DIMENSIONAREA FUNDATIILOR

Etapele de calcul in dimensionarea fundatiilor unor constructii urmaresc conditiile impuse de STAS 3301/1-85 si STAS 3310/2-85 si anume:

1.Calculul actiunii in gruparea fundamentala si speciala de incarcari exterioare transmise de constructie

2.Determinarea caracteristicilor geotehnice normale si de calcul ale terenului de fundare

3.Predimensionarea fundatiilor pe baza presiunilor conventionale de calcul si verificarea din conditia de rezistenta al terenului de fundare

4.Armarea fundatiei

5.Verificarea terenului de fundare la starea limita de deformatie

5.1.calculul terenului la starea limita de deformatie

5.2.calculul tasarii absolute respectiv deplasarea absoluta respectiv deplasarea probabila pe verticala a fundatiilor izolate ca urmare a deformatiilor terenului prin metoda insumarii pe straturi elementare

6.Verificarea terenului de fundare la starea limita de capacita portanta

Dimensionarea fundatiei pr baza presiunilor conventionale de calcul

Calculul ternului de fundare pe baza presiunilor conventionale se efectueaza pentru stabilirea preliminara a dimensiunilor in plan a fundatiilor.

Se mai utilizeaza in calcul de dimensionare definitiva, dar numai in cazul unor constructii obisnuite, nesensibile la tasari fundate pe un teren bun si fara restrictii in exploatare.

Etapele de calcul sunt:

a)       adaptarea sistemului de fundare compatibil cu structura de rezistenta a constructiei, profilul litologic pe amplasament si conditiile climaterice

b)       stabilirea adincimi de fundare

Adancimea de fundare minima Df, conform normativului NP 121/04 ("Normativul privind proiectarea si executarea lucrarilor de fundatii directe la constructii") functie de:

• adancimea de inghet "Hi" cu valori indicate in STAS 6054-87 ("Teren de fundare zonarea teritoriului Romaniei din punct de vedere al adancimii de inghet");
• conditii de teren, privind nivelul apei subterane
• solutia functionala a constructiei. Pentru constructiile fara subsol,cota de fundare se considera de la cota terenului nivelat (0 00) iar pentru constructii cu subsol de la cota pardoselii subsolului (0

cm

c) Stabilirea dimensiunilor in plan a bazei fundatiei

Dimensionarile in plan a fundatiilor (Lungime L si latime B) ale talpii unei fundatii se predimensioneaza pe baza conditiei  ca presiunea efectiva dezvoltata sub talpa fundatiei sa nu depasasca presiunea conventionala (Pconv).

- se alege un anumit report intre laturi;

- predimesionarea fundatiei se face din conditia:

unde:

presiunea efectiva medie provenita din incarcari de calcul in gruparea fundamentala

incarcarea de calcul din gruparea fundamentala de actiuni

greutatea volumica medie a betonului din fundatiei. La acest stadiu de predimensionare se poate considera o valoare aproximativa. L,BT dimensiunile in plan ale fundatiei (ptr. fundatii continue B 1ml)

Tvaloare de baza a presiunii conventionaledata in tab. III. 4 STAS 3300/2-85 functie de granulozitate:

-granulozitate si gradul de indesare () ptr; pamanturile necoezive

-functie de poRozitate,respectiv indicele porilor si indicele de consistenta () ptr:-pamanturi coezive:

Valorile lui din tabele corespund pentru fundatii avand adancimea de fundare Df=2.0m si o latime a talpii fundatiei B=1.0m. Pentru alte adancimi sau alte latimi talpii, presiunea conventionala ca fi corectata.

d)stabilirea presiunii conventionale de calcul

Presiunea conventionala de calcul este necesara pentru verificarea dimensiunilor impuse ale fundatiilor, motiv pentru care aceaste valoare va fi corectata dupa cum urmeaza:

Tcorectia cu adancimea de fundare cunoscuta din dimensionare

corectia de latime

-corectia cu adancimea de fundare

ptr. <2.0m

ptr.

in care:

coeficient din tabelele STAS 3300/2-85 functie de natura pamantului

greutate volumica de calcul a straturilor situate deasupra nivelului talpii fundatiei (calculata cas medie ponderata cu grosimea straturilor)

-corectie cu latimea fundatiei (B)

ptr. B 5.0m

0.10-ptr sapaturi necoezive

0.05-ptr sapaturi coezive

ptr.B>5.0m:

ptr. sapaturi necoezive

otr.sapaturi coezive

e)verificarea dimensiunilor fundatiilor din conditia de verificare a rezistentei terernului la talpa de fundare pentru care trebuie indeplinite conditiile

-incarcari centrice:

in gruparea fundamentala

in gruparea speciala

-grupari excentrice:

dupa directie

in gruparea fundamentala

in gruparea speciala

dupa o directie

in gruparea fundamentala

in gruparea speciala

unde:

ptr incarcare centrica

W modulul de rezistenta a talpii fundatiei

STABILIREA ADANCIMII DE FUNDARE

Stabilirea minima de fundare se va stabili luand in consideratie doua criterii:

a)adancimea de inghet H_i: D_f1=H_i+0.10 0.30=0.90+0.10=1.00m

H_i-nivelul cel mai coborat al izotermei de0⁰(STAS 6054-77).

b)conditii geologice natura terenului de fundare ,stratul capabil sa preia solicitarile, numit strat bun de fundare.

H_tf=0.90

D_f2=H_tf+0.30 050=0.90+0.30=1.20m

D_fmin=max(D_f1;D_f2)=1.20m

DETERMINAREA CARACTERISTICILOR GEOTEHNICE ALE TERENULUI DE FUNDARE

DETERMINAREA VALORILOR NORMATE

-eliminarea valorilor encesive care nu indeplinesc conditia:

²

-caracteristici fizice:g,Ic,C

-gⁿ

^-

-caracteristici mecanice

-

-fⁿ

fⁿ=

-cⁿ

cⁿ=

Determinarea valorilor de calcul

S.L.D.

tga r

KN/m³

f^c fⁿ

c^c=0.8 cⁿ=0.8

S.L.C.P.

a n-1=3 tga

r

f^c fⁿ

c^c=0.95 cⁿ=0.5415

Predimensionarea fundatiei pe baza presiunii conventionale de calcul

-stabilirea presiunii conventionale de calcul la talpa fundatiei se va face in functie de : Ic, e.

corectia cu adancimea de fundare

corectia cu latimea fundatiei

Corectia de adancime

-pentru Df>2m

C^Df=K2 g^m (Df-2)

K2=1.5

g^m=20KN/m³

C^Df=1.5 20(2.4-2)=12KN/m²

Determinarea lui Lsi B

pef pconv-Df g^med

L/B=1.2 L=1.4B

1250/1.4B=479.712-2.4

1250/1.4B=431.712 604.369B=1250 B=2.068m

L=1.4B=1.4 L=2.89m

Corectia de latime

B=2.068m B=2.00m

=467.712 0.05(2.068-1)=24.975KN/m²

=467.712+12+24.975=504.687KN/m²

Stabilirea dimensiunilor pe verticala

H=(0.25 0.35)L H=0.3L=)0.3 3=0.9m 1m

H^"=(1/3 1/2)H=1/2H=0.5 1m=0.5

Nu este necesara verificarea la forta taietoare pentru:

pconv.=504.687KN/m²si H/L=0.3

Verificarea terenului de fundare la S.L.D.

Calculul terenului la starea limita de deformatie consta in respectarea conditiei Def Dadm unde:

-Def = deplasarea sau deformatia constructie datorata tasarii terenului de fundare.

-Dadm = deplasarea sau deformatia admisa pentru sructura stabilita de proiectant

Dadm=8cm

Verificarea se face din conditia la talpa fundatiei provenita din incarcarile de calcul astfel incat sa nu depaseasca presiunea corespunzatoare unor zone plastice care au loc in ternul de fundare.

-pentru fundatiile dreptunghiulare, la constructiile fara subsol Ppl se calculeaza cu relatiile:

Ppl=m1(g b N1 H2+C N3)

m1=1.4

B/4=2/4=0.5m

=19.891KN/m³

f N1=0.387

N2=2.38

N3=4.941

q=gDf=20 2.4=48KN/m²

Ppl=1.4(19.891 48)=494.195KN/m²=17 20.448=30.6+12.268=42.86KN

C=48KN/m²

Gf=(L B H gB Vm gn)=3 17=225.396KN

W=BL²/6=2

1.2Ppl=1.2 494.195=593.034KN/m²

Pentru calculul tasarii fundatiei functie de natura terenului sub talpi se determina si starea eforturilor din teren in vederea aplicarii metodei insumarii pe straturi elementare.

-grosimea maxima asratului elementar:

0.4B=0.4 2=0.8m

-de asemenea un strat se afla in acelesi stat geotehnic

Presiunea neta pe talpa fundatiei

Pnet=1250+225.396/3 2=245.899KN/m²

E=Mc M

Calculul tasarilor se face tabelat.

-zona activa, in cuprinsul careia se calculeaza deformarea straturilor, delimitata inferior de "Zo" sub talpa fundatiei pentru care este indeplinita conditia:

Verificarea terenului de fundare la starea limita de capacitate portanta

Conditia care trebuie indeplinita este:

unde:

=0.9

^{=3m-0.4153=2.585m}

pcr=g B^'Mglg+qMglg+c^*Mclc

g =20.448KN/m³

B^'=2m

q=42.868KN/m²

c^*=54.15

f Mg

Mq=5.128

Mc=12.867

B/L=2/3

lg=lc=1+0.3+B^'/L^'=1+0.3

lg=1-0.4B^'/L^'=1-0.4

pcr=20.48 1.232= =1164.265KN/m²

P^'ef=357.97KN/m²<mcPcr=1079.375KN/m²