnet = Pef - Pgz Pef= V

L B Pgz = γd1h

unde V- este icircncarcarea totala verticala la talpa fundatiei echivalente calculata conform SR EN 1990 siSR EN 1991

L= 28 m B=28 m ro= 063 m

Lrsquo= 28 +2063= 412m Brsquo= 28 +2063= 412m

V= N+ Grd + Gpd +sumi=1

4

GPam stri

Grd greutatea radierului Gpdgreutatea pilotilor

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 28

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

GPamd strigreutatea pamantului aferenta fundatiei echivalente din stratul i Greutatea care actioneaza asupra fundatiei N= Fz=13217 KN Calculul greutatii radierului Grd=35350525= 153125KN Calculul greutatii unui pilot Gpd=01256 17 25= 5338 KN Calculul greutatii pamantului pana la adancimea de rezemare a bazei pilotului

sumi=1

4

GPam stri =GPamd str1+ GPamd str1+ GPamd str1+ GPamd str1

GPamd str1= VPamstr1 120574 Pamstr1

VPamstr1= Vstr1- Vrad- VPilotistr1

Vstr1=412 412 3=5092m3

Vrad=353505=6125 m3

VPilotistr1= Apilot(hstr 1 ndashhrad)npiloti= =01256(3 -05) 9=2826m3

VPamstr1= 5092- 6125 - 2826=41969m3

GPamd str1= 41969 18=755442KN

GPamd str2= VPamstr2 120574 Pamstr2

VPamstr2= Vstr2- VPilotistr2

Vstr2=412 412 5=84872m3

VPilotistr2= Apilothstr 2 npiloti= =0125659=5652m3

VPamstr2= 84872- 5652=7922m3

GPamd str2= 7922 155=122791KN

GPamd str3= VPamstr3 120574 Pamstr3

VPamstr3= Vstr3- VPilotistr3

Vstr3=412 412 15=2646m3

VPilotistr3= Apilothstr 3 npiloti= =01256159=16956m3

VPamstr2= 2646- 16956=247644m3

GPamd str3= 247644 187=46309KN

GPamd str4= VPamstr4 120574 Pamstr4

VPamstr4= Vstr4- VPilotistr4

Vstr4=412 412 8=13579m3

VPilotistr4= Apilothstr 4 npiloti= =0125689=90432m3

VPamstr4= 13579- 90432=12675m3

GPamd str4= 12675 195=247156KN

sumi=1

4

GPam stri =755442+ 122791+ 46309+ 247156 = 4918 KN

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 29

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Calculul incarcarii verticale totale

V= N+ Grd + Gpd +sumi=1

4

GPam stri = 13217+153125+ 5338 +4918=64462KN

Presiunea medie pe talpa fundatiei echivalente este data de relatia

Pef= V

L B =

644621764

= 36543 KNm2

γd1= media ponderată a greutăţilor volumice ale straturilor străbătute de pilot γd1= (183+1555+18715+1958)175=1803 KNm3

Pgz = 1803175=315525 Pnet = Pef - Pgz = 36543- 315525=499KNm2

Limitarea zonei de influenta a fundatiei pe piloti se face pacircna la adacircncimea la care este satisfacuta relatia σzi le 01 σgzi

unde σzi =efortul unitar mediu pe stratul elementar i dat de fundatia echivalenta σgzi =valoarea presiunii geologice de la cota terenului natural la adacircncimea la care secalculeaza valoarea zi Efortul unitar la adacircncimea z fata de talpa fundatiei echivalente se calculeaza cu relatia

σz= αoPn

αo=f(zBLB) din tabelul alaturat

Nr strat

Grosimea hi (m)

Sarcina geologicagz

(KNm2)

Pres suplimentara z

(m)B

(m)zB

z+hf (m)

p(KNm3) z z med

1 06 181 195 35295 35081 25554 06 42 0142857 0962 06 187 195 36465 35081 35081 12 42 0285714 096

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 30

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

3 06 193 195 37635 29234 32158 18 42 0428571 084 06 199 195 38805 22291 25763 24 42 0571429 0615 06 205 195 39975 16444 19368 3 42 0714286 0456 06 211 195 41145 16444 16444 36 42 0857143 0457 06 217 195 42315 12425 14434 42 42 1 0348 06 223 195 43485 9501 9501 48 42 1142857 0269 06 229 195 44655 9501 9501 54 42 1285714 026

10 06 235 195 45825 7309 9501 6 42 1428571 0211 06 241 195 46995 5847 7309 66 42 1571429 01612 06 247 195 48165 5847 5847 72 42 1714286 01613 06 253 195 49335 4020 5847 78 42 1857143 01114 06 259 195 50505 4020 4020 84 42 2 011

Tasarea absoluta probabila se calculeaza cu relatia

s=103 β sumi=1

n σ zimed hi

Esi

[mm]

β= coeficient de corectie egal cu 08 σzi

med =efortul vertical mediu in stratul elementar i

σzimed =

σ ziiquest +σ zi

inf

2 [KPa]

hi= grosimea stratului elementar i Ei =modulul de deformatie liniara al stratului elementar i [KPa] n=numarul de straturi elementare in limita zonei active

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 31

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Tehnologia de executie

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 32

Nr strat

Grosime strat

z med (Kpa) Ei(Kpa) i Si(mm)

1 06 25554 20000 08 00076662 06 35081 20000 08 00105243 06 32158 20000 08 00096474 06 25763 20000 08 00077295 06 19368 20000 08 0005816 06 16444 20000 08 00049337 06 14434 20000 08 0004338 06 9501 20000 08 0002859 06 9501 20000 08 000285

10 06 9501 20000 08 00028511 06 7309 20000 08 000219312 06 5847 20000 08 000175413 06 5847 20000 08 000175414 06 4020 20000 08 0001206

Σ= 0066098

s=103 08Σ= 528mm

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 33

Page 27: Tema 1 Fundatii Master 2

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

5Armarea pilotului si a radierului

Se face conform SR EN 1992 pentru sectiunea pilotului si eforturile care actioneaza pe pilot(compresiune centrica compresiune excentrica)Armarea se face cu carcase de armatura formate din bare longitudinale si armatura transversala dinetrieri sau freta Cu inele de rigidizare si distantieri

Sectiune circulara cu armatura longitudinala uniform distribuita pe contur solicitat la compresiune excentrica

Pentru pilotul S3 cel mai solicitat consideram valoarea efortului de calcul

Nc= 26125KN Mc=2926KNm(valoare la incastrarea in radier)

Ra= 300Nmm2 (PC52) Rc= 08125=10 Nmm2 (C1620)

Ac=π(D2

)2 = 01256m2

1 a=50mm

2 n=N ed

Ac R c =

261250

314 4002

4105

= 0198

3 Da sectiunea se afla intr-o zona plastica potentiala la solicitari seismice4 nb=055 pentru PC525 nltnb 0198lt 055

9 ea =D30

= 40030

=133 Se alege valoarea minima 20 mm

10 Mc=M+Nea =2926106 +2612510320=34485106

11 m=

M c

π D3

4 Rc

= 34485106

π 4003

410

= 00686 aD

= 50

400 = 0125

12Din tabelul 10Bpentru aD

= 0100 pentru n=0198 si m=00680 =gtα =001

13Aa total= α π D2

4

Rc

Ra = 001 π 4002

4

10300

= 4188mm2

Se va alege armarea din procentul minim Pmin =05

Aa=0005π 4002

4 = 628 mm2 Alegem 6 bare φ 16

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 27

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Aa ef = 1206 mm2

6 Calculul tasarilor

Metoda fundatiei echivalente care asimileaza grupul de piloti cu o fundatie care urmaresteconturul exterior al pilotilor si este situata la adacircncimea de rezemare a pilotilor icircn stratul bun de fundare(baza acestora) Pentru piloti verticali dimensiunile fundatiei echivalente se pot stabili astfel

L= L + 2 ro B= B + 2 ro

unde LB = dimensiunile fundatiei echivalente L B =dimensiunile conturului exterior al grupului de piloti r0 = raza de influenta a pilotului Calculul tasarii se face prin metoda icircnsumarii pe straturi elementare Presiunea medie pe talpa fundatiei echivalente este data de relatia

Pnet = Pef - Pgz Pef= V

L B Pgz = γd1h

unde V- este icircncarcarea totala verticala la talpa fundatiei echivalente calculata conform SR EN 1990 siSR EN 1991

L= 28 m B=28 m ro= 063 m

Lrsquo= 28 +2063= 412m Brsquo= 28 +2063= 412m

V= N+ Grd + Gpd +sumi=1

4

GPam stri

Grd greutatea radierului Gpdgreutatea pilotilor

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 28

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

GPamd strigreutatea pamantului aferenta fundatiei echivalente din stratul i Greutatea care actioneaza asupra fundatiei N= Fz=13217 KN Calculul greutatii radierului Grd=35350525= 153125KN Calculul greutatii unui pilot Gpd=01256 17 25= 5338 KN Calculul greutatii pamantului pana la adancimea de rezemare a bazei pilotului

sumi=1

4

GPam stri =GPamd str1+ GPamd str1+ GPamd str1+ GPamd str1

GPamd str1= VPamstr1 120574 Pamstr1

VPamstr1= Vstr1- Vrad- VPilotistr1

Vstr1=412 412 3=5092m3

Vrad=353505=6125 m3

VPilotistr1= Apilot(hstr 1 ndashhrad)npiloti= =01256(3 -05) 9=2826m3

VPamstr1= 5092- 6125 - 2826=41969m3

GPamd str1= 41969 18=755442KN

GPamd str2= VPamstr2 120574 Pamstr2

VPamstr2= Vstr2- VPilotistr2

Vstr2=412 412 5=84872m3

VPilotistr2= Apilothstr 2 npiloti= =0125659=5652m3

VPamstr2= 84872- 5652=7922m3

GPamd str2= 7922 155=122791KN

GPamd str3= VPamstr3 120574 Pamstr3

VPamstr3= Vstr3- VPilotistr3

Vstr3=412 412 15=2646m3

VPilotistr3= Apilothstr 3 npiloti= =01256159=16956m3

VPamstr2= 2646- 16956=247644m3

GPamd str3= 247644 187=46309KN

GPamd str4= VPamstr4 120574 Pamstr4

VPamstr4= Vstr4- VPilotistr4

Vstr4=412 412 8=13579m3

VPilotistr4= Apilothstr 4 npiloti= =0125689=90432m3

VPamstr4= 13579- 90432=12675m3

GPamd str4= 12675 195=247156KN

sumi=1

4

GPam stri =755442+ 122791+ 46309+ 247156 = 4918 KN

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 29

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Calculul incarcarii verticale totale

V= N+ Grd + Gpd +sumi=1

4

GPam stri = 13217+153125+ 5338 +4918=64462KN

Presiunea medie pe talpa fundatiei echivalente este data de relatia

Pef= V

L B =

644621764

= 36543 KNm2

γd1= media ponderată a greutăţilor volumice ale straturilor străbătute de pilot γd1= (183+1555+18715+1958)175=1803 KNm3

Pgz = 1803175=315525 Pnet = Pef - Pgz = 36543- 315525=499KNm2

Limitarea zonei de influenta a fundatiei pe piloti se face pacircna la adacircncimea la care este satisfacuta relatia σzi le 01 σgzi

unde σzi =efortul unitar mediu pe stratul elementar i dat de fundatia echivalenta σgzi =valoarea presiunii geologice de la cota terenului natural la adacircncimea la care secalculeaza valoarea zi Efortul unitar la adacircncimea z fata de talpa fundatiei echivalente se calculeaza cu relatia

σz= αoPn

αo=f(zBLB) din tabelul alaturat

Nr strat

Grosimea hi (m)

Sarcina geologicagz

(KNm2)

Pres suplimentara z

(m)B

(m)zB

z+hf (m)

p(KNm3) z z med

1 06 181 195 35295 35081 25554 06 42 0142857 0962 06 187 195 36465 35081 35081 12 42 0285714 096

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 30

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

3 06 193 195 37635 29234 32158 18 42 0428571 084 06 199 195 38805 22291 25763 24 42 0571429 0615 06 205 195 39975 16444 19368 3 42 0714286 0456 06 211 195 41145 16444 16444 36 42 0857143 0457 06 217 195 42315 12425 14434 42 42 1 0348 06 223 195 43485 9501 9501 48 42 1142857 0269 06 229 195 44655 9501 9501 54 42 1285714 026

10 06 235 195 45825 7309 9501 6 42 1428571 0211 06 241 195 46995 5847 7309 66 42 1571429 01612 06 247 195 48165 5847 5847 72 42 1714286 01613 06 253 195 49335 4020 5847 78 42 1857143 01114 06 259 195 50505 4020 4020 84 42 2 011

Tasarea absoluta probabila se calculeaza cu relatia

s=103 β sumi=1

n σ zimed hi

Esi

[mm]

β= coeficient de corectie egal cu 08 σzi

med =efortul vertical mediu in stratul elementar i

σzimed =

σ ziiquest +σ zi

inf

2 [KPa]

hi= grosimea stratului elementar i Ei =modulul de deformatie liniara al stratului elementar i [KPa] n=numarul de straturi elementare in limita zonei active

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 31

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Tehnologia de executie

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 32

Nr strat

Grosime strat

z med (Kpa) Ei(Kpa) i Si(mm)

1 06 25554 20000 08 00076662 06 35081 20000 08 00105243 06 32158 20000 08 00096474 06 25763 20000 08 00077295 06 19368 20000 08 0005816 06 16444 20000 08 00049337 06 14434 20000 08 0004338 06 9501 20000 08 0002859 06 9501 20000 08 000285

10 06 9501 20000 08 00028511 06 7309 20000 08 000219312 06 5847 20000 08 000175413 06 5847 20000 08 000175414 06 4020 20000 08 0001206

Σ= 0066098

s=103 08Σ= 528mm

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 33

Page 28: Tema 1 Fundatii Master 2

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Aa ef = 1206 mm2

6 Calculul tasarilor

Metoda fundatiei echivalente care asimileaza grupul de piloti cu o fundatie care urmaresteconturul exterior al pilotilor si este situata la adacircncimea de rezemare a pilotilor icircn stratul bun de fundare(baza acestora) Pentru piloti verticali dimensiunile fundatiei echivalente se pot stabili astfel

L= L + 2 ro B= B + 2 ro

unde LB = dimensiunile fundatiei echivalente L B =dimensiunile conturului exterior al grupului de piloti r0 = raza de influenta a pilotului Calculul tasarii se face prin metoda icircnsumarii pe straturi elementare Presiunea medie pe talpa fundatiei echivalente este data de relatia

Pnet = Pef - Pgz Pef= V

L B Pgz = γd1h

unde V- este icircncarcarea totala verticala la talpa fundatiei echivalente calculata conform SR EN 1990 siSR EN 1991

L= 28 m B=28 m ro= 063 m

Lrsquo= 28 +2063= 412m Brsquo= 28 +2063= 412m

V= N+ Grd + Gpd +sumi=1

4

GPam stri

Grd greutatea radierului Gpdgreutatea pilotilor

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 28

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

GPamd strigreutatea pamantului aferenta fundatiei echivalente din stratul i Greutatea care actioneaza asupra fundatiei N= Fz=13217 KN Calculul greutatii radierului Grd=35350525= 153125KN Calculul greutatii unui pilot Gpd=01256 17 25= 5338 KN Calculul greutatii pamantului pana la adancimea de rezemare a bazei pilotului

sumi=1

4

GPam stri =GPamd str1+ GPamd str1+ GPamd str1+ GPamd str1

GPamd str1= VPamstr1 120574 Pamstr1

VPamstr1= Vstr1- Vrad- VPilotistr1

Vstr1=412 412 3=5092m3

Vrad=353505=6125 m3

VPilotistr1= Apilot(hstr 1 ndashhrad)npiloti= =01256(3 -05) 9=2826m3

VPamstr1= 5092- 6125 - 2826=41969m3

GPamd str1= 41969 18=755442KN

GPamd str2= VPamstr2 120574 Pamstr2

VPamstr2= Vstr2- VPilotistr2

Vstr2=412 412 5=84872m3

VPilotistr2= Apilothstr 2 npiloti= =0125659=5652m3

VPamstr2= 84872- 5652=7922m3

GPamd str2= 7922 155=122791KN

GPamd str3= VPamstr3 120574 Pamstr3

VPamstr3= Vstr3- VPilotistr3

Vstr3=412 412 15=2646m3

VPilotistr3= Apilothstr 3 npiloti= =01256159=16956m3

VPamstr2= 2646- 16956=247644m3

GPamd str3= 247644 187=46309KN

GPamd str4= VPamstr4 120574 Pamstr4

VPamstr4= Vstr4- VPilotistr4

Vstr4=412 412 8=13579m3

VPilotistr4= Apilothstr 4 npiloti= =0125689=90432m3

VPamstr4= 13579- 90432=12675m3

GPamd str4= 12675 195=247156KN

sumi=1

4

GPam stri =755442+ 122791+ 46309+ 247156 = 4918 KN

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 29

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Calculul incarcarii verticale totale

V= N+ Grd + Gpd +sumi=1

4

GPam stri = 13217+153125+ 5338 +4918=64462KN

Presiunea medie pe talpa fundatiei echivalente este data de relatia

Pef= V

L B =

644621764

= 36543 KNm2

γd1= media ponderată a greutăţilor volumice ale straturilor străbătute de pilot γd1= (183+1555+18715+1958)175=1803 KNm3

Pgz = 1803175=315525 Pnet = Pef - Pgz = 36543- 315525=499KNm2

Limitarea zonei de influenta a fundatiei pe piloti se face pacircna la adacircncimea la care este satisfacuta relatia σzi le 01 σgzi

unde σzi =efortul unitar mediu pe stratul elementar i dat de fundatia echivalenta σgzi =valoarea presiunii geologice de la cota terenului natural la adacircncimea la care secalculeaza valoarea zi Efortul unitar la adacircncimea z fata de talpa fundatiei echivalente se calculeaza cu relatia

σz= αoPn

αo=f(zBLB) din tabelul alaturat

Nr strat

Grosimea hi (m)

Sarcina geologicagz

(KNm2)

Pres suplimentara z

(m)B

(m)zB

z+hf (m)

p(KNm3) z z med

1 06 181 195 35295 35081 25554 06 42 0142857 0962 06 187 195 36465 35081 35081 12 42 0285714 096

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 30

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

3 06 193 195 37635 29234 32158 18 42 0428571 084 06 199 195 38805 22291 25763 24 42 0571429 0615 06 205 195 39975 16444 19368 3 42 0714286 0456 06 211 195 41145 16444 16444 36 42 0857143 0457 06 217 195 42315 12425 14434 42 42 1 0348 06 223 195 43485 9501 9501 48 42 1142857 0269 06 229 195 44655 9501 9501 54 42 1285714 026

10 06 235 195 45825 7309 9501 6 42 1428571 0211 06 241 195 46995 5847 7309 66 42 1571429 01612 06 247 195 48165 5847 5847 72 42 1714286 01613 06 253 195 49335 4020 5847 78 42 1857143 01114 06 259 195 50505 4020 4020 84 42 2 011

Tasarea absoluta probabila se calculeaza cu relatia

s=103 β sumi=1

n σ zimed hi

Esi

[mm]

β= coeficient de corectie egal cu 08 σzi

med =efortul vertical mediu in stratul elementar i

σzimed =

σ ziiquest +σ zi

inf

2 [KPa]

hi= grosimea stratului elementar i Ei =modulul de deformatie liniara al stratului elementar i [KPa] n=numarul de straturi elementare in limita zonei active

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 31

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Tehnologia de executie

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 32

Nr strat

Grosime strat

z med (Kpa) Ei(Kpa) i Si(mm)

1 06 25554 20000 08 00076662 06 35081 20000 08 00105243 06 32158 20000 08 00096474 06 25763 20000 08 00077295 06 19368 20000 08 0005816 06 16444 20000 08 00049337 06 14434 20000 08 0004338 06 9501 20000 08 0002859 06 9501 20000 08 000285

10 06 9501 20000 08 00028511 06 7309 20000 08 000219312 06 5847 20000 08 000175413 06 5847 20000 08 000175414 06 4020 20000 08 0001206

Σ= 0066098

s=103 08Σ= 528mm

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 33

Page 29: Tema 1 Fundatii Master 2

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

GPamd strigreutatea pamantului aferenta fundatiei echivalente din stratul i Greutatea care actioneaza asupra fundatiei N= Fz=13217 KN Calculul greutatii radierului Grd=35350525= 153125KN Calculul greutatii unui pilot Gpd=01256 17 25= 5338 KN Calculul greutatii pamantului pana la adancimea de rezemare a bazei pilotului

sumi=1

4

GPam stri =GPamd str1+ GPamd str1+ GPamd str1+ GPamd str1

GPamd str1= VPamstr1 120574 Pamstr1

VPamstr1= Vstr1- Vrad- VPilotistr1

Vstr1=412 412 3=5092m3

Vrad=353505=6125 m3

VPilotistr1= Apilot(hstr 1 ndashhrad)npiloti= =01256(3 -05) 9=2826m3

VPamstr1= 5092- 6125 - 2826=41969m3

GPamd str1= 41969 18=755442KN

GPamd str2= VPamstr2 120574 Pamstr2

VPamstr2= Vstr2- VPilotistr2

Vstr2=412 412 5=84872m3

VPilotistr2= Apilothstr 2 npiloti= =0125659=5652m3

VPamstr2= 84872- 5652=7922m3

GPamd str2= 7922 155=122791KN

GPamd str3= VPamstr3 120574 Pamstr3

VPamstr3= Vstr3- VPilotistr3

Vstr3=412 412 15=2646m3

VPilotistr3= Apilothstr 3 npiloti= =01256159=16956m3

VPamstr2= 2646- 16956=247644m3

GPamd str3= 247644 187=46309KN

GPamd str4= VPamstr4 120574 Pamstr4

VPamstr4= Vstr4- VPilotistr4

Vstr4=412 412 8=13579m3

VPilotistr4= Apilothstr 4 npiloti= =0125689=90432m3

VPamstr4= 13579- 90432=12675m3

GPamd str4= 12675 195=247156KN

sumi=1

4

GPam stri =755442+ 122791+ 46309+ 247156 = 4918 KN

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 29

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Calculul incarcarii verticale totale

V= N+ Grd + Gpd +sumi=1

4

GPam stri = 13217+153125+ 5338 +4918=64462KN

Presiunea medie pe talpa fundatiei echivalente este data de relatia

Pef= V

L B =

644621764

= 36543 KNm2

γd1= media ponderată a greutăţilor volumice ale straturilor străbătute de pilot γd1= (183+1555+18715+1958)175=1803 KNm3

Pgz = 1803175=315525 Pnet = Pef - Pgz = 36543- 315525=499KNm2

Limitarea zonei de influenta a fundatiei pe piloti se face pacircna la adacircncimea la care este satisfacuta relatia σzi le 01 σgzi

unde σzi =efortul unitar mediu pe stratul elementar i dat de fundatia echivalenta σgzi =valoarea presiunii geologice de la cota terenului natural la adacircncimea la care secalculeaza valoarea zi Efortul unitar la adacircncimea z fata de talpa fundatiei echivalente se calculeaza cu relatia

σz= αoPn

αo=f(zBLB) din tabelul alaturat

Nr strat

Grosimea hi (m)

Sarcina geologicagz

(KNm2)

Pres suplimentara z

(m)B

(m)zB

z+hf (m)

p(KNm3) z z med

1 06 181 195 35295 35081 25554 06 42 0142857 0962 06 187 195 36465 35081 35081 12 42 0285714 096

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 30

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

3 06 193 195 37635 29234 32158 18 42 0428571 084 06 199 195 38805 22291 25763 24 42 0571429 0615 06 205 195 39975 16444 19368 3 42 0714286 0456 06 211 195 41145 16444 16444 36 42 0857143 0457 06 217 195 42315 12425 14434 42 42 1 0348 06 223 195 43485 9501 9501 48 42 1142857 0269 06 229 195 44655 9501 9501 54 42 1285714 026

10 06 235 195 45825 7309 9501 6 42 1428571 0211 06 241 195 46995 5847 7309 66 42 1571429 01612 06 247 195 48165 5847 5847 72 42 1714286 01613 06 253 195 49335 4020 5847 78 42 1857143 01114 06 259 195 50505 4020 4020 84 42 2 011

Tasarea absoluta probabila se calculeaza cu relatia

s=103 β sumi=1

n σ zimed hi

Esi

[mm]

β= coeficient de corectie egal cu 08 σzi

med =efortul vertical mediu in stratul elementar i

σzimed =

σ ziiquest +σ zi

inf

2 [KPa]

hi= grosimea stratului elementar i Ei =modulul de deformatie liniara al stratului elementar i [KPa] n=numarul de straturi elementare in limita zonei active

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 31

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Tehnologia de executie

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 32

Nr strat

Grosime strat

z med (Kpa) Ei(Kpa) i Si(mm)

1 06 25554 20000 08 00076662 06 35081 20000 08 00105243 06 32158 20000 08 00096474 06 25763 20000 08 00077295 06 19368 20000 08 0005816 06 16444 20000 08 00049337 06 14434 20000 08 0004338 06 9501 20000 08 0002859 06 9501 20000 08 000285

10 06 9501 20000 08 00028511 06 7309 20000 08 000219312 06 5847 20000 08 000175413 06 5847 20000 08 000175414 06 4020 20000 08 0001206

Σ= 0066098

s=103 08Σ= 528mm

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 33

Page 30: Tema 1 Fundatii Master 2

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Calculul incarcarii verticale totale

V= N+ Grd + Gpd +sumi=1

4

GPam stri = 13217+153125+ 5338 +4918=64462KN

Presiunea medie pe talpa fundatiei echivalente este data de relatia

Pef= V

L B =

644621764

= 36543 KNm2

γd1= media ponderată a greutăţilor volumice ale straturilor străbătute de pilot γd1= (183+1555+18715+1958)175=1803 KNm3

Pgz = 1803175=315525 Pnet = Pef - Pgz = 36543- 315525=499KNm2

Limitarea zonei de influenta a fundatiei pe piloti se face pacircna la adacircncimea la care este satisfacuta relatia σzi le 01 σgzi

unde σzi =efortul unitar mediu pe stratul elementar i dat de fundatia echivalenta σgzi =valoarea presiunii geologice de la cota terenului natural la adacircncimea la care secalculeaza valoarea zi Efortul unitar la adacircncimea z fata de talpa fundatiei echivalente se calculeaza cu relatia

σz= αoPn

αo=f(zBLB) din tabelul alaturat

Nr strat

Grosimea hi (m)

Sarcina geologicagz

(KNm2)

Pres suplimentara z

(m)B

(m)zB

z+hf (m)

p(KNm3) z z med

1 06 181 195 35295 35081 25554 06 42 0142857 0962 06 187 195 36465 35081 35081 12 42 0285714 096

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 30

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

3 06 193 195 37635 29234 32158 18 42 0428571 084 06 199 195 38805 22291 25763 24 42 0571429 0615 06 205 195 39975 16444 19368 3 42 0714286 0456 06 211 195 41145 16444 16444 36 42 0857143 0457 06 217 195 42315 12425 14434 42 42 1 0348 06 223 195 43485 9501 9501 48 42 1142857 0269 06 229 195 44655 9501 9501 54 42 1285714 026

10 06 235 195 45825 7309 9501 6 42 1428571 0211 06 241 195 46995 5847 7309 66 42 1571429 01612 06 247 195 48165 5847 5847 72 42 1714286 01613 06 253 195 49335 4020 5847 78 42 1857143 01114 06 259 195 50505 4020 4020 84 42 2 011

Tasarea absoluta probabila se calculeaza cu relatia

s=103 β sumi=1

n σ zimed hi

Esi

[mm]

β= coeficient de corectie egal cu 08 σzi

med =efortul vertical mediu in stratul elementar i

σzimed =

σ ziiquest +σ zi

inf

2 [KPa]

hi= grosimea stratului elementar i Ei =modulul de deformatie liniara al stratului elementar i [KPa] n=numarul de straturi elementare in limita zonei active

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 31

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Tehnologia de executie

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 32

Nr strat

Grosime strat

z med (Kpa) Ei(Kpa) i Si(mm)

1 06 25554 20000 08 00076662 06 35081 20000 08 00105243 06 32158 20000 08 00096474 06 25763 20000 08 00077295 06 19368 20000 08 0005816 06 16444 20000 08 00049337 06 14434 20000 08 0004338 06 9501 20000 08 0002859 06 9501 20000 08 000285

10 06 9501 20000 08 00028511 06 7309 20000 08 000219312 06 5847 20000 08 000175413 06 5847 20000 08 000175414 06 4020 20000 08 0001206

Σ= 0066098

s=103 08Σ= 528mm

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 33

Page 31: Tema 1 Fundatii Master 2

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

3 06 193 195 37635 29234 32158 18 42 0428571 084 06 199 195 38805 22291 25763 24 42 0571429 0615 06 205 195 39975 16444 19368 3 42 0714286 0456 06 211 195 41145 16444 16444 36 42 0857143 0457 06 217 195 42315 12425 14434 42 42 1 0348 06 223 195 43485 9501 9501 48 42 1142857 0269 06 229 195 44655 9501 9501 54 42 1285714 026

10 06 235 195 45825 7309 9501 6 42 1428571 0211 06 241 195 46995 5847 7309 66 42 1571429 01612 06 247 195 48165 5847 5847 72 42 1714286 01613 06 253 195 49335 4020 5847 78 42 1857143 01114 06 259 195 50505 4020 4020 84 42 2 011

Tasarea absoluta probabila se calculeaza cu relatia

s=103 β sumi=1

n σ zimed hi

Esi

[mm]

β= coeficient de corectie egal cu 08 σzi

med =efortul vertical mediu in stratul elementar i

σzimed =

σ ziiquest +σ zi

inf

2 [KPa]

hi= grosimea stratului elementar i Ei =modulul de deformatie liniara al stratului elementar i [KPa] n=numarul de straturi elementare in limita zonei active

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 31

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Tehnologia de executie

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 32

Nr strat

Grosime strat

z med (Kpa) Ei(Kpa) i Si(mm)

1 06 25554 20000 08 00076662 06 35081 20000 08 00105243 06 32158 20000 08 00096474 06 25763 20000 08 00077295 06 19368 20000 08 0005816 06 16444 20000 08 00049337 06 14434 20000 08 0004338 06 9501 20000 08 0002859 06 9501 20000 08 000285

10 06 9501 20000 08 00028511 06 7309 20000 08 000219312 06 5847 20000 08 000175413 06 5847 20000 08 000175414 06 4020 20000 08 0001206

Σ= 0066098

s=103 08Σ= 528mm

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 33

Page 32: Tema 1 Fundatii Master 2

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Tehnologia de executie

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 32

Nr strat

Grosime strat

z med (Kpa) Ei(Kpa) i Si(mm)

1 06 25554 20000 08 00076662 06 35081 20000 08 00105243 06 32158 20000 08 00096474 06 25763 20000 08 00077295 06 19368 20000 08 0005816 06 16444 20000 08 00049337 06 14434 20000 08 0004338 06 9501 20000 08 0002859 06 9501 20000 08 000285

10 06 9501 20000 08 00028511 06 7309 20000 08 000219312 06 5847 20000 08 000175413 06 5847 20000 08 000175414 06 4020 20000 08 0001206

Σ= 0066098

s=103 08Σ= 528mm

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 33

Page 33: Tema 1 Fundatii Master 2

UNIVOVIDIUSrdquo CONSTANTA FACULTATEA DE CONSTRUCTII

BUJOR NICOLAE ndashISCPage 33