curs f mecanica avansata partea i

8/13/2019 Curs f Mecanica Avansata Partea I

1/136

- CURS -

MASTER INGINERIA INFRASTRUCTURII

TRANSPORTURILOR

UNIVERSITATEA TEHNIC DIN CLUJ NAPOCAFACULTATEA DE CONSTRUCII

MEC NIC V NS T P M NTULUI

Prof.Dr.Ing. Augustin Popa


2/136

MECANICA PAMANTULUI

1.STRUCTURA PAMANTULUI

1.1.Pamanturi necoezive

1.1.1.Structura granulara (sedimentare)

Fig.1.1.Form area stru ctu ri i granu lare Fig.1.2.Pamantu l sistem tr i faz ic

minmax

max

ee

eeID

p

s

Ve

V

- Pentru starea cea mai afanata

- Pentru starea cea mai indesata

maxe e

mine e

Nr .crt Tip indesare Grad de

indesare

1. F.Afnat 15D

I

2. Afnat 15 50D

I T.Dificil

3. ndesare mijlocie 50 70D

I T.Mediu

4. ndesat 70 85D

I T.Bun

5. F. ndesat 85 100D

I


3/136

p

t

Vn

Vp

s

Ve

V

1

s d

d

ne

n

1

s d

s

en

e

1d

w

w

d

sat

n

w

(1 )d s n

(1 )(1 )s n w

(1 )s r w

n nS

wsat

s

w e

s

r

w

S w

e

Fig.1.3.Poro zitatea pamantulu i

Fig.1.4.Volum de pamant satur at

3

min 17,80 /de kN m

3

max 14, 75 /de kN m


4/136

Starea minim de ndesare (cel mai afnat) este caracterizat prin

nu poate depi valoarea de 0.47 la pmnturile necoezive, n timpce la un pmnt coeziv poate ajunge pn la valoarea de 0,25.

maxe

nu poate depi valoarea de 0.78 la pmnturile necoezive, n

timp ce la un pmnt coezivpoate ajunge pn la valoarea de 2,3

Starea maxim de ndesare (cel mai indesat) este caracterizat prin mine


5/136

Pamanturi cuartoase : forma alungita (bastoane) sau sferica Pot fi indentificate urmatoarele tipuri de contacte intre particulele minerale.

L-Lcontacte intre particule cu suprafata mare L-S-Lcontacte intre particule cu suprafata mica

L-S-Vcontacte passive

Fig.1.5 Tipuri d e contacte intr e part iculele min erale

Fig.1.6 Form a part iculei m inerale

1.1.Pamanturi necoezive


6/136

1.2.Pamanturi coezive

Fig.1.7.Fortele de legatu ra intr e part icu lele f ine

Grosimea peliculei de apa (dipoli) fixata pe suprafata particulei argiloasedepinde de suprafata specifica a particulei: montmorillonit: 1000 mp/g ; illit100 mp/g ; caolinit 10mp/g,

nisip fin (d=0.1mm): 0.03/g


7/136

Functie de predominarea fortelor de atractie si respingere, particuleleargiloase au tendinta de a se uni in conglomerate care sedimenteaza.

a). Ape dulci (concentratie de saruri redusa)- fortele predominante derespingere (-), particulele sedimenteaza individual- contacte fata-fata

Fig.1.8 Struc tura de tip fagure


8/136

b).Ape saratefortele predominante de atractie (+)

Fig.1.9. Struc tura de tip floc ular

c).Structura mixta- P+H+PF (


9/136

Pamanturile argiloase -forma disc (a) , batoane (bete) (b)

Fig.1.11 Forma part iculei argi lo ase

Fig.1.12 Structur a loessu ri lor


10/136

Densitatea si greutatea pmntului

Fig.1.13 Volum de pamant

ss

s

m

V

ss

s

G

V

m

V

G

V

s

d

m

V

s

d

G

V

Cunoatereaparametr i lor geotehnici au o importanmare ncalculele dininginer ia geotehnic.

Acestea intervin n toate calculele care in seama de greutatea pmntuluiprecum: presiunea geologic,mpingereapmntului,alunecride teren,capacitateaportanta terenului de fundare, etc.


11/136

Circulatia apei in pamant

Fig.1.14 Circulat ia apei in pamant

Curgerea apei n pmnt poate avea loc numai dac exist niveluripiezometrice diferite

v k i

/i h s

Legea lui Darcy

Fig.1.12 Viteza de cir cu latia a apei in paman t


12/136


Dac se consider o prob de pmnt avnd greutatea la o diferen de nivelpiezometric, asupra probei se exercit o for a curentului pe vertical .

Fig.1.15 Efectul antrenari i hid rod inam ice

wJ A h Aceast for produce o presiune care secalculeaz cu relaia:

/ /w wj J V h l i

Cu ct greutatea G cretecu att foracurentului pe vertical J descrete iinvers. Dacvaloarea greutii este egalcu fora curentului pe vertical , probaeste nechi l ibru .


13/136


1 'w cri

Gradientul hidraulic critic.

Inf luenta compozit iei granu lometr ice asupra gradientului hid raul ic cr i t ic

Inf lu enta coef icientulu i de siguranta

/sF G J

Coeficientul de siguranta


14/136

Apa capilara

Fig.1.16 Aparit ia apei cap ilare

Apa capilarse gsetenporii pmntuluideasupra nivelului apei subterane.Ridicarea apeinpmnteste cauzatde apariiatensiunii superficiale.

2 2 cosc wh r r T

nlimea capilara se exprim relaia:

Pentru pmnturi fine:

10

c

ch

e d

Fig.1.17 Nivelu l apei cap ilare


15/136

Fig.1.18 Tensiuni suplimentare n pmnt, coeziunea aparent

Efectele apei capilare

Apa capilara

(figura din dreapta)(figura din stnga)

2

gz h

sE

Tasarea prin produce odat cu creterea greutiivolumice i apariia unor tasri verticale.

'gz sat h


16/136

Capacitatea de nghe este mai redus la nisipuri datorit efectului deascensiune i de asemnea la argile. n cazul argilelor migrarea apei estempiedicatde complexele de adsorbie.

Pmnturile cu susceptibilitatea cea mai mare la nghe sunt prafurile inisipurile prfoase.

Apa sub forma de gheata


17/136

2.COMPOZITIA GRANULOMETRICA

Cernere d mm

Sedimentare d mm

Fig.2.1.Anal iza granulom etr ica

0.063

0.063

Continutul fractiunilor granulometrice exprimate in [%] din greutatea

totala a materialului uscat reprezinta compozitia granulometrica.


18/136

2.1.Clasificare Tabelul 1- Fract iuni gr anulometr ice

Fractiuni ale

pamantului

Subdiviziuni Simboluri Marimea parti culelor

( mm )

Pamant foarte

grosier

Blocuri mari Lbo >630

Blocuri Bo >200 pana la 630

Bolovanis Co >63 pana la 200

Pamant grosier Pietris Gr >2.0 pana la 63

Pietris mare CGr >20 pana la 63

Pietris mijlociu MGr >6.3 pana la 20

Pietris mic FGr >2.0 pana la 6.3

Nisip Sa >0.063 pana la 2.0

Nisip mare CSa >0.63 pana la 0.2

Nisip mijlociu MSa >0. 2 pana la 0.63

Nisip fin FSa >0.063 pana la 0.2

Pamant fin Praf Si >0.002 pana la 0.063

Praf mare CSi >0.02 pana la 0.063

Praf mijlociu MSi >0.0063 pana la 0.02


19/136

2.2.Paramentri Rezultatul analizei granulometrice se poate exprima grafic in mai multe

forme dintre care cea mai raspandita este curba granulometrica.

Curba granulometricad10 diametru efectiv; d30, d50,d60.

Fig.2.2.Curb a granu lom etr ica

10

60

d

dcu

6010

2

30

dd

dcc

Forma curbei granulometrice poate fi caracterizata prin:

- coeficient de neuniformitate

- coeficient de curbura


20/136

Curba granulometr ica a PIETREI SPARTE


21/136

Daca a).Cu>6 si 110-15%;

Materiale pentru TERASAMENTE


22/136



23/136



24/136

Clasif icarea pamantur i lor pentru cons truct ia TERASAMENTELOR


25/136

Clasif icarea pamantur i lo r GELIVE

Pentru execut ia stratur i lor de imbunatat ire se ut i l izeaza urm. AGREGATE:

- Piatra sparta 40-80 mm- Split 16-25 mm pentru impanarea la partea superioara a stratului de blocaj cu

stratul de piatra sparta

- Nisip grauntos sau savura 0-7 mm ca material de protectie a geotextilului

1. Pentru stratul de bloc aj din piatra


26/136

2. Pentru stratul de piatra sparta

- Piatra sparta 0-63 mm, in stratul de imbunatatire

3. Pentru stratul de balast

- Balast 0-63 mm, in stratul cu geogrile

Agregatele trebuie sa provina din roc i stabi le, adica nealterab ile la aer, apa

sau inghet. Se interzice folosirea agregatelor provenite din roci feldspatice sau

sistoase

Piatra sparta utilizata va fi un material format din f ragmente de roca

unghiu lare obtinute prin concasarea mecanica a urmatoarelor tipuri de roci

provenite din cariere cu depozite de piatra nedeteriorate, bine consolidate:granitsi alte roc i v ulcanice simi lare, cu struc tura larg cr is tal izata, calcar

do lom it ic, gresie, cuart i t metamorf ic m asiv sau alte roci sim i lare


27/136

Agregatele folosite la realizarea straturi lor de imbunatatire trebuie sa

indeplineasca con dit i i le de adm isibi l i tate prezentate in tabelele urmatoare:

NISIP - cond it i i le de adm isibi l i tate confo rm SR 662:2002

BALAST - con dit i i le de adm isibi l i tate pentru fundat i i con form SR 662:2002


28/136

PIATRA SPARTA Cond it i i de admis ibi l i tate confo rm SR 667:2001


29/136

BALASTGranulozitate

Agregatele folosite la realizarea straturilor de imbunatatire trebuie sa

indeplineasca conditiile considerate in Proiectul tehnic.

Ex:

Balastul din stratul de imnunat ire

-modul de deformatie liniara E=45000kn

-unghi de frecare interna =37

-greutate volumica =22 kN/mc

Piatra sparta din stratul de imnun at ire

-modul de deformatie liniara E=55000kn

-unghi de frecare interna =38

-greutate volumica =23 kN/mc


30/136

PIATRA SPARTA Cond it i i de adm isibi l i tate

PIATRA SPARTA Granu lozitate


31/136

3.COMPRESIBILITATEA

Incarcarea transmisa de fundatie pamantului provoaca in zona de sub talpafundatiei o stare de tensiuni insotita de o stare de deformatii.

Deformabilitatea pamanturilor este produsa de: - reducerea porozitatii:

-eliminarea apei din pori

-eliminare gaze din pori

Fig.3.1.Compresib i l i tatea pamantulu i


32/136

Relatia dintre tensiuni si deformatii legea constitutiva a materialului

Legea lui Hooke:

E- modulul de elasticitate longitudinala (modulul lui Young)- deformatia liniara specifica

Fig.3.2. Diagrama -

E

dE tg

d

)(h

h


33/136

3.2.Incercari de compresibilitate3.2.1.Incercarea edometrica

Fig.3.3.Incerc area edometric a

Determinarea in laborator a compresibilitatii consta in masurarea deformatiei pe

verticala a probelor si a evaluarii in timp a acestora sub efectul incarcarilor verticaleaplicate in trepte.


34/136

3.2.1.1.Curba compresiune- tasare ( )

Fig.3.4.Curb a comp resiun e-tasare

%zz


35/136

3.2.1.2.Curba de consolidare

Fig.3.5.Curb a de consolidare


36/136

3.2.1.3.Curba de compresiune-porozitate

Fig.3.6.Curb a compresiu ne-indicele pori lor

n

ne

1s

p

V

Ve

t

p

V

Vn

iii e

e

A

A

h

h

V

V

1

1 00

""1 0LIe

e

h

h


37/136

-indicele de compresiune

-indicele de descarcare

Skempton(1944)

-pamant nederanjat Cc=ae0-b

-pamant deranjat

cc

sc

)(

1log0

0

e

Ceez

zc

%)10(009.0 Lc wc

%)10(007.0 Lc wc

e

de

h

hdd

1

)(

va

e

de

deE

1)1(

'

01 e

e

h

h

z

z

ddE

'

av-coeficientul de compresibilitate (1/Ka)

e

Legea indesarii


38/136

3.2.1.4.4. Curba de compresiunie-tasare specifica

Fig.3.7.Curb a c om presiu ne-tasare (sc. l iniara)

1 ' ' '

' '

m

ref

oed oed

ref

c ctgE E

c ctg

ref

oedE 1 ' 100ref ref p kPa

50

ref ref

oedE E 4ref ref

u oed E E

(m=0.5 pentru n is ipur i, m=1 pentru argi le mo i)


39/136

-modulul de edeformatie edometric

M

- modulul de compresiune volumica ( )

O propunere interesanta pentru calculul lui Es este propunerea lui Ohde(1959)

- modul tangent ; w,v= f(Teren)

Fig.3.8 Evaluarea modulu i de deform atie (tangent)

222132 /3;/2 cmdaNcmdaN zz

Mmv 1 vm

cW

at

zatmes vE )(

'

z

zii tgM


40/136

Deformatia specifica a probei edometrice

-incercare edometrica (compresiune unidimensionala)

s

zz

Eh

h 0

-legea lui Hooke (LH)

-incercare triaxiala (TE)

)(1 yxzz E -legea lui Hooke generalizata (LHG)

:yx )2(1

xzzE

)2(1

xz

s

z

EE

2

0

2(1 2 ) 1

1

xs OED OED

z

E E E E M

ITzIEz )()(

Rezulta OEDE E

CONFORM NP112/04 0 1M


41/136

-incercarea edometrica : 0 yx

0)(1 zyxxE

x y ( ) 0;x x z

zx

)1(

10K

z

x

LHG

0;x y


42/136


43/136

,c z tp z

0 ,z a t

NORMAL CONSOLIDAT SUPRACONSOLIDAT

Fig.3.10. Starea pam antu lui


44/136

Raport de supraconsolidare

4pamant supraconsolidat

( ) cz

pRSC OCR

z z


45/136

3.5 Comportare tasaretimp in incercarea edometrica


46/136

3.6.Factori care influenteaza curba CT

Fig.3.11 Legatur a Es d e gradu l d e indesare D (pam.necoezive)

minmax

max

nn

nn

D

: n =nmin

: n =nmax


47/136

Umflarea pamanturilor argiloase(PCUM)


48/136

3.8.Incercarea monoaxiala


49/136

Fig.3.21 Curb a compresiu ne tasare specif ica


50/136

Fig.3.23.Calculul m odululu i de deformatie l iniara

- modul tangent:

-modul secant:

00 ctgE

ss ctgE

INCERCAREA TRIAXIALA


51/136

INCERCAREA TRIAXIALA

Aparat triaxial

Etape:

1). Tensorul sferic (consolidare)

321 2). Aplicare deviator (rupere)

1


52/136

Tipuri de incercari:

1.Incercare neconsolidata-nedrenata (UU)

-creste );( 31 .3

const

(C )


53/136

2.Incercarea consolidata-nedrenata (CU)

3 I lid t d t (CD)


54/136

3.Incercarea consolidata-drenata (CD)

-drenareviteza mica de deformatie compresiune (k)

-v=0.001 mm/min -argile cu plasticitate mare

-v=0.01 mm/min -argile cu plasticitate redusa

-v=0.1 mm/min -nisip

Modelul Hardening Soil Model (HSM) in care se determina modulul de


55/136

Modelul Hardening Soil Model (HSM) in care se determina modulul dedeformatie (folosit in principal la calculul sprijinirilor)refE50

350 50 'cos ' 'sin '( )

'cos ' sin 'm

ref

ref

cE Ec p

Pentru pref=100 kPa

-

'

50 EE modulul MC (PIMC)

504 ref

urE E modulul MC (REMNC)

Starea de efor tur i in teren


56/136

1 3 1 3 cos22 2

1 3 sin 2

2

2 2

21 3 1 3

2 2

cercul lui Mohr

0

0

Starea de efor tur i in teren

4. REZISTENTA LA FORFECARE A PAMANTURILOR


57/136

Rezistenta la forfecare este exprimata pe baza teoriei frecarii.

Parametri de baza sunt:

- unghiul frecarii interne- coeficientul de frecarec- coeziunea

Pamanturi coezive Pamanturi necoezive

4.1 Pamanturi necoezive


58/136

'f tg => Legea lui Coulomb (1773)

'f tg


59/136

4.1.2.Pamant necoeziv-indesat

mine

Fenomenul de afanare a pamanturilor (nisipoase) indesate prin forfecare, poarta

numele de DILATANTA.


60/136

4.1.3.Pamanturi argiloase


61/136

PLP- f proportional cu cA si '

Aria de contact creste cu tensiunile ' si ramane constanta la descarcare

coeziune efectiva (creste odata cu preincarcarea si nu se mai

modifica decat odata cu modificarea umiditatii)

ee Kc (rezistenta la forfecare statica)

e presiunea echivalenta (ef.necesar unei probe NC pentru a avea aceeasi

umiditate cu proba analizata)

K constanta )( pIf

Rezulta : '' ( )f e e ctg c c

PRINCIPIUL PRESIUNILOR EFFECTIVE


62/136

PRINCIPIUL PRESIUNILOR EFFECTIVE

P F uA

/ /P A F A u

' u

In termenii tensiunilor effective:

Deschis la t=0


63/136

4.2.Tipuri de incercari

INCERCAREA DE FORFECARE DIRECTA

Forfecare directa(DST) Forfecare directa simpla(DSS)

4 2 2 P l d f f i t t i t fi i t l i


64/136

4.2.2.Procesul de forfecare in raport cu natura si starea fizica a pamantului

I.Nisip afanat, argila normal consolidata sau slab consolidata (RSC2) cu structura floculara(fete-muchii)

IIb.Argila supraconsolidata cu structura dispersa

Pamanturi coezive:


65/136

Tipuri de incercare de forfecare

A. Incercarea UU -NeconsolidataNedrenata ,u uc Incercarea CU -ConsolidataNedrenata ddc ,

B. Incercarea CD -ConsolidataDrenata ',' c

Nota:Conform notatiilor adoptate de Societatea Internationala de Mecanica

Pamanturilor indicii U,C,D reprezinta prima litera a cuvintelor : undrained,

consolidated, drained.


66/136

A.Parametri de forfecare pentru stare nedrenata :

' ' 'f tg c

B.Parametri de forfecare (drenat):


67/136

Parametri de forfecare reziduali si de varf'

r rc'si'

'csi


68/136

Factori de influentaEfectul DILATANTEI / CONTRACTANTEI

Reprezentarea dreptei caracteristice (neliniara)

Porozitate (ecr)

' cr

(0.8 )

Efectul starii :


69/136

5432136'

= corectie pentru forma particulei1

61 21

pentru sfericitate mare si forma rotunda a particuleipentru sfericitate mica si forma nerotunda (cu unghiuri) aparticulei

=corectie pentru marimea particulei2

pentru d>2.0mm (pietris)pentru 2.0>d>0.6mm (nisip mare)

pentru 0.6>d>0.2mm (nisip )

pentru 0.2>d>0.06mm (nisip fin)

112

92

42

02

=corectie pentru neuniformitate ( coefficient de neuniformitate)3pentru Cu>2.0 (neuniformitate mica) 23

13

03

pentru Cu=2.0 (neuniformitate medie)

pentru Cu


70/136

=corectie pentru gradul de indesare (ID)

pentru 0< ID


71/136

P t i d f f id li


72/136

Parametri de forfecare reziduali :

Valorile rezistentei la forfecare folosite in proiectare


73/136

Valorile rezistentei la forfecare folosite in proiectare

a.Studiul stabilitatii versantilor

Tipul de argila si de

miscare

Tipul de

rupere

Deplasari la

rupere

Parametri rezultate

Argila moale scurta maric

Argila sensitive-rupere initiala

-curgere a masei

scurta

f.Scurta

mari (5-15%)

f.Mari

0

0

Argila supraconsolidata

-alunecari primare

-intacta

-fisurata cu oglinzi de

frictiune

-alunecari secundare

-curgere lenta

scurta

lunga

scurt

lung

oricare

f.lung

mici

mari

mici

mari

oricare

f.mari

0

0

0

0

0

'

uS

uS

v'vfvS '

vf'vf'

r'

r'

4 2 INCERCAREA TRIAXIALA


74/136

4.2 INCERCAREA TRIAXIALA

h

h1

0

0 0

;ivV VV

V V

Aparat triaxial:


75/136

h hV


76/136

NOTA: Se va reprezenta diagrama

h

h

2

31 si

h

h

V

V

pentru diferite valori a efortului de consolidare 3

kPa1003

kPa3003

kPa6003

Se determina :

-Parametri de forfecare

-Caracteristica de dilatare

-Drumul de eforturi in sistemul q-p

-Determinarea modulului de deformatii la cresteri mici a

deformatiei specifice verticale

1 31

2q

1 v

)()( 301 E

Relatia q-si 1v in incercarea triaxiala:


77/136


78/136

Incercarea de tip CD:

-Etapa 1Consolidare :

- Etapa2Rupere

1 3' '

1 '

La incercarea de tip CU (probe normal consolidate) :


79/136

La incercarea de tip CU (probe normal consolidate) :

Determinarea unghiului de frecare interna si a coeziunii


80/136

Determinarea unghiului de frecare interna si a coeziunii

Daca cunoastem M* si c* putem determina si c'

*6

*3arcsin'

M

M

'cos6

'sin3*'

cc

Determinarea modulului de deformatie in modelul Duncan-Chang (modul de rupere


81/136

m

ref

ref

ururc

cEE

'cot'

'cot''3

m

ref

ref

c

cEE

'cot'

'cot''35050

m

ref c

cEE

'cot'

'cot''15050

; INC.TRIAXIALA

; INC. MONOAXIALA KParef 100 5.0m

Domenii de folosire a parametrilor de forfecare


82/136

uu

u

sc

0

cu kc c

'

'

k

k

c c

Tipul de

incercare

Parametri dreptei intrinseci Corespunde in practica la

situatiile:

UUInaltarea rapida a unei c-tiisau lucrari de pamant pe un

teren neconsolidat,putin

permeabil

CIU

Supraetajarea unei cladiri

sau suprainaltarea unei c-tii

de pam.Stabilitatea imediata a

taluzurilor sau versantilor.

CAKo-D

Stabilitatea in timp a

taluzurilor si versantilor.

Realizarea in ritm lent a unor

c-tii sau lucrari de pamant pe

terenuri permeabile.

Reamorsarea unor alunecari

dupa suprafete formate

anterior

0',' rr c

Verificarea stabilitatii versantilor + taluzelor


83/136

', 'k kc

,

' '' '

', '

cu cu

cu k

cu k

k k

c

c c

c

,

' '' '

', '

cu cu

cu k

cu k

k k

c

c c

c

cuc

0 1 2 3 4

Lenta CID

Stabilitatea in timp a

taluzurilor si

versantilor.Realizarea

in timp lent a unor c-tii

sau lucrari de pamant

in terenuri permeabile

CAKo-D

Forfecare simpla (pura)CAKo-U

CAKo-D

Realizeaza o stare deeforturi unitare pe tot

cuprinsul probei.

Forfecare in conditii de

deformare plana

CAKo-U Modeleaza mai corect

conditiile din: ramblee

lungi, a pamantului dindiguri, baraje sau din

spatele zidurilor de

sprijin

CAKo-D

Compresiune

monoaxiala

UU Valori orientative

5.CALCULUL EFORTURILOR UNITARE IN TERENUL DE FUNDARE


84/136

2

22exp

z

xh

z

hz

h-coef. de frecventa

Eforturi unitare din greutatea proprie ( presiunea geologica- )gz


85/136

Teren stratificat


86/136

Teren stratificat

i

n

i

igz h

1

Influenta nivelului apei subterane


87/136

Influenta nivelului apei subterane

-pamant necoeziv -teren coeziv

)'(' 121121211 wwgz hhhhh

3

3

/10

/10'

mkN

mkN

w

satgz hh 211

5.1Incarcarea concentrata actionand asupra semispatiului elastic izotrop

(Boussinesq 1885)


88/136

(Boussinesq, 1885)

53 32 3 3 3z P z z P P


89/136

5

5 2 5 2 2

5

2 3 3 3cos

2 2 2 2

(1 2 ) 1;

2 ( )

z z

z P z z P PI

R z R R z z

P z

R z R R

3

2

3

2

1)21(2

4

1

)()21(

4

1

R

z

RGV

RzR

r

R

r

GV

z

r

222

)1(2/

zrR

EG

5.0 (corp elastic)


90/136

2gz z

z

PI

z

rI f

z


91/136

Incarcare concentrat liniara


92/136

2 cos

0

RRP

R

5.2 Repartizarea eforturilor unitare pe talpa fundatiei


93/136

Fundatii continue rigide


94/136

Fundatii continue rigide

B

x

B

pp

2

1

12

2

INC.CENTRICA

(BOUSSINESQ, 1880)


95/136

pCZ

Z

0

B

z

B

Lf ;0

ACHF= ABPD + DPGF + BPEC + PEHG

DEFH = APFG + PCGH - APDB - PCBE

Influenta fundatiilor vecine


96/136

1795 = 17243 + 38465 - 7248 - 8469

Influenta adancimii de fundare


97/136

Eforturi unitare din incarcari diverse


98/136

1z A Bp B BI p

A A

Osterberg(1957)

Influenta stratificatiei- (Metoda stratului echivalent)


99/136

nnech

E

EH

E

EHH

1

2

2

1

1

2

2

1 9.0

(Odemarkt) (n=3)

6.CALCULUL DEFORMATIILOR


100/136

I l iti d l ii t d t


101/136

In general aparitia deplasarii se poate datora :

-Tasarii , coborarii nivelului terenului datorita modificarii stariide tensiune din teren, etc.

-Subductie , coborarea nivelului terenului datorita modificarii

nivelului apei subterane (coborare), etc

-Prabusire ; coborarea nivelului terenului datorita prabusiriiunor goluri subterane.

(I) Tasarea totala se poate imparti in componente (pamanturi coezive)


102/136

(II) In general se calculeaza numai deoarece la PN si PC (nesaturate)lipseste valoarea tasarii instantanee. (compresibilitate cu modificari de


103/136

p ( p

forma fara modificari de volum)

(III) La terminarea constructiei

- pamanturi necoezive

- pamanturi coezive

6.2 Metode de calcul a tasarii - Calculul tasarii direct (MTE) Boussinesq/Flamant


104/136

Calculul tasarii direct (MTE) Boussinesq/Flamant -Calculul tasarii indirect (folosind legile de comportare a pamantului)

Cazul incarcarii terenului cu o sarcina concentrata

6.2.1. Metoda teoriei elasticitatii


105/136

Cazul incarcarii terenului cu o sarcina concentrata

Boussinesq (1885)

z=0

Calculul tasarii dupa teoria elasticitatii


106/136

Schleicher (1926)2(1 )

c c

p Bs K

E

Gibson (1967)


107/136


108/136

ck k

Influenta rigiditatii fundatiei


109/136

Influenta grosimii stratului deformabil


110/136

Egorov (STAS 3300/2 -85)


111/136

Influenta adancimii de fundare


112/136


113/136

Kerisel (1984)

Metode semiteoretice de calcul (MISE) STAS 3300/2-85


114/136


115/136

DIN 4019


116/136

Stabilitatea


117/136

A= suprafata eforturilor unitare in central suprafetei

G=greutatea proprie a constructiei

=coeficient de tasare (pentru stratul i)

Important ! Constructii inalte


118/136

G=modul de forfecare

Coeficienti de corectie (DIN 4019.1)


119/136

Nisip si praf 2/3

Argila usor si mediu

supraconsolida

1

Argila puternic

supraconsolidata

0.5-1

Valori admisibile pentru tasari


120/136

Sadm (cm)

Fundatii izolate Argila 6

Fundatii izolate Nisip 4

Radiere Argila 6-10

Radiere Nisip 4-6

Argila 10

Tipuri de tasari


121/136

-tasare efectiva probabila

-tasare relativa probabila

-incovoiere relativa probabila

Calculul tasarii de consolidare


122/136


123/136


124/136

U=grad de consolidare

7. CAPACITATEA PORTANTA A TERENULUI


125/136


126/136

= =

1

2 2

+

2

= 12 2 + + 2

Metoda Terzaghi (1943)


127/136

1

2cr q cp B N q N c N

N= factori de capacitatea portanta ; f()

Fundatii plasate pe taluz

C t (1963)


128/136

Coquot (1963)


129/136

= 45

+

2

= 45 2+

2

= 0.5

+

+

; ; ;


130/136

Calculul presiunii critice dupa SR EN 1997-1


131/136

= C ditii d t


132/136

- Conditii nedrenate

=

=

+ 2

+

- Conditii drenate

=

=

+

+ 0.5

Caz de proiectare ncrcriParametrii

terenuluiRezistene

UNU


133/136

UNU

Combinaia1 A1 + M1 + R1

Combinaia2 A2 + M2 + R1

DOI A1 + M1 + R2

TREI A1/A2 + M2 + R3

SEISM A3 + M3 + R4

simbolul+ implic a fi combinat cu

Seturile A, Mi Rreprezint valori ale factorilor pariali de siguran care acioneaz

asupra valorilor aciunilor sau reaciunilor dupa cum urmeaz:

A-pentru ncarcri i efectele ncrcrilor

M- pentru caracteristicile geotehnice ale terenului de fundare;

R- pentru rezistene.

Pentru verificarea trenului de fundare se vor efectua calcule in toate cazurile de

proiectare; conform calculelor facute s-a constatat ca, cel mai defavorabil caz de

proiectare este cazul doi: C2: A1+M1+R2. Strile limit la care se fac verificrile sunt:

GEOpentru terenul de fundare i STR pentru elementele structurale.

STR+GEO


134/136

Aciune Notaie EQUSTR GEO

Notaie A1 A2 SEISM

Permanente

-

nefavorabile1,10 1,35 1,00 1,00

-favorabile 0,90 1,00 1,00 0,90

Variabile

-

nefavorabile1,50 1,50 1,30 1,00

-favorabile 1,00 0 0 0

dG, G

dG, G

dQ, Q

dQ, Q

Valorile coeficientilor pariali de siguran pentru parametrii pmntului( ) se dauM


135/136

Parametrii pmntului Simbol EQUSTR+GEO

M1 M2 SEISM

Unghi de frecare intern 1,25 1,00 1,25 1,25

Coeziunea efectiv 1,25 1,00 1,25 1,25

Rezistena la forfecare

nedrenat 1,40 1,00 1,40 1,40Rezistena lacompresiune

(monoaxial)1,40 1,00 1,40 1,40

Greutatea volumic 1,00 1,00 1,00 1,00

*

'c

cu

qu

Valorile coeficienilor pariali de siguran pentru rezistene( ) se dau n TabelulR


136/136

Rezistene SimbolGRUPARE

R1 R2 R3 SEISM

Capacitate portant 1,00 1,40 1,00 1,00

Alunecare 1,00 1,10 1,00 1,00

Rezistenapasiv 1,00 1,40 1,00 1,00

vR,

hR,

ER,

Valorile aciunilor de calcul n seciunea de ncastrare a stlpului n

fundaie se iau conform combinaiei date n SR EN 1990:2004/NA2006 (relaia 6.10; 6.11 i 6.12)

curs f mecanica avansata partea i

Documents