9.calculul fundatiilor

8/10/2019 9.Calculul fundatiilor

1/9

Iunie 2010 CALCULUL FUNDATIILOR

Proiect de Diploma 1

1.Prevederi generale (conf. NP 112-2004 )

Fundatiile izolate ale stalpilor metalici se realizeaza ca bloc si cuzinet.Stalpul metallic se

realizeaza cu o placa de baza prevazuta cu rigidizari care asigura transmiterea presiunilor le

fundatie si a fortelor la suruburile de ancorare.Sectiunea in plan a placii de baza rezulta din conditiile privind limitarea presiunii maxime pe

suprafata de contact cu betonul la urmatoarele valori:

- Rezistenta la compresiune a betonului din cuzinet;

- Rezistenta la compresiune a mortarului de poza.

Dimensiunile bazei fundatiei se aleg astfel incat presiunile la contactul intre fundatie si teren sa

aiba valorile acceptabile,pentru a se impiedica aparitia unor stari limita care sa pericliteze

siguranta constructiei si/sau exploatarea normale a constructiei.Starile limita ale terenului de

fundare pot fi de natura unei stari ultime (S.L.U), a carei depasire conduce la pierderea

ireversibila,in perte sau in totalitate,a capacitatii functionale a constructiei sau de natura unei

stari limita a exploatarii normale (S.L.E.N), a carei depasire conduce la intreruperea exploatarii

normale a constructiei.

Caracteristicile sectiunii de beton

Cuzinet:

- betonul din cuzinet este de clasa minima C 8/10 ;

- cuzinetul va avea o forma prismatica;

- dimensiunile in plan ale cuzinetului(l c si b c) vor fi mai mari cu cel putin 300 mm decat

dimensiunile placii de baza a stalpului;

- dimensiunile in plan ale cuzinetului se stabilesc si in functie de conditia de limitare a

presiunilor pe planul de contact cu blocul la valori mai mici decat rezistenta de calcul la

compresiune a betonului;

- raportul b c/B (l c/L) trebuie sa apartina intervaluluii 0,500,65;


2/9



- ch 300 mm ;

- hc se stabileste astfel incat tg sa respecte valorile minme din tabelul urmator pentru

beton de clasa C 8/10 ;

- rostul de turnare dintre bloc si cuzinet se trateaza astfel incat sa se realizeze continuitatea betonului.

Blocul de beton :

- betonul din bloc este de clasa minuma C 8/10 daca armaturile cuzinetului sunt ancorate in

blocul de fundatie;

- inaltimea blocului de beton se stabileste astfel incat ca valoarea tg sa se incadreze in

limitele tabelului de mai jos:

- blocul de beton poate avea cel mult 3 trepte a caror inaltime minima este 300 mm;- turnarea blocului de beton se va realiza astfel incat sa fie asigurata continuitatea.

Caracteristicile armaturilor din fundatie

Pentru armarea fundatiei se vor respecta urmatoarele conditii:

- armature vertical din cuzinet rezulta din verificarea la compresiune excentrica a sectiunii

de rost dintre bloc si cuzinet;

- armaturile de la partea superioara a cuzinetului, dispusa la cel mult 100 mm sub placa de

baza a stalpului,se realizeaza ca o retea de bare dispuse paralel cu laturile cuzinetului,

prelungite pe verticala in cuzinet si bloc;

- diametrul minim al armaturilor este de 10 mm;

- distanta intre armaturi va fi cuprinsa intre minim 70 mm si maxim 200 mm ;

- armaturile verticale de pe fiecare latura a cuzinetului se prelungeste in bloc cu o lungime

de cel putin 30 ;

- armaturile orizontale minime.dispuse pe perimetrul cuzinetului:

- 1/4 din armature vertical din cuzinet

- 8 / 200 mm .


3/9



2.Eforturi de calcul

din gruparea fundamentala:

f y

f x

f

M 292,4 kN m

M 3, 4 kN m

N 2267,44 kN

din gruparea speciala:

sy

sx

s

M 548,4 kN m

M 67 kN m

N 989,14 kN

3. Conditii pentru stabilirea adancimii de fundare

- pentru a evita afectele produse de actiunea inghetului, adancimea de fundare trebuie sa

depaseasca adancimea de inghet din zona cu 1020 cm;

- talpa fundatiei trebuie sa patrunda cel putin 10 cm in terenul bun de fundare;

-normativul NP 112-04 indica adancimea minima de fundare functie de adancimea de inghet,de

nivelul apei subterane si de natura terenului de fundare,astfel pentu amplasamentul studiat

rezulta :

f D 0, 9 0, 20 0,10 1, 20 m

H i=0,90 m (conf. zonarii dupa adancimea de inghet - zona Tecuci)

4.Claculul terenului la starea limita de deformatie (SLD)

Conform studiului geotehnic terenul de fundare prezinta urmatoarele caracteristici:

c

3

I 0, 93 0, 96

c 32 kPa

25

19,1kN/m

Eforturile transmise terenului de fundare trebuie sa indeplineasca conditiile:

ef ,max pl p 1, 2 p

Calculul p pl pentru fundatii constructiilor fara subsol se face cu relatia:

pl l 1 2 3 p m B N q N c N kPa m l - coeficient adimensional al conditiilor de lucru ;

- media ponderata a greutatii volumice de calcul ale straturilor de sub fundatie pe o adancime

B/4 masurata de la talpa fundatiei [kN/m 3] ;


4/9



B - latura mica a fundatiei [m] ;

q - suprasarcina de calcul la nivelul talpii fundatiei, lateral fata de fundatie [kPa] ;

c - valoarea de calcul a coeziunii stratului de pamant de sub talpa fundatiei [kPa] ;

N1,N2,N3 - coeficienti adimensionali functie de valoarea de calcul a unghiului de frecareinterioara a terenului de sub talpa fundatiei ;

c lI 0,93 0,96 0,50 m 1, 4 2

f q D 1, 20 19,1 22, 92 kN / m

N1 N 2 N 3

24 0.72 3.87 6.45

25 0.78 4.12 6.675

26 0.84 4.37 6.9

1

2

3

N 0,78

N 4,12

N 6,675

Pentru predimensionare se neglijeaza valoarea bazei fundatiei B.

3 pl p 1, 4 22,92 4,12 32 6,675 336,9 kN/ m

n =1,15 (raportul L/B cuprins intre valorile 1.00 si 1.30)

B, L - latimea, respectiv lungimea talpii fundatiei;

f

pl f b

N 1884,44B 2,32 m modulat B 2, 4 m

1,15 336,9 1, 20 25n p D

f

pl f b

n N 1,15 1884,44L 2,65 m modulat L 2,7 m

336,9 1, 20 25 p D

Aria bazei fundatiei:

2f A B L 6, 48 m

Greutatea fundatiei:

f f bG L B D 0,85 2, 4 2, 7 1, 20 25 165, 24 kN

coeficient de neuniformitate

Incarcarea totala la nivelul talpii :

stot f N N G 1884 165,24 2049,24 kN

Calculul eforturilor de la baza fundatiei:


5/9



f 2y 1tot

1,2 2f y 2

M p 482,34 kN / m N 2049, 24 92, 418 p

A W 6, 48 2, 292 p 401,68 kN/ m

2 23

y

B L 2, 2 2,5W 2, 292 m

6 6

pl l 1 2 3 p m B N q N c N kPa

2 pl p 1,4 19,1 2,2 0,78 27,74 4,12 32 6,675 499,16 kN/ m

Verificare :

21 2ef, med

2

ef ,max 1

p p 482,34 401,68P 442,01 kN / m

2 2P p 482,34 kN / m

2 2ef ,max pl

3 2ef ,med pl

P 482,34 kN / m 1, 2 p 598,995 kN / m

P 442,01 kN / m p 499,16 kN / m

5. Claculul terenului la starea limita de capacitate portanta (SLCP)

Determinarea incarcarii totale ;

' stot f N N G 1216,6 163,625 1380,2 kN

Determinarea dimensiunilor reduse ale talpii fundatiei :

sy

'tot

'

'

M 144,54e 0,1047 m

N 1380, 2

L L 2 e 2, 5 2 0,1047 2, 29 m

B B 2, 2 m

Calculul presiunii critice:

In conditiile unei stratificatii aproximative orizontale, p cr se poate calcula cu relatia : 'cr q q c c p B N q N c N kPa

- greutatea volumica de calcul a stratului de pamant de sub talpa fundatiei [kN/m 3] ;

B - latimea redusa a talpii fundatiei [m] ;

q c N , N , N - coeficienti adimensionali de capacitate portanta care depinde de valoarea de calcul

a unghiului de frecare interna * al stratului de pamant de sub talpa fundatiei ;

q - suprasarcina de calcul care actioneaza la nivelul talpii fundatiiei, lateral fata de fundatie [kPa]

q c, , - coeficinet de forma ai talpii fundatiei ;


6/9



'

c q '

'

'

B 2, 21 0,3 1 0,3 1, 288

L 2, 29B 2, 2Pentru 0,88

L 2,5 B 2, 21 0, 4 1 0, 4 0,616

L 2, 29

N N q NC

22.3 2.7 8.2 17.5

25 4.100 10.700 20.70025 4.1 10.7 20.7

q

c

N 4,1

N 10,7

N 20, 7

cr p 19,1 2,2 4,1 0,616 26,74 10,7 1.228 32 20,7 1,288 1328 kPa

Verificare :

'' totef ' '

N 1380,2 p 273,895 kPa

L B 2, 29 2, 2

c cr m p 0,9 1328 1152,2 kPa

mc coeficient al conditiilor de lucru;

'ef c cr p 273,895 kPa m p 1152,2 kPa

6. Stabilirea dimensiunilor cuzinetului :

Se recomanda urmatoarele intervale pentru raportul l c/L, respectiv b c/B :

- bloc de beton cu o treapta l c/L = b c/B= (0.5 - 0.65);

- bloc de beton cu mai multe trepte l c/L = b c/B= (0.4 - 0.5);

Dimensiunile in plan ale cuzinetului vor fi:

c c

c c

l 0, 40 0,50 L 1, 00 1, 25 l 1,30 m b 0,40 0,50 B 0,88 1,10 b 1, 20 m

Inaltimea cuzinetului se alege astfel incat sa nu fie necasara verificarea la forta taietoare,

respectand conditiile :


7/9



c

c

c

c sx

c sy

c cc

x

h 300 mm

h0,25

l

tg 0,65

tg 1 nu se mai face verificarea la forta taietoarel l 1,30 0, 457

l 0, 422 m2 2

b b 1, 20 0, 457l 0,372 m

2 2h h

tg 1 h 0,50 m 50 cml 0, 422

6. Stabilirea dimensiunilor blocului de beton simplu

Pentru p pl=499,162 kPa vom avea:

c1

min1

L l 2,5 1,3l 0,60 m

2 2

h htg 1,673 h 1,004 m se adopta h 1,00 ml 0,60

Blocul de fundare se va realiza in doua trepte de inaltime h 1=h 2=0,50 m.

7.Verificarea la compresiune locala (strivire) sub cuzinetul din beton armat :

c

c1

c2

21 2 b c

2c c c

b 33ic

L l 2,5 1,3l 0,60 m

2 2B b 2,2 1,2

l 0,50 m2 2

l lA l 2 b 2 1,3 0,60 1, 2 0,50 3, 23 m2 2

A l b 1, 3 1, 2 1,56 m

A 3,23k 1, 27

A 1,56

s 2i c c N 1216,6 k A R 1, 27 1,56 95 10 18821, 4 kN

8. Verificarea unghiului de rigiditate

- pe directia x-x:

Presiunea efectiva pe teren[kPa]

Valoarea minima tg functie de clasa betonului (C 8/10 sau mai mare)

400 1.5499.162 1.673

600 1.85


8/9



x adm1

h 0,8tg 1, 4 tg 1,184

l 0,6

- pe directia y-y:

y admh 0,8tg 1,6 tg 1,184l2 0, 5

9. Calculul armaturii cuzinetului2

c c cA l b 1,3 1, 2 1,56 m 2 2

3c cc

b l 1, 2 1,3W 0,338 m

6 6

Calculul presiunilor la baza cuzinetului:

2f f c1y

c1,c2 2c c c2

p 1726.91kN / mM N 2267, 44 92,418 p

A W 1,56 0,338 p 1180,061kN/ m

21 2med

p p 1726.91 1180,061 p 1453,5 kN / m

2 2

c1 c2 c x 2c0 c2

c

p p l l 1726.91 1180,061 1,30 0,60 p p 1180,061 1549,607 kN / m

l 1,30

Calculul momentelor incovoietoare in cuzinet:

c sc1 x

l l 1,30 0, 457l l 0, 422 m

2 2

c sc1 y

b b 1, 20 0, 457 b l 0,372 m

2 2

2 2c1 c1

x c c0 c1 c2

l lM b p p p

2 3

2 2

x

0, 422 0, 422M 1, 2 1549, 607 1726.91 1180, 061 177, 784 kN m2 3

2c1

y c med

bM l p

2

2

y

0,372M 1, 30 1453,5 130,389 kN m

2

Calculul ariilor de armatura:

0x c bh h a 50 3,5 46,5 cm


9/9



0 y 0xh h 1 46,5 1 45,5 cm

ba 3,5 cm acoperirea de beton

4x

x 2 2c 0x c

M 177,784 10B 0,07212

b h R 120 46,5 95

x 1 1 2 B 1 1 2 0, 07212 0, 07493 c

x xa

R 95 p 0,07493 100 0,339%

R 21000,1%

nec 2ca,x x c 0x

a

R 95A b h 0,07493 120 46,5 18,016 cm

R 2100

Se aleg: nec 2 ef 2a,x a,xA 18,016 cm 12 14/10 cm OB37 cu A 18,48cm

4y

y 2 2c 0y c

M 130,389 10B 0,05099

l h R 130 45,5 95

y 1 1 2 B 1 1 2 0, 05099 0, 05236

cy y

a

R 95 p 0,05236 100 0,237%

R 21000,1%

nec 2ca,y y c 0y

a

R 95A l h 0,05236 130 45,5 14,011cm

R 2100

Se aleg: nec 2 ef 2a,y a,yA 14,011cm 7 16 /20cmOB37 cu A 14,07 cm

Verificarea procentelor de armare:

ef a,xef

x0x c

A 20,10 p 100 100 0,36% 0,1%

h b 46,5 120

ef a, y

y0y c

A 14,07 p 100 100 0,24% 0,1%

h l 45,5 130

9.calculul fundatiilor

Documents