Proiect fundatie izolata

Universitatea Tehnica de Constructii Bucuresti Catedra de Geotehnica si Fundatii

Fundatie izolata – Proiectare si Calculul Tasarii Pagina 1 din 12

PROIECT FUNDATII – Facultatea de Cai Ferate Drumuri si Poduri Se va proiecta fundatia izolata a unui stâlp de beton armat al unei constructii industriale încadrata în clasa II de importanta. Încarcarile de calcul transmise la baza stâlpului sunt: - gruparea fundamentala Pfc =(800+30Ns)kN Mfc =(200+20Ns)kNm - gruparea speciala Psc =1.3Pfc Msc =1.5Mfc. Stratificatia si caracteristicile terenului de fundare sunt date în fisa de foraj. Se va proiecta o fundatie de tip: rigid pentru N impar elastic pentru N par. Proiectul va cuprinde: A. PIESE SCRISE 1. Determinarea caracteristicilor de calcul ale terenului de fundare, 2. Predimensionarea fundatiei pe baza presiunilor conventionale, 3. Verificarea terenului de fundare la S.L.D.U. si calculul tasarilor, 4. Verificarea terenului de fundare la S.L.C.P. 5. Armarea fundatiei. B. PIESE DESENATE Detalii de executie pentru fundatii: - plan si sectiune verticala scara 1:50, - detalii de armare scara 1:50 sau 1:20. ANEXE (extrase din STAS 3300/85): 1. Schema logica de calcul pentru terenul de fundare, 2. Tabel pconv, tabel K2 pentru calculul corectiei CDf, 3. Tabel ml, 4. Tabel N1, N2, N3 pentru calculul lui ppl, 5. Tabel M0 pentru calculul lui E, 6. Tabel α0 pentru calculul tasarii terenului de fundare, 7. Tabel Nγ, Nq, Nc pentru calculul lui, 8. Tabel λg, λq, λc pentru calculul lui pcr.



REZOLVARE 1. Caracteristicile de calcul ale terenului de fundare

{ }

( )

( )nc

nc

n

1i

n

32C

AA0 considera Se

calcul de valoareA1A

normata valoare4nn

AA

M,I,e,A

=⇒=ρ

⋅ρ±=

=≥=

γ=

∑−

2. Predimensionarea fundatiei pe baza presiunilor conventionale de calcul 2.1 Alegerea adâncimii de fundare Df - adâncimea de înghet pentru zona orasului Bucuresti este de 90cm ⇒ Df≥90+30=120cm, - cota terenului la nivelul bazei fundatiei CTB se alege în conformitate cu fisa forajului din

conditia Df ≥CTB+50cm, - criteriul experientei profesionale impune Df= 10cm SE ALEGE VALOAREA MAXIMA PENTRU Df 2.2 Calculul pentru determinarea valorii pconv - se alege din STAS, tabelul cu pconv, functie de tipul terenului de fundare (terenul care se afla la

baza fundatiei), pconv = f(tipul terenului, IC, e) - se utilizeaza interpolarea liniara pe doua directii, ⇒ convp

- BD

convBDfconvconv CpCCpp f +=++= unde:

⇒ CD este corectia de adâncime: kPa)2D(KC f2fD −⋅γ⋅= cu K2 un coeficient care se alege în functie de natura terenului de fundare conform STAS

⇒ CB este corectia de latime: kPa)1B(KpC 1convB −⋅⋅= unde K1 este un coeficient egal cu 0.1 pentru pamânturile necoezive si 0.05 pentru pamânturile coezive,

⇒ OBSERVATIE: CB se calculeaza dupa ce în prealabil se stabileste latimea B a talpii fundatiei.

2.3 Predimensionarea talpii fundatiei La predimensionare se impun urmatoarele doua conditii: a) pefectiv mediu≤pconv Df,

b) p efectiv maxim≤1.2pconv, DETALIERE CONDITII:

a)

( )

⇒=⋅+⋅

=⋅÷=

+≅γ⋅γ+⋅

=

rigida) (fundatiasimplu beton pentru 10cmelastica) (fundatiaarmat beton pentru 5cm

la rotunjesc se B si L

BpD20Bn

P

limita la decin BL

alege se ,B5.12.1L

)umpluturabeton(m/kN20 unde,DLB

Pp

necesarD

convffc

3mediufmediu

fcmediu_efectiv

f



b)

=⇒=⇒⋅≥

⋅≤≤⋅

=⋅≤⋅⇒⇒⇒

⋅=+⋅+

⋅=

.ctC.ctBL_creste

p03.1p_daca:OBSERVATIE

)REZISTENTA_DE_CALCUL(p03.1p)ECONOMIC_CALCUL(pp9.0

:CONDITIE

pp2.1p:VERIFICARE

p1.2p calculeaza seC calculeaza se

)rezistenta_de_ul(mod6LB

W_unde,W

MD20

LBP

p

Badmisibilimmax_efectiv

admisibilimmax_efectiv

immax_efectivadmisibil

admisibilconvimmax_efectiv

convconvB

2fc

ffc

immax_efctiv

2.4 Alcatuirea fundatiei rigide

l0b0

lc bc

hc>lc

H

BL

l l1 l2

Df

H1

H2a

b

cuzinet din b.a. (Bc15)

Bloc din b.s.(Bc7.5=B100)

A

A

A - A

- dimensionare stâlp: m5c la rotunjesc se b si l,BL

bl

_,cm/kg50bl

P00

0

02

00

fc =≅⋅

- dimensionare cuzinet:

( )

≥β

=

⋅÷=

o45

BL

bl

L65.04.0l

c

c

c

- dimensionare bloc:

6LB

MD20

LBP

p 2sc

fsc

immax ⋅+⋅+

⋅=

conform normativului P10-86, tgαminim este dat în tabelul 1: Tabelul 1

Beton bloc BC5 BC7.5 pmaxim (daN/cm2) 2 1.2 1.1 3 1.4 1.3 4 1.6 1.5 6 - 1.8



≥÷⇒≥⇒≤

≥∠+⇒

−=+

+=α

30cmH ca conditiacu 3_trepte260cmH treapta160cmH

pentru

40cm_si_HDhH verificase10cm) la rotunjeste (seHtga

2lL

ll_,ll

Htg

i1,2,necesar

necesar

fc

necesarminim

c21

21

OBSERVATIE:

α

α≥

liniar zainterpolea se tg

tglH

immin

immin1

1

2.5 Alcatuirea fundatiei elastice

HH'

L

l0

b.a.Bc15

>5cm

- dimensionare stâlp (l0, b0) ⇒ conform cu schema d la fundatia rigida.

⇒ H=(0.25÷0.35)L ⇒ H’= (1/2÷1/3)H

3. Verificare teren de fundare la S.L.D.U. 3.1 Calcul ppl

( )321lpl NcNqNBmp ⋅+⋅+⋅⋅γ⋅=

unde:

φSTAS conform icoeficientsunt N

forajului fisadin aleg se c si calcul de medie valoareaeste ?

STAS conform lucru, der conditiilo ulcoeficient este m

1,2,3

l

q

Df

Vb



bfu

3b

uuu

bbf

3u

2fc

mediu_efectivimmax_efectiv

uffcmediu_efectiv

VDLBV:OBSERVATIE

m/kN22

VG

VG

m/kN176LB

Mpp

LBGG

LBP

p

−⋅⋅==γ

γ⋅=γ⋅=

=γ

⋅+=

⋅+

+⋅

=

VERIFICARI:

⋅≤≤

plimmax_efectiv

plmediu_efectiv

p2.1ppp

3.2 Calculul tasarii probabile prin metoda însumarii pe strate elementare - - calculul presiunii (sarcinii) geologice:

3

n

1iig

m/kN10 ia se N.A.S. sub:OBSERVATIE

II...)II,I, geologice stratele (pe h

=γ

⋅γ=σ ∑

- se calculeaza pnet = pefectiv mediu - γ x Df unde γ x Df este presiunea geologica la talpa fundatiei, presiune ce se calculeaza utilizând datele din fisa forajului.

- se face împartirea terenului în strate elementare: 1, 2, 3 .....n, punând conditia hi < 0.4B. OBSERVATIE: limitele stratelor geologice reprezinta limitele stratelor elementare. - se face calculul presiunilor în masivul de pamânt: σz = α0 x pnet unde α0 se calculeaza conform STAS, α0 = f(z/B, L/B) unde z reprezinta adâncimea la baza fiecarui strat elementar masurata de la Df.

- 2

1zi1zimediu_zi

+− σ+σ=σ .

- se calculeaza modulul de elasticitate al stratului: 320 −⋅= MME unde M2-3 se alege conform fisei forajului si M0 se stabileste conform STAS functie

de natura terenului. OBSERVATIE: E se calculeaza pentru fiecare strat geologic. - se calculeaza tasarea pentru fiecare strat elementar cu formula:

i

imediu_zii E

hh

⋅σ=∆ .

- calculul tasarii se limiteaza la stratul n pentru care este îndeplinita conditia gnmediu_zn . σ⋅≤σ 20 .

Strat elementar

z L/B z/B α0 σg σz(baza) σz mediu E hi ∆h

- m - - - kPa kPa kPa kPa m m 1 i n A <0.2A Σ



- se calculeaza tasarea probabila ∑∆⋅=n

ih.s1

80 .

- VERIFICARE: cm8s unde ss admisibiladmisibil =≤ .

I

II

III

IV

N.A.S

C.T.N.

γ1

γ2

γ3

g'

γ'

Strate geologice Strate elementare

1

2

i

n

z (m)

hi

zi

σzσg

σzimedi

u

σzibaza

A < 0.2A

pneta

Df

4. Verificarea terenului de fundare la S.L.C.P.

ccqqcr NcNqN'Bp λ⋅⋅+λ⋅⋅+λ⋅⋅⋅γ= γγ unde:

- γ = γc conform punctului 1, - B’ = B, - φ si c sunt valorile determinate la punctul 3.1 (conforme cu fisa forajului), - Nγ, Nq si Nc = f(φ) conform STAS în vigoare, - λg, λq si λc sunt coeficienti de forma determinati conform STAS, - f

u Dq ⋅γ= (conform punctului 3.1) si φ si c se determina din fisa forajului),

1SC

uf

ufSCefectiva

eLV

ML'L

3.1 punctul la edeterminat celesunt G si G'LB

GGP'L'B

V'p

−=−=

⋅++

=⋅

=

VERIFICARE: crcefectiva pm'p ⋅< unde mc este coeficientul conditiilor de lucru, coeficient egal cu 0.9.



5. Armarea fundatiei - se armeaza talpa fundatiei elastice sau cuzinetul fundatiei rigide - presiuni la baza talpii (cuzinetului):

6

221 LBM

LBP

p SCSC, ⋅

±⋅

= (pentru p0 si p3 se interpoleaza liniar)

- momente încovoietoare:

( ) ( )

( )xymediu

y

yxx

lllp

M

ppl

pplB

M

⋅+⋅⋅⋅

=

+⋅−+⋅⋅⋅

=

436

62

6

0

2

03

3

01

2

=

≥

⋅⋅=

⋅⋅=

PC52pentru cm/daN3000OB37pentru cm/daN2100

R

AA_alege_se

R'h85.0

MA

Rh85.0M

A

2

2

a

necesara

efectiva

a0

ynecesaray

a0

xnecesarax

x

p1p2 p3

p0pmediu

450

1

1

22

pmediu

B (b

c)

L (lc)

l0 lx

l yb 0

yM

B (bc)

h 03c

m H (h

c)

Marca 2 Aay

Marca 1 Aax

SECTIUNE 1-1

l (lc)

h'0

5cm H

(hc)

Marca 2

Marca 1

SECTIUNE 2-2

- detalii armare fundatie rigida - constructiv:



necesarai

efectivai

a

necesarai

c2

2

cc0

efectiva

mmin

AA3marca alegRI

A

b2

apI:intindere de totalaforta calculeaza se 0p daca

iciocur fara PC52din barele

)]2(l_si_)1(bb_[hb

A%05.0%p

cm20/8immin_2_si_1_marca

≥=⇒=

⋅⋅

=<

=⋅

==

φ

a

Marca 3

p1

lc

p2<0

Marca 1Marca 2

Marca 3 h c

l a=40

φ

Marca 1

Marca 2

M

- detalii armare fundatie elastica - constructiv: {

L(2)]bsau B(1)b unde[hb

A%05.0p

cm25/12immin2_si_1_marca

0

efectiva

immin ==⋅

==

φ=

Marc

a 2M

arca 4

Marca 3

Marca 1

M

H

5cm egalizare

L

l05cm 5cm



ANEXE (extrase din STAS 3300/85): 1. Schema logica de calcul pentru terenul de fundare, 2. Tabel pconv, tabel K2 pentru calculul corectiei Cd, 3. Tabel ml, 4. Tabel N1, N2, N3 pentru calculul lui ppl, 5. Tabel M0 pentru calculul lui E, 6. Tabel α0 pentru calculul tasarii terenului de fundare, 7. Tabel Nγ, Nq, Nc pentru calculul lui, 8. Tabel λg, λq, λc pentru calculul lui pcr. SCHEMA LOGICA A ETAPELOR CALCULULUI TERENULUI DE FUNDARE ÎN CAZUL FUNDARII DIRECTE PRESIUNI CONVENTIONALE Denumirea terenului de fundare kPa,p conv

Roci stâncoase 1.000÷6.000 Marne, marne argiloase si argile marnoase compacte 350÷1.100 Roci semi-stâncoase Sisturi argiloase, argile sistoase si nisipuri cimentate 600÷850

OBSERVATIE: În intervalul indicat valorile kPa,p conv se aleg tinând seama de compactitatea si starea de degradare a rocii stâncoase sau semi-stâncoase. Aceste valori nu variaza cu adâncimea de fundare si dimensiunile în plan ale fundatiilor.

Îndesate1 Îndesare medie Denumirea terenului de fundare

kPa,p conv

Blocuri si bolovanisuri cu interspatiile umplute cu nisip si pietris

750

Blocuri cu interspatiile umplute cu pamânturi argiloase

350÷6002

Pietrisuri curate (din fragmente de roci cristaline)

600

Pietrisuri cu nisip 550 Pietrisuri cu fragmente de roci sedimentare

350

Pietrisuri cu nisip argilos 350÷5002 Nisip mare 700 600 Nisip mijlociu 600 500

uscat sau umed 500 350 Nisip fin foarte umed sau saturat

350 250

uscat 350 300 umed 250 200

Pamânturi necoezive

Nisip prafos

foarte umed sau saturat

200 150

1 În cazul în care datorita pamântului nu este posibila prelevarea de probe netulburate, stabilirea gradului de îndesare se poate face pe baza penetrarii dinamice în foraj sau a penetrarii statice. 2 În intervalul indicat valorile se aleg tinând seama de consistenta pamântului argilos aflat între interspatii interpolând între valorile minime pentru IC=0.5 si maxime corespunzatoare lui IC=1.0.



Consistenta *,** Indicele

porilor** e IC=0.5 IC=1.0 Denumirea terenului de fundare

kPa,p conv

0.5 300 350 Cu plasticitate redusa (IP<10%): nisip argilos, praf nisipos, praf 0.7 275 300

0.5 300 350

0.7 275 300

Cu plasticitate mijlocie (10%<IP<20%): nisip argilos, praf nisipos argilos, praf argilos, argila prafoasa nisipoasa, argila nisipoasa, argila prafoasa 1.0 200 250

0.5 550 650 0.6 450 525 0.8 300 350

Pamânturi coezive

Cu plasticitate mare (IP>20%): argila nisipoasa, argila prafoasa, argila, argila grasa

1.1 225 300 * În cazul în care datorita pamântului nu este posibila prelevarea de probe netulburate,

stabilirea consistentei se poate face pe baza penetrarii dinamice în foraj sau a penetrarii statice.

** La pamânturile coezive având valori intermediare ale indicelui porilor e si indicelui de consistenta IC se admite interpolarea liniara a valorii presiunii conventionale de calcul dupa IC si e succesiv.

Denumirea pamântului K2 Pamânturi necoezive, cu exceptia nisipurilor prafoase

2.5

Nisipuri prafoase si pamânturi coezive cu plasticitate redusa si mijlocie

2.0

Pamânturi coezive cu plasticitate mare si foarte mare

1.5

Denumirea terenului de fundare ml Bolovanisuri cu interspatiile umplute cu nisip, pietrisuri si nisipuri cu exceptia nisipurilor fine si prafoase

2.0

uscate sau umede (Sr<0.8) 21.7 Nisipuri fine: foarte umede sau saturate

(Sr>0.8) 1.6

Nisipuri prafoase uscate sau umede (Sr<0.8) 1.5 foarte umede sau saturate

(Sr>0.8) 1.3

Bolovanisuri si pietrisuri cu interspatiile umplute cu pamânturi coezive cu IC>0.5 1.3 Pamânturi coezive cu IC>0.5 1.4 Bolovanisuri cu pietrisuri cu interspatiile umplute cu pamânturi coezive cu IC<0.5 1.4 Pamânturi coezive cu IC<0.5 1.4



φ° N1 N2 N3 0 0.00 1.00 3.14 2 0.03 1.12 3.32 4 0.06 1.25 3.51 6 0.10 1.39 3.71 8 0.14 1.55 3.93 10 0.18 1.73 4.17 12 0.23 1.94 4.42 14 0.29 2.17 4.69 16 0.36 2.43 5.00 18 0.43 2.72 5.31 20 0.51 3.04 5.66 22 0.61 3.44 6.04 24 0.72 3.87 6.45 26 0.84 4.37 6.90 28 0.98 4.93 7.40 30 1.15 5.59 7.95 32 1.34 6.35 8.55 34 1.55 7.21 9.21 36 1.81 8.25 9.98 38 2.11 9.44 10.80 40 2.46 10.84 11.73 42 2.87 12.50 12.77 44 3.37 14.48 13.96 45 3.66 15.64 14.64

Indicele porilor e 0.41÷0.60 0.61÷0.80 0.81÷1.00 1.01÷1.10

Denumirea pamânturilor IC

M0 Nisipuri (cu exceptia nisipului argilos)

- 1.0 1.0 - -

Nisip argilos, praf nisipos, argila nisipoasa

0.00÷1.00 1.6 1.3 1.0 -

0.76÷1.00 2.3 1.7 1.3 1.1 Praf, Praf argilos, argila prafoasa 0.50÷0.75 1.9 1.5 1.2 1.0

0.76÷1.00 1.8 1.5 1.3 1.2 Argila, argila grasa 0.50÷0.75 1.5 1.3 1.1 1.0

Fundatii în forma de: dreptunghi, cu raportul laturilor L/B cerc

1 2 3 >10

z/B

α0 0.0 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 0.2 0.95 0.96 0.96 0.98 0.98 0.4 0.76 0.80 0.87 0.88 0.88 0.6 0.55 0.61 0.73 0.75 0.75 0.8 0.39 0.45 0.53 0.63 0.64 1.0 0.29 0.34 0.48 0.53 0.55 1.2 0.22 0.26 0.39 0.44 0.48



1.4 0.17 0.20 0.32 0.38 0.42 1.6 0.13 0.16 0.27 0.32 0.37 2.0 0.09 0.11 0.19 0.24 0.31 3.0 0.04 0.05 0.10 0.13 0.21 4.0 0.02 0.03 0.06 0.08 0.16 5.0 0.02 0.02 0.04 0.05 0.13 6.0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.10

OBSERVATIE: Pentru valori intermediare ale rapoartelor z/B si L/B se admite interpolarea liniara. a valorilor α0.

φ° Nγ Nq Nc 0 0.0 1.0 5.1 5 0.1 1.6 6.5 10 0.2 2.5 8.3 15 0.7 3.9 11.0 20 1.8 6.4 14.8 22.30 2.7 8.2 17.5 25 4.1 10.7 20.7 27.30 6.1 13.9 24.9 30 9.0 18.4 30.1 32.30 13.6 24.6 37.0 35 20.4 33.3 46.1 37.30 31.0 45.8 58.4 40 47.7 64.2 75.3 42.30 75.0 91.9 99.3 45 120.5 134.9 133.9

Forma fundatiei λc, λq λγ Continua 1.0 1.0 Dreptunghiulara B/L>0.2

'L'B

. ⋅+ 301 'L'B

. ⋅− 401

Patrat, cerc 1.3 0.6

Documents

Proiect fundatie izolata