fundatii pe retele de grinzi, fundatii pe chesoane an iv ccia 2012-2013

61
6. FUNDAŢII CONTINUE DE BETON ARMAT SUB STÂLPI

Upload: maria-filip

Post on 22-Oct-2015

451 views

Category:

Documents


26 download

TRANSCRIPT

6. FUNDAŢII CONTINUE DE BETON ARMAT SUB STÂLPI

6. Fundaţii continue de beton armat sub stâlpi

1. Domeniul de aplicare

2. Alcătuirea fundaţiilor

3. Armarea fundaţiilor

4. Calculul grinzilor continue

5. Grinzi continue de beton armat pe două direcţii

3

1. Domeniul de aplicare

� Fundaţii directe, ce se pot adopta pentru orice tip de construcţie

� Utilizate pentru stâlpi-pereţi de beton armat monolit, pentru stâlpi de beton armat prefabricaţi, cu adaptarea sistemului de fixare

4

1. Domeniul de aplicare

� Când fundaţiile independente nu pot fi extinse suficient în plan

� Fundaţii excentrice

NEd mare

zona de suprapunere

5

1. Domeniul de aplicare

� Fundaţii pe terenuri dificile, la care sunt aşteptate tasări mari

� Când se doreşte realiyarea unei cutii rigide la nivelul subsolului

6

1. Domeniul de aplicare

� Distanţe mici între stâlpi care ar conduce la suprapunerea fundaţiilor izolate

� Fundaţii izolate care nu pot fi centrate sub stâlpi

Secţiunea de beton: � La proiectarea fundaţiilor continue sub stâlpi având alcătuirea de grindă se recomandă respectarea următoarelor condiţii:

7

2. Alcătuirea fundaţiilor

H

B

bs

b

bs

B

≥50-100mm

≥50-100mm

≥50-100mm

L0 Lc

lc=(0,2-0,25)L0max.

2. Alcătuirea fundaţiilor

bs

1:3 α

H

Hv

Ht

lvbs

H'H

≥50..100mm

9

2. Alcătuirea fundaţiilor

Condiţii constructive pentru secţiunea de beton a grinzii:

• H=(1/3 …1/6)L0, unde L0 – deschiderea maximă.

• Ht/B – obţinut din tabele, funcţie de clasa de beton şi presiunea

efectivă,

• Lv=(1/4 …1/6)L0

• tgα=(Hv/Lv)≥1/3

• (H+Hv)/H=1,2…1,5

• Ht≥300mm

• H’≥200mm

• b=bs+(50...100)mm

• Clasa minimă de beton folosită C12/15

(dar se ţine cont de clasa de expunere, agresivităţi).

10

3. Armarea fundaţiilor

B

H1≥150mm

bs

50..100mm

≥50mm

≥50mm

4

3

5

1

8

2

6

7

Condiţii constructive pentru armături

( ) ( )

141 2

0,002

mmφ

ρ

≥+

( )

1

10

3 : 0,001

400

mm

Etrieri

H mm etrieri dubli

φ

ρ

≥ ≥ −

( )10

4 0,001

250

mm

d mm

φ

ρ

≥ ≤

( )10

5300

mmAC

d mm

φ ≥

( )7 min3 buc

4. Calculul grinzilor continue

� Se determină eforturile secţionale (M, T, Mt)

Metode de calcul

� Metode simplificate – atunci când pe grinzi reazemă structuri rigide(cadre de beton armat umplute cu diafragme din zidărie sau beton armat) � Conlucrarea între fundaţie şi teren nu este luată în considerare, diagrama de presiuni pe talpă se admite a fi cunoscută

� Metode complexe – pe grinzi reazemă structuri elastice / flexibile (cadre de beton armat ) � Se admite conlucrarea între fundaţie şi teren

4. Calculul grinzilor continue

� Metode simplificate

1. Metoda grinzii continue cu reazeme fixe

2. Metoda grinzii continue static determinată

13

4. Calculul grinzilor continue

1. Metoda grinzii continue cu reazeme fixe � Fundaţia=grindă continuă având reazeme fixe în dreptul stâlpilor

14

4. Calculul grinzilor continue

1. Metoda grinzii continue cu reazeme fixe

1 2 eL L l= +∑

1,2dV N= ∑

0,8

d necnec

conv

V AA B

Lp= → =

1,2necB B=

d dV R≤

d i G Q kfV N G Qγ λ= + ⋅ + ⋅∑

∑∑ +⋅=n

ii

n

id MdPM11

1,2 2

6d dV Mp

L L= ±

i

M ; i

T 0, 2i i

i

R H

N

−≤

15

4. Calculul grinzilor continue

1. Metoda grinzii continue cu reazeme fixe

1 2 eL L l= +∑

1,2dV N= ∑

0,8

d necnec

conv

V AA B

Lp= → =

1,2necB B= d dV R≤

d i G Q kfV N G Qγ λ= + ⋅ + ⋅∑

∑∑ +⋅=n

ii

n

id MdPM11

1,2 2

6d dV Mp

L L= ±

iM ; iT 2,0/)( >− NiNiRi

16

4. Calculul grinzilor continue

2. Metoda grinzii continue static determinată

17

4. Calculul grinzilor continue

2. Metoda grinzii continue static determinată 1. Se consideră ca reacţiunile şi acţiunile acţionează în acelaşi punct

2. Momentele încovoietoare se calculează cu forţele din stânga secţiunii considerate

4. Calculul grinzilor continue

� Metode complexe – se diferenţiază funcţie de modelul adoptat pentru teren

1. Metode care asimilează terenul cu un mediu elastic

discret, reprezentat prin resoarte independente (Mediu Winkler)

2. Metode care asimilează terenul cu un semispaţiu elastic (modelul Boussinesq)

19

4. Calculul grinzilor continue

1. Grinzi pe mediu elastic Winkler

model Winkler : relaţia dintre presiuni si deformaţii este liniară

p=kzz

p – presiunea într-un punct al suprafeţei de contact între fundaţie şi mediul Winkler,

z – deformaţia în acel punct,

kz – factor de proporţionalitate între presiune şi deformaţie, care caracterizează

rigiditatea resorturilor – coeficient de pat= coefficient of subgrade reaction

20

4. Calculul grinzilor continue

Modelul Winkler � Dezavantaj: nu reflectă comportarea reală a terenului

� Avantaj: simplitatea modelului � Grindă rigidă

� Grindă elastică

21

4. Calculul grinzilor continue

Determinarea coeficientului de pat

1. Din tabele:

22

4. Calculul grinzilor continue

Determinarea coeficientului de pat

1. Din tabele: NP 112-2004

Pământ

necoeziv

Pământ afânat Pământ cu

îndesare medie

Pământ

îndesat

ID 0...0,33 0,34...0,66 0,67...1,00

Ks (kN/m3) 14000...25000 25000...72000 72000...130000

Pământ

coeziv

Pământ plastic

curgător Pământ

plastic moale

Pământ plastic

consistent

Pământ plastic

vârtos

IC 0...0,25 0,25...0,50 0,50...0,75 0,75...1,00

Ks (kN/m3) - 7000...34000 34000...63000 63000...100000

23

4. Calculul grinzilor continue

Determinarea coeficientului de pat 2. Prin încercări pe teren – încercarea cu placa

ks=p/z.

ks=αks’,

ks’ – determinat pentru plăci având Bp=300mm

2

pamant coeziv

( 0.3)pamant necoeziv

2

= −

+ = −

p

p

B

B

B

B

α

α

24

4. Calculul grinzilor continue

Determinarea coeficientului de pat 3. Determinat pe baza unor încercări de laborator

� Încercarea edometrică:

� Det. Es, νS

Km, α - coeficienţi ce depind de dimensiunile fundaţiei (din tabele, NP 112)

B

MkMkB SS

22 =→=⋅

( )21 s

sms

B

Ekk

ν−⋅⋅=

25

4. Calculul grinzilor continue

3Determinarea coeficientului de pat 4. Din combinarea încercărilor de laborator cu încercările

de probă

212

4

2

1

65.0

1

65.0

s

s

f

s

s

s

s

s

E

IE

BE

Bk

E

Bk

ν

ν

−⋅

⋅⋅=

−⋅=

26

4. Calculul grinzilor continue

1. Calcul grinzilor continue pe mediu Winkler � Metode analitice exacte: pornesc de la ecuaţia diferenţială

a fibrei medii deformate a grinzii care lucrează la încovoiere

� Metode numerice:

� Metoda diferenţelor finite � Metoda elementelor finite

27

4. Calculul grinzilor continue

1. Calcul grinzilor continue pe mediu Winkler � Metode analitice exacte:

4

4

d z p

dx EI=

zp p B z K B= ⋅ = ⋅ ⋅

4

40z

K Bd zz

dx EI

⋅+ ⋅ =

( )14

4

zK Bm

EIλ −=

( ) ( )1 2 3 4cos sin cos sinx xz e c x c x e c x c xλ λλ λ λ λ−= + + +

Conditii de capat:

( )

1 20 0 0

:

:

2i

z

x M T c c

pz f x

K B

M

T

λλ

= ±∞ = = = =

=

=

=

28

4. Calculul grinzilor continue

2. Grinzi pe mediu Boussinesq Consideră terenul un semispaţiu elastic, omogen, izotrop,

caracterizat de Es şi νS Metoda Jemocikin – metodă analitică, aplicabilă grinzilor

nedeformabile în direcţie transversală, care au raportul:

7≥B

L

29

4. Calculul grinzilor continue

2. Grinzi pe mediu Boussinesq

5. Grinzi continue de beton armat pe două direcţii

Reţele de grinzi:

� Grinzi dezvoltate pe ambele direcţii ale construcţiei

� Ipoteze de calcul (pentru nodurile reţelei): 1. Noduri articulate

2. Noduri încastrate

31

5. Grinzi continue de beton armat pe două direcţii

1. Ipoteza nodurilor articulate: se repartizează pe cele două direcţii doar forţele concentrate Vi, momentele transmiţându-se integral tălpilor pe care acţionează

ecuatii de echilibru

2

+

=i ix iy

n

n necunoscute

V V V

ecuatia de continuitate= −ix iyz z

ks

pz = pp

iyix=

32

5. Grinzi continue de beton armat pe două direcţii

1. Ipoteza nodurilor încastrate: se repartizează pe cele două direcţii atât forţele concentrate Vi, cât şi momentele încovoietoare Mxi şi Myi

k s

pz =

ppiyix

=

VVV iyixi+=

MMM tosiuneiyoiereinixix _cov_+=

MMM torsiuneixoiereiniy

iy _cov_+=

Rezultă 3n ecuaţii având 6n necunoscute Celelalte 3n ecuaţii se obţin din condiţiile de continuitate care exprimă egalitatea tasărilor (săgeţilor) şi a rotirilor:

zix=ziy, θix, incovoiere = θ iy,incovoiere ,

θix, torsiune = θ iytorsiune

6. Fundaţii continue de beton armat sub stâlpi

1. Domeniul de aplicare

2. Alcătuirea fundaţiilor

3. Armarea fundaţiilor

4. Calculul grinzilor continue

5. Grinzi continue de beton armat pe două direcţii

7. FUNDAŢII PE CHESOANE

7. Fundaţii pe chesoane

1. Generalităţi

2. Fundații pe chesoane deschise

1. Conformarea chesonului

2. Proiectarea fundațiilor pe chesoane deschise

3. Armarea chesoanelor deschise

4. Calculul armării cuțitului

5. Executarea şi lansarea chesoanelor deschise

1. Generalități

� Chesoanele sunt elemente de construcţie sub forma unor cutii de beton armat, coborâte în teren prin săparea pământului din interiorul lor şi umplute ulterior cu beton.

� Se crează astfel un bloc de fundaţie care acţionează ca o fundaţie directă, asigurând transmiterea încărcărilor de la suprastructură la terenul bun de fundare.

1. Generalități

� Se cunosc câteva categorii de chesoane: � chesoane deschise. � chesoane cu aer comprimat: au la partea superioară un planşeu de beton armat, iar în

interor aer comprimat, cu rolul de a permite chesonului să rămînă uscat in interior. � chesoane plutitoare: folosite la construcţii hidrotehnice, pentru poduri.

� Utilizarea chesoanelor deschise este reclamată în cazurile în care sunt necesare fundaţii de adâncime: � În cazul în care terenul bun de fundare se găseşte la adâncimi mai mari de 5...8m.

� Atunci când nivelul apei subterane este ridicat. � La pământuri afuiabile la care soluţiile de sprijinire sunt foarte scumpe. � Atunci când incărcările orizontale sunt mari: la consolidarea versanţilor, la sprijiniri de maluri.

� În cazul în care datorită prezenţei în straturile superioare a materialului lemnoas, a pietrelor, nu se poate folosi soluţia de fundare pe piloţi.

� Soluţia de fundare pe chesoane nu se poate folosi în vecinătatea unor construcţii atunci când sunt posibile afuieri ale pământului (când avem nisipuri fine, prăfoase, etc.).

2. Fundații pe chesoane deschise

1. Conformarea chesonului � Chesoanele au forma unor cutii fără fund, executate din beton, beton armat sau metal, care asigură sprijinirea pereţilor săpăturii şi executarea lucrărilor de excavaţii la adăpostul pereţilor chesonului.

� Forma în plan a chesonului depinde de baza construcţiei care sprijină pe el. Se recomandă ca acestea să aibă o formă simetrică fiind executate singular sau cuplate.

� Ca secţiune transversală, chesoanele din beton pot fi : pătrate, dreptunghiulare, circulare, eliptice, etc.

2. Fundații pe chesoane deschise

1. Conformarea chesonului � Chesoanele de secţiune circulară sunt cunoscute şi sub denumirea de

puţuri. Ele pot fi realizate ca şi elemente monolite (la suprafeţe mari) sau din elemente prefabficate (inele prefabricate).

� Pentru preluarea încărcărilor transmise de elementele suprastructurii, sistemul de fundare pe puţuri se realizează din: puţuri din elemente prefabricate, centuri din beton armat care leagă puţurile. Ele se dispun la colţurile clădirii, la intersecţiile pereţilor şi în lungul acestora atunci când aceştia sunt acţionaţi de valoari ale încărcărilor extreme.

2. Fundații pe chesoane deschise

1. Conformarea chesonului

Un cheson deschis are următoarele elemente:

� pereţii chesonului (1),

� cuţitul (2),

� pereţii interiori (3),

� fundul chesonului (4),

� radierul din beton armat superior (5).

2. Fundații pe chesoane deschise

1. Conformarea chesonului Pereţii chesonului asigură preluarea încărcărilor transmise de terenul sprijinit în timpul lovirii în teren a chesonului. În secţiune verticală ei pot avea: � secţiune constantă pe înălţime, � secţiune în trepte, � secţiune variabilă pe înălţime.

� Pereţii verticali se execută uşor şi asigură o bună ghidare a chesonului, având frecare

mare pe suprafaţa laterală. Micşorarea grosimii acestora se poate face prin închiderea pereţilor, executarea lor în trepte sau executarea unei retrageri la partea superioară a cuţitului.

� Spaţiul dintre perete şi teren poate fi umplut cu suspensie de argilă (noroi bentonitic) a cărui scurgere pe sub cuţit trebuie împiedicată prin prevederea unui dop de argilă cu pietriş la vârf.

2. Fundații pe chesoane deschise

1. Conformarea chesonului Grosimea pereţilor se adoptă iniţial constructiv, urmând să se verifice prin calcul:

� pentru chesoane cu perete de beton

� pentru chesoane cu perete de beton armat

� unde D –diametrul interior al

secţiunii chesonului

cm

mD

mD

40

1,012

1,010

+=

+=

δ

δ

δ

2. Fundații pe chesoane deschise

1. Conformarea chesonului Cuţitul chesonului este elementul care uşurează coborârea, învingând rezistenţa pământului din planul tălpii. Cuţitul se realizează sub forma unui unghi ascuţit având: � α=(55 – 65)0 – pietrişuri, nisipuri îndesate, argile consistente, � α=500 – pământuri cu rezistenţă scăzută (lărgirea tălpii).

� Vârful se protejează prin intermediul unor profile metalice ancorate în masa betonului din perete.

2. Fundații pe chesoane deschise

1. Conformarea chesonului Fundul chesonului se realizează funcţie de scopul chesonului: fundaţie sau spaţiu

pentru staţie de pompe. În primul caz, dopul de beton se toarnă în uscat, sub nivelul apei, imediat după ce chesonul a ajuns la cotă. În al doilea caz, acesta se realizează în mai multe straturi.

� Grosimea fundului chesonului se determină din condiţia de echilibru a subpresiunii apei:

În care H – înălţimea coloanei de apă, γb – greutatea volumică a betonului. � Luând în considerare efectul de boltă al plăcii, grosimea acesteia se poate reduce

până la: t=(0,15...0,40)D. Dopul se realizează ca radier de beton armat.

H8.0H

twb

w ≅γ−γ

⋅γ≥

2. Fundații pe chesoane deschise

2. Proiectarea fundațiilor pe chesoane deschise a. Solicitări asupra chesonului � Forţele care acţionează asupra unui cheson sunt: � Încărcările din suprastructură: N, M, T. La dimensionarea fundaţiilor pe chesoane se vor adopta încărcări de calcul .

� Greutatea proprie a chesonului calculată în ipoteza chesonului gol, G, sau a chesonului plin, Gf. Se vor adopta încărcări de calcul.

� Împingerea pământului asupra peretelui chesonului. Se calculează în ipoteza chesonului gol (la coborârea chesonului), ca împingere activă.

2. Fundații pe chesoane deschise

2. Proiectarea fundațiilor pe chesoane deschise a. Solicitări asupra chesonului � Calculul împingerii se face în teoria lui Rankine, cu toate că sunt

îndeplinite condiţiile luării în considerare a împingerii în stare de rapaos. în care

� Dacă terenul străbătut de cheson este stratificat calculul se face folosind caracteristici ponderate:

� La evaluarea presiunii active a pământului se va lua în calcul o suprasarcină q=10kN/m2.

� Dacă pe înălţimea peretelui apare un nivel de apă subterană, în calculul presiunii active a pământului sub nivelul apei subterane se va înlocui greutatea volumică γ cu greutatea volumică în stare submersată γ’ sau saturată γsat.

aaia qkmldaNzkp += )/(γ

n

nnp

hh

hh

++

++=

...

...

1

11 γγγ ,

n

nnp

hh

htghtgtg

++

++=

...

...

1

11 φφφ .

2. Fundații pe chesoane deschise

2. Proiectarea fundațiilor pe chesoane deschise

a. Solicitări asupra chesonului � Presiunea hidrostatică a apei se calculează în două ipoteze,

funcţie de metoda de excavare a pământului din interiorul chesonului:

a. Săpătură în uscat, cu evacuarea apei prin epuisment:

pw=(0,7-0,8) ha γw - la terenuri coezive şi

pw=1,0 ha γw - la terenuri necoezive.

b. Coborârea chesonului prin realizarea săpăturii sub nivelul apei, fără epuisment.

pw=(0,7-0,8) ha γw .

La evaluarea acestei presiuni trebuie să luăm în considerare şi procesele de curgere subterană din timpul executării săpăturii.

2. Fundații pe chesoane deschise

2. Proiectarea fundațiilor pe chesoane deschise a. Solicitări asupra chesonului � Rezistenţa pământului de sub cuţit, care apare în timpul coborârii chesonului.

Valorile rezistenţei pământului se pot calcula cu relaţia:

în care q=aγ, a – valoarea împingerii maxime a cuţitului în teren, care poate fi admisă egală cu (0,30-0,50)m.

� Pentru determinarea Rsmax – se folosesc relațiile de calcul a capacității portante a unei fundații la care terenul din exterior este supus unei suprasarcini uniform distribuite q

� Dacă se sapă sub cuțit Rs=0

2. Fundații pe chesoane deschise

2. Proiectarea fundațiilor pe chesoane deschise b. Determinarea suprafeţei în plan a chesonului � Determinarea suprafeţei în plan a chesonului se face ca și în cazul fundaţiilor directe,

considerând chesonul un bloc de beton simplu. � Predimensionarea: pef≤ pacc , în cazul predimensionării pacc=pconv. � Verificarea se face conform SR EN 1997, la starea limită ultimă SLU - GEO (starea limită

de capacitate portantă) și la starea limită de deformaţie SLS � Valorile încărcărilor N şi Gc se vor stabili ca încărcări de calcul. � Valoarea presiunii acceptabile pentru terenul de fundare se va stabili conform recomandărilor

normativului SR EN 1997.

� La stabilirea capacității portante se poate considera și frecarea pe suprafața laterală a chesonului � Se neglijează atunci când Bcheson>Hcheson

� Se neglijează atunci când terenul din jur poate fi afuiat, � Se neglijează pentru pereți cu retrageri � Se neglijează atunci când pământul din jurul chesonului este moale sau contractil.

2. Fundații pe chesoane deschise

2. Proiectarea fundațiilor pe chesoane deschise c. Verificarea condiției de coborâre (Determinarea grosimii pereților) � Verificarea la coborâre a chesonului, din care rezultă grosimea pereţilor se face pentru toate

tronsoanele de turnare, condiţia trebuind îndeplinită opentru toate etapele de coborâre a chesonului.

� Se impune condiţia de coborâre: greutatea chesonului trebuie să fie atât de mare încât chesonul să coboare sub greutate proprie.

� G – este greutatea proprie a chesonului, în diferite etape de coborâre,

� P – încărcări exterioare de calcul,

� W – subpresiunea apei, funcţie de natura terenului

unde A - aria secţiunii tălpii chesonului

pw – subpresiunea apei, determinată conform

recomandărilor anterioare.

� F – rezultanta forţelor de frecare dintre suprafaţa laterală a

peretelui şi terenul înconjurător, calculată funcție de forma

peretelui,materialul din care este realizat, natura terenului

� Rs – reacţiunea pîmântului dezvoltată pe cuţitul chesonului.

2. Fundații pe chesoane deschise

3. Armarea chesoanelor deschise � Chesoanele sunt întotdeauna elemente de

beton armat, armarea lor făcându-se cu armătură longitudinală şi transveraslă

� Calculul armăturii verticale (1) se face considerând chesonul blocat la 0,65H şi acţionat de greutatea proprie (cu valoare de calcul). Calculul se face din condiţia de întindere centrică. Acoperirea cu beton a armăturii este de minim 50mm.

� Calculul armăturii orizontale (2). Armătura orizontală se dispune la exterior şi se dimensionează pentru a prelua împingerea dată de pământ asupra chesonului. Ea se calculează pentru solicitările care acţionează asupa unei fâşii de 1,00m situate imediat deasupra cuţitului.

2. Fundații pe chesoane deschise

3. Armarea chesoanelor deschise Calculul armării peretelui se face în

trei ipoteze: � Ipoteza I: premergătoare lansării chesonului

(solicitări de montaj).

Se consideră în această ipoteză realizat primul tronson al chesonului la suprafaţa terenului, rezemat în patru sau mai multe secţiuni şi încărcat cu sarcina repartizată provenită din greutatea proprie.

� Pentru chesoanle dreptunghiulare, sarcina repartizată are intensitatea:

� Pentru determinarea momentelor incovoietoare maxime, se considera cadrul ca o grindă rezemată pe două reazeme.

γbhdp ⋅⋅=

1

2. Fundații pe chesoane deschise

3. Armarea chesoanelor deschise Calculul armării peretelui se face în

trei ipoteze:

� Ipoteza II. Chesonul este coborât la cota din proiect. Terenul de sub cuţit este săpat, greutatea chesonului fiind echilibrată de forţa de frecare pe perimetru (Rs=0). Asupra chesonului acționează împingerea activă a pământului şi presiunea apei.

� Pentru calculul armăturii chesonul se consideră un cadru închis având laturile egale cu axele mediane a pereţilor şi încărcat în planul său de o presiune medie obţinută prin însumarea împingerii pământului cu presiunea apei.

2. Fundații pe chesoane deschise

3. Armarea chesoanelor deschise Calculul armării peretelui se face în trei ipoteze: � Ipoteza III. Chesonul este coborât numai pâna la cota

(H/2), la partea superioară are un inel betonat de 4-6m. Pereţii chesonului se înfig în teren pe o adâncime de 1,0m. În acest caz, chesonul este echilibrat de forţele de frecare (F) şi reacţiunea terenului pe cuţit (Rs).

� Forţa de frecare are în această ipoteză valoare maximă:

în care: Pa - este împingerea activă a pământului .

� Eforturile de calcul se determină luând o fâşie de 1m situată deasupra cuţitului şi considerată încărcată în planul ei cu rezultanta dintre presiunea activă medie a pământului şi presiunea medie a apei pe această fâşie.

PaF 5,0≤

2. Fundații pe chesoane deschise

4. Calculul armării cuțitului Pentru calculul armăturii cuţitului se ia în

considerare ipoteza a III-a de încărcare a chesonului, subdivizată în două cazuri:

� Cazul III.1. Asupra cuţitului acţionează doar presiunile exterioare (împingerea pământului şi a apei). Pentru acest caz momentul încovoietor şi forţa tăietoare se calculează în secţiunile I-I şi II-II.

� Cazul III.2. În afară de presiuni, pe feţele laterale mai acţionează şi recţiunea verticală. Secţiunea periculoasă este I-I sau II-II.

� Pentru calculul solicitărilor în secţiunile periculoase, trebuie determintă reacţiunea R şi y.

R1pC ⋅=

1; R2

pC ⋅=22

1

R1+ R2

= R =u

FG −

P a- împingerea pământului de calcul;

P - presiunea efectivă sub cuţit; G – greutatea totală a chesonului;

F – forţa de frecare pe suprafaţa laterală a chesonului; u – perimetrul chesonului.

2. Fundații pe chesoane deschise

5. Executarea şi lansarea chesoanelor deschise � Chesoanele deschise pot fi executate şi lansate în uscat sau în apă.

� În cazul în care execuţia are loc în uscat, se deschide o săpătură până la circa 0,50m deasupra nivelului apei subterane. Apoi pe conturul pereţilor se dispun grinzi scurte (traverse) deasupra cărora se ridică cofrajul primului tronson al chesonului.

� După montarea armăturilor, se toarnă betonul pe înălţimea primului tronson. La circa 10…15 zile de la turnare se decofrează.

� Pentru a începe coborârea chesonului trebuie în prealabil scoase traversele de sub cuţit. Fiecare traversă se retează de la exterior, apoi prin pendulare în jurul muchiei interioare este extrasă de sub cuţit. Pentru o încărcare cât mai uniformă a trverselor şi evitarea înclinării, traversele se extrag respectându-se simetria.

� În final chesonul rămâne rezemat numai pe 4 traverse dispuse după un unghi de 900

între ele. Pereţii chesonului trebuie verificaţi la solicitările care apar în această condiţie de rezemare. Ultimele 4 traverse se extrag deodată.

2. Fundații pe chesoane deschise

5. Executarea şi lansarea chesoanelor deschise � Atunci când cuţitul vine în contact cu pământul, chesonul pătrunde prin proprie

greutate pe o anumită adâncime. Apoi este necesară săparea pământului din interior pentru coborârea în continuare a chesonului.

� Săparea se poate face mecanizat(cu graifăr, prin hidromecanizare etc.) sau manual dacă dimensiunile în plan ale chesonului (şi deci volumul de excavat) sunt reduse, iar cantitatea de apă infiltrată este redusă.

� Săparea se face de la centru spre exterior, respectându-se simetria. Săparea sub cuţit, se aplică în diferite condiţii de teren: nisipuri (a), pământuri argiloase (b) şi pământuri compacte (argile tari, marne etc.) (c).

2. Fundații pe chesoane deschise

5. Executarea şi lansarea chesoanelor deschise � Pe măsura săpării, chesonul coboară. Dacă greutatea proprie nu este suficientă

pentru a asigura coborârea chesonului deasupra pereţilor, se amenajează o platformă pe care se pune un lest.

� După coborârea chesonului pe adâncimea corespunzătoare înălţimii primului tronson, se întrerupe săparea şi se toarnă în cofraje cel de al doilea tronson. După întărirea betonului şi decofrare se reia ciclul.

� La atingerea cotei de fundare prescrise se betonează întregul spaţiul interior sau dacă acestuia i se dă o utilizare, numai un dop de beton la baza chesonului.

� În figura sunt arătate principalele faze de execuţie a săpăturii şi de lansare ale unui cheson executat în uscat.

2. Fundații pe chesoane deschise

5. Executarea şi lansarea chesoanelor deschise � Principala problemă la coborârea chesoanelor deschise indiferent de procedeul

care se utilizează, este asigurarea unei perfecte verticalităţi a chesonului. Înclinarea chesonului duce la înţepenirea acestuia în pământ.

� Există, de asemenea, riscul ca datorită frecării mari, chesonul să rămână suspendat în loc de a mai rezema, prin intermediul cuţitului, pe pământ, la bază.

� Săparea hidromecanizată sub nivelul apei în nisipuri, nisipuri fine, prăfoase, prafuri nisipoase, poate produce antrenarea hidrodinamica a pământului de sub cuţitul chesonului. În asemenea situaţii, săparea trebuie încetată, chesonul se umple cu apă la o cotă mai ridicată decât a apei din jur (pentru a determina un curent de apă descendent care să contribuie la îndesarea pământului), iar săparea în continuare se face cu graifărul sau hidromecanizat, urmată de betonare cu ajutorul pâlniei.

� O altă dificultate care poate să apară la coborârea chesonului deschis o constituie prezenţa unor obstacole în teren (blocuri de piatră, epave etc.) a căror înlăturare sub apă este dificilă sau chiar imposibilă. O soluţie în aceste situaţii o constituie transformarea chesonului deschis în cheson cu aer comprimat.

7. Fundaţii pe chesoane

1. Generalităţi

2. Fundații pe chesoane deschise

1. Conformarea chesonului

2. Proiectarea fundațiilor pe chesoane deschise

3. Armarea chesoanelor deschise

4. Calculul armării cuțitului

5. Executarea şi lansarea chesoanelor deschise