Grup Scolar Industral Constructii Cai Ferate

Proiect

Examen de obtinere a certificatului de calificare profesionala nivel 3

Domeniul:Constructii,Instalatii si Lucrari Publice

Calificare:tehnician in constructii si lucrari publice

Sesiunea:Iunie 2009

Indrumator: Absolvent: Profesor;.ING.Dumitrescu Amedeo Cociobea Ştefan Mihail

clasa:a XIII-A

FUNDATII DIRECTE

CUPRINS

ARGUMENT- Notiuni Generale despre Fundatii

a. CLASIFICAREA FUNDATIILOR b. ALEGEREA TIPULUI DE FUNDATIE

1. FUNDATII DIRECTEa. Fundatii sub ziduri (pereti) b. Fundatii. Continue de beton simplu.c. Fundatii continue din beton armat sub ziduri d. Fundatii cu descarcari pe reazeme isolate

f. Fundatii sub ziduri despartitoare2.FUNDATII SUB STALPI

PROBLEME CARE APAR LA PROIECTAREA SI LA EXECUTAREA FUNDATIILOR DIRECTE

a. Fundatii solicitate excentric b. Fundatii denivelate c. Fundatii prefabricate d. Probleme specifice fundatiilor constructiilor amplasate pe terenuri cu deformatii

NORME DE PROTECTIA MUNCII

1. LUCRĂRI DE FUNDAŢII

2. Săpături pentru Fundaţii

BIBLIOGRAFIE (ultima pagina)

ARGUMENT

Notiuni Generale despre Fundatii

Fundatia este elementul de constructie care se afla in contact direct cu terenul bun de fundare si transmite acestuia toate incarcatrile care actioneaza constructia. Incarcarile trebuie astfel reprezentate pe talpa fundatiei incat sa nu fie depasita capacitatea portanta a terenului, iar trasarile care rezulta sa fie cat mai uniforme si sa poata fi suportate de constructie fara repercursiuni asupra acesteia.

Capacitatea portanta a terenului (presiunea normata) este presiunea maxima pe care o poate suporta terenul de fundare, fara a exzista pericolul ruperii acestuia, sau al unor trasari care sa pericliteze constructia. Capacitatea portanta depinde de natura pamanturilor in care se amplaseaza fundatia. Geotehnica – stiinta care se ocupa de studiul pamanturilor –defineste pamanturile ca fiind construite din particole solide, provenite prin dezagregarea pe cale fizica sau chimica a diferitelor roci intalnite in scoarta terestra. In functie de prezenta unor forte de legatura intre particulele solide, pamanturile pot fi corozive sau necorozive.

In categoria pamanturilor coezive se incadreaza pamanturile prafoase si cele argiloase. Pamanturile prafoase (praf argilos, praf argilo-nisipos, praf si praf nisipos) au coeziune si plasticitate mijlocie sau redusa si pun probleme dificile de fundare datorita compresibilitatii mari, tendintei de a fi usor antrenate de apa in miscare si sensibilitati la actiunea de inchet-deschet. Un caz particular i-l reprezinta pamanturile prafoase de origine eoliana (pamanturile loessolide) destul de raspandite in tara noastra, foarte sensibile la inmuiere, permitand trasari importante ale fundatiilor.

Pamanturile argiloase (argila groasa, argila, argila prafoasa, argila nisipoasa)Au o coeziune si plasticitate mijlocie, mare sau foarte mare, cu un continut mare de particule foarte fine. Comportarea sub solicitari depinde de starea fizica, care la randul ei este influentata de continutul lor de apa. Particularitatea comportatiilor consta in aceea ca la variatii de umiditate prezinta variatii de volum (umflare – contractie) implementand masuri adegvate la executarea fundatiilor in asemenea pamanturi.

In categoria pamanturilor necorozive se incadreaza blocurile formate din bucati mari de roci, bolovanisurile, pietrisiurile si nisipurile. Acestea constituie in general terenuri bune de fundare, avand un grad redus de compresibilitate, nu sunt sensibile la inmuiere si la inghet-desghet. Pentru stabilirea timpului de fundatie si a modului de fundare sunt necesare determinari pentru cunoasterea caracteristicilor identificarii clasificarii pamanturilor (granulozitate, compozitie mineralogica, plasticitate imermabilitate etc.), precum si a propietatilor mecanice ale acestora. Rezolvarea problemei deformatiilor – necesara determinarii testarii fundatiei – impune cunoasterea compresibilitatii pamantului, iar rezolvarea problemelor de capacitate portanta – necesara determinarii sigurantei pe care presiunea pe talpa fundatiei o ofera fata de pericolul de pierdere a stabilitatii fundatiei – impune cunoasterea rezistentei la forfecarea terenului.In acest scop sunt necesare determinarii cu mijloace adegvate efectuate in laborator si pe tere

a. CLASIFICAREA FUNDATIILOR

Fundatiile se pot clasifica dupa mai multe criterii. Dupa adancimea de fundare (adancimea la care se gaseste terenul bun de fundare) sunt:

- Fundatii de suprafata (de mica adancime) sau fundatii directe;- Fundatie de adancime sau fundatii indirecte (fundatii pe piloti, chesoane, puturi,

coloane etc.).

Dupa modul de executie fata de nivelul apelor subterane sunt:

- Fundatii executate deasupra nivelului apei freatice (fundatii executate in uscat);- Fundatii executate sub nivelul apei freatice (fundatii executate sub apa).

Dupa materialele folosite, fundatiile sunt:

- Fundatii rigide (din piatra naturala, caramida, beton simplu sau ciclopiant);- Fundatii clasice (din beton atmat).

Dupa forma lor in plan se deosebesc:

- Fundatii izolate;- Fundatii continue sub ziduri sau sub stalpi (talpi continue);- Fundatii cu retele de grinzi (talpi incrucisate);- Fundatii pe radier general –placa continua, placa cu grinzi.

Dupa tehnologia de executie pot fi: - Fundatii executate la fata locului, direct in groapa de fundatie;- Fundatii prefabricate.

b. ALEGEREA TIPULUI DE FUNDATIE

Alegerea tipului de fundatie se face pe baza unei analize tehnico-economice a structurii de rezistenta in ansamblu.

Tipul de fundatie, adancimile de fundare, presiunile pe teren, materialele pentru fundatii se vor alege tinand seama de:

- Conditiile climatice (adancimea de inghet, cantitatea de precipitatii etc.);- Conditiile de stabilitate generala a amplasamentului;- Adancimile, natura, grosimile si caracteristicile fizico-mecanice si chimice ale

straturilor de pamant de sub talpa fundatiei determinate cu ajutorul studiilor geotehnice;

- Conditiile hidrogeologice ale terenului (ape subterane si de suprafata, propietatile lor chimice, agresivitate, posibilitatea patrunderi acesteia la fundatii etc.);

- Gradul de importanta al cladirii;- Seismicitatea regiunii;

- Caracteristicile structurii de rezistenta a constructiei, exzistenta subsolurilor, densitatea si felul elementelor portante verticale (peretii, stalpii);

- Marimea si uniformitatea in plan a incarcariilor transmise de constructie;- Particularitatile functionale ale constructiei (agresivitatea apelor industriale, incalzirea

excesiva a fundatiei si a terenului de fundare, racirea sau inghetarea articiceala a acestuia etc.).

Pentru a-si indeplini rolul in constructii, fundatiile trebuie sa satisfaca o serie de conditii fundamentale, printre care:

- Sistemul de fundare trebuie astfel ales incat sa prezinte siguranta in expluatare, deoarece la fundatii nu se pot executa reparatii decat cu multa greutate si cheltuieli ridicate;

- Dimensiunile fundatiei trebuie sa corespunda incarcatilor ce o actioneaza, orce rezolvare gresita a solutiei de fundare necestita consolidari care sunt lucrari costisitoare si greu de executat;

- Solutiile de fundare nu trebuie sa conduca la tasari diferentiate, iar in cazul cand nu se poate obtine acest lucru, se prevad rosturi de tasare;

- Incarcarile care actioneaza asupra fundatiei sa fie centrice, astfel incat repartizarea presiunilor pe talpa fundatiei sa fie cat mai uniforma;

- Materialul folosit la executarea fundatiei trebuie sa fie rezistent la actiunile agresive ale apelor subterane sau ale terenului de fundare;

- Fundatiile trebuie sa fie economice, sa necestite manopera cat mai redusa si sa foloseasca pe cat posibil materialele locale;

- Sa permita industrializare si mecanizarea lucrarilor; - Trebuie evitata fundarea cladirilor in terenuri cu apa subterana sau prevederea unor

subsoluri acolo unde apa este de fuprafata terenului.

2. FUNDATII DIRECTE

Fundatiile directe sau de mica adancime se folosesc cand terenul bun de fundare se gaseste la adancime mica fata de nivelul terenului natural si pot fii:

- Fundatii rigide, continue sau izolate, executate din piatra naturala, beton simplu sau beton ciclopian; lucreaza in bune conditii numai la solicitari de compresiune;

- Fundatii elastice, continue sau izolate, executate din beton armat; au o comportare buna atat la compresiune, cat si la inconvoiere, armatura avand rolul de a prelua eforturile de intindere din inconvoiere.

-a. Fundatii sub ziduri (pereti)

Transmiterea incarcarilor unei constructiiavand structura de rezistenta cu pereti portanti (de zidarie sau beton) la terenul bun de fundare, se face prin intermediul unei fundatii continue directe. In general aceste fundatii sunt axate fata de zidurile pe care le suporta. Fundatiile dezaxate se folosesc mai rar, la zidurile rosturilor de tasare,la ziduri solicitate de impingerea pamantului, la ziduri de calcan etc.

Fundatile sub ziduri pot fii: continue de baton simplu, continue de baton armat, descarcari pe reazeme izolate sau fundatii realizate din insasi placa suport a pardoselii.

b. Fundatii. Continue de beton simplu. Dupa forma sectiuni transversale fundatiile de beton simplu pot fii: dreptunghiulare, cu evazari si in trepte.

B ≥ b°+ (10…20)cm,

Fundatiile cu sectiune dreptunghiulare

Sunt cele mai utilizate. Latimea blocului de fundatie trebuie sa fie mai mare decat a zidului sau a soclului inte5...10cm de fiecare parte. Aceastadimensiune este necesara pentru a permite retrasarea zidariei cand s-auprodus unele abateri la executiafundatiei sau cand se modifica grosimea zidului. La randul sau soclul (cand exzista), va fi mai mare cu cel putin 2,5cm de fiecareparte a zidului, pentru a se putea aseza cofrajele pentru turnarea zidului(peretelui zidului). Se poate consideraca valoare minima constructiva pentru latimea fundatiei este:

In care b° este grosimea zidului (perete) care reazema pe fundatie.Fundatiile de sectiunea dreptunchiulara se executa de regula cand latimea talpii de fundatie nu depaseste 1,0 m.

- Latimea evazarii sa fie de cel mult 15 cm;

- Panta evazarii sa fie de circa 4/1;

- Cofrarea sa se execute cu putin timp inaintea de turnarea betonului.

Fundatiile cu trepte (fig.VIII.5)

se folosesc cand talpa fundatiei rezulta mai lata cu 35..40 cm de fiecare parte a zidului. Treptele trebuie sa aiba inaltimea de cel putin 40cm, iar tg α valori cuprinse intre 1,1 si 1,8 in functie de presiunea maxima pe teren si de marca betonului din care se realizeaza fundatia respectiva (tabelul VIII.2).

fundatiile in trepte au avantajul economisirii betonului, dar necesita folosirea cofrajelor. Spatiul dintre peretele sapaturii si fundatii se umple cu pamant bine compactat cu maiul in straturi de 20 cm grosime fiecare.

In figura VIII.6 se indica alcatuirea fundatiilor pentru zidul exterior si interior la o constructive fara subsol. La constructiile cu subsol fundatiile zidurilor exterioare se alcatuiesc ca in figura VIII.7a.

Latimea B a talpii unei fundatii continue din beton simplu se stabileste tinand seama de: dimensiunea obtinuta prin calcul; dimensiunile minime necesare executarii sapaturilor sub forma de santuri; grosimea zidurilor ce sprijina pe fundatie.

Latimea fundatiei se rotunjeste la multipli de 5 cm.Latimile minime (fig. VIII.8)

Talpa fundatiei se executa mai lata decat peretele subsolului cu 10..15 cm spre exterior, pentru a permite asezarea unui zid de 7,5 sau 12,5 cm grosime, care sa asigure protective izolatiei vertical hidrofuge a subsolului.

Fundatia zidlui interior la constructii cu subsolul, La cladirile cu subsol, fundatiile se executa aproape intodeauna cu sectiunea dreptunghiulara minima de 40 cm.

Pentru ca eforturile de intindere din incovoiere in fundatia continua din beton simplu sa fie neglijabile ca valoare, trebuie satisfacuta urmatoarele conditii:

tg α ≥ tg αmin VIII 3

La fundatiile din beton simplu sau beton ciclopiant, tg α min = H/ι (fig. VIII.7,b) are valoriile dim taelul VIII.2.

In cazul fundatiilor din zidarie de piatra sau caramida tg α ≥ 2.

c. Fundatii continue din beton armat sub ziduri Solutia se prefera cand fundatia este solicitata de incarcati importante, iar terenul de fundare are o rezistenta normata mica sau este neuniforma. In aceste cazuri apare necesitatea latirii talpii fundatiei; pentru respectarea conditiei tg α ≥ tg α min este necesara si cresterea corespunzatoare a latimi acesteia. In aceste conditii fundatiile din beton simplu nu mai sunt corespunzatoare din punct de vedere tehnico-economic si se adopta Solutia unor fundarii din beton armat, care realizeaza economie de beton si saoatura si se obtine o suprafata mare de rezemare, fara cresterea greutatii propii a fundatiei. Se poate adopta o fundatie elastica in locul celei rigide si pentru a evita executia sub apa sau in cazul terenurilor cu tasari inegale.

La latimi mici, fundatiile continue elastice sub ziduri se prevad cu sectiune dreptunghiulara (fig VIII. 9,b), sau sub forma de grinda (fig. VIII.9,c).

Fundatia se toarna pe un strat de beton de egalizare (b 25) de 5…10 cm grosime. Pentru asigurarea rigiditatii necesare fundatiei in vederea repartizarii presiunilor pe teren, raportul H/B va respecta valorile minime din tabelul VIII.2., inaltimea H nu va fi mai mica de 30 cm, rotunjite la un multiplu de 5 cm.

necesare pentru executarea sapaturilor la fundatiile continue in functie de adancimea H a sapaturii sunt date astfel:

Inaltimea minima la marginea fundatiei h=(1/3..1/2) H, dar nu mai mica de 15 cm. Betonul utilizat la aceste fundatii este B100 sau B150.

Talpa fundatiei se armeaza la partea inferioara cu armature de rezistenta, alcatuita din bare drepte din otel-beton cu diametrul minim de 10 mm, asezat la 10…25 cm, dispuse transversal si cu armature de reparate prevazuta in sens longitudinal, alcatuita din Ǿ6/25 cm. procentul mic de armare se ia la 0,05%. Se recomand armarea fundatiei cu plase sudate STNB (STPB). Armatura inclinata se prevede numai daca rezulta din calcul de dimensionare si are diametrul minim de 12 mm.

In cazul peretilor de beton-armat (diafragme) fundatiile vor fi prevazute la partea superioara cu o centura (talpa armata), in care sa se poata prevedea mustati pentru legatura dintre pereti si fundatie (fig. VIII.10).

Dimensiunile centurii se aleg adsfel incat raportul h/α ≥ 1; in acest caz armatura transversal a centurii de beton-armat se face cu etrieri Ǿ6 mm dispusi la 25 cm. Cand raportul h/α ≥ 2, armature transversal se stabileste prin calcul si se executa sub forma de bare drepte si etrieri cel putin Ǿ 10/10 …20cm. Armatura longitudinala a centurilor se face cu bare avand diametrul minim de 10mm reprezentand cel putin 0,2% sin sectiunea centurii.

d. Fundatii cu descarcari pe reazeme isolate. Solutia se urilizeaza in vedereareducerii volumului de sapaturii respectiv a volumului de beton si se foloseste cand terenul bun de fundare se gaseste la adancime relative mare sau cand zidurile transmit la fundarii incarcarii mici. Practice, se poate considera ca pentru adancimi de fundare mai mari de 2,00 m,fundatiile cu descarcari pe reazeme isolate devin mai avantajoase decat cele continue. Nu sunt indicate insa in cazul trenurilor cu trasari inegale si in zonele cu seismicitate mare (grad seismic 7, 8 si 9).

Fundatiile cu descarcari pe reazeme isolate sunt alcatuite din blocuri de fundatie (reazeme isolate) si elemental de descarcare continue.

Reazemele izolare se prevad din loc in loc de-a lungul zidarilor, precum si la intersectia acestora, in punctele de unde sunt incarcari importante, in dreptul plinurilor (spaletilor din zidarie) etc.

Reazamele isolate au sectiunea transversal de forma dreptunghiulara (cu sau fara evazari)sau cu trepte. Elementele de descarcare sunt alcatuite din grinzi sau bolti care constituie suportul zidurilor (peretilor) si transmit incarcarile la blocurile de fundatie. La constructiile fara subsol, aceste elemente alcatuiesc si soclul peretelui, depasind cu cel putin 25 cm cota trotoarului. Sub elementele de descarcare se prevede si un strat de pietrisi cu grosimea de 8 cm, iar cand grinzile se executa din beton-armat, se prevede si un strat de beton de egalizare B25 pe stratul de pietris. Ele se realizeaza din beton-armat monolit marca minima B150 sau prefabricate, in cazul constructiilor cu pereti dispusi regulat in plan. Grinzile se executa cu sau fata vute pe reazeme (fig.VIII.11),

e. Fundatii sub ziduri despartitoare. Fundatia se realizeaza direct de catre placa-support a pardoseli peretelui sau subsolului si se executa numai sub ziduri despartitoare, neportante, de cel mult 15 cm grosime si de inaltimea unui nivel. Se pot intalni urmatoarele sitoatii:

- Placa de pardoseala este asezata pe teren sanatos. In acest caz placa se executa din beton simplu B50 de 8…10 cm grosime, iar zidul despartitor se aseaza direct pe placa.Daca sub placa se gasesc conducte de instalatii ingropate, placa se armeaza in zon respective cu o retea Ǿ6/20cm si se executa din beton B100;

- Placa de pardoseala este asezata pe umplutura, acesta fiind cazul cel mai fregvent intalnit in executie. Placa se executa din beton B100 cu grosimea de 8…10cm si se armeaza cu o retea Ǿ6/20cm

. Daca umplutura nu depaseste 40cm grosime, in lungul zidului se prevede o armature suplimentara 2 Ǿ8(10)mm (fig.VIII.12 a).daca umplutura este mai mare de 40 cm grosime se prevede o ingrosare a placii de-a lungul zidului care se va arma cu bare longitudinale 4 Ǿ8(10)mm si etrieri deschisi Ǿ6/20..25cm (fig VIII. 12,b).

2.FUNDATII SUB STALPI

a. Fundatii isolate sub stalpi Fundatile izolata sub stalpi sunt de doua tipuri: fundati din bloc de beton simplu si cuzinet de beton armat; fundati cu talpa din beton armat.

Fundatiile cu bloc de beton simplu si cuzinet de beton armat Sunt alcatuite dintr-un bloc

de beton simplu, pe care reazema stalpul de beton armat prin intermediul unui cuzinet (fig. VII.13).

Blocul de beton simplu are inaltimea minima de 40…60 cm; pentru inaltimi mai mari fundatia se executa in trepte, dar nu mai mult de trei. Blocul se executa din beton simplu marca B50, iar daca cuzinetul se ancoreaza in bloc, acesta se executa din beton B100. Raportul H/L este egal cu tg α trebuie sa respecte valorile indicate in tabelul VIII.2.

Cuzinetii au deobicei forma de prisma sau de obelisk cu baza prismatica si trebuie sa indeplineasca urmatoarele conditii h ≥ 30cm; tg β = h/ί ≥ 2/3; h/b ≥ 0,25.Se recomanda raportul b/B = 0,55..0,65 cand blocul are o singura treapta si b/B = 0,40…0,50 cand blocul are doua sau trei trepte. Cuzinetul se armeaza la partea inferioara cu o plasa din bare drepte, dispuse paralel cu laturile, avand diametrul de cel putin 10 mm si distanta dintre

ele de 10..25cm. daca apar eforturi de intindere intre cuzinet si blocul de beton simplu, cuzinetul se ancoreaza in blocul de fundatie printr-o armature de ancoraj din otrl-beton cu diametrul de 12..16mm.

Stalpii din lemn reazema prin intermediul unei talpi simple sau in cruce executata din lemn de esenta tare (fig VIII. 14,a), iar stalpii metalici prin intermediul unor placi din otel 10…20mm grosime, traverse ancorate in cuzinet (fig VIII.14,b).

Fundatiile cu talpi de beton armat se executa fie de forma prismatica (fig VIII .15,a)

b. Fundatii continue sub stalpi. Din cauza naturii terenului si a incarcarilor importante, uneori suprafata fundatiilor isolate devin foarte mari; in acest caz se adopta Solutia de a uni fundatiile unor siruri de stalpi dupa o directie realizand astfel fundatii continue sau fundatii cu grinzi continue (fig. VIII.16 a ), cu sau fara bute in dreptul stalpilor. Pe aceste grinzi poate

cand suprafata bazei este cel mult egala cu un m², fie ca prisma cu fata superioara tesita (fig VIII.15. b), cand suprafata talpii este mai mare decat un m². Inaltimea H a fundatiei se ia minimum 30 cm, iar pentru reducerea consumuli de otel se recomanda ca raport H/B sa fie de 0,25…0,35(minimum conform tabelului VIII.1 ). Inaltimea H’ la marginea obeliscului fundatiei se ia (1/2…1/3) H sic el putin 20cm. Fundatia se armeaza la partea inferioara cu o plasa din bare drepte dispuse paralel cu laturile, cu diametrul minim de 10mm si distant maxima intre bare de 25cm.

Marca betonului utilizate la fundatiile isolate elestice este cel putin B150 si poate ajunge pana la marca betonului din stalpi.

rezema si zidaria de umplutura dintre stalpi, eliminanduse astfel necesitatea unor fundatii propri pentru aceasta zidarie.

La unele constructii, cand incarcarile sunt mai mari si terenul de fundare este slab, utilizarea fundatiilor continue numai dupa o directie poate conduce la latimi mari pentru talpa acestora. In acest caz, fundatia se va executa cu grinzi continue incrucisate (fig.VIII.17).

Grinzile de beton armat alcatuiesc, functie de dispunerea in plan a stalpilor, o retea rectangular, un contur polygonal inchis sau circular –cazul castelelor de apa. Grinzile au in general inaltimi sporite, de ordinal a 1/3…1/6 din deschiderea dintre doi stalpi consecutive. Grinzile reazema pe o talpa de beton armat (dala) care poate avea partea superioara orizontala (cand inaltimea nu depaseste 30...40cm) sau tesita. Armarea grinzilor de fundatie se face cu otel OB 37 si PC 52 procentul minim de armare este de 0,10%.

Armarea talpi (dalei) grinzi se realizeaza cu plasa sudata sau cu plasa din bare independente.

Daca talpile incrutisate ajung la dimensiuni mari, din cauza presiunii normate a terenului sub 1,5 daN/cm², apropindu-se mult intre ele, constructia se fundeaza pe un radier general.

Radierele de rezistenta pot fi alcatuite din urmatoarele solutii constructive:

- Din placi drepte, care se folosesc pentru constructii cu pereti portanti, la care distant dintre pereti nu depaseste 3,00…4,00m (fig VIII.18).

Radierul este o placa continua care se executa sub constructive, pe toata intinderea ei, depasind perimetrul cladirii cu 0,50…1,00m. radierele de beton armat de mai utilizeaza cand este necesara o rigidizare generala la baza constructiei, in cazul fundarii pe pamanturi compresibile si neuniforme, la subsoluri si constructii ingropate in pamant, situate in panza freatica si la care este necesara realizarea unei cuve etanse.

Placa se armeaza pe o singura directie pe distanta intre pereti sau pe doua directii cand raportul deschiderilor dintre pereti este ≤ 1,5;ea se poate realize cu bute pe reazeme, pentru preluarea momentelor maxime negative. Grosimea placii se ia constructiv cel putin 20cm;

- Cu grinzi care se folosesc la constructiile pe cadre; ele sunt formate din placi armate

pe doua directii, rezemate pe o retea de grinzi sau pe grinzi principale si secundare (fig VIII.19). Alcatuirea grinzilor radierului nu difera de grinzile de fundatie obijnuite;

- Planse-ciuperci (dala groasa cu ungrosare sub forma de capitel in dreptul stalpilor (fig

VIII 20). Acest tip de radier se foloseste la silozuri, depozite subterane, rezervoare, rezervoare ingropate. La constructiile cu incarcari mari si asimetrice, radierul se poate executa sub forma unei placi de grosime mare 0,80…1,20 m, pe care stalpii reazema fara capileluri.

PROBLEME CARE APAR LA PROIECTAREA SI LA EXECUTAREA FUNDATIILOR DIRECTE

a. Fundatii solicitate excentric. In constructii sunt numeroase cazuri cand fundatiile sunt solicitate excentric. Cauzele transmiterii excentrice a incarcarilor la fundatii pot fii : transmiterea incarcarilor din planseu pe ziduri sau stalpi se face excentric; transmiterea excentrica a incarcarii in cazul zidurilor de sprijin; imposibilitatea executiei fundatiei simetrice din cauza instalatiilor subterane (cabluri electrice, cabluri telefonice, retele exterioare etc.); amplasarea unei constructii noi langa o constructie exzistenta, la zidurile de calcan executandau-se fundatii excentrice; rosturile de tasare si seizmice.

VIII.21

VIII.22

- La fundatiile zidurilor de calcan, in locul unor fundatii izolate (la structuri cu stalpi), se poate executa stalpi continue paralele cu calcanele care au o latime mai mica decat fundatiile izolate, deci au o excentricitatemi mica (fig VIII. 22);

- Indepartarea talpii de fundatie a constructiei noi de constructia exzistenta (fig VIII.23), Constructia noua executandu-se in consola. Asemenea solutie se poate folosi pentru constructii cu putine niveluri (1..2 etaje);

La proiectarea si executia fundatiilor se cauta diverse posibilitati de evitare sau micsorare a excentricitati ca de ex:

- Fundatia poate fi astfel incat axa ei sa coincida cu directia rezultantei incarcariilor (fig

VIII.21). in acest caz axul zidului sau stalpului nu mai coincide cu axul fundatiei si se pot produce erori in executie;

VIII 24

VIII.23

- Evitarea excentricitatilor prin executarea fundatiilor noi intercalate fundatiilor

exzistente. Fundatiile noi se leaga intre ele cu grinzi de fundatii pe care se poate rezema zidul de calcan (fig VIII.24).

1- Constructive noua2- Constructive exzistenta3- Fundatie constructive

noua4- Fundatie constructive

exzistenta.

b. Fundatii denivelate. in practica, uneori apare necesar ca fundatiile unei cladiri sa fie realizate de nivelat, si anume:

- Daca terenul de fundare este devivelat acesta se poate folosi rational prin executarea unor fundatii denivelate, adsfel ca unchiul format de linia ce uneste talpile fundatiei si orizontala sa fie mai mic decat unchiul de taluz natural (fig VIII .25);

- Cand se constueste o cladire noua langa una exzistenta, deobicei constructia noua are

oadancime de fundare mai mare decat cea exzistenta. In acest caz este necesara sub zidaria fundatiei constructiei exzistente pana la cota de fundare a constuctiei noi (fig VIII .26);

- Exzistenta unui subsol partial, sau la intalnirea unor ziduri exterioare (la cota de

fundare este conditionata de adancimea de inchet), cu ziduri interioare (pentru ca fundarea se face la cote mai ridicate). In aceste cazuri se adopta solutia racordarii fundatiilor cu cote diferite de fundare, fub forma de trepte (fig VIII .27). racordarea se executa respectand unchiul α (tg α ≤ 2/3), iar inaltimea treptei h se alege astfe

l h≤ 50 cm-pentru terenuri de fundare putin coezive h ≤ 70 cm pentru terenuri de fundare compacte;

- In cazul zidariei de umplutura sau a zidurilor desparititoare amplasate intre elementele verticale portante (stalpi, pereti) se pot realiza grinzi de beton armat care sprijina pe fundatia stalpilor (fig VIII. 28).

c. Fundatii prefabricate. industrializarea constructilor a ridicat si problema extinderii prefabrcatelor la executarea fundatiilor. Prefabricarea fundatiilor nu reprezinta o solutie utilizata pe scara larg, deoarece: fundatiile turnate pe loc sunt mai avantajoase din punct de vedere economic si al consumului de otel-beton; exzistenta unei game foarte largi de solutii

de fundare nu poate fi acoperita prefabricate tipizate; fundatile prefabricate necesta utilaje de ridicat si transportat; fundatiile prefabricate nu asigura o buna legatura intre elementele verticale structurate la nivelul cotei ±0,00,legatura absolut necesara pentru constructiile cu structura prefabricata sau la cele amplasate in zone seizmice.

Fundatiile prefabricate utilizate in prezent se realizeaza sub diverse forme si tipuri, printre care:

- Blocuri mari si mici de beton greu preturnate pe santier asezate in groapa de fundatie pe un strat de nisip;

- Talpi prefabricate de diverse forme din beton simplu (fig. VIII 29) sau din beton armat (fig VIII 30), pline sau cu goluri. Talpile din beton armat se executa cu inaltimi de 1,5 m si se utilizeaza pana la 3,0 m latime. Forma lor poate fi paralelipipedica, trapezoidala, cu nervuri sau goluri;

- Fundatii pahar (fig. VIII .31) folosite in mod curent pentru stalpi prefabricati; - Dale groase in care se pot ingropa conductele de instalatii;- Piloti si coloane din beton-armat.

d. Probleme specifice fundatiilor constructiilor amplasate pe terenuri cu deformatii mari si compresibile. La constructiile amplasate pe terenuri suscestibile de tasari mari, neuniforme, apar probleme dificile de fundare. In aceste sitoatii, pentru fundati se prevad diverse masuri constructive si de protectie, atat in timpul executiei constructiei cat si in perioada de exploatare a cladirilor. Masurile se pot lua in timpul executiei constructiei se refere atat la consolidarea terenului de fundare, cat si la solutia de fundare propriuzisa.

La noi in tara terenurile de fundare care ridica probleme de tasarii inegale sunt pamanturile macroporice sensibile la inmuiere (loieesurile) cele contractile si cele compresibile. Pamanturile sensibile la inmuiere sunt cele care sub greutatea proprie sau a incarcariilor repartizate pe fundatii se taseaza suplimentar datorita umezirii. Consolidarea pamanturilor sensibile la inmuiere se poate realiza prin: - compactarea pamanturilor cu ajutorul maiurilor grele; - amenajearea unor perne din pamant compact sau din pamant stabilizat cu ciment; - compactarea de adancime cu piloti de pamant; - umezirea prealabila a terenurilor de fundare, producand astfel o indesare a acestuia.

Cand pot aparea tasari inegala mici se utilizeaza fundatii cu rigiditate sporita. Daca tasarile inegale au valori mari, este necesar asigurarea unei conlucrari spatiale a elementelor constructiei (fundatii, planse, pereti etc). Sporirea rigiditatii constructiei se realizeaza prin creearea unor centuri din beton-armat amplasat in blocul si soclul fundatiei (fig VII.32).

centurile au inaltime a de 15...20 cm se executa din beton B100 si se armeaza cu 4...8 bare Ø 12...16 mm si etriei Ø 6 la 20...30 cm.

Cand constructia are subsolul se prevad centuri si la nivelul planseului peste subsolul executate pe toata latimea peretilor de subsol.

Adancimea minima de fundare se va lua de 1,00...2,5 m la ziduri exterioare si de 0,60...2,00 m la ziduri interioare.

In cazul pamanturilor argiloase apare pericolul ruperii fundatiilor ca efect al umflarii datorita umezelii si al constuctiei prin uscare a acestor pamanturii. In acest caz adancimea de fundare este de 1,50..2,00 m de la cota trotoarului. Fundatiile vor avea prevazute centuri asemanatoare cu cele descrise anterior la terenurile loessoide (fig VIII 33).

La exterior se prevede o zona de 40...50 cm latime umpluta cu pamant stabilizat (pamant argilos + 40% nisip) executat in straturi de 20 cm grosime, bine compactat cu maiul. Sub talpa fundatiei se prevede un strat de circa 5 cm grosime nisip grauntos curat pentru a impiedica antrenarea fundatiei in cazul unor contractii mari ale pamantului.

Terenurile compresibile la care pot aparea tasari diferentiate sunt argilele cu consistenta redusa, prafurile argiloase, nisipurile in stare afanata, precum si terenurile imbunatatite artificial prin indesarea mecanica sau hidromecanica.La aceste terenuri se va urmari realizarea de elemente de legatura intre fundatiile peretilor, precum si realizarea de fundatii cu contururi inchise. La constructile fara subsol fundatiile vor fi prevazute cu cate o zona armata (centura) dispusa la partea superioara si inferioara a elementului (fig VIII,34). Se recomanda:

h / α ≥ 0,7; h ≥ 30 cm; c = 25...35 cm.

Armarea longitudinala a centurilor si talpilor se face cu bare din OB 37 avand diametrul minim de 10 cm; la intersectiile centurilor barele longitudinale se petrec intre ele (fig VIII 35).

Armarea transversala acenturilor se face cu etrieri Ø 6...8 mm dispusi la 25 cm distanta; armarea transversala a talpilor de fundare se realizeaza cu bare de cel putin Ø 10 mm la distanta de 25 cm.

La constructiile cu subsol se prevede o zona armata la nivelul pardoseli subsolului si o centura de beton armata la nivelul planseului peste subsol (fig VIII 36).

Uneori, consolidarile de fundatie se datoreaza greselilor de conceptie si de proiectare, evaluarii gresite a incarcariilor studiilor de teren si de laborator necorespunzatoare sau a unei executie neglijente sau defectoase. Alteori, apar modificari in timp, dupa executarea constructiei, fie modificari ale caracteristicilor pamantului de fundare ( de ex: din cauza cresterii sau coborarii nivelul apelor subterane, alunecarilor de teren etc.), fie din necesitatea unor supraetajeri sau transformari ale constructiei schimbarii destinatiei acestora etc.

Consolidarile lucrarilor de fundatie se refera la imbunatatirea terenului de fundare si la consolidari ale fundatiilor propriu-zise.

In unele cazuri, cand propietatile naturale ale pamantului nu sunt favorabile executarii unor fundatii, se recurge la imbunatatire acestor propietati prin compactare, argilizarea, bitumarea, cimentarea, silicatizarea terenului de fundare.

Consolidarile de fundatii sunt numeroase si variate, astfel: - Adancirea uor fundatii prin subzidire;- Modificarea latimii fundatiei exzistente prin turnarea de beton pe o latime mai mare;

legatura cu vechea fundatie se realizeaza cu traverse metalice (fig VIII 38);- Suprapunerea peste o fundatie exzistenta a unei talpi continue din beton-armat (fig

VIII 39).

In cazul structuriilor su solicitari importante la nivelul fundatiilor se poate adopta o fundatie alcatuite in intregime din beton armat (fig VIII 37).

a. Consolidari de fundatii. Proiectarea si executia fundatiilor trebuie sa asigure acestora siguranta si durabilitate. La dimensionarea si la alegerea tipului de fundatie se tine seama de toate ipotezele de incarcare in timp, de modificarii ce pot aparea in functionalitatea constructiei etc.- Solutia de fundare trebuie sa aiba la baza

studii complete pe teren, studii geotehnice, hidrologice, incarcarii de laborator etc. Toate aceste masurii vor fi loate astfel incat sa se evite necesitatea unor consolidari ulterioare, care sunt costisitoare si greu de realizat.- In practica curenta de proiectare si executie apar sitoatii cand este necesara executarea unor consolidari la lucrarile de fundatii. Astfel de consolidari apar la fundatiile constructilor amplasate pe terenuri sensibile la inmuiere, loessoide, contractile, terenuri slabe, umpluturi, la monumente istorice, la transformari si supraetajeri de constructie.

Norme de protectia muncii

LUCRĂRI DE FUNDAŢII

Se vor executa conform P 10 -1986: “Normativ privind proiectarea şi executarea lucrărilor de fundaţii directe la construcţii” şi P 7-1992: “Normativ privind proiectarea şi executarea construcţiilor fundate pe pământuri sensibile la umezire” care constau din:a. Alegerea tipului de fundaţie – izolate (tip pahar) din b.a. sub flecare stâlp al construcfiei şi grinzi de fundaţie – respectiv fundaţii continue sub pereţii de zidărie – care s-au stabilit pe baza unei analize tehnico economice cu luarea în considerare a fiecarui tip de structură de rezistenţă şi a naturii terenului de fundare şi recomandărilor studiului geotehnic şi hidrologic făcut pe amplasament;b. Executarea şi recepţionarea lucrărilor de fundaţii directe se face potrivit normativului C 169 – 1988 – înaintea începerii execuţiei lucrărilor de fundaţii, trebuiesc terminatelucrările pregătitoare şi anume:- trasarea axelor fundaţiilor şi executarea săpăturilor;- dezafectarea instalaţiilor existente pe amplasament;- coborarea nivelului apelor freatice (după caz) pentru a permite executarea în uscat a fundaţiilor;- verificarea axelor fundaţiilor şi a situaţiei găsite în teren în comparaţie cu cea prezentată în proiect;- încheierea procesului verbal de recepţie a terenului de fundare în prezenţa specialistului geotehnician;- în cazul în care caracteristicile terenului nu corespund cu cele prevăzute în studiul geotehnic şi în proiect, măsurile ce urmează a se lua se stabilesc împreună cu proiectantul şi se transmit prin dispoziţii de şantier;c. Trasarea lucrărilor de fundaţii face parte din trasarea lucrărilor de detaliu şi anume: fixarea în plan a axelor fundaţiilor cu abatere admisă 10 mm;- poziţionarea pe verticală a fundaţiilor faţă de cota de nivel se admite cu o abatere maximă de 10mm;d. La executarea fundaţiilor trebuie avute în vedere următoarele:- materialele folosite să corespundă cu prevederile din proiect;e. Se vor respecta:- măsurile de tehnică a securitaţii muncii;

- normele republicane de protecţie a muncii aprobate de Ministerul Muncii, Ministerul Sănătăţii cu ordinul 34/1975 şi 60/1979;- normele de protecţie a muncii în activitatea de construcţii – montaj aprobate de M.C. Ind cu ord. 1233/D/1980 reactualizate prin Legea 90/1996 şi normele specifice – ediţia 1995;- normele generale de protecţie împotriva incendiilor PI 18/1999;- se vor elabora instrucţiuni speciale de tehnica securitaţii muncii pentru diferitele operatiuni ce se efectuează la lucrările de fundaţii ce nu sunt prevăzute în normele în vigoare – folosind fişele tehnologice sau cartea tehnică a utilajului nou introdus.

Săpături pentru Fundaţii

La executarea săpăturilor pentru fundaţii trebuie să se aibă în vedere următoarele:- menţinerea echilibrului natural al terenului în jurul gropii de fundaţie sau în jurul fundaţiilor existente pe o distanţă suficientă, astfel încât să nu se pericliteze instalaţiile şi construcţiile învecinate;- când turnarea betonului în fundaţie nu se face imediat după executarea săpăturii, în terenurile sensibile la acţiunea apei, săpătura va fi oprită la o cotă mai ridicată decât cota finală cu 20 – 30 cm pentru a impiedica modificarea caracteristicilor fizico-mecanice ale terenului de sub talpa fundaţiei.În cazul când în aceeaşi incintă se execută mai multe construcţii apropiate, atacarea lucrărilor se va face astfel încât să se asigure executarea fundaţiilor începând cu cele situate la adâncimea cea mai mare, iar săpăturile să nu influenţeze constructiile sau instalaţiile executate anterior şi să nu afecteze terenul de fundare al viitoarelor lucrări învecinate.În cazul în care obiectele sunt relativ apropiate, iar amprizele de săpătură ale acestora se intersectează, planurile de săpătură ca şi săpăturile propriu-zise vor fi executate ca pentru un singur obiect.Săpăturile ce se execută cu excavatoare nu trebuie să depăşească, în nici un caz, profilul proiectat al săpăturii.Dimensiunile în plan, cotele şi gradul de planeitate sau prelucrare a suprafeţelor săpăturilor vor asigura condiţiile tehnologice, de securitate a muncii şi calitate a lucrşrilor.Dacă nu se specificş altfel în altă parte, nici un punct de pe suprafaţa lucrărilor terminate nu se va situa mai sus cu +0,05 m sau mai jos cu -0,05 m de suprafaţa proiectată. Între aceste limite de toleranţă suprafaţa va trebui să fie netedă şi regulată.În cazul terenurilor nesensibile la acţiunea apei (pietrişuri, terenuri stâncoase etc.) lucrările de săpătură se pot executa de la început până la cota prevăzută în proiect.În cazul terenurilor sensibile la acţlunea apei săpătura de fundare se va opri la un nivel superior cotei prevăzute în proiect, astfel.- pentru nisipuri fine 0,20 … 0,30 m- pentru pământuri argiloase 0,15 … 0,25 m- pentru pământuri sensibile la umezire 0,40 … 0,50 m

Săparea şi finisarea acestui ultim strat se va face imediat înainte de începerea execuţiei fundaţiei.

Dacă pe fundul gropii la cota de fundare apar crăpături în teren, măsurile necesare în vederea fundţrii se vor stabili de către întocmitorul studiului geotehnic.În cazul unei umeziri superficiale, datorită precipitaţiilor atmosferice neprevazute, fundul gropii de fundaţie trebuie lăsat să se zvânte înainte de începerea lucrîrilor de executare a fundaţiei (betonare), iar dacă umezirea este putemică se va îndepărta stratul de noroi.Schimbarea cotei fundului gropii de fundare, în timpul execuşiei se poate face numai cu acordui Proiectantului, având în vedere urmatoarele:- ridicarea cotei fundului gropii, faţa de proiect, se face dacă se constată, în cursul executării săpăturilor pentru fundaţii, existenţa unui teren bun de fundare la o cotă superioară celei menţionate în proiect.- coborarea cotei fundului gropii de fundare sub cea prevăzută în proiect se face dacă se constată o neconcordanţă’ a terenului cu studiul geotehnic întocmit pe amplasament.Orice modificări de cote faţă de proiect se vor consemna în registrul de procese verbale de lucrări ascunse care va fi semnat de Antreprenor, Beneficiar şi de Geotehnician. Turnarea betonului în fundaţii se va executa de regulă imediat după atingerea cotei de fundare din proiect sau a unui strat pentru care Proiectantul îsi dă acordul privitor la posibilitatea de fundare a construcţiei respective. Pe parcursul executării lucrărilor Antreprenorul are obligaţla de a solicita prezenţa Proiectantului Geotehnician pe şantier la atingerea cotei de fundare.Rezultatele studiilor geotehnice suplimentare efectuate pe durata execuţiei lucrarilor de către inginerul geotehnician, modificarile stabilite se vor ataşa la cartea construcţiei.

BIBLIOGRAFIE

Constrctii civile–autor – Dan Ghiocel

Fundatii Directe si indirecte -auror- Dumitrescu Anghel

Constructii sitehnologia lucrarilor–autor- Romulus Constatinescu

Executarea lucrarilor de constructii–Sebastian Tologea si Simion Pop

Desen ethnic in constructii–autor –Florin Ionescu