FUNDATIILE CLADIRILOR INDUSTRIALE

CURS 7

Clasificare:

a) După alcătuire şi formă:- fundaţii continue sub ziduri sau sub pereţii substructurii;- fundaţii izolate sub stâlpi;- grupuri de fundaţii continue sub stâlpi;- radier general, care sunt planşee inversate pe care reazemă structurile din stâlpi sau pereţi sau structurile rigide.

b) După materialele utilizate:- fundaţii din beton armat;- fundaţii din beton simplu;- zidărie de piatră (mai pot fi utilizate fundaţii din zidărie de cărămidă din pământ armat, sau din lemn la construcţiile provizorii sau cu destinaţie temporară);

c) După adâncimea de fundare (distanţa măsurată de la nivelul terenului natural sau sistematizat până la talpa fundaţiei) :- fundaţii directe (de mică adâncime) aşezate direct pe terenul de fundare;- fundaţii indirecte (de mare adâncime) realizată prin intermediul unor elemente de construcţii speciale ( piloţi, coloane, chesoane), întrucât stratul bun de fundare se găseşte la o adâncime mare.

d) După modul de transmitere a sarcinilor către terenul de fundare:- fundaţii rigide (verificate la solicitările de compresiune) ;- fundaţii elastice (din beton armat) se dimensionează la încovoiere şi forfecare;- grupuri pe mediu elastic (preiau frecări şi împingeri laterale) ;- fundaţii purtătoare pe vârf (de mare adâncime) ;

e) După nivelul apelor subterane:- fundaţii executate în uscat;- fundaţii executate în apă;

f) După modul de execuţie:- fundaţii executate pe loc (direct în groapa de fundaţie);- fundaţii prefabricate (executate în ateliere speciale, transportate şi

montate pe amplasament în săpătură sau prin înfigere în teren).

FUNDATIILE CLADIRLOR INDUSTRIALE

Sunt de regula fundatii izolate, fiecare stalp avand o fundatie proprie.

Se alcatuiesc mai rar fundatii comune pentru siruri sau grupuri de stalpi.

Fundatiile stalpilor cladirilor industriale primesc si transmit la teren momente, pe una sau doua directii, forte axiale si forte taietoare;

Adancimea la care se opresc fundatiile stalpilor halelor industriale este impusa de :

- cota fundatiilor invecinate;- cota de inghet – pentru constructii industriale;- natura terenului – poate impune coborarea fundatiilor pana la

straturile care pot suporta presiunile transmise terenului, alteori este necesar sa se strabata unele straturi de teren improprii pentru fundare, care ar da tasari mari sub incarcari;

- nivelul apei subterane si chimismul acesteia;

• Daca in apropierea fundatiilor stalpilor se gasesc fundatii pentru agregate tehnologice, care au o anumita adancime de fundare, sau canale si tunele de diferite adancimi, fundatiile stalpilor sunt coborate pana la nivelul inferior al acestora sau chiar mai jos.

• In cladirile industriale, fundatia trebuie sa fie astfel alcatuita incat canalele in care sunt montate diferite conducte, cabluri (care sunt asezate cat mai aproape de stalpi) sa poata trece peste prima teapta a fundatiei.

3. Fundatii din beton armat

Fundatiile din beton armat se folosesc atat la cladiri industriale cu stalpi metalici, cat si la cele cu stalpi din beton armat.

In cazul halelor cu stalpi metalici, cand terenul pe care se aseaza fundatia este la adancime mica si admite presiuni mici, este avantajoasa executarea unei fundatii de beton armat cu inaltime de constructie mica si suprafata mare. Inaltimea fundatiei trebuie sa fie totusi suficienta pentru ancorare .

In cazul unor fundari la adancimi mari, se prefera ca fundatia sa se execute cu o sectiune necesara asezarii bazei stalpului si sa se armeze, latindu-se eventual numai la partea de jos .

Fig.6. Fundatii din beton armat Fig.7. Fundatie din beton armat inalta

Pentru stalpii din beton armat prefabricati se folosesc fundatii pahar, care, pentru hale industriale pot fi de 2 tipuri:

• simple;• cu inel de beton armat legat de fundatii

cu mustati .Un al 2-lea tip de cuzinet, care asigura o mai buna legatura intre stalp si fundatie, are la partea superioara un inel de beton armat care se toarna dupa umplerea golului dintre pahar si stalp. Inelul trebuie sa fie bine legat de fundatie prin armaturi care ies din fundatie.

PLAN DE FUNDATII

Fundatii adanci, executate in puturi, se intalnesc acolo unde terenul admis pentru fundare este la o adancime mare, de la 8 la 12 metri si chiar mai mult. Se patrunde pana la adancimea necesara prin terenuri slabe, care dau impingeri. Se realizeaza un put, peretii fiind sustinuti cu tuburi de beton armat cu diametrul mai mare de 1,5 m sau se folosesc chesoane deschise. Interiorul acestora se umple cu beton slab, Partea superioara a chesonului se opreste la o cota care sa permita asezarea pe cheson a unui bloc de fundatie pe care se vor aseza bazele stalpilor de metal sau cuzinetii celor din beton armat.

• Fundatiile pe piloti se executa cand terenul de fundare se gaseste la adancime mare.

• Pentru a ajunge la cota de fundare, se strabat straturi de teren slabe, panze de apa, etc.

• Pentru adancimi de fundare de 10-15 m, se pot folosi piloti de beton armat prefabricati, introdusi prin batere (fig.9). Pilotii prefabricati prea lungi sunt neeconomici, deoarece necesita multa armatura impusa de conditiile de batere. In cazul unor adancimi mari, care necesita piloti lungi, se folosesc piloti executati prin forare.

• Exista instalatii moderne cu care se pot executa piloti forati cu lungimi si diametre mari. Necesita o armatura mai redusa decat cei introdusi prin batere Se poate ajunge cu astfel de instalatii la piloti de 20...24 m si chiar mai mult.

• Capetele pilotilor este necesar sa fie introduse in teren rezistent pe o lungime suficienta (3..5 m). .

Fundatiile pe piloti verticali nu pot lua forte orizontale importante. Cand sunt astfel de incarcari, se introduc, la margini, piloti inclinati. Daca in apropierea unei fundatii pe piloti s-ar depozita diferite materiale in cantitati mari, sub actiunea presiunilor si impingerilor orizontale asupra pilotilor s-ar dezvolta impingeri mari care ar deplasa si incovoia pilotii, deformandu-i lateral.Se poate ajunge chiar la ruperea pilotilor.

Este necesar sa se compacteze bine terenul sub depozit pe o adancime suficienta. Aceasta compactare se poate face si prin introducerea unor piloti sub depozit, care ar avea rolul de a lua si transmite, impreuna cu terenul indesat, incarcarile depozitului la straturile inferioare mai rezistente.

CONSOLIDAREA TERENURILOR SLABE DE FUNDARE PRIN : 

-injectii de lapte de ciment;

-coloane de balast;

-coloane de beton slab;

FUNDATII PE PILOTI

Coloane piatra vibrata

SPRIJINIREA EXCAVATIILOR CU :piloti forati perimetrali TANGENTI

SPRIJINIREA EXCAVATIILOR CU :piloti forati perimetrali SECANTI

SPRIJINIREA EXCAVATIILOR CU :

piloti forati perimetrali DISTANTATI

FUNDATII DE ADANCIME :

1.piloti forati sub protectie de noroi bentonitic D=0.351.5 m;

FUNDATII DE ADANCIME : 

2. Piloti forati cu tub recuperabil diametrul D = 0.62 1.2 m;

IMBUNATIREA TERENULUI DE FUNDARE PRIN BATERE

MASURI CONSTRUCTIVE IN CAZUL FUNDARII PE TERENURI SENSIBILE LA INMUIERE SAU

CONTRACTILE

• In tara noastra se gasesc zone intinse de teren sensibil la inmuiere (terenuri de loes).

• Sub influenta umezelii si uscarii, isi modifica sensibil volumul; in timpul acestor variatii de volum asupra partilor de constructie aflate sub nivelul terenului, se dezvolta forte mari, care pot duce la ruperi si la alte defectiuni grave. Efectele de contractie sunt mai mari spre suprafata terenului si dispar la 3...4 m adancime.

• Fundarea cladirilor industriale pe terenuri de loes, sensibile la inmuiere, impune luarea unor masuri care sa evite tasarile diferentiate mari.

• Aceste masuri depind de gradul de sensibilitate a loesului, de grosimea stratului de loes sensibil la inmuiere, de importanta constructiei, de cantitatile de apa care se vehiculeaza in hala sau in apropierea ei. Grosimea stratului de loes sensibil la inmuiere depaseste mai rar 20..24 m.

• Solutia de fundare care ar elimina tasarile ar consta in strabaterea straturilor de loes si fundarea pe straturile nesensibile de la baza loesului.

• Aceasta solutie este indicata in cazul constructiilor grele, a constructiilor sensibile la tasari, a unor constructii vitale pentru exploatare, precum si acolo unde exploatrea foloseste apa in cantitati mari si unde exista, deci, un pericol mai mare de inmuiere a loesului prin pierderi de apa.

• Inmuierea loesului se poate insa produce incepand de la baza lui, prin ridicarea treptata a nivelului apelor subterane, alimentate in diferite moduri;

In cazul in care n-ar exista aceasta posibilitate sau ar exista intr-o masura redusa, constructiile mai putin grele, mai putin imporante pentru siguranta exploatarii, pot fi fundate pe straturi de loes compactate, de grosimi de 1...3 m, care au devenit, prin reducerea porozitatii loesului, insensibile la inmuiere. Aceste straturi compactate impiedica, in zona respectiva, patrunderea apelor de la suprafata in loesul necompactat de sub fundatie.

Alte masuri se refera la reducerea pierderilor de apa din conducte, canale, bazine si alte instalatii care folosesc apa.

Apele care rezulat din ploi si din topirea zapezii nu trebuie sa stagneze, astfel ca se impun masuri pentru organizarea scurgerii apelor pe intreaga zona a terenului industriei respective.In cazul constructiilor de hale asezate pe terenuri sensibile la inmuiere, pe langa masurile ce se impun in legatura cu modul de fundare, in unele situatii, sunt necesare diferite masuri constructive aplicate structurii si altor elemente ale halei.

• Pentru structura de rezistenta a halelor se vor adopta solutii cat mai putin sensibile la tasari diferentiate.

• Riglele structurii, ca si cele longitudinale de legatura, in

cazul in care sunt continue, vor fi realizate astfel incat sa suporte deformatii elastice in limita unor anumite tasari posibile.

• Riglele continue vor fi legate articulat de stalp, astfel

incat sa fie posibila ridicarea lor la nivelul initial daca tasarile produse sunt mari.

• Aceasta solutie este usor de realizat cand riglele sunt

metalice. In cazul unor structuri grele, cu deschideri mari, se poate adopta solutia cu sisteme de rigle inependente pe fiecare deschidere, legate articulat de stalp, astfel incat sa poata fi realizata corectarea prinderii stalpilor de fundatii, daca este necesar.

Efecte dezavantajoase pot rezulta si din rotirea fundatiilor datorita tasarilor.

Se vor adopta fie solutii care limiteaza efectele rotirii fundatiilor, fie masuri pentru corectarea prinderii stalpilor de fundatii, cum ar fi asezarea bazei metalice a stalpilor deasupra terenului.

Un aspect care poate interveni in cazul fundatiilor adanci, il pun deplasarile la nivelul bazei stalpilor datorita rotirilor blocului de fundatie.

Pentru a impiedica sau reduce la valori admisibile aceste deplasari, capatul superior al fundatiei este sustinut orizontal pe pamant bine compactat, de placi de beton sau de pardoseala, amenajata in acest scop.