fundatii

Suport de curs anulII sem I

FUNDATII Fundaiile sunt parte a structurii de rezisten a cldirii prin intermediul creia se realizeaz ncastrarea construciei in pmnt si se asigura transmiterea eforturilor colectate din ntreaga construcie la terenul de fundare.

n zona de sprijin, din teren, n care se resimte influena unei construcii, se produce o stare de eforturi i deformaii ale acestuia, iar fenomenele rezultate pot influenta la rndul lor construcia respectiva. Acesta este definit ca teren de fundare si se constituie din volumul de roca sau pmnt aflat n zona de influena a ncrcrilor transmise de fundaii. Fundaiile reprezint partea inferioara a unei construcii si alctuiesc ansamblul elementelor structurale care transmit ncrcrile aferente ntregii construcii la terenul de fundare.

Preluarea si conducerea la terenul de fundare a eforturilor rezultate din elementele constitutive ale structurii de rezistenta se face prin intermediul infrastructurii construciei, alctuit din substructuri si fundaii. Substructura este zona poziionat ntre suprastructura si fundaii si este alctuit din elemente structurale verticale si orizontale cu dimensiuni si caracteristici mecanice majorate fata de cele ale structurii, astfel nct sa asigure capaciti de rigiditate si de rezistenta majorate. Substructura este alctuit, de regul, din elemente structurale verticale (perei, stlpi) i elemente orizontale sau nclinate (plci, grinzi etc.).

Alexe Mircea 1


Nu este o idee prea buna sa economiseti bani in detrimentul calitii fundaiei. Fii siguri ca este bine proiectata si ca poate suporta ncrcrile proiectate, inclusiv o eventuala extensie. Asigurai fundaiei o buna hidroizolaie

Lf

l b lf f

Hf=(0.8-1.0)LfGf=(10-15)%N

cc lbl

Lc

lf

=50-100daN/cmpbet

teren=2-10daN/cmp

N=90tf

30X30Stalp

Fundatie100x100

bet

teren

bet teren=> terenadm

Alexe Mircea 2


Fundaiile pot fi clasificate dup urmtoarele criterii:

1. Dup adncime (distanta msurata de la nivelul terenului natural sau sistematizat pn la talpa fundaiei) :

- De suprafa (directe) - De adncime (indirecte) piloi, coloane, chesoane

2. Dup poziia tlpi fata de pnza freatica - deasupra nivelului pnzei freatice - sub nivelului pnzei freatice

3. Dup materialele folosite

- Fundaii rigide (piatra naturala, crmid, beton simplu si beton ciclopian) - Fundaii flexibile (beton armat)

4. Dup forma lor in plan - Izolate - Continue sub ziduri si stlpi - Reele de grinzi - Radier general - plac continua - plac cu grinzi

5. Dup tehnologia de execuie - Monolit - Prefabricate

Pentru a se asigura o stabilitate crescut si o exploatare normala a unei cldiri, att terenul pe care se construiete, ct si fundaia trebuie sa ndeplineasc anumite condiii:

terenul trebuie sa fie suficient de rezistent, astfel nct sa nu cedeze sub apsarea fundaiei

deformaiile pe care le poate comporta terenul nu trebuie sa depeasc limita admisibil pentru tipul de construcie

fundaia trebuie sa fie alctuit nct sa aib capacitatea de a transmite si repartiza uniform si in deplina siguran, efortul la care este supusa de ctre partea de suprastructura (construcia superioara)

adncimea de fundare trebuie sa corespunda normelor, adic fundaia s nu fie afectat de nghe, umflarea sau contracia solului, afnarea acestuia. Un alt element de care trebuie sa se tina seama o reprezint dinamica pmntului: alunecri de teren, seisme etc.

Alexe Mircea 3


Probleme apar atunci cnd solul in care se intenioneaz s se execute fundarea este sensibil la umezire, este argilos, cu umflaturi si contracii mari, ori este foarte compresibil.

Soluri sensibile la umezire. La noi in tara cel mai rspndit sol de acest tip este loessul, ocupnd 17% din suprafaa teritoriala, in special in Brgan, Cmpia Dunrii, Moldova si Dobrogea. Grosimea medie a acestor soluri este de 10-15m. Caracteristic pentru acest tip de sol este faptul ca sub aciunea apsrii transmise de ctre construcie, atunci cnd umiditatea creste, se taseaz suplimentar, realiznd prbuiri interne ale pmntului.

Pentru construcii uoare se poate folosi o adncime de fundare de 1-2m si fundaii cu limea de 1m. Pentru construcii mai grele si de o mai mare importanta soluia const n aplicarea unui set de masuri anterioare realizrii fundaiei:

eliminarea sensibilitii la umezire printr-o compactare suplimentara a solului cu ajutorul malului greu

forma in plan a cldirii trebuie sa fie cat mai simpla, de preferin dreptunghiulara

stabilirea modalitii de fundare care sa strpung solul sensibil la umezire si sa se sprijine pe un strat de sol rezistent (piloi, coloane etc.)

Solurile argiloase cu umflaturi si contracii mari. Acest tip de sol sufer modificri importante de volum, ca urmare a variaiilor de umiditate. Degradrile datorate contraciei sau umflturii sa manifesta sub forma unor crpturi, relativ verticale, in ziduri si fundaii, strbtnd de obicei zonele slbite ale ferestrelor sau uilor. Se poate constata de asemeni o desprindere (separare) a anexelor (scri, verande, etc.).

Pentru construcii uoare (case, case de vacanta, garaje) o soluie recomandabila este realizarea unei fundaii continue cu descrcri pe reazeme izolate, care realizeaz o presiune efectiva mai mare pe teren, compensnd presiunea de umflare.

Pentru construcii multietajate care au subsoluri, este recomandata o adncime de fundare de cel puin 2-2,50m si aezarea acesteia pe o perna compacta de nisip sau pmnt stabilizat cu nisip intr-un strat de aproximativ 20cm.

Soluii pentru prevenirea degradrilor cauzate de contracii sau umflaturi secionarea fundaiei si a cldirii in tronsoane, prin rosturi de tasare conductele instalaiilor de alimentare sau evacuare a apei care intra sau

ies din cldire traversnd fundaiile, trebuie s fie prevzute cu racorduri elastice se recomanda construirea unor trotuare etane in jurul cldirii cu o

lime de minim 1m, ataate pe un strat de pmnt stabilizator (grosime de 20cm) si cu o nclinaie spre exterior de 5%

amenajarea corespunztoare a terenului din jurul cldirii cu pante de scurgere spre exterior pentru o mai buna evacuare a apelor pluviale

Alexe Mircea 4


anexele cldirii (scri, terase, etc.) trebuie sa fie fundate la aceeai adncime, respectnd modalitatea folosita pentru construcia de care aparin

Alegerea unuia sau altuia dintre aceste tipuri de fundare se face funcie de mai muli factori, printre acetia, cei mai importani sunt:

Condiiile climatice (adncimea de nghe si cantitatea de precipitaii) Condiii de stabilitate generala a amplasamentului (alunecri de teren,

vecinti ) Stratificaia terenului. Caracteristicile straturilor, natura, grosimea lor si

cota la care se afla fiecare in parte Condiiile hidrologice Gradul de importanta al cldirii Gradul de protecie antiseismica Caracteristicile structuri de rezistenta a construciei, existenta subsolului,

tipul elementelor verticale, si densitatea acestora Mrimea si uniformitatea ncrcrilor transmise de structura terenului. Stabilirea cotei de fundare se face in funcie de mai multe elemente. Cota minima de nghe sau adncimea maxima de nghe

Hf=hi+10-20cm. Cota fundaiilor vecine Cota apelor freatice Caracteristicile geotehnice Condiii constructive

Stabilirea limii de fundare se face in funcie de :

Nivelul ncrcrilor pe talpa fundaiei raportate la caracteristicile geotehnice ale terenului de fundare

Condiii constructive Exemple de valori ale presiunilor admisibile pentru diverse tipuri de teren de fundare.

Sol argilos 2-3daN/cm2 Sol nisipos 3-5daN/cm2 Pietri 5-10daN/cm2 Stanca >10daN/cm2

pef padm Alexe Mircea 5


pef = N/AM/W pef = pteren

Prevederi generale pentru predimensionarea fundatiilor. *Fundatie simpla

Gfundatie = (0.10.15)N Hf = (0.81.0)lf

*Fundatie si cuzinet din beton armat.

Gfundatie = (0.10.15)N Lc = (0.40.6)Lf Hc/lc = (0.81.0) Hf/lf = (1.01.2)

Factori de care depinde alegerea tipului de fundaie Sistemul structural al construciei

tipul de suprastructur (n cadre, cu perei etc.); dimensiuni (deschideri, travei, nlimi - suprateran i subteran); alctuirea substructurii; materiale (beton, metal, zidrie etc.);

Alexe Mircea 6


eforturile transmise fundaiilor n gruprile fundamentale i speciale de ncrcri;

mecanismul de disipare a energiei induse de aciunea seismic (poziia zonelor potenial plastice, eforturile transmise fundaiilor etc.);

sensibilitatea la tasri a sistemului structural. Condiiile de teren

natura i stratificaia terenului de fundare, caracteristicile fizico-mecanice ale straturilor de pmnt sau de roc i evoluia acestora n timp;

condiiile de stabilitate general a terenului (terenuri n pant cu structuri geologice susceptibile de alunecri de teren etc.);

condiiile hidrogeologice (nivelul i variaia sezonier a apelor subterane, agresivitatea apelor subterane, circulaia apei prin pmnt etc.);

condiiile hidrologice (nivelul apelor de suprafa, posibiliti de producere a inundaiilor, a fenomenului de afuiere etc.).

Condiiile de exploatare ale construciei eforturile transmise la fundaii (din sarcini statice i dinamice - vibraii produse

de utilaje etc.);

posibilitatea pierderilor de ap sau substane chimice din instalaiile sanitare sau industriale;

nclzirea terenului n cazul construciilor cu degajri mari de cldur (cuptoare, furnale etc.);

degajri de gaze agresive care polueaz apele meteorice i accentueaz agresivitatea chimic a apelor subterane;

influena deformaiilor terenului de fundare asupra exploatrii normale a construciei;

limitarea tasrilor n funcie de cerinele tehnologice specifice. Condiiile de execuie ale infrastructurii

adncimea spturii pentru realizarea fundaiilor construciei i modul de asigurare a stabilitii spturii;

existena unor construcii n vecintate care pot fi afectate de lucrrile de execuie a infrastructurii (instabilitatea taluzului, afuierea terenului la realizarea epuismentelor etc.);

sistemul de epuismente;

Alexe Mircea 7


prezena reelelor de ap-canal, de gaze, de energie electric etc. Criterii pentru alegerea adncimii minime de fundare

Adncimea de fundare este distana msurat de la nivelul terenului (natural sau sistematizat) pn la talpa fundaiei.

Adncimea minim de fundare se stabilete n funcie de: adncimea de nghe; nivelul apei subterane;

natura terenului de fundare;

nlimea minim constructiv a fundaiei; condiiile tehnologice.

STAS-ul de referin pentru adncimea de nghe este STAS 6054/77. Adncimea minim de fundare se stabilete conform tabelului urmator n

funcie de natura terenului de fundare, adncimea de nghe i nivelul apei subterane. Adncimea minim

de fundare (cm) Terenul

de fundare

H adncimea de nghe

(cm)

H adncimea

apei subterane

fa de cota

terenului natural

(m)

Terenuri supuse aciunii

ngheului

Terenuri ferite de nghe*)

Roci stncoase oricare oricare 3040 20

H 2,00 H 40 Pietriuri curate, nisipuri mari i mijlocii curate

oricare H < 2,00 H + 10 40

Pietri H 70 H 2,00 80 50

Alexe Mircea 8


H < 2,00 90 50

H 2,00 H + 10 50

sau nisip argilos, argil gras

H > 70 H < 2,00 H + 20 50

H 2,50 80 50 H 70

H < 2,50 90 50

H 2,50 H + 10 50

Nisip fin prfos, praf argilos, argil prfoas i nisipoas

H > 70 H < 2,50 H + 20 50

Fundatie

N N

N

Fundatie

M

N

M

Fundatie

COMPRESIUNE EXCENTRICACOMPRESIUNE CENTRICAPE O DIRECTIE

COMPRESIUNE EXCENTRICAPE DOUA DIRECTI

GF pef pconv pef max 1.2pconv pef max 1.4pconv GS p'ef 1.2pconv p'ef max 1.4pconv p'ef max 1.6pconv

Alexe Mircea 9


Presiunea efectiv pe teren (kPa) Valori minime tg funcie de clasa betonului

C4/5 C8/10 sau mai mare

200 1.15 1.05

250 1.30 1.15

300 1.40 1.30

350 1.50 1.40

400 1.60 1.50

600 2.00 1.85

Alexe Mircea 10


Adncimea spturii h (m) Limea minim (m)

h 0,40 0,30

0,40 < h 0,70 0,40

0,70 < h 1,10 0,45

h > 1,10 0,50

Reglementri tehnice de referin C159/89 Instruciuni tehnice pentru cercetarea terenului de fundare prin

metoda penetrrii cu con, penetrare static, penetrare dinamic, vibropenetrare

C215-88 Instruciuni tehnice pentru elemente de fundaii din beton cu adaos de cenu de centrale termoelectrice situate n terenuri cu agresiviti naturale i industriale

C241-92 Metodologia de determinare a caracteristicilor dinamice ale terenului de fundare la solicitri seismice

NE 001-96 Cod de proiectare i execuie pentru construciile fundate pe pmnturi cu umflri i contracii mari

NE 012-99 Cod de practic pentru executarea lucrrilor din beton, beton armat i beton precomprimat

P7-2000 Normativ privind fundarea construciilor pe pmnturi sensibile la umezire (proiectare, executare i exploatare)

P100-92 Normativ pentru proiectarea antiseismic a construciilor de locuine social-culturale, agrozootehnice i industriale

Alexe Mircea 11


STAS 438/1-89 Oelul beton laminat la cald. Condiii tehnice generale de calitate

STAS 438/2-91 Srma rotund profilat

STAS 1030-85 Mortare obinuite pentru zidrie i tencuieli. Clasificare i condiii tehnice

STAS 1242/5-88 Teren de fundare. Cercetarea terenului prin penetrare dinamic n foraj

STAS 2917-79 Lucrri de zidrie din piatr natural. Prescripii de alctuire

STAS 3300/1-85 Teren de fundare. Principii generale de calcul

STAS 3300/2-85 Teren de fundare. Calculul terenului de fundare n cazul fundrii directe

STAS 6054-77 Teren de fundare. Adncimi maxime de nghe. Zonarea teritoriului RSR

STAS 8942/1-89 Teren de fundare. Determinarea compresibilitii i consolidrii pmnturilor prin ncercarea n edometru

STAS 8942/3-90 Teren de fundare. Determinarea modului de deformaie liniar prin ncercarea pe teren cu placa

STAS 10101/0-75 Aciuni n construcii. Clasificarea i gruparea aciunilor

STAS 10101/0A-77 Aciuni n construcii. Clasificarea i gruparea aciunilor pentru construcii civile i industriale

STAS 10107/0-90 Construcii civile i industriale. Calculul i alctuirea elementelor structurale din beton, beton armat i beton precomprimat

PRESIUNI CONVENIONALE

Denumirea terenului de fundare , kPa

Alexe Mircea 12


Roci stncoase 1000 ... 6000

Roci semi- stncoase Marne, marne argiloase i argile marnoase compacte

350 ... 1100

isturi argiloase, argile istoase i nisipuri cimentate

600 ... 850

Denumirea terenului de fundare ndesate a)

ndesare medie a)

, kPa

Pmnturi necoezive Blocuri i bolovniuri cu interspaiile umplute cu nisip i pietri

750

Blocuri cu interspaiile umplute cu pmnturi argiloase

350 ... 600

Pietriuri curate (din fragmente de roci cristaline)

600

Pietriuri cu nisip 550

Pietriuri din fragmente de roci sedimentare

350

Pietriuri cu nisip argilos 350 ... 500

Nisip mare 700 600

Alexe Mircea 13


Alexe Mircea 14

Nisip mijlociu 600 500

uscat sau umed 500 350

Nisip fin

foarte umed sau saturat 350 250

uscat 350 300

umed 250 200

Nisip fin prfos

foarte umed sau saturat 200 150

fundatii

Documents