raspunsuri licenta fundatii

7/26/2019 Raspunsuri Licenta Fundatii

1/15

RSPUNSURI SUBIECTE EXAMEN LICENTAFACULTATEA DE CONSTRUCTII

SPECIALIZAREA CCIA

Disciplina: FUNDAII

1. Fundaii alctuite din bloc din beton simplu i cuzinet din beton armat. Alctuireconstructiv. Dimensionarea tlpii fundaiei.

Rspuns 1:Fundaiile izolate rigide sunt alctuite dintr-un bloc de beton simplu pe care reazem

un cuzinet de beton armat n care se ncastreaz stlpul.

Fig. 1. Alctuirea unei fundaii izolate rigide Fig. 2. Diagrama de presiuni de contactEtapele de dimensionare a fundaiilor izolate rigide sub stlp constau n stabilirea

dimensiunilor blocului de fundaie (L, B, H), respectiv ale cuzinetului ( c, bc, hc), precum ideterminarea cantitii de oel beton necesar armturii cuzinetului.

Dimensiunile n plan L i B se determin astfel nct s fie ndeplinit condiia ca

presiunea maxim pe teren s nu depeasc presiunea maxim acceptat pentru terenul defundare: pmax ptr.

Verificarea presiunii pe teren:

p1=pmaxptr,, p2=pmin 0

unde 0 0 0 01,2

61x x

x

N M N ep

S W L B L

(1)

n cazul n care condiia (1) nu este ndeplinit, se mresc dimensiunile L i B alefundaiei pn cnd se verific relaia 1.

Page 1 of 15


2/15

2. Fundaie alctuit dintr-un bloc din beton armat. Alctuire constructiv.Dimensionarea tlpii fundaiei.

Rspuns 2:Acest tip de fundaii se execut din beton armat sub forma unor plci masive, n care

se ncastreaz stlpii turnai monolit.Etapele de dimensionare a fundaiilor izo

late elastice substlp constau n stabilirea dimensiunilor blocului de fundaie (L, B, H), precum ideterminarea cantitii de oel beton necesar armturii fundaiei.

Fig. 1. Alctuirea constructiv

Fig. 2 Schema de calcul i armare fundaie

Dimensiunile n plan L i B se determin astfel nct s fie ndeplinit condiia capresiunea maxim pe teren s nu depeasc presiunea maxim acceptat pentru terenul defundare: pmax ptr.

Verificarea presiunii pe teren:

6

p21,2 LB

HTM

LB

GN f

(1)

p1=pmaxptr,, p2=pmin 0

n cazul n care condiia (1) nu este ndeplinit, se mresc dimensiunile L i B alefundaiei pn cnd se verific relaia 1.

Page 2 of 15


3/15

3. Fundaii continue din beton simplu sub perei portani din zidrie de crmid.Alctuire i dimensionare.

Rspuns 3:Fundaiile continue din beton simplu sub pereii portani din zidrie de crmid

prezentate n fig. 1 au la partea superioar o centur din beton armat (min. 20 cm nlime)dispus pe limea pereteluii armat cu minim 614, pentru zone seismice ci ag 0,16g.Limea blocului de fundaie B se stabilete n funcie de:a) calculul terenului de fundare la eforturile transmise de fundaie;

b) grosimea peretelui b (sau soclului) care reazem pe fundaiei ca urmare pentru Bse vor respecta condiiile: B b+10 cm;

c) dimensiunile minime necesare pentru executarea spturilor.Calculul de dimensionare a fundaiilor rigide continue se face pentru un tronson de 1

m din lungimea fundaiei (pentru zona cea mai solicitat) i const n determinarea limiitlpii fundaiei, punnd condiia ca presiunea pe teren s nu depeasc valoarea maxim a

presiunii acceptate pe teren (ptr).

Fig. 1. Schem de calcul

Limea necesar a fundaie B se determin dincondiia:

1

f

tr

Q Gp p

B

nlimea fundaiei H (eventual numrul de trepte),sestabilete respectnd valorile minime constructive i condiiade rigiditate. Cu dimensiunile B i Hcunoscute, se determingreutatea proprie real a fundaiei Gf i se verific din noucondiia (1). n cazul n care condiia (1) nu este ndeplinit, semrete limeaB a fundaiei.

Page 3 of 15


4/15

4. Fundaii directe sub stlpi cu sarcini mari. Alctuire constructiv. Principii de calcul.

Rspuns 4:n cazul stlpilor supui unor solicitri mari folosirea fundaiilor rigide sau a celor

elastice de tip obelisc conduce la suprafee de contact mari, ce depesc 1516 m2. n

asemenea situaiise folosesc

fundaii izolate cu plac de bazi contrafort

din beton armat(fig. 1): 1 stlp, 2 contrafori, 3 plac de baz, 4 beton de egalizare).

Fig. 1. Fundaie izolat cu plac i contrafori

Dimensiunile n plan ale plcii de baz (B i

L) se stabilesc din condiia de capacitate portant aterenului de fundare: trpmaxefp . Fig. 2. Tipuri de fundaii

Pentru calculul static se consider placa de baz ncrcat cu reaciunile terenului defundare i rezemat pe contrafori. Grosimea minim a plcii de baz este 20 cm. Contraforiisunt repartizai n plan astfel nct s se asigure preluarea solicitrilor de la stlp itransmiterea lor la placa de baz (fig. 2). Calculul contraforilor se face la momentulncovoietor ce acioneaz la mijlocul nlimii contrafortului. Contraforii pe direcia x severific la tensiunile x, iar cei de pe direcia yse verific la tensiunile y(fig. 3). Relaiile de

verificare:2

6( )xx c cd

c

MR f

h

i

2

6( )

y

y c cd

c

MR f

h

Grosimea minim a contraforilor se va

lua (1520) cm.

Page 4 of 15


5/15

5. Fundaii continue sub stlpi. Elemente constructive. Principii de armare.

Rspuns 5:Din punct de vedere constructiv fundaiile continue sub stlpi sunt grinzi din beton

armat, cu sau fr vute, n care se ncastreaz stlpii (fig.1). n funcie de modul de dispunere

n plan a stlpilor, axa longitudinal a grinzilor poate fi: rectilinie, poligonal sau circular.

Fig. 1. Fundaii continue sub stlpi: a -rectilinie;b -poligonal;c circular.

Fig. 2. Armare

Cel mai frecvent, seciunea transversal a fundaiilor continue sub stlpi este n formde T ntors, fiind alctuit dintr-o grind, cu seciune dreptunghiular i o plac de bazdezvoltat simetric n console fa de grind (fig. 2).Din considerente economice (consumoel) nlimeaHa plcii de baz se va lua n aa fel nct H/B = 0,25...0,35. nlimea grinziide fundare este: l

6

1...

3

1H g

. Grinda de fundare propriu-zis este prevzut cu armtur de

rezisten longitudinal alctuit din bare drepte, bare nclinate, etrieri i agrafe. Calcululstatic i de dimensionare a fundaiilor continue sub stlpi const n stabilirea dimensiunilor n

plan ale tlpii fundaiei, calculul armturii de rezisten longitudinale i transversale din

grinda propriu-zis i din talp.

Page 5 of 15


6/15

6. Fundaii pe reele de grinzi. Alctuire. Principii constructive.

Rspuns 6:Se adopt n cazul construciilor multietajate cu structura de rezisten n cadre atunci

cnd terenul de fundare are capacitate portant relativ redus.n

acest caz aplicarea soluiei de fundare cu fundaii continue numai dup o direcie arconduce la limi mari pentru talpa acestor fundaii. Prin urmare se indic folosirea fundaiilorpe reele de grinzi. Aceste fundaii sunt alctuite din grinzi dispuse dup ambele direcii, deregul ortogonale, stlpii descrcndu-se n nodurile reelei astfel formate.

Fig.1Acest sistem de fundare are rolul de a rigidiza baza construciei dup ambele direcii

prevenind producerea tasrilor neuniforme.Alctuirea constructiv, forma seciunii transversale, armarea n sens longitudinal i

transversal se face similar ca i la fundaiile continue sub stlpi.Calculul static i de dimensionare se face descompunnd sistemul de grinzi dup cele

dou direcii i ncrcndu-lepe fiecare cu partea aferent din ncrcrile totale transmise destlpi n nodurile reelei.

Page 6 of 15


7/15

7. Radiere de greutate.

Rspuns 7:Radierele generale de greutate se folosesc la unele construcii subterane, executate sub

nivelul apei (rezervoare ngropate, turnuri de rcire, bazine etc.). n acest caz radierul propriu-

zis este independent de fundaiile construciei, fiind separat de aceasta prin rosturi de etanare.Datorit acestui fapt, un astfel de radier nu lucreaz la ncovoiere, respectiv nu contribuie latransmiterea ncrcrilor de la construcie la terenul de fundare, el avnd doar rolul de a crea ocuv etan mpreun cu subsolul construciei.

Fig. 1. Schema de calcul a unui radier general de greutateGrosimea unui astfel de radier se determin din condiia ca greutatea lui s fie

suficient pentru a echilibra subpresiunea apei, asigurndu-se astfel stabilitatea radierului i ahidroizolaiei orizontale. Relaia de calcul a grosimii radierului, rezultat din condiia de mai

sus, este: wr wb

h h

, n care: hr - grosimea minim necesar a radierului, b - greutatea

volumic a betonului, w- greutatea specific a apei, hw- nlimea maxim a nivelului apeisubterane fa de cota hidroizolaiei orizontale.

Radierele generale de greutate se execut, de regul, din beton simplu sau beton slabarmat.

Page 7 of 15


8/15

8. Piloi din beton armat prefabricai. alctuire. Principii de armare.

Rspuns 8:Piloii prefabricai din beton armat se confecioneaz din beton de marc minim C

18/22,5 n cazul piloilor din beton armat i minim C25/30 n cazul piloilor din betonprecomprimat.

De obicei piloii din beton armat au seciune ptrat, cu latura de 20...45 cm, ilungimea cuprins ntre 6 i 25 m.

Fig. 2. Pilot din beton armat (1 - inel; 2 - dorn; 3 - sudur; 4 - vrf din oel)Armarea piloilor prefabricai este necesar pentru preluarea solicitrilor care apar n

tipul confecionrii, transportului, punerii n oper i exploatrii lor.Armtura longitudinaleste alctuit din 4 sau 8 bare cu diametrul de 14...22 mm. Armarea transversal se face cuetrieri sau frete din oel beton cu diametrul de 68 mm. Distanele ntre etrieri sau frete suntvariabile pe lungimea pilotului. Pentru preluarea eforturilor mari din timpul baterii, parteasuperioar a pilotului se armeaz cu 3 plase din srm de diametrul de 6 mm aezate orizontalla distan de 5 cm una de alta. Vrful pilotului se protejeaz prin montarea unui dorn metalicde care se sudeaz barele longitudinale sau prin montarea unui vrf din oel. Pentrumanipulare, n corpul pilotului se monteaz crlige de manevr, la distane stabilite prin calculastfel nct monetele ncovoietoare pe reazeme (crlige) s fie egale cu cele din cmp.

Fig. 3 Scheme de solicitare static, subgreutate proprie, a piloilor

Page 8 of 15


9/15

9. Piloi executai sub protecia noroiului bentonitic.

Rspuns 9:Pentru a asigura stabilitatea pereilor gurilor sau traneelor forate se folosete sparea

sub protecia noroiului de foraj. Noroiul de foraj este o suspensie obinut prin amestecarea

unei argile active (bogat n montmorillonit) cu ap. n cazul instalaiilor de forare cucirculaie direct, noroiul se pompeaz dintr-un bazin i este trimisprin tija instalaiei la bazagurii forate, de unde antrennd i detritusul, se ridic la suprafa, prin spaiul existent n

jurul tijei. n cazul instalaiilor de forare cu circulaie invers, sensul de deplasare a noroiuluise schimb.

Fig. 1. Executarea gurii prin forare cucirculaie direct a noroiului

Fig. 2. Executarea gurii prin forare cucirculaia invers a noroiului

Pentru realizarea unui pilot executat pe loc prin forare sub noroi trebuie parcurseurmtoarele etape: forarea; curirea fundului gurii (se face printr-o recirculare intens anoroiului, pn cnd suspensia atinge o densitate constant) pe durata sprii, deoarece pefundul gurii se pot depun particule fine de argil sau se pot desprinde buci de pmnt din

pereii gurii; introducerea n forajul astfel realizat a carcasei de armtur; betonarea

folosindu-se n acest scop metoda plniei fixe.

Page 9 of 15


10/15

10. Calculul capacitii portante a piloilor izolai la sarcini verticale. Principii de calcul.

Rspuns 10:

Fig. 1. Transmiterea ncrcriiaxiale la piloi flotani

Fundaiile pe piloi sunt alctuite din piloii propriu-ziii un radier general care leag capetele acestora.Piloii flotani

transmit ncrcrile prin frecarea ntre suprafaa lateral apilotului i terenul nconjurtor. Piloii flotani se folosesc deobicei n cazul n care terenul rezistent se gsete la adncimimari i pilotul nu vine n contact cu acesta. n funcie demrimea solicitrii i de natura terenului de la baza pilotului,ncrcarea axial se transmite la teren prin frecarea pesuprafaa lateral i prin presiunile de la contactul bazei cuterenul: l l v v l vR p A p A P P

unde:pveste rezistena n planul bazei pilotului, Av este aria seciunii transversale abazei pilotului,pleste rezistena medie de frecare pe suprafaa lateral a pilotului, Aleste aria

suprafeei laterale a pilotului.ntr-o form mai general, formula de calcul a capacitii portante la compresiune a

unui pilot flotant poate fi scris astfel: R = k(mipvA + Umjfili) unde: k - coeficient deneomogenitate al pmntului; mi i mj - coeficieni ai condiiilor de lucru, ale cror valoridepind de modul de introducere n teren a pilotului prefabricat sau de execuie a pilotuluiturnat pe loc i de natura terenului; pv - rezistena convenional a terenului sub vrful

pilotului, n kPa; fi- rezistena convenional pe suprafaa lateral a pilotului n dreptul unuistrat i, n kPa; li - lungimea pilotului n contact cu un strat i, n metri; A - seciuneatransversal a pilotului, n metri ptrai; U - perimetrul seciunii transversale a pilotului, nmetri.

Page 10 of 15


11/15

V. STUDII DE CAZ/ PROBLEME

FUNDAII

Problema 1

Pentru zidul de sprijin de greutate din figura alturat s se traseze diagrama depresiuni din mpingerea pmntului i s se determine mpingerea activ a pmntului(mrime, punct de aplicaie, direcie i sens) tiind c se cunosc:

- nlimea zidului de sprijin H = 4,0 m;- n spatele zidului de sprijin se afl pmnt omogen cu urmtoarele caracteristici:

= 18,0 kN/m3, = 300, c = 0 kN/m2;- unghiul de frecare dintre zid i pmnt, = (1/22/3) ;- coeficientul mpingerii active, Ka= 0,299.

Rezolvare 1:

Dac 00 20...153/2...2/1 se alege = 17,50

Calculul presiunilor la nivelul B i A:0K0p aB

aA KHp 528,21299,0418 kN/m2

Calculul mpingerii active a pmntului:

056,43299,02

418K

2

H

2

KHHSP

2

a

2a

ide_presiundiagramei_a

kN/m

Calculul poziiei punctului de aplicaie al mpingerii:z = H/3 = 4/3 = 1,33 m ( msurat de la talpa zidului)

Page 11 of 15


12/15

Problema 2

S se determine limea i nlimea unei fundaii continue rigide (prezentat n figuraalturat) situat sub un perete de rezisten, realizat din zidrie de crmid, tiind c secunosc:

- ncrcarea Q = 175 kN/ml;- limea peretelui b = 37,5 cm;- adncimea de nghe hng= 0,7 m;- beton= 24,0 kN/m

3;- terenul de fundare este un nisip aflat n stare ndesat cu urmtoarele caracteristici: ID

= 0,8, ptr= 300 kN/m2, tgadmis= 1,30.

Rezolvare 2:

Se stabilete adncimea de fundare:Df= hng+ (0,10,2) m = 0,7 + 0,1 = 0,8 mConsidernd un tronson de 1 m din lungimea fundaiei continue, ncrcat centric,

condiia de determinare a limii B este:

tr

fp

B

GQp

1 (1)

unde Gf = betHBn 1 2419,02,1 B nlocuim Gf n relaia (1) i vom

avea 3001

249,02,1175

B

B => BB 300249,02,1175 =>

B(300- 249,02,1 ) 175 => B 6384,008,274

175

m => se alege B = 0,65 m

Conform figurii H = Df+ 0,1=> H = 0,9 mPentru H = 0,9 m se verific condiia de rigiditate:

dmatgtg

545,61375,0

9,0

2/)375,0(

B

Htg

ad mtg 1,30

Page 12 of 15


13/15

Problema 3

S se determine presiunea convenional de calcul pentru o fundaie izolat rigid cudimensiunile n plan orizontal ale blocului de beton simplu de 2,30 x 3,00 m, cu adncimea defundare Df= 1,80 m i stratul de fundare alctuit dintr-o argil prfoas (e = 0,8, IC= 0,75),tiind c se dispune de urmtoarele date (STAS 3300/2-85):

Presiunea convenional de calcul se determin conform STAS 3300/2-85 cu relaia:DBconvconv CCpp , [kN/m

2]

n care: convp -presiunea convenional de baz( pconv = 235 kN/m

2)

BC - corecia de lime;

DC - corecia de adncime.Corecia de lime:

- pentru B < 5 mse determin cu relaia: 11 BKpC convB , [kN/m

2]

unde K1 este un coeficient care are valoarea: 0,1 pentru pmnturi necoezive cu

excepia nisipurilor prfoase i 0,05 pentru pmnturi prfoase i pmnturi coezive.- pentru B 5 m corecia de lime este:

convB pC 4,0 pentru pmnturi necoezive, cu excepia nisipurilor prfoase;

convB pC 2,0 pentru nisipuri prfoase i pmnturi coezive.

Corecia de adncimese determin cu relaiile:- pentru Df< 2 m:

4

2 fconvDD

pC

- pentru Df> 2 m: 22 fD DKC

n care: = 18,8 kN/m2;K2= 2,0 pentru pmnturi prfoase i pmnturi coezive

Rezolvare 3:

Presiunea convenional de calcul se determin cu relaia:

conv B Dconvp p C C

Presiunea convenional de baz convp se determin prin interpolare liniar din primul

tabel n funcie de e i IC => convp = 325 kN/m2

Pentru B = 2,30 m (adic B < 5 m) corecia de lime se determin cu relaia:

1 1B convC p K B undeK1= 0,05 pentru pmnturi coezive.

1 1B convC p K B = 325 0,05 (2,30 - 1) = 21,125 kN/m2

Pentru Df = 1,80 m (Df < 2 m) corecia de adncime se determin cu relaia:

CD= convp 4

2Df = 3254

280,1 = - 16,25 kN/m2

Presiunea convenional de calcul este:

conv B Dconvp p C C = 325 + 21,12516,25 = 329,875 kN/m2

Page 13 of 15


14/15

Problema 4

Pentru zidul de sprijin de greutate din figura alturat s se fac verificarea larsturnare cunoscnd:

- H = 4,0 m; B = 2,0 m; b = 0,8 m; a = 1,0 m; c = 0,6 m i beton= 24 kN/m3.

- mpingerea pmntului din spatele zidului de sprijin (Pa = 43 kN);

-

unghiul de frecare dintre zid i pmnt, = 17,50

.

Rspuns 4:Poziiapunctului de aplicaie al mpingerii:

z = H/3 = 4/3 = 1,33 mG1 =b (H-a) 1 24 = 0,8 3 1 24 = 57,6 kNG2 = (B-b-c) (H-a) 24 / 2 = (2-0,8-0,60) (4 -1)24 / 2 = 21,6 kNG3 =B a 1 24= 2 1124 = 48 kNd1=B-b/2= 2-0,8/2 =1,6m

d2 =B-b-(B-b-c)/3= 2-0,8-(2-0,8-0,6)/3= 1 md3 = B/2 = 2/2 = 1 mVerificare stabilitii la rsturnare: Mr 0,8 MsMr = Pacos z = 43 0,9537 1,33 = 54,54 kNmMs = G1 d1+ G2 d 2+ G3 d3+ Pasin B =57,6 1,6 + 21,6 1 + 48 1 + 43 0,300 2=153,06 kNm

Verificare: 54,54 kNm 122,45 kNm

Page 14 of 15


15/15

Problema 5

S se determine dimensiunile blocului din beton simplu pentru o fundaie izolat rigidcunoscnd: ncrcrile (N = 1150 kN; M = 50 kNm; T = 6 kN); capacitatea portant aterenului este pcal= 300 kN/m

2; dimensiunile stlpului (a = 40 cm, b = 35 cm); dimensiunilecuzinetului (hc = 30 cm, lc= 1,0 m); med= 20 kN/m

3i tga= 1,3.

Rezolvare 5:

Predimensionare:LB = 1,2N/pcal unde L = 1,2B =>

1,2B2 = 1,2N/pcal => B =3002,1

11502,1

=

2,0 m i L = 1,2 2,0 = 2,4 m

nlimea blocului din beton simpluse determin din condiia de rigiditate:

atgtg

tg =

7,01

H

l

H1,3 => H = 0,95 m

Verificarea dimensiunilor fundaiei:

/6LB

)hT(HM

LB

GNp

2

cf1,2

unde Gf = B L (H + hc) med =2,0 2,4 (0,95 + 0,3) 20 =

120 kN

2

2

22,1

kN/m234,64

kN/m294,52

6/4,20,2

25,1650

4,20,2

1201150p

p1= pmax= 294,52 kN/m2 300 kN/m2 i p2= pmin= 234,64 kN/m

2 0

raspunsuri licenta fundatii

Documents