fundatii pe chesoane an iv ccia 2015

7/25/2019 Fundatii Pe Chesoane an IV CCIA 2015

1/27

7. FUNDAIIPE CHESOANE


2/27

7. Fundaii pe chesoane

1. Generaliti

2. Fundaii pe chesoane deschise

1. Conformarea chesonului

2. Proiectarea fundaiilor pe chesoane deschise

3. Armarea chesoanelor deschise

4. Calculul armrii cuitului

5. Executarea ilansarea chesoanelor deschise


3/27

1. Generaliti

Chesoanele sunt elementede construcie sub formaunor cutii de beton armat,coborte n teren prinsparea pmntului dininteriorul lor i umpluteulterior cu beton.

Se creaz astfel un bloc defundaiecare acioneaz ca

o fundaie direct,asigurnd transmitereancrcrilor de lasuprastructurla terenul bunde fundare.


4/27

1. Generaliti

Se cunosc cteva categorii de chesoane: chesoane deschise.

chesoane cu aer comprimat: au la partea superioarun planeude beton armat, iarninteror aer comprimat, cu rolul de a permite chesonului srmnuscat in interior.

chesoane plutitoare: folosite la construcii hidrotehnice, pentru poduri.

Utilizarea chesoanelor deschise este reclamatn cazurile n care sunt necesarefundaiide adncime: n cazul n care terenul bun de fundare se gsete la adncimi mai mari de

5...8m.

Atunci cndnivelul apei subterane este ridicat. La pmnturiafuiabile la care soluiilede sprijinire sunt foarte scumpe. Atunci cndincrcrileorizontale sunt mari: la consolidarea versanilor,la sprijiniri

de maluri.

ncazulncare datoritprezeneinstraturile superioare a materialului lemnoas,a pietrelor, nu se poate folosi soluiade fundare pe piloi.

Soluia de fundare pe chesoane nu se poate folosi n vecintatea unor construcii

atunci cnd sunt posibile afuieri ale pmntului (cnd avem nisipuri fine, prfoase,etc.).


5/27



Chesoanele au forma unor cutii fr fund, executate din beton, betonarmat sau metal, care asigur sprijinirea pereilor spturii iexecutarea

lucrrilorde

excavaiila

adpostulpereilor

chesonului.

Formanplan a chesonului depinde de baza construcieicare sprijinpe el. Se recomand ca acestea s aib o form simetric fiindexecutate singular sau cuplate.

Ca seciune transversal, chesoanele din beton pot fi : ptrate,dreptunghiulare, circulare, eliptice, etc.


6/27



Chesoanele de seciunecircular sunt cunoscute i sub denumirea depuuri. Ele pot fi realizate ca ielemente monolite (la suprafeemari)sau din elemente prefabficate (inele prefabricate).

Pentru preluarea ncrcrilor transmise de elementele suprastructurii,sistemul de fundare pe puurise realizeazdin: puuridin elementeprefabricate, centuri din beton armat care leagpuurile. Ele se dispunla colurilecldirii, la interseciilepereilorin lungul acestora atuncicndacetiasunt acionaide valoari alencrcrilorextreme.


7/27



Un cheson deschis are

urmtoareleelemente

:

pereii chesonului (1),

cuitul (2), pereii interiori (3),

fundul chesonului (4),

radierul din beton armat superior (5).


8/27



Pereii chesonului asigur preluarea ncrcrilor transmise de terenulsprijinit n timpul lovirii n teren a chesonului. n seciune vertical ei potavea:

seciune constant pe nlime,seciune n trepte,seciune variabil pe nlime.

Pereiiverticali se executuoriasiguro bunghidare a chesonului, avndfrecaremare pe suprafaa lateral. Micorarea grosimii acestora se poate face prin

nchidereapereilor,executarea lorntrepte sau executarea unei retrageri la parteasuperioara cuitului.

Spaiuldintre perete iteren poate fi umplut cu suspensie de argil(noroi bentonitic)a

cruiscurgere pe sub

cuittrebuie

mpiedicatprin prevederea unui dop de

argil

cu pietrila vrf.


9/27


1. Conformarea chesonuluiGrosimea pereilor se adopt iniial constructiv, urmnd s se verificeprin calcul:

pentru chesoane cu perete de beton

pentru chesoane cu perete de beton armat

unde Ddiametrul interior alseciunii chesonului

cm

mD

m

D

40

1,012

1,010


10/27


1. Conformarea chesonuluiCuitul chesonului este elementul care uureaz coborrea,nvingnd

rezistenapmntuluidin planul tlpii. Cuitulse realizeazsub formaunui unghi ascuitavnd:

=(5565)0pietriuri, nisipuri ndesate, argile consistente, =500pmnturi cu rezisten sczut (lrgirea tlpii).

Vrful se protejeaz prin intermediul unor profile metalice ancorate nmasa betonului din perete.


11/27


1. Conformarea chesonuluiFundul chesonului se realizeazfunciede scopul chesonului: fundaiesau spaiupentru staiede pompe.nprimul caz, dopul de beton se toarnnuscat, sub nivelulapei, imediat dupce chesonul a ajuns la cot.nal doilea caz, acesta se realizeaz

nmai multe straturi. Grosimea fundului chesonului se

determin din

condiia de echilibru a subpresiunii

apei:

n care H nlimea coloanei de ap,bgreutatea volumic a betonului.

Lundnconsiderare efectul de boltal plcii,grosimea acesteia se poate reducepnla: t=(0,15...0,40)D. Dopul se realizeazca radier de beton armat.

H8.0H

twb

w


12/27


2. Proiectarea fundaiilor pe chesoane deschisea. Solicitri asupra chesonului

Forele care acioneaz asupra unui cheson sunt:

ncrcriledin suprastructur: N, M, T. La dimensionareafundaiilorpe chesoane se vor adoptancrcride calcul .

Greutatea proprie a chesonului calculat n ipotezachesonului gol, G, sau a chesonului plin, Gf. Se vor adopta

ncrcride calcul.

mpingerea pmntului asupra peretelui chesonului. Secalculeaz n ipoteza chesonului gol (la coborreachesonului), campingereactiv.


13/27



Calculul mpingerii se face n teoria lui Rankine, cu toate c suntndeplinitecondiiileluriinconsiderare ampingeriinstare de rapaos.

n care Dac terenul strbtut de cheson este stratificatcalculul se face folosind

caracteristici ponderate:

La evaluarea presiunii active a pmntuluise va luancalcul osuprasarcinq=10kN/m2.

Dac pe nlimea peretelui apare un nivel de ap subteran, n calcululpresiunii active a pmntului sub nivelul apei subterane se va nlocuigreutatea volumic cu greutatea volumic n stare submersat sausaturat sat.

aaia qkmldaNzkp )/(

n

nnp

hh

hh

...

...

1

11 ,

n

nnp

hh

htghtgtg

...

...

1

11 .


14/27



a. Solicitri asupra chesonului Presiunea hidrostatic a apei se calculeazn dou ipoteze,

funcie de metoda de excavare a pmntului din interiorul

chesonului:

a. Sptur n uscat, cu evacuarea apei prin epuisment:

pw=(0,7-0,8) ha w - la terenuri coezive i

pw=1,0 ha w - la terenuri necoezive.

b. Coborrea chesonului prin realizarea spturii sub nivelul apei,frepuisment.

pw=(0,7-0,8) ha w .

La evaluarea acestei presiuni trebuie slumnconsiderare iprocesele de curgere subterandin timpul executriispturii.


15/27



Rezistenapmntuluide sub cuit,care aparentimpul coborriichesonului.Valorile rezisteneipmntuluise pot calcula cu relaia:

ncare q=a, avaloareampingeriimaxime a cuituluinteren, care poate fi admisegalcu (0,30-0,50)m.

Pentru determinarea Rsmaxse folosesc relaiile de calcul a capacitii portante a unei fundaii lacare terenul din exterior este supus unei suprasarcini uniform distribuite q

Dac se sap sub cuit Rs=0


16/27


2. Proiectarea fundaiilor pe chesoane deschiseb. Determinarea suprafeei n plan a chesonului

Determinarea suprafeeinplan a chesonului se face ca incazul fundaiilordirecte,considerndchesonul un bloc de beton simplu.

Predimensionarea:

pefpacc,ncazul predimensionriipacc=pconv. Verificarease face conform SR EN 1997, la starea limitultim SLU - GEO (starea limit

de capacitate portant)i la starea limitde deformaieSLS ValorilencrcrilorN iGcse vor stabili cancrcride calcul. Valoarea presiunii acceptabile pentru terenul de fundare se va stabili conform recomandrilor

normativului SR EN 1997.

La stabilirea capacitii portante se poate considera i frecarea pe suprafaa lateralachesonului

Se neglijeazatunci cndBcheson>Hcheson Se neglijeazatunci cndterenul din jur poate fi afuiat, Se neglijeazpentru perei cu retrageri Se neglijeazatunci cndpmntuldin jurul chesonului este moale sau contractil.


17/27


2. Proiectarea fundaiilor pe chesoane deschisec. Verificarea condiiei de coborre (Determinarea grosimii pereilor)

Verificarea la coborre a chesonului, din care rezult grosimea pereilor se face pentru toatetronsoanele de turnare, condiia trebuind ndeplinit opentru toate etapele de coborre achesonului.

Se impune condiia de coborre: greutatea chesonului trebuie s fie attde mare nct chesonul scoboare sub greutate proprie.

Geste greutatea proprie a chesonului, n diferite etape de coborre,

Pncrcri exterioare de calcul,

Wsubpresiunea apei, funcie de natura terenului

unde A - aria seciunii tlpii chesonului

pwsubpresiunea apei, determinat conform

recomandrilor anterioare.

Frezultanta forelor de frecare dintre suprafaa lateral a

peretelui i terenul nconjurtor, calculat funcie de forma

peretelui,materialul din care este realizat, natura terenului Rsreaciunea pmntului dezvoltat pe cuitul chesonului.


18/27


3. Armarea chesoanelor deschise Chesoanele sunt ntotdeaunaelemente de

beton armat, armarea lor fcndu-se cuarmturlongitudinalitransverasl

Calculul armturii verticale (1) se faceconsidernd chesonul blocat la 0,65H i acionatde greutatea proprie (cu valoare de calcul).Calculul se face din condiia de ntinderecentric. Acoperirea cu beton a armturiieste deminim 50mm.

Calculul armturii orizontale (2). Armturaorizontal se dispune la exterior i sedimensioneaz pentru a prelua mpingerea datde pmnt asupra chesonului. Ea se calculeaz

pentru solicitrile care acioneaz asupa uneifiide 1,00m situate imediat deasupra cuitului.


19/27


3. Armarea chesoanelor deschiseCalculul armrii peretelui se face ntrei ipoteze:

Ipoteza I: premergtoare lansrii chesonului

(solicitride montaj).Se consider n aceast ipotez realizatprimul tronson al chesonului la suprafaaterenului, rezematn patru sau mai multeseciuni i ncrcat cu sarcina repartizatprovenitdin greutatea proprie.

Pentru chesoanle dreptunghiulare, sarcinarepartizatare intensitatea:

Pentru determinarea momentelorincovoietoare maxime, se considera cadrul

ca o grindrezematpe doureazeme.

bhdp 1


20/27


3. Armarea chesoanelor deschise

Calculul armrii peretelui se face ntrei ipoteze:

Ipoteza II. Chesonul este cobortla cota dinproiect. Terenul de sub cuit este spat,greutatea chesonului fiind echilibratde fora

de frecare pe perimetru (Rs=0). Asupra

chesonului acioneazmpingerea activ apmntuluiipresiunea apei.

Pentru calculul armturii chesonul seconsider un cadru nchis avnd laturileegale cu axele mediane a pereilor i

ncrcatn planul su de o presiune medie

obinutprinnsumareampingeriipmntuluicu presiunea apei.


21/27


3. Armarea chesoanelor deschiseCalculul armrii peretelui se face n trei ipoteze:

Ipoteza III. Chesonul este cobortnumai pna la cota(H/2), la partea superioarare un inel betonat de 4-

6m. Pereii chesonului se nfign teren pe o adncimede 1,0m.nacest caz, chesonul este echilibrat de forelede frecare (F) ireaciuneaterenului pe cuit(Rs).

Fora de frecare are n aceast ipotez valoaremaxim:

ncare: Pa - estempingereaactiva pmntului.

Eforturile de calcul se determin lund o fie de 1msituat deasupra cuitului i consideratncrcatnplanul ei cu rezultanta dintre presiunea activ medie apmntuluiipresiunea medie a apei pe aceastfie.

PaF 5,0


22/27


4. Calculul armrii cuituluiPentru calculul armturiicuituluise ianconsiderare ipoteza a III-a dencrcareachesonului, subdivizatndoucazuri:

Cazul III.1. Asupra cuitului acioneazdoar presiunile exterioare (mpingereapmntului i a apei). Pentru acest cazmomentul ncovoietorifora tietoare secalculeaznseciunileI-I iII-II.

Cazul III.2.nafarde presiuni, pe feele

laterale mai acioneaz i reciuneavertical. Seciunea periculoas este I-Isau II-II.

Pentru calculul solicitrilor n seciunilepericuloase, trebuie determintreaciuneaR iy.

R1 pC 1 ; R2 pC 221

R1 +R2= R = uFG

Pa - mpingerea pmntului de calcul;

P - presiunea efectiv sub cuit;Ggreutatea total a chesonului;Ffora de frecare pe suprafaa lateral a chesonului;uperimetrul chesonului.


23/27


5. Executarea ilansarea chesoanelor deschise Chesoanele deschise pot fi executate ilansatenuscat saunap.

n cazul n care execuia are loc n uscat, se deschide o sptur pn la circa0,50m deasupra nivelului apei subterane. Apoi pe conturul pereilorse dispun grinzi

scurte (traverse) deasupra crorase ridiccofrajul primului tronson al chesonului. Dupmontarea armturilor,se toarnbetonul penlimeaprimului tronson. La circa

1015 zile de la turnare se decofreaz.

Pentru ancepecoborreachesonului trebuienprealabil scoase traversele de subcuit. Fiecare traversse reteazde la exterior, apoi prin pendularen jurul muchieiinterioare este extrasde sub cuit. Pentru oncrcarectmai uniforma trverselorievitareanclinrii, traversele se extrag respectndu-se simetria.

nfinal chesonul rmnerezemat numai pe 4 traverse dispuse dupun unghi de 900

ntre ele. Pereii chesonului trebuie verificai la solicitrile care apar n aceastcondiiede rezemare. Ultimele 4 traverse se extrag deodat.


24/27


5. Executarea ilansarea chesoanelor deschise Atunci cnd cuitul vine n contact cu pmntul, chesonul ptrunde prin proprie

greutate pe o anumitadncime. Apoi este necesarspareapmntuluidin interiorpentru coborreancontinuare a chesonului.

Sparea se poate face mecanizat(cu graifr, prin hidromecanizare etc.) sau manualdacdimensiunilenplan ale chesonului (ideci volumul de excavat) sunt reduse, iarcantitatea de apinfiltrateste redus.

Sparea se face de la centru spre exterior, respectndu-se simetria. Sparea subcuit, se aplicn diferite condiii de teren: nisipuri (a), pmnturi argiloase (b) i

pmnturicompacte (argile tari, marne etc.) (c).


25/27


5. Executarea ilansarea chesoanelor deschise Pe msura sprii, chesonul coboar. Dac greutatea proprie nu este suficient

pentru a asigura coborrea chesonului deasupra pereilor, se amenajeaz oplatformpe care se pune unlest.

Dupcoborreachesonului pe adncimeacorespunztoarenlimiiprimului tronson,sentrerupespareaise toarnncofraje cel de al doilea tronson. Dupntrireabetonului idecofrare se reia ciclul.

La atingerea cotei de fundare prescrise se betoneazntregul spaiul interior saudacacestuia i se do utilizare, numai un dop de beton la baza chesonului.

nfigura sunt artateprincipalele faze de execuiea spturiiide lansare ale unuicheson executatnuscat.


26/27


5. Executarea ilansarea chesoanelor deschise Principala problem la coborrea chesoanelor deschise indiferent de procedeul

care se utilizeaz, este asigurarea unei perfecte verticalitia chesonului.nclinareachesonului duce lanepenireaacestuianpmnt.

Exist, de asemenea, riscul ca datoritfrecriimari, chesonul srmnsuspendatnloc de a mai rezema, prin intermediul cuitului, pe pmnt, la baz.

Spareahidromecanizatsub nivelul apeinnisipuri, nisipuri fine, prfoase, prafurinisipoase, poate produce antrenarea hidrodinamica a pmntului de sub cuitulchesonului. nasemenea situaii, sparea trebuiencetat, chesonul se umple cu apla o cotmai ridicatdect a apei din jur (pentru a determina un curent de ap

descendent care scontribuie landesareapmntului), iar spareancontinuare seface cu graifrulsau hidromecanizat, urmatde betonare cu ajutorul plniei.

O altdificultate care poate sapar la coborreachesonului deschis o constituieprezenaunor obstacole n teren (blocuri de piatr, epave etc.) a crornlturaresub ap este dificil sau chiar imposibil. O soluien aceste situaii o constituietransformarea chesonului deschisncheson cu aer comprimat.


27/27

7. Fundaii pe chesoane

1. Generaliti




3. Armarea chesoanelor deschise4. Calculul armrii cuitului

5. Executarea ilansarea chesoanelor deschise

fundatii pe chesoane an iv ccia 2015

Documents