Upload
bianca-galetuse
View
212
Download
48
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Proiect fundatii
Citation preview
1
N=5
Incarcarile de calcul transmise la nivelul terenului:
in gruparea fundamentala
Pfc= 692.5 kN
Mfc= 147 kNm
in gruparea speciala
Pfs= 623.25 kN
Msc= 220.5 kNm
Fundatie rigida Stratificatia terenului pe amplasament este data conform forajului
nr. 2
2
Parametrii geotehnici necesari pentru proiectarea fundatiei izolate de suprafata sunt: indicele de consistenta Ic, indicele porilor e,
greutatea volumica a pamantului in stare naturala , modulul de deformatie edometrica M2-3, unghiul de frecare interioara , coeziunea- c.
a. Determinarea valorilor normate
1. Eliminarea valorilor excesive din sirul valorilor fiecarei caracteristici geotehnice, prin excluderea acelor valori individuale, Ai, ale
caracteristicii geotehnice pentru care nu se indeplineste conditia:
unde:
valorea numarului i a caracteristicii geotehice A pentru stratul considerat;
media aritmetica a valorilor individuale;
n numarul valorilor individuale;
estimatia deplasata a abaterii medii patratice, stabilita cu relatia:
2. Valorile normate ale tuturor caracteristicilor geotehnice, mai putin a parametrilor rezistentei la forfecare, si c, se determina
dupa indepartarea erorilor excesive ca medie aritmetica a valorilor din fisa de foraj:
,
unde:
An valoarea normata a caracteristicii;
Ai - valoarea individuala;
n - numarul de valori individuale rezultat dupa eliminarea valorilor eronate.
3
1) greutatea volumica n = 6
i g gn-gi (gn-gi)
gn = 18.38
kN/m
1 18 0.38 0.1469
(g-gi) = 0.3083
2 18.2 0.18 0.0336
3 18.4 -0.02 0.0003
4 18.5 -0.12 0.0136
abaterea medie patratica s
5 18.5 -0.12 0.0136
s = 0.227
6 18.7 -0.32 0.1003
Total() 110.3 0.00 0.3083
2) umiditatea
n = 6
i W Wn - Wi (Wn-Wi)
Wn = 25.67
%
1 24 1.67 2.7778
(Wn-Wi)= 9.8333
2 25 0.67 0.4444
3 25.5 0.17 0.0278
4 25 0.67 0.4444
abaterea medie patratica s
5 26.5 -0.83 0.6944
s = 1.280
6 28 -2.33 5.4444
Total() 154 0.00 9.8333
3) WL
4
n = 6
i WL WLn - WLi (WLn-WLi)
WL n = 31.52
%
1 35 -3.48 12.1336
(WLn-WLi)= 713.0483
2 36 -4.48 20.1003
3 7.2 24.32 591.3003
4 37 -5.48 30.0669
abaterea medie patratica s
5 37.4 -5.88 34.6136
s = 10.901
6 36.5 -4.98 24.8336
Total () 189.1 0.00 713.0483
4) Wp
n = 6
i WP WPn - WPi (WPn-WPi)
WP n = 18.5
%
1 17 1.50 2.2500
(WPn-WPi)= 9.5000
2 19 -0.50 0.2500
3 18 0.50 0.2500
4 17 1.50 2.2500
abaterea medie patratica s
5 20 -1.50 2.2500
s = 1.258
6 20 -1.50 2.2500
Total () 111 0.00 9.5000
5
5) Ip n = 6
i IP IPn - IPi (IPn-IPi)
IP n = 17.95
%
1 18 -0.05 0.0025
(IPn-IPi)= 10.6750
2 17 0.95 0.9025
3 19.2 -1.25 1.5625
4 20 -2.05 4.2025
abaterea medie patratica s
5 17.5 0.45 0.2025
s = 1.334
6 16 1.95 3.8025
Total () 107.7 0.00 10.6750
6) Ic n = 6
i IC ICn - ICi (ICn-ICi)
IC n = 0.603
1 0.61 -0.01 0.0000
(ICn-ICi)= 0.0099
2 0.65 -0.05 0.0022
3 0.61 -0.01 0.0000
4 0.6 0.00 0.0000
abaterea medie patratica s
5 0.63 -0.03 0.0007
s = 0.041
6 0.52 0.08 0.0069
Total () 3.62 0.00 0.0099
6
7) n
n = 6
i n nn - ni (nn-ni)
n n = 0.5583
%
1 0.56 0.00 0.0000
(ICn-ICi)= 0.0003
2 0.55 0.01 0.0001
3 0.56 0.00 0.0000
4 0.57 -0.01 0.0001
abaterea medie patratica s
5 0.55 0.01 0.0001
s = 0.007
6 0.56 0.00 0.0000
Total () 3.35 0.00 0.0003
8) e
n = 6
i e en - ei (en-ei)
e n = 0.7883
%
1 0.78 0.01 0.0001
(en-ei)= 0.0031
2 0.81 -0.02 0.0005
3 0.78 0.01 0.0001
4 0.75 0.04 0.0015
abaterea medie patratica s
5 0.82 -0.03 0.0010
s = 0.023
6 0.79 0.00 0.0000
Total () 4.73 0.00 0.0031
7
9) Sr n = 6
i Sr Sr n - Sr i (Sr n-Sr i)
Sr n = 0.8783
%
1 0.83 0.05 0.0023
(Sr n-Sr i) = 0.0119
2 0.83 0.05 0.0023
3 0.88 0.00 0.0000
4 0.9 -0.02 0.0005
abaterea medie patratica s
5 0.87 0.01 0.0001
s = 0.045
6 0.96 -0.08 0.0067
Total () 5.27 0.00 0.0119
10) M 200-300
n = 6
i M 200-300 M n - M i (M n-M i)
M 200-300 n= 7750
kPa
1 7000 750.00 562500.0000
(M n-M i) = 2955000.00
2 7000 750.00 562500.0000
3 7500 250.00 62500.0000
4 7800 -50.00 2500.0000
abaterea medie patratica s
5 8200 -450.00 202500.0000
s = 701.783
6 9000 -1250.00 1562500.0000
Total () 46500 0.00 2955000.0000
8
1. Stabilirea adancimii de fundare:
D>= Hinghet + 30 cm = 1.00 m+30 cm= 1.3 m
D>=CTBF + 30 cm = 1.2 m + 30 cm = 1.5 m => D = 1.7 m
Fundatie rigida => D>= 1.6 m
2. Stabilirea dimensiunilor bazei fundatiei izolate
Dimensiunile in plan (lungimea, L si latimea, B) ale talpii fundatiei se predimensioneaza pe baza conditiei ca presiunea
efectiva dezvoltata sub talpa fundatiei sa nu depaseasca presiunea conventionala corespunzatoare stratului de fundare. Se considera
urmatoarele incarcari de calcul transmise la nivelul terenului de catre structura:
Forta verticala : Pf = in gruparea fundamentala
Ps = in gruparea speciala
Moment : Mf = in gruparea fundamentala
Ms = in gruparea speciala
11) n = 6
i tg
1 16 0.29
tg = 1.68
2 15 0.27
3 17 0.31
tg n = 0.281
4 15 0.27 SLS
5 15 0.27
tg n = 0.225
6 16 0.29
SLU
Total () 94 1.68
12) c n = 6
i c
1 21
c i= 115.00
2 26
3 18
c n = 19.17
4 18
5 16
SLS
6 16
Total () 115
c n = 15.34
SLU
9
Conditiile de determinare ale B si L :
p ef med pconv
p ef max 1.2 *pconv
p ef min 0
unde:
p ef med = presiunea efectiva medie
p ef max = presiunea efectiva maxima
p ef min = presiunea efectiva minima
Intre laturile L si B se va considera raportul L/B = 1.1...1.5 in functie de marimea excentricitatii fortei vertical; valorile mai mari sunt
necesare in cazul transmiterii unor momente importante.
2.1. Stabilirea presiunii conventionale de calcul
Presiunea conventionala de calcul este stabilita in functie de porozitate, plasticitate si consistenta in cazul pamanturilor coezive.
p conv (kPa)
indicele porilor consistenta
e Ic
0.5 0.603333333 1
0.7 275 280.1666667 300
0.788333333 259.60
1 200 210.3333333 250
10
ec = 0.7883
Icc = 0.6033
Se face interpolare si rezulta p conv = 259.60 kPa
Valoarea presiunii conventionale va fi corectata astfel :
Df < 2 m : CD = (Df-2)*pconv/4 [kPa ]
CD = (1.7-2)*259.60/4 = -19.47 kPa
Valoarea corectata a presiunii conventionale : p conv Df= 259.60 19.47 = 240.13 kPa
Pef =
N = Pfc + Gf + p;
Gf+p = med * Df * L * B
med = 20 kN/m3
= 1.3 = > L = 1.3*B
A= B*L
Pef, med=
= Pconv
1.3*B*B=
=> B= 1.61 m => Beff=1.7 m => Leff = 2.3 m
11
B < 5 : CB = k1*(B-1)*p conv
k1 = 0.05
CB = 0.05*(1.7-1)*259.60 = 9.086 kPa
valoarea corectata a presiunii conventionale : p conv = 259.60 + 9.086 = 268.686 kPa
Se verifica conditiile pentru valoarea finala corectata a presiunii conventionale :
Se verifica conditiile pentru valoarea finala corectata a presiunii conventionale :
1) p ef med pconv
p ef med =
+ med * Df = 211.11 kPa < p conv =268.686 kPa
2) p ef max 1.2 *pconv
p ef max =
+ med * Df +
= 309.188 kPa < 1.2* p conv = 322.4232 kPa
W =
= 1.4988 m3
3) p ef min 0
P ef min =
+ med * Df -
= 113.031 kPa > 0
12
2.2. Stabilirea dimensiunilor pe verticala a fundatiei izolate
Cuzinetul are o forma prismatica cu dimensiunile in plan lc si respective bc si cu inaltimea hc.
= 0.400.50 pentru blocul simplu cu 2-3 trepte
= 0.45 pentru B = 1.7 m rezulta bc = 0.765 m
valoarea se rotunjeste bc = 0.8 m
Dimensiunile cuzinetului : lc= 1.0 m
bc = 0.8 m
Dimensiunile stalpului :
=
se alege ls = 60 cm
rezulta bs = 40 cm
Inaltimea cuzinetului trebuie sa satisfaca simultan urmatoarele conditii :
hc 30 cm
tg b =
> 1
rezulta hc = 30 cm
Inaltimea totala, H, a blocului de beton se determina din conditia :
tg tg unde :
13
tg =
tg se determina din tabelul :
Presiune maxima Valorile minime ale tg pentru Bc 5
pe teren , kPa
p max = 300 1.4
p max = 309.188 1.418
p max = 350 1.5
H= 0.92 m, rezulta, rotunjit, H = 1.0m .
In final se alege un bloc de beton cu 2 trepte, inaltimea fiecarei trepte fiind :
H1= H2= 0.5 m
Inaltimea totala a fundatiei va fi Htotal = H +hc = 1.0 + 0.3 = 1.3 m.
14
In jurul bazei stalpului se asigura o portiune orizontala de 5-10 cm pentru a permite corectarea unor eventuale erori de trasaj si a asigura o buna
rezemare pentru cofrajele stalpului.
La baza fundatiei se dispune un beton de egalizare cu grosimea de 5-10 cm .
= f( pmax, Bc 10) = 0.25...0.35
Presiune maxima H/L minim
pe teren , kPa
p max = 300 0.22
p max = 309.188 0.221
p max = 400 0.23
min = 0.25 => H = 0.25 * 2.3 = 0.575 m => H= 0.6 m
H =
=
= 0.2 0.3 m
H > 20 cm
Se alege H = 25 cm
15
Calculul terenului la SLD consta in respectarea conditiei :
ef adm
ef = deplasarea datorata tasarii terenului de fundare
adm = deplasarea admisa pentru structura
Pentru efectuarea calcului deformatiilor probabile ale terenului de fundare trebuie indeplinite conditiile :
p ef med ppl
p ef max 1.2 *ppl
unde : p ef med = presiunea efectiva medie pe talpa fundatiei provenita din incarcarile de calcul din gruparea fundamentala
p ef max = presiunea efectiva maxima pe talpa fundatiei provenita din incarcarile de calcul din gruparea fundamentala
ppl = presiunea corespunzatoare unei extinderi limitate a zonelor plastice (B/4) in terenul de fundare
ppl = m1 * (n *B * N1 + q*N2 + c*N3) (kPa)
m1 = coeficient al conditiilor de lucru m1 = 1.4 ( tab III.8 pamanturi coezive cu Ic > 0.5)
n = media ponderata a greutatilor volumice a straturilor de sub fundatie cuprinse pe o adancime B/4
n =18.38kN/m3
B = latimea fundatiei
q = suprasarcina de calcul
c = valoarea de calcul a coeziunii stratului de pamant de sub talpa fudatiei
16
c =19.17 kN/m2
N1,N2,N3 = coeficientii adimensionali in functie de valoarea de calcul a unghiului de frecare interioara
() N1 N2 N3
14 0.29 2.17 4.69
15.70 0.35 2.39 4.95
16 0.36 2.43 5
Prin interpolare rezulta : N1 = 0.35
N2 = 2.39
N3 = 4.95
q = hu * u + (Df hu)* SLD = 1.2 * 17 + (1.7- 1.2)*18.38 = 17.59 kN/m2
ppl = 1.4*(18.38 *1.70* 0.35 + 17.59*2.39 + 19.17*4.95) = 207.014 kPa
medexact=
p ef med =
+ medexact * Df = 205.73 kN/m2 < ppl= 207.014 kN/m2
17
Grosimea maxima a stratului elementar :
hi 0.4*B
B = 1.7 m hi 0.68 m
Presiunea neta sub talpa fundatiei :
pnet = p ef med - *Df = p ef med - q = 205.73 30.6 = 175.13 kPa
Pentru calcului tasarii este necesara cunoasterea modulului de deformatie liniara E (kPa)
E = M0*M
M0 = coeficient de corectie
M = valoarea de calcul a modului de deformatie edometric
M = 8114 kPa
In final, tasarea este :
ef = 2 cm.
18
Conditia care trebuie indeplinita este :
p ef mc * pcr
mc = coeficient al conditiilor de lucru
mc = 0.9
pcr = presiunea critica
p ef = presiunea efectiva medie pe talpa fundatiei raportata la dimensiunile reduse ale fundatiei
p ef med =
+ med * Df
L,B = dimensiunile reduse ale talpii fundatiei
L = L 2*e1 = L 2*
= 2.3-2*
=1.59 m
B = B = 1.7 m
Presiunea critica va fi determinata cu relatia :
pcr = * BN + qNqq + c*Ncc
* = valoarea de calcul a greutatii volumice la SLCP
* = 18.38 kN/m3
N, Nq , Nc = coeficienti de capacitate portanta care depind de valoarea unghiului de frecare interioara
SLCP = 12.65
19
() N Nq Nc
15 0.7 3.9 11
12.65 0.18 2.72 9.21
20 1.8 6.4 14.8
q = suprasarcina de calcul
c* = valoarea de calcul a coeziunii la SLCP
c* = 15.34 kPa
,q,c = coeficienti de forma ai talpii fundatiei ( tab III.17)
= 0.74 > 0.2 rezulta
q=c = 1+0.3*
= 1+0.3*
= 1.32
=1-0.4*
= 1-0.4*
= 0.57
pcr = 252.852 kPa
mcr*pcr = 227.567 kPa
p' ef med = 259.28 < mcr*pcr
20
Valorile de maxim si de minim ale presiunilor pe talpa cuzinetului se determina cu relatia:
pmin/max =
=
pmax = 2432.81 kPa
Pmin = -874.69 kPa
ltensiune=
= 0.33 m
21
=144.32kN
Anec =
=
= 481 mm2
bx =
=
= 0,2m
Prin asemanare de triunghiuri :
=
p0 =
= 1946.25kPa
Pe directie x-x :
= p0*bx*bc = 1946.25*0,2*0.8 = 311.4 kPa
= (pmax - p0) *
* bx*bc = (2432.81 1946.25)*
*0,2*0.8 = 38.924 kPa
Mx = *
* bx + *
* bx = 38.924 *
* 0,2 + 311.4 *
* 0,2 = 36.33 kNm
Anec =
=
= 553.6 mm2
hc = 30 cm
d = hc a = 3-5 = 25 cm
a = 5 cm
22
fyd = 300 N/mm2 (PC 52)
Propun Aef = 5 12 = 565.5 mm2 > Anec
Pe directie y-y :
by =
=
= 0,2 m
My = L*pmed *
= 2,3* 779.06*
= 35.83 kNm
Anec =
=
= 546.08 mm2
Propun Aef = 5 12 = 565.5 mm2 > Anec