iurik Geotehnica

Embed Size (px)

Text of iurik Geotehnica

  • 7/27/2019 iurik Geotehnica

    1/34

    Ministerul Educaiei i tiinei

    Universitatea Tehnic a Moldovei

    Facultatea Cadatru, Geodezie i Construcii

    Catedra: Geodezie, Cadastru i Geotehnic

    La disciplina: Geotehnici fundaii

    Tema:Proiectarea fundaiilor de suprafa i pe piloi

    A efectuat: st. gr. CIC-101 Costniuc Andrei

    A verificat: l.u. Bejan Elena

    Chiinu 2013

    1. Introducere

  • 7/27/2019 iurik Geotehnica

    2/34

    Scopul i obiectul de studiu al disciplinei:

    Disciplina se constituie din 2 compartimente:

    1. Geotehnica

    2. Terenuri de fundare i fundaii

    Ea este strns legat cu alte discipline:

    Hidraulica Rezistena materialelor

    Teoria elasticitii i plasticitii

    Geologia inginereasc

    Construcii din beton armat

    Tehnologia de producie

    Obiectul de studiu al geotehnicii este:

    Rocile mari

    Rocile coezive

    Rocile necoezive

    Geotehnica are ca scop:

    Studierea proprietilor fizice i mecanice ale pmntului

    Studierea tensiunilori deformaiilorn masivul de pmnt

    Studierea stabilitii taluzurilori versanilor

    Determinareampingerii pmntului asupra pereilor de sprijin

    Principii moderne de proiectare a terenurilor de fundare i fundaiilor

    Conform regulilorn vigoare ( 2.0201-83) proiectarea fundaiilor de suprafa se face ladou grupe de stare limit. La prima grup de stare limit se stabilete rezistena care ian consideraiegruparea sarcinilor, care exercit cele mai importante eforturi. La grupa a doua limit se determindimensiunile tlpilor de fundaie i tasrilor.

    Se cunosc urmtoarele etape de proiectare:

    Determinarea adncimii de fundare. Prin adncimea de fundare senelege distana de la suprafaanivelat a terenului pn la talpa fundaiei.

    Adncimea de fundare se noteaz prin d i depinde de urmtorii factori:- condiiile geologice inginereti ale antierului;

    - condiiile climaterice;

    - particularitile constructive ale construciei;

    - mrimea i modul de aciune ale sarcinilor.

    Tipurile fundaiilor

    n practica de construcii sentlnescn mod obinuit mai multe tipuri de fundatii care pot fi grupate:

    Fundaii de suprafa (directe)

    Fundaii pe piloi

    22

  • 7/27/2019 iurik Geotehnica

    3/34

    Fundaii de mare adncime

    Fundaiile reprezint partea subteran a construciei, care preiau sarcinile i le transmit masivului depmnt. Zona de pmnt acionat de o fundaie oarecare reprezint terenul de fundare, cel din urmpoate fi alctuit din unul sau mai multe tipuri de pmnt.

    Se deosebesc terenuri de fundare:

    o n stare natural

    o Pmnturi slabe, de aceea ele trebuie sa fien prealabil ameliorate,mbuntite (artificiale)Fundaiile de suprafa

    Fundaiile de suprafa se folosescn primul rnd cnd pmnturile bune de fundare se aflnapropierea scoarei terestre. Aceste fundaii se alctuiesc din gropi deschise pn la o adncime de 4-5m.

    Se deosebesc urmtoarele tipuri de fundaii de suprafa:

    Fundaii izolate sub stlpi

    Fundaii izolate sub perei portani

    Fundaii continue sub perei portani

    Fundaii continue sub iruri de stlpi

    Fundaii continue pe reele de grinzi

    Fundaii masive

    Fundaii pe radier general

    Etapele principale de proiectare a fundaiilor de suprafa:

    Evaluarea condiiilor geologice inginereti i hidrologice a antierului

    Determinarea tipului de fundaii i adncimea de fundare

    mbuntirea pmnturilor

    Pentrumbunttirea terenurilor slabe de fundaren vederea reducerii compresibilittii acestora i acresterii rezisten ei la forfecare se pot folosi mai multe solu ii tehnice care urm resc:1. cre terea indicelui porilor i implicit reducerea porozit ii pmnturilor prin utilizarea de procedeemecanice dembuntire prin compactare;2. reducerea umidittii pmntului ce conduce la cre terea valorilor parametrilor la forfecare;3. modificarea structurii pmntului,n specialn cazul PUCM,n scopul reducerii sau eliminrii

    poten ialului de umflare contrac ie;

    4. realizarea de amestecuri de pmnturi sau din pmnt cu alte materiale care, prin modificarea structuriiacestuia conduce la cre terea rezisten ei la forfecare, reducerea compresibilit tii si reducerea potentialuluide umflare- contrac ie.5.nlocuirea terenului foarte compresibil sau cu umiditate crescut pe toat grosimea acestuia sau numai peo anumit zon cu un pmnt bun de fundare, obtinndu-se o pern de pmnt.

    Sarcin de proiect:

    De proiectat fundaiile construciein dou variante

    a)Fundaii de suprafa

    b)Fundaii pe piloiCmin

    Proprietile fizico-mecanice ale pmnturilor, care alctuiesc terenul de fundare.33

  • 7/27/2019 iurik Geotehnica

    4/34

    Pamint loisoid(nisip argilos)Date iniiale:h=5.2 m

    8.17= -densitatea pmntului7.26=s -densitatea granulelor minerale

    19.0= -umiditatea pmntului

    26.0=L -limita superioar de plasticitate19.0=p -limita inferioar de plasticitate

    25=o -unghiul de frecare interioar a pmntului n grade15=nC -coeziunea pmntului

    Calculul densitii pmntului uscat/ (1 0.01 ) 17.8 / (1 0.19) 14.958

    d = + = + =Calculul indicelor porilor

    ( ) / (26.7 17.83) /14.958 0.785s d d

    e = = =

    Calculul gradului de umiditate* / * 0.19*26.7 / 0.785*10 0.646r s

    S e = = = Greutatea volumic a pmntului n stare submersat

    / 1 26.7 10 / 1 0.785 9.356sb s e = + = + =Calculul densitaii pmntului in stare sturat

    ( * ) / (1 ) (26.7 0.785*10) / (1 0.785) 19.356sat s e e = + + = + + =Calculul indicelui de lichiditate

    0)19.026.0/()19.019.0()/()( === pLpLI

    Calculul indicelui de plasticitate

    07.019.026.0 === pLpI Nisip mijlociu

    Date initiale:h=4.3 m

    9.18= -densitatea pmntului5.26=s -densitatea granulelor minerale

    24.0= -umiditatea pmntului29=o -unghiul de frecare interioar a pmntului n grade2=nC

    -coeziunea pmntuluiCalculul densitii pmntului uscat(1 ) 18.9(1 0.24) 15.242

    d = + = + =Calculul indicelor porilor

    ( ) / (26.5 15.242) /15.242 0.739s d d

    e = = =Calculul gradului de umiditate

    * / * 0.24*26.5 / 0.739*10 0.861r s

    S e = = = Greutatea volumic a pmntului n stare submersat

    / 1 26.5 10 / 1 0.739 9.49sb s e = + = + =Calculul densiti pmntului in stare saturat

    ( * ) / (1 ) (26.5 0.7339*10) / (1 0.739) 19.356sat s e e = + + = + + =

    Argil nisipoas44

  • 7/27/2019 iurik Geotehnica

    5/34

    Date iniiale:h=4.00 m

    0.19= -densitatea pmntului8.26=s -densitatea granulelor minerale

    28.0= -umiditatea pmntului39.0=L -limita superioar de plasticitate23.0=p -limita inferioar de plasticitate

    21=o -unghiul de frecare interioar a pmntului n grade30=nC -coeziunea pmntului

    Calculul densitii pmntului uscat(1 0.01 ) 19.0* (1 0.28) 14.844

    d = + = + =Calculul indicelor porilor

    ( ) / (26.8 14.844) /14.844 0.805s d d

    e = = =Calculul gradului de umiditate

    * / * 0.28*26.8 / 0.805*10 0.932r sS e = = =Calculul densitii pmntului n stare sturat( * ) / (1 ) (26.8 0.805*10) / (1 0.805) 19.305sat s e e = + + = + + =

    Calculul densitii submersate a pmntului( ) / (1 ) (26.8 10) / (0.805 1) 9.305

    sb se = + = + =

    Calculul indicelui de lichiditate( ) / ( ) (0.28 0.23) / (0.39 0.23) 0.313L p L pI = = =

    Calculul indicelui de plasticitate0.39 0.23 0.16

    p L pI = = =

    Argil surDate iniiale:h=3.5 m

    7.19= -densitatea pmntului4.27=s -densitatea granulelor minerale

    27.0= -umiditatea pmntului42.0=L -limita superioar de plasticitate24.0=p -limita inferioar de plasticitate

    16=o-unghiul de frecare interioar a pmntului in grade45=nC -coeziunea pmntului

    Calculul densitii pmntului uscat(1 0.01 ) 19.7* (1 0.27) 15.512

    d = + = + =Calculul indicelor porilor

    ( ) / (27.4 15.512) / 15.512 0.766s d d

    e = = =Calculul gradului de umiditate

    * / * 0.27*27.4 / 0.766*10 0.965r s

    S e = = =Calculul densitii submersate a pmntului

    ( ) / (1 ) (27.4 10) / (0.766 1) 9.851sb s

    e = + = + =Calculul densitii pmntului n stare sturat

    ( * ) / (1 ) (27.4 0.766*10) / (1 0.766) 19.851sat s e e = + + = + + =55

  • 7/27/2019 iurik Geotehnica

    6/34

    Calculul indicelui de lichiditate( ) / ( ) (0.27 0.24) / (0.42 0.24) 0.167

    L p L pI = = =

    Calculul indicelui de plasticitate18.024.042.0 === pLpI

    Evaluarea conditiilor geologice ingineresti ale santierului.Cldirile existente pe teritoriul cercetat nu sunt deformate .Condiiile climaterice permit de a executa construcii anul mprejur.Adncimea normat de nghe a solului este de 0.6m.

    Relieful terenului pentru construcie liniit.n urma analizelor geologice s-au constatat urmtoarele straturi:

    Stratul 1Pmntul loessoid reprezint nisip argilos de o grosime h=5.2 m cu modulul de

    deformatie liniara E=12265.182 kPa,coeziuna C=15kPa,unghiul de frecare interioara025= ,deci este

    un teren relativ bun pentru fundtii .

    Stratul 2 Nisip mijlociu deo grosime 4.3 m unghiul de frecare interioara029= ,modulul de deformatie

    liniara E=40.000 kPa coeziuna C=2kPa, deci este un teren foarte bun de fundare.

    Stratul 3 Argila nisipoasa cu grosimea 4.0 m,unghiul de frecare interioara

    0

    21= ,modulul de deformatieliniara E=32.000 kPa coeziuna C=30kPa, deci este un teren bun de fundare.

    Stratul 4 Argila sura cu grosimea 3.5 m,unghiul de frecare interioara0

    16= ,modulul de deformatieliniara E=32.000 kPa coeziuna C=45kPa, deci este un teren bun de fundare.

    Apa subteran a fost depistat la adncimea de la 2,6m de la talpa funda eiceia ce inseamna ca apa subterana nu va ave influenta direct asupra funda iilor cit i asupra condi iilor de executare.

    Dup analizele chimice apele subterane nu posed agresivitate asupra betonului.

    Tabelul centralizators

    d sb

    sat Denumirea

    complet apmnturilo

    r

    Gro

    sim

    eame

    dieh,

    m

    ,

    kN

    /m3

    ,

    kN

    /m3

    w ,

    kN

    /m3

    e Sr

    ,

    k

    N/

    m3

    ,

    kN

    /m3

    w

    L

    w

    P

    I

    p

    I

    L

    ,

    gr

    ad

    e

    C

    ,

    kP

    a

    E

    ,

    kP

    a

    1. Pmntloessoid- (nisip

    argilos) nstare tare

    5,2

    26

    ,7

    17

    ,8

    0,

    19

    14

    ,96

    0,

    785

    0,64

    6

    9,

    356

    19

    ,356

    0,

    26

    0,

    19

    0,

    07

    0 25

    15

    13

    900

    2.Nisipmijlociu stareade consistencurgtoare 4,3

    26,5

    18,9

    0,24

    15,242

    0,739

    0,86

    1

    9,488

    19,488

    - - - - 29

    2 15000

    66

  • 7/27/2019 iurik Geotehnica

    7/34

    3. Argilnisipoas nstare medie,saturat

    4,0

    26,8

    19,0

    0,28

    14,844

    0,805

    0,93

    2

    9,307

    19,307

    0,39

    0,23

    0,16

    0,313

    21

    30

    11000

    4. Argilsur stare

    plasticvrtoas

    3,5

    27,4

    19,7

    0,27

    15,512

    0,766

    0,96

    5

    9,853

    19,853

    0,42

    0,24

    0,18

    0,167

    16

    45

    17000

    Calculul modulului de deformaie

    Pentru calculul modulului de deformaie avem nevoie de rezultatelencercrilor edometricereprezentaten tabelele din variant. Aici sunt date 3 tabele cu diferite adncimi (Z) de extragere a

    pmntului supusncercrilor.Z=1.5 m

    P, kPa e

    0 0.785

    50 0.774100 0.757200 0.723

    400 0.684600 0.670

    Z=9,5mP,kPa e

    0 0.810

    50 0.790

    100 0.768

    200 0.730

    400 0.690600 0.670

    Z=4.5 m

    P, kPa e0 0.740

    50 0.736

    100 0.726

    200 0. 707

    400 0.680600 0.674

    Pentru calculul modulului de deformaie avem nevoie ca aceste tabele sa fie reprezentate grafic.Reprezentnd n grafic diferite valori a indicelui porilor (e) n conformitate cu variaia presiunilor (P) seconstruiete curba de compresiune-porozitate.Teoria i practica ne arat c ntr-un interval de presiuni nu

    77

  • 7/27/2019 iurik Geotehnica

    8/34

    prea mare P=60300 kPa iar la pmnturile bune pn la 600kPa, pmnturile se comport ca corpuriliniare deformabile.

    De aceea curba se nlocuete printr-o dreapt tg ceea ce ne permite s utilizm legea teorieielasticitaii la rezolvarea problemei:

    1 2

    2 1

    tge e

    P P

    =

    Cu ct tg este mai mic cu att pmntul este mai slab compresibil

    tg -reprezint coeficientul de compresibilitate adic:tg = 0

    m

    La practic deseori se utilizeaz coeficientul de compresibilitate vm care este:

    0

    01

    mm

    e=

    + kPa

    v

    em

    E

    =kPa

    n majoritatea cazurilor ncercrilor edometrice aduc la valorile reduse a lui eE

    . De aceea la proiectarese introduce un coeficient de proiecie k

    mi n final se adopt : k eE m E=

    S se determine modulul de deformaie E pe baza urmtoarelor rezultate ale ncercrilor edometrice alepmntului extras de la adncimea Z=4,5 m i cu greutatea volumic

    317,8kN / m= 1

    17,8 4,5 80,1 kPaP z= = =

    2 200......300;P kPa= , adoptm 2P =200 kPa;Dup grafic gsim:

    0 1 20,810; 0,730; 0,707e e e= = = ;1 2

    2 1

    0,730 0,7070,000192

    200 80.1

    e etg

    P P

    = = =

    tga= 0m

    =0,000192

    0

    0

    0,0001920,000106

    1 1 0,810

    mm

    e= = =

    + +0,74

    06981,1320,000106e

    v

    Em

    kPa

    = = =

    De unde - care depinde de tipul pmntului, l lum din cartea Mecanica pmnturilor =0,742,65 6981,132 13962k e kPaE m E ===

    km =2,65 pentru e=0,785

    88

  • 7/27/2019 iurik Geotehnica

    9/34

  • 7/27/2019 iurik Geotehnica

    10/34

    dfn - adncimea normat denghe tfnMdd 0= m

    0

    0,7 0,741

    3,7 ; 0,7 ; 0,23; 7

    0,28 7 0,741

    0,519

    .

    f h

    t

    f

    fn

    h

    fn

    d m k m d M

    d m

    d d conditia se respec

    k

    a

    d

    t

    d m=

    = = = =

    = =

    =

    >

    =

    2. Dimensionarea tlpii de fundaie.

    Dimensionarea tlpii de fundaie se face la a doua stare limit (la deplasri), innd cont de grupareaprincipal a sarcinii.

    n cazul de fa exist mai multe metode de calcul printre care cea mai frecvent utilizat se bazeaz perezistena convenional de calcul R0 la care calculul se face prin mai multencercri succesive (metode deaproximaie succesiv). Valorile lui R0 se extrag din tabel.

    Dimensionarea funda iei continue sol icitat excentric pe axele A,DSchema de calcul:

    Pa

    Ld

    he

    q

    e

    0,5

    b

    hf

    hcf

    db

    hsub

    0,6

    e0 N0 II

    N0 II

    Np II

    Nf II

    Ns II

    MII

    bp

    0.000

    Pmin

    Pmax

    Calculmn prima aproximaie a valorii lui R limea tlpii de fundaii b1:Dup o serie de nlocuiri se poate calcula limea tlpii fundaiei cu formula:

    1 ( )03,669 .

    180 17 3, 7400NoII

    R dob m

    = =

    Adoptam talpa funda iei 1b =3,7

    0IIN -sarcina dat n proiect la cota 0.000,kN/m

    0 - greutatea volumic a pmntului i a fundaiei: (16...193/ mkN )

    d-adncimea de fundare: d=3,7 m;R0 - rezistena convenional a pmntului a stratului 1 pe care este amplasat talpa fundaiei noastre.n proiectarea de curs condiiile geologice conin i un strat de pmnt loessoid n cazul dat stratul 1, pentruaceste pmnturi se poate de utilizat R0 din urmtorul tabel cu normele n vigoare:

    1010

  • 7/27/2019 iurik Geotehnica

    11/34

    Denumireapmntului

    loessoid

    Valorile Ro,kPa ale pamintului

    n stare natural cu n stare compactat cu

    13,5 15,5 16,0 17,0Nisipuriargiloase

    300/150 350/180 200 250

    Argilenisipoase

    350/180 400/200 250 300

    n numrtor se arat valorile lui (R0) pentru pmnturile cu 0,5rS i n numitor 0,8rS . Deci avem:

    14,96 0,646d rS = =Avnd b1 se poate de calculat sarcinile ce acioneaz asupra fundaiei:1) Determinm sarcina normat provenit din greutatea proprie a pmntului situat deasupra fundaiei

    '( ) / 2 1 1 (3,7 0,4) / 2 3,5 17,8 102.795 /sII f p b IIN b b d kN m = = =

    f =1 coef. de sarcin la grupa a II-a de stare limit;I

    II

    greutatea volumic medie ponderat a pmnturilor deasupra fundaiilor.2) Determinm greutatea peretelui subsolului

    1 1 0,4 3,2 1 22 28,16 /pII f p s bN b H kN m = = =

    b

    -greutatea volumic a betonului;322 kN /b m =

    pb

    =0,4 m limea peretelui subsolului;

    sH =3,2 m adcimea subsolului3) Determinm greutatea proprie a fundaiei:

    1 1 1 3,7 0,5 22 40,7 /fII f bN b d kN m = = =322 /b kN m =

    Calculm suma tuturor sarcinilor care acioneaz asupra pmntului de fundare:

    0400 102,795 28,16 40,7 571,655 /

    II II sII pII fIIN N N N N kN m= + + + = + + + =

    oIIN

    -sarcina normat la suprafa a superioar a funda ie= 4 00 kN/m;

    4) Calculul momentului ce acioneaz asupra tlpii de fundare:2 20

    1

    31,529 4,328,16 1,025 5,377

    15 2 15

    a oII II pII

    P L N eM N e kNm

    = + = =

    00 =e -excentricitatea sarcinii fa de axa peretelui.e -excentricitatea sarcinii NpII fa de axa peretelui.Pa-presiunea activ,la nivelul tlpii fundaiei, a pmntuluiq-sarcina temporar uniform distribuit la suprafaa adiacent a construciei. q=10 kPa;d=3,7m - adncimea de fundare.

    b1- limea tlpii de fundare.3

    17,8 /I

    II kN m = greutatea volumic medie ponderat a pmnturilor deasupra fundaiilor.

    1111

  • 7/27/2019 iurik Geotehnica

    12/34

    ( )

    0

    1

    0

    2 2

    2 2

    1

    0

    3,7 0,4 0,41,025

    4 2 4 2

    24

    ( ) 3,7 0,6 4,324

    45 17,8 4,3 45 31,5292 2

    1 3,7 12,282

    6 6

    p p

    e

    I

    a II e

    e

    b b be

    L d h m

    P d h tg tg Pa

    bW

    =

    = + = + =

    =

    = + = + = = + = =

    = = =

    5) Calculm presiunea pe talpa fundaiei

    max

    min 1

    II IIII

    II

    N MP kPa

    b W

    =

    max 1

    min 1

    max 1 min 1

    571,655 5,377154,46 ;

    1 3,7 1 2,282

    149,78 ;1

    154,46 149,78152,4 ;

    2 2

    II IIII

    II IIII

    II IImed

    N MP kPa

    b W

    N MP kPa

    b W

    P PP kPa

    = + = + =

    = =

    + += = =

    6) Determinarea rezistenei de calcul a terenului de fundare:

    ( )

    ( )

    1 21 1 1

    1

    1

    1,25 10,78 1,1 3,7 17,8 4,11 0,5 17,8 4,11 1 3,2 17,8 6,67 15

    1

    483,612

    I Ic cz II q II q b II c II

    R M k b M d M d M Ck

    R

    kPa

    = + + + =

    = + + + =

    =

    bd

    =3,2 m- adncimea subsolului;

    ph -grosimea pardoselei subsolului din beton(1520 mm).

    sd -distana de la talpa pardoselei pn la talpa fundaiei.

    b -greutatea volumic a betonului; b =22 kN/3

    m .

    unde: 1c

    i 2c

    - coeficieni ce in cont de tipul i starea pmntului de baz

    1c =1.25; i 2c

    =1; ultimul se ia n raport de L/H = 2;

    k - coeficient care ine cont de determinarea caracteristicilori C; k=1

    cq MMM ;; -coeficieni n funcie de II a pmntului de sub talpa de fundaie:025 ; 0,78; 4,11; 6,67;II q cM M M = = = =

    1212

  • 7/27/2019 iurik Geotehnica

    13/34

    zk - n funcie de b, pentru ;110 = zkmb b-limea tlpii fundaiei.17,8

    II = - greutatea volumic a pmntului de sub talpa fundiei;1d - adncimea de fundare;

    0,5fh m= - nlimea fundaiei;

    0,2cfh m= - grosimea pardoselei subsolului;3

    22 /cf kN m = - greutatea volumic a materialului pardoselei;17,8III = - greutatea volumic a pmntului mai sus de talpa fundaiei (n limitele lui d);

    Verificm condiia:

    1 1 1; 152,4II IIP R P =

    152,4 483,612 - condiia se respectTotodat o verificm din punct de vedere economic:

    1

    1

    0,85 1; 0.85 0,315 1;IIP

    R

    - condiia nu se respect.Rezultatele obinute nu ne satisfac. n continuare facem calculul la a II aproximaie succesiv:Calculm limea tlpii fundaiei:

    2

    4000,977

    483,612 17 3,7b =

    adoptm talpa fundaiei 1mDeterminm sarcinile normate asupa fundaiilor:

    '

    1 1

    ( ) / 2 1 1 (1,0 0,4) / 2 3,5 17,8 18,69 /

    1 1 0,4 3,2 1 22 28,16 /

    1 1,0 0,5 22 11,0 /

    sII f p b II

    pII f p s b

    fII f b

    N b b d kN m

    N b H kN m

    N b d kN m

    = = == = =

    = = =

    unde:' 317,8 /II kN m = - greutatea volumic medie (ptratic) a pmntului

    mai sus de talpa fundaieiCalculm suma tuturor sarcinilor care acioneaz asupra pmntului de fundare:

    0

    400 18,69 28,16 11,0 455,75 /II II sII pII fII

    N N N N N kN m= + + + = + + + =

    Calculm presiunea pe talpa fundaiei:max

    min

    ,1

    II IIII

    II

    N MP kPa

    b W=

    Pentru a calcula presiunea pe talpa fundaiei avem nevoie de calculul momentului ce acioneaz asupratlpii de fundare:

    2

    01

    15 2

    a oII II pII

    P L N eM N e

    = +

    Pentru a calcula momentul ne trebuie:

    1313

  • 7/27/2019 iurik Geotehnica

    14/34

    ( )

    0

    1

    0

    2 2

    2 2

    1

    0

    0,35

    24

    4,3

    2445 17,8 4,3 45 31,4172 2

    1 1 10,167

    6 6

    Ia II e

    e

    e

    L

    P d h tg tg Pa

    bW

    =

    =

    ==

    = + = =

    = = =

    Calculul momentului:

    2 2

    0 01

    31,417 4,328,16 0,35 24,385

    15 2 15

    a IIII pII

    P L N eM N e

    = = =

    Calculm presiunea pe talpa fundaiei:

    max 2

    min 2

    min 2 max 2

    455,75 24,385594,608

    1 1 1 0,167

    455,75 24,385316,892

    1 1 1 0,167

    594,608 316,892439,75

    2 2

    II IIII

    II IIII

    II IImed

    N MP

    b W

    N MP

    b W

    P PP

    = + = + =

    = = =

    + += = =

    Determinarea rezistenei de calcul a terenului de fundare:

    ( )

    ( )

    1 21 1 1

    1

    1

    1,25 10,78 1,1 1,0 17,8 4,11 0,5 17,8 4,11 1 3,2 17,8 6,67 15

    1

    443,068

    I Ic cz II q II q b II c II

    R M k b M d M d M Ck

    R

    kPa

    = + + + =

    = + + + =

    =Verificm condiia:

    1 2 1

    ; 439,75II II

    P R P

    = 439,75 443,068 - condiia se respectTotodat o verificm din punct de vedere economic:

    1

    2

    0,85 1; 0,85 0,992 1;IIP

    R

    - condiia se respect.Rezultatele obinute ne satisfac, adoptm b=1mVom construi funda ia din elemente prefabricate, iar num rul de plci il vom determina:

    1 14,8111,12 1 1,18

    d c

    b Ln k b l

    = = =

    1414

  • 7/27/2019 iurik Geotehnica

    15/34

    1 4231

    1,12 1 1,18d c

    b Ln

    k b l

    = = =

    b -limea tlpii funda ieiL -lungimea dintre axe

    dk -1,12

    cb -limea plcii prefabricate

    ( )

    14,8 !1,18 0,165 165

    11 ! !

    421,18 0,175 175

    31

    L nl l mm

    n r n r

    Ll l mm

    n

    = = = =

    = = = =

    l -distan a dintre pl ciL -lungimea dintre axe

    n -numrul de plcil-lungimea plcii funda iei, 1180l mm=

    Dimensionarea funda iei izolate sol icitat excentric pe axa 4Calculm limea tlpii fundaiei:

    21300 12,7180 17 3,7

    A m= adoptm

    23,55 3,6 ; 12,961 1

    b l A m m A m= = = =

    1300 10,7040 20 3,7 175,685max 02 2 7,7761 3,6

    1300 10,7040 20 3,7 172,932max 02 2 7,7761 3,6

    max 172,932 175,685min 174,3082 2

    N MII IIP d

    Wb

    N MII IIP d

    Wb

    P PP

    II

    = + + = + + =

    = + + = + =

    + += = =

    1515

  • 7/27/2019 iurik Geotehnica

    16/34

    22

    1

    00

    3,6 0,4 0,41

    4 21

    24

    4,3

    3,6 3,67,776

    6 6

    e

    e

    L m

    b lW

    =

    = + =

    =

    =

    = = =

    2 2

    1 1 0,4 3,2 1 22 28,16 /

    24( ) (45 ) 17,8 4,3 (45 ) 31,53

    2 2

    pII f p s b

    a II

    N b H KN m

    P d he tg tg

    = = =

    = + + = + =

    01

    15 2

    a oII II pII

    P L N eM N e

    = +

    Pentru a calcula momentul ne trebuie:

    0

    1

    0

    0

    1

    24

    4,3

    e

    e

    L

    ==

    ==

    Calculul momentului:2 20 0

    1

    31,53 4,328,16 1 10,704

    15 2 15

    a IIII pII

    P L N eM N e

    = = =

    Determinarea rezistenei de calcul a terenului de fundare:

    ( )

    ( )

    1 21 1 1

    1

    1

    1,25 10,78 1,1 3,6 17,8 4,11 0,5 17,8 4,11 1 3,2 17,8 6,67 15

    1483,532

    I Ic cz II q II q b II c IIR M k b M d M d M C

    k

    R

    kPa

    = + + + =

    = + + + =

    =Verificm condi ia:

    1616

  • 7/27/2019 iurik Geotehnica

    17/34

    1 2 1; 174,308

    II IIP R P = 174,308 483,532 - condiia se respectTotodat o verificm din punct de vedere economic:

    1

    2

    0,85 1; 0,85 0,36 1;IIP

    R

    - condiia nu se respect.Rezultatele obinute nu ne satisfac, calculam la a doua aproxima ieVom construi funda ia din elemente prefabricate, iar num rul de plci il vom determina:

    0,8 54

    1,12 0,8 1,18d c

    b Ln

    k b l

    = = =

    0,8 5

    41,12 0,8 1,18d c

    b Ln

    k b l

    = = =

    b -limea tlpii funda iei

    L -lungimea dintre axe

    dk -1,12

    cb -limea plcii prefabricate5

    1,18 0,07 704

    51,18 0,07 70

    4

    Ll l mm

    n

    Ll l mm

    n

    = = = =

    = = = =

    l -distan a dintre pl ciL -lungimea dintre axen -numrul de plcil-lungimea plcii funda iei, 1180l mm=

    Dimensionarea funda iei izolate sol icitat centric pe axele 4-8Date iniiale:

    1300oIIN kN=Calculm aria tlpii fundaiei:

    20

    0

    130011,39

    180 17,8 3,7

    II

    m

    NA m

    R d= = =

    Determinm dimensiunile tlpii fundaiei:

    2

    1 13,48 3,5 12,25b l A m m A m= = = =Determinm greutatea proprie a pmntului i a fundaiei:

    21 17,8 3,5 3,7 806,785fII f m

    N b l d kN = = =

    1 0 1300 806,785 2106,785 /II II fIIN N N kN m= + = + =Calculam presiunea medie pe talpa fundatiei:

    1 0

    (1300 806,785)( ) / 278,105

    12,25II II fIIP N N A kPa

    += + = =

    1717

  • 7/27/2019 iurik Geotehnica

    18/34

    Determinarea rezistenei de calcul a terenului de fundare:

    ( )

    ( )

    1 22 1 1

    1,25 10,78 1 3,5 17,8 4,11 0,5 17,8 4,11 1 3,2 17,8 6,67 15

    1

    473,72

    I Ic cz II q II q b II c IIR M k b M d M d M C

    k

    kPa

    = + + + =

    = + + + =

    =Verificam condiia:1 1

    ;IIP R 278,105 473,72kPa kPa - condiia se respect

    Totodat o verificm din punct de vedere economic:

    1

    2

    0,9 1; 0,9 0,587 1;IIP

    R

    - condiia nu se respect.

    De aceasta dat lum 1473,72R kPa

    = , i repetm calculele i dac condiiile ne vor satisface vomadopta b2 corespunztor:

    1 2

    2

    1

    13003,2

    473,72 17,8 3,7

    II

    m

    NA m

    R d= = =

    Determinm dimensiunile tlpii fundaiei:2

    1 12,6 6,76b l A m A m= = =Determinm greutatea proprie a pmntului i a fundaiei:

    21 17,8 2,6 3,7 445,214fII f mN b l d kN = = =

    1 0 1300 445,214 1745,214 /II II fIIN N N kN m= + = + =Calculam presiunea medie pe talpa fundaiei:

    1 0

    (1600 445,214)( ) / 450,475

    6,76II II fIIP N N A kPa

    += + = =

    Determinarea rezistenei de calcul a terenului de fundare:

    ( )

    ( )

    1 22 1

    2

    1

    1,25 10,78 1 2,6 17,8 4,11 0,5 17,8 4,11 1 3,2 17,8 6,67 15

    1

    458,101

    I Ic cz II q II q b II c IIR M k b M d M d M C

    k

    R

    kPa

    = + + + =

    = + + + =

    =Verificam condi ia:

    1 1;

    IIP R 450,475 458,101kPa kPa - condiia se respect

    Totodat o verificm din punct de vedere economic:

    1

    2

    0,85 1; 0,85 0,983 1;IIPR

    - condiia se respect.

    1818

  • 7/27/2019 iurik Geotehnica

    19/34

    Calculul tasrii fundaiilor continuiePrin tasarea absolut a fundaiei se nelege deplasarea ei pe vertical sub aciunea forelor exterioare.

    Tasarea absolut S trebuie s fie mai mic sau egal cu cea admisibil Su dat n norme.S Su,admSu,adm tasarea absolut (pentru construcia data = 8cm)

    Calculul deformaiilor terenurilor de fundare, tasrilor, se face la grupa a 2 de stare limit lund nconsiderare gruparea fundamental de ncrcri. Pentru acesta se utilizeaz diferite metode de calcul care

    totodat depind i de condiiile de proiect. Conform normelor n vigoare calculul tasrilor se face dupdou scheme: schema semispaiului liniar deformabil si schema semispaiului finit. Prima schempresupune c comportatrea terenurilor de fundare corespunde unui corp elastic i prin urmare relaia dintretensiuni si deformaii este liniar. La aceast schem se adopt metoda nsumrii elementare a tensiunilori a deformaiilor care const n urmtoarele:

    1.Este aplicabil pentru fundaia cu limea de b10000 kPa,= 0,8 ; d = 3,7 m - adncimea de fundare

    455,75IIP kPa= - presiunea total pe talpa fundaiei

    Calculul tasrii fundaiei se efectueaz dup urmtoarea schem:

    Calculul presiunii geologice zg :Calculm presiunea geologic la talpa fundaiei:

    1919

  • 7/27/2019 iurik Geotehnica

    20/34

    ,0 117,8 3,7 65,86

    zgd kPa = = =

    Calculm presiunea geologic la nivelul fiecrui start de pmnt:

    ,1 ,0 1 1

    '

    ,1 2 2

    '

    2 , 2 2 2

    ,3 ,2 3 3

    ,4 ,3 4 4

    ( ) 65,86 17,8 (5, 2 3, 7) 92, 56

    92,56 18,9 2,6 141,7

    ( ) 141, 7 18, 9 1, 7 174,85

    179,12 19,0 4,0 250,85

    zg zg

    zgWL zg

    zg WL

    zg zg

    zg zg

    h d kPa

    h kPa

    h h kPa

    h kPa

    h

    = + = + =

    = + = + =

    = + = + =

    = + = + == + = 250,85 19,7 3,5 319,8 kPa+ =

    unde:

    ,zg WL - presiunea geologic la nivelul apei subterane;Calculul tasrii suplimentare provocate de fundaie:

    Calculm tasarea la talpa fundaiei:

    0 ,0 455,75 65,86 389,89II zgP P kPa= = =nlimea straturilor elementare de sub talpa fundaiei:

    10,4 0,4 1 0,4iz b m= = =Calculm presiunile la limita fiecrui strat elementar:

    ,1 1 0

    ,2 2 0

    ,3 3 0

    ,4 4 0

    ,5 5 0

    ,6 6 0

    1 389,89 389,89

    0,881 389,89 343,493

    0,642 389,89 250,309

    0,477 389,89 174,281

    0,306 389,89 119,306

    0,258 389,89 100,5

    zp

    zp

    zp

    zp

    zp

    zp

    P kPa

    P kPa

    P kPa

    P kPa

    P kPa

    P

    = = =

    = = =

    = = =

    = = =

    = = =

    = = =

    ,7 7 0

    ,8 8 0

    ,9 9 0

    ,10 10 0

    92

    0,223 389,89 86,945

    0,196 389,89 76,418

    0,175 389,89 68,231

    0,158 389,89 61,603

    zp

    zp

    zp

    zp

    kPa

    P kPa

    P kPa

    P kPa

    P kPa

    = = =

    = = =

    = = =

    = = =

    Calculul tasrii absolute a fundaiei n limitele lui 6,36aH m=

    n aceast zon vom avea 13 straturi cu nlimea hi = 0,4 m i un strat cu nlimea hi = 0,26 mpentru care vom calcula tasrile absolute S1.E1 =14418, E2 =15220, E3 =26000

    ( )1 0,8 0,4 389,89 /13000 0,4 343,493 /13000 0,4 250,309 /13000 0,8 0,4

    (174,281/ 13000 119,306 /13000 100,592 /15000 86,945 /15000 76,418/15000

    76,418 /15000) 5,7

    S

    cm

    = + + +

    + + + + ++ =

    15,7 8

    uS cm S cm= < = Condiia este satisfacut trecem mai departe la calcul.

    Calculul tasrii fundaiei continuie pe axa C:

    Date iniiale:b = 0.8 m < 10 m ; E = 13900 kPa >10000 kPa,= 0,8 ; d = 3,7 m - adncimea de fundare

    2020

  • 7/27/2019 iurik Geotehnica

    21/34

    455,75IIP kPa= - presiunea total pe talpa fundaieiCalculul tasrii fundaiei se efectueaz dup urmtoarea schem:

    Calculul presiunii geologice zg

    :Calculm presiunea geologic la talpa fundaiei:

    ,0 117,8 3,7 65,86

    zgd kPa = = =

    Calculm presiunea geologic la nivelul fiecrui start de pmnt:

    ,1 ,0 1 1

    '

    ,1 2 2

    '

    2 , 2 2 2

    ,3 ,2 3 3

    ,4 ,3 4 4

    ( ) 65,86 17,8 (5, 2 3, 7) 92, 5692,56 18,9 2,6 141,7

    ( ) 141, 7 18, 9 1, 7 174,85

    179,12 19,0 4,0 250,85

    zg zg

    zgWL zg

    zg WL

    zg zg

    zg zg

    h d kPah kPa

    h h kPa

    h kPa

    h

    = + = + == + = + =

    = + = + =

    = + = + =

    = + = 250,85 19,7 3,5 319,8 kPa+ =unde:

    ,zg WL - presiunea geologic la nivelul apei subterane;

    Calculul tasrii suplimentare provocate de fundaie:Calculm tasarea la talpa fundaiei:0 ,0 455,75 65,86 389,89II zgP P kPa= = =

    nlimea straturilor elementare de sub talpa fundaiei:

    10, 4 0, 4 0,8 0,32iz b m= = =Calculm presiunile la limita fiecrui strat elementar:

    2121

  • 7/27/2019 iurik Geotehnica

    22/34

    ,1 1 0

    ,2 2 0

    ,3 3 0

    ,4 4 0

    ,5 5 0

    ,6 6 0

    1 389,89 389,89

    0,642 389,89 250,309

    0,477 389,89 185,978

    0,374 389,89 145,819

    0,306 389,89 119,306

    0,258 389,89 100,5

    zp

    zp

    zp

    zp

    zp

    zp

    P kPa

    P kPa

    P kPa

    P kPa

    P kPa

    P

    = = =

    = = =

    = = =

    = = =

    = = =

    = = =

    ,7 7 0

    ,8 8 0

    ,9 9 0

    ,10 10 0

    92

    0,223 389,89 86,945

    0,196 389,89 76,418

    0,175 389,89 68,231

    0,158 389,89 61,603

    zp

    zp

    zp

    zp

    kPa

    P kPa

    P kPa

    P kPa

    P kPa

    = = =

    = = =

    = = =

    = = =

    Calculul tasrii absolute a fundaiei n limitele lui6,36aH m=

    n aceast zon vom avea 13 straturi cu nlimea hi = 0,4 m i un strat cu nlimea hi = 0,26 mpentru care vom calcula tasrile absolute S1.E1 =14418, E2 =15220, E3 =26000

    ( )1 0,8 0,4 389,89 /13000 0,4 343,493 /13000 0,4 250,309 /13000 0,8 0,4

    (174,281/ 13000 119,306 /13000 100,592 /15000 86,945 /15000 76,418/15000

    76,418 /15000) 6,32

    S

    cm

    = + + +

    + + + + ++ =

    1 6,32 8uS cm S cm= < =Condiia este satisfacut trecem mai departe la calcul.

    Particularitile de proiectare a fundaiilor pe pmnturi loessoide.Toate calculele efectuate anterior se refer la condiia c pmntul loessoid nu va da tasri

    suplimentare Sslns dac se ateapt creterea umiditii din unele motive (ieirea din reelelor subteranepurttoare de ap,nfiltrarea apei de suprafan pmntul de sub fundaie, .a.) pe lng tasrile S se vordesfura i tasrile suplimentare Ssl ale pmntului loessoid, prin urmare se cere s se respecte condiia:

    ( )1sl uS S S+ Aceste tasari se calculeaza numai in limitele stratului loessoid cu formula:

    =

    =n

    i

    slislisl khS1

    unde: hi grosimea stratului elementar i hi=0.4*b

    sli - tasarea specific a stratului elementar i, care corespunde presiunii totale Pii se determin dingraficul tasrii specifice.

    Pi = zpizgi + la mijlocul fiecrui strat elementar iGraficul tasrii specifice se execut dup tabelul de tasabilitate din sarcina de proiect

    ksl coeficient care depinde de dimensiunile limii tlpii funda iei b.

    2222

  • 7/27/2019 iurik Geotehnica

    23/34

    Pentru: b 12 m ksl = 1

    b 3 m ksl = 0,5+1,5'

    0

    455,8 45,50,5 1,5 6,7

    100

    slP P

    P

    = + =

    b = 1 m 6,7slk m= (prin interpolare)unde: P0 = 100 kPaP presiunea pe talpa fundaiei

    Psl din graficul tasrii specifice n valoare de 01.0=sl unde respectiv Psl = 45,5 kPafunciune a

    Z = 1.5m,P kPa

    sl

    0 050 0.011

    100 0.020150 0.028

    200 0.034300 0.044

    n stratul de pmnt loessoid avem 2 straturi elementare hi cu grosimea de:h1i = 0,4 m

    Calculul tasrilor suplimentare Ssl prin umezire se efectueaz conform urmtoarei scheme:

    2323

  • 7/27/2019 iurik Geotehnica

    24/34

    Pentru fiecare strat la mijlocul lui trebuie de calculat zgi

    i zpi

    , pentru calcul folosim sat pentru c

    tasarile vor avea loc la umeditatea critic sat = 19,64 kN/m3

    Presiunea la talpa fundaiei: ,0 ,119,356 3,7 71,62

    zg satd kPa = = =

    Presiunea geologic la limita stratului de pmnt loessoid (1):

    ,1 ,0 ,1 1( ) 71,62 19,36 (5.2 3,7) 100.7zg zg sat h d kPa = + = + =

    Calculul pentru primul strat elementar h1i:

    h1i = 0,4 m; 0 ,0 455,75 71,62 384,13zgP P kPa= = =1

    ,1 ,0

    ,1 1 0

    0,419,32 71,62 75,49

    2 2

    1 384,13 459,95

    izg i sat zg

    zp i

    hkPa

    P kPa

    = + = + =

    = = =

    1 ,1 ,175,49, 384,13 459,95

    i zg i zp iP kPa = + = + =

    Dup graficul tasabilitii gsim: ,1 0,061sl =

    Calculul pentru al doilea strat elementar h2i:

    h2i = 0,4 m; 0384,13P kPa

    =2

    ,2 ,1

    ,2 2 0

    0,419,36 100,66 104,53

    2 2

    0,881 384,13 338,42

    izg i sat zg i

    zp i

    hkPa

    P kPa

    = + = + =

    = = =

    2 ,2 ,2104,53 338,42 442,95

    i zg i zp iP kPa = + = + =

    ,20,0651

    sl =

    Calculul pentru al doilea strat elementar h3i:

    H3i = 0,4 m; 0384,13P kPa=

    2424

  • 7/27/2019 iurik Geotehnica

    25/34

    3,3 ,3

    ,3 4 0

    0,419,36 104,53 108,4

    2 2

    0,642 384,13 246,61

    izg i sat zg i

    zp i

    hkPa

    P kPa

    = + = + =

    = = =

    3 ,3 ,3108,4 246,61 355,1

    i zg i zp iP kPa = + = + =

    Dup graficul tasabilitii gsim:

    ,3 0,0523sl =

    Calculul pentru al doilea strat elementar h4i:h2i = 0,4 m; 0

    384,13P kPa=

    4,4 ,4

    ,4 4 0

    0,419, 36 108, 4 112, 3

    2 2

    0,477 384,13 183,23

    izg i sat zg i

    zp i

    hkPa

    P kPa

    = + = + =

    = = =

    4 ,4 ,4112,3 183,23 295,53

    i zg i zp iP kPa = + = + =

    ,4 0,0432sl = Obinnd rezultatele tasrilor specifice putem trece la calculul tasrilor SslAa dar calculm tasrile Ssl a fiecrui strat n parte:

    ,1 ,1 1

    ,2 ,2 12

    ,3 ,3 13

    ,2 ,4 14

    0,061 0,4 6,65 0,162

    0,0651 0,4 6,65 0,173

    0,0523 0,4 6,65 0,139

    0,0432 0,4 6,65 0,115

    sl sl i sl

    sl sl sl

    sl sl sl

    sl sl sl

    S h k m

    S h k m

    S h k m

    S h k m

    = = =

    = = =

    = = =

    = = =

    Avnd aceste calcule facem suma slS

    ,1 ,2 ,3 ,4 0,162 0,173 0,139 0,115 0,589sl sl sl sl slS S S S S m= + + + = + + + =Verificm condiia (1): sl uS S S+

    deci: ,1 ,2 ,3 ,40,162 0,173 0,139 0,115 0,589 0,08sl sl sl sl slS S S S S m m= + + + = + + + = > -

    condiia nu se respectAcest calcul este suficient numai la o fundaie de aici rezult c trebuie smbuntim capacitatea

    portant a pmntului nostru loessoid.Sunt multe metode de ameliorare a pmntului darn cazul nostru recurgem la compactarea

    pmntului cu maiul greu. Astfel copactnd pmntul loessoid la umeditatea optimal cptm stratul bunde fundare care nu va mai da tasri suplimentare mai mari ca cele din condiie.

    Alctuirea fundaiilor i calculul ei la rezisten

    ( Fundaii izolate sub stlpi solicitate centric, axa C )

    Adoptm dimensiunile tlpii fundaiein partea inferioar 2,6 2,6b l m = , seciunea stlpului40 40c cb l cm = , adncimea de fundare 3,7d m= , tipul solului fundaiei argil nisipoasn stare

    tare.Pentru realizarea funda iei se vor folosi beton de clasa C15 i bare de arm tur de clasa A-III.Adoptm grosimea pr ii de jos de baz h=600mm, alctuind-o din dou trepte , fiecare cu

    nl imea 1 2 600h h mm+ =

    Adoptm lungimea i l imea treptei superioare egale egal cu1 12000 , 2000b mm l mm= =

    Dezvoltarea treptei inferioare constituie ( )1 2600 2000 / 2 300c = =

    Verificm condi ia 1 01cc k h

    2525

  • 7/27/2019 iurik Geotehnica

    26/34

    ck -coeficient dependent de presiunea medie pe talpa funda iei i particularit ile constructive ale

    acestuia.

    01h -nl imea de lucru a treptei inferioare

    01 265h mm=

    0

    (1300 445,214)( ) / 171,982

    6.76

    I II fIIP N N A kPa+

    = + = =

    Alegem coeficientul 3,01ck = 01 3,01 265 797,65ck h mm = =

    Prin urmare condiia se respectPartea superioar o vom alctuin form de cuzinet, cu dimensiunile 900x900.

    Dimensiunile fundului paharului gb

    i gl

    se adopt cu 50mm mai micin comparaie cu cele de la faasuperioar a cuzinetului.

    800gh mm=550g gb l mm= =

    Fundaia se realizaz pe un stat egalizator de beton clasa C5 ce se va pune pe fundul gropii. Stratul de

    protecie a armturii va fi 35sa mm=Schema constructiv a fundaiei:

    Calculul fundaiei la strpungere

    0 171,982 0,66 113,47IF P A kN= = =2

    0 0 0

    2 2

    0

    0,5 ( 2 ) 0,25 ( 2 ) 0,5 2,6 (2,6 0,9 2 0,565)

    0,25 (2,6 0,9 2 0,565) 0,66

    0,4 0,565 0,965

    c c

    p c

    A b l l h b b h

    m

    b b h m

    = =

    == + = + =

    Calculm rezistena betonului la strpungere:0

    1 670 0,965 0,565 365ct p

    k R b h kN = =k-coeficient dependent de tipul betonului

    2626

  • 7/27/2019 iurik Geotehnica

    27/34

    ctR -rezistena de calcul al betonului lantindere

    0h -nlimea de lucru a piramidei de strpungereVerificarea fundaiilor la strpungere:

    0ct pF R b h +

    , 113,47 365Condiia se respect, betonul va prelua sarcina.

    Calculul fundaiei lancovoiereCalculul fundaiei lancovoiere se facen seciunea 1-1 la faa stlpului.

    Calculm presiunea 1 1/ / 1300 / 2,6 2,6 192,308oIP N A k M W= + = =Calculm momentulncovoitorn seciunea 1-1

    2 2

    1 1 1 1(2 ) / 6 1,15 2,6 (2 171,982 192,308) / 6 307,329IM c b P P kNm = + = + =Determinm aria armturii pe toat lungimea tlpii fundaiei

    2

    1 1 1 1 01/ 0,9 307,329 / 0,9 365000 0,565 16,558

    sA M R h cm = = =

    365000s

    R = rezistena armturii Clasa A-III, diametrul 1040mm

    Adoptm pasulntre bare

    20sC cm=Calculm numrul barelor

    ( 0,1) (2,6 0,1)1 1 14

    0,20s

    s

    bn bare

    c

    = + = + =

    Aria seciunii unei bare2/ 16,558 /14 1,183s sI I sf A n cm= = =

    Adoptm diametrul barelor 12 cruiacorespunde aria,21,131sf cm=

    Aria total a barelor:21,131 14 15,833

    s s sA f n cm= = =

    Supraarmarea constituie:(15,833 16,558) /16,558 100% 4,378% = Proiectarea fundaiilor pe piloi

    n practica de construcien multe cazuri se utilizeaz fundaii pe piloi care deseori concureaz cufundaiile de suprafa. Acest tip de fundaii se utilizeazn primul rndn cazuln care aparen apropiereascoarei terestre a unui strat geologic care constituie pmnt slab de fundare cum ar fi pmnturi argiloasenstare plastic curgtoare in stare curgtoare mluri, umplutur de pmnt neconsolidat. Straturile slabe de

    pmnt dac constituie o grosime peste 4-5 m ele nu permit execuia fundaiei de suprafa.Fundaia pe piloi se utilizeazi atunci cnd nivelul apei se afl aproape de suprafaa terenului, sau

    atunci cnd e cazul de sarcini de smulgere care nu pot fi preluate de fundaia de suprafa. Sentlnesc multecazuri cnd se utilizeaz fundaia pe piloin condiii favorabile de teren pentru fundaii de suprafa. nacest caz neaparat trebuie s se elaboreze variante de fundaii de suprafa i pe piloi prin comparareatehnico economic se evideniaz care fundaie este mai efectiv.

    n construcie se utilizeaz urmtoarele tipuri de piloi:1. Piloi din beton armat prefabricat2. Piloi din beton armat prefabricat cu gol central3. Piloi din lemn4. Piloi forai pe loc (turnat la faa locului) din beton armat monolit

    Piloiin componena sa constructiv pot forma: fundaii izolate, continuie, cmp de piloi. Pentru aforma o fundaie piloii se unesc la capatul superior printr-o plac rigid din beton armat numit radier.

    Determinarea tipului de piloi i dimensionarea lor

    Vom adopta piloi prefabricai, lungimea crora se stabileten conformitate cu L (lungimea de calcula pilotului) i se adopt cea mai apropiat valoare.

    Lungimea piloilor pentru fundaii continui (cu subsol), adncimea de fundare 3,8d m=

    2727

  • 7/27/2019 iurik Geotehnica

    28/34

    - fundaii solicitate excentric :

    1 2 1 5, 2 3, 2 4, 3 1 6,3p bL h d h m= + + = + + =

    unde: 1 5,2h m= - grosimea primului strat;1 3,8h m= -adincimea de fundare a stratului 12 3,8h cm=

    - grosimea celui de al 2-lea strat;3h =1m

    Pentru ambele fundaii adoptm urmtorul tip de piloi:- lungimea pilotului -7 m;

    - aria seciunii transversale - 0,0625

    - marca betonului - C15;

    - armtura de rezisten - 4 12 A-I.

    Calculul capacitii portante a piloilorActualmente se utilizeaz mai multe metode de determinare a capacitii portante a piloilor. Noi

    vom calcula piloii dup metoda empiric bazat pe formule i date experimentale.1. Piloii coloan capacitatea portantn cazul de fa se determin dup formula

    ;c

    g

    RAP

    =

    unde: 1=c - coeficient al condiiilor de lucru

    1,4

    g =

    - coeficient de sigurant referitor la pmntR rezistena de calcul a pmntului (a rocii) la vrful pilotuluiA aria seciunii transversale a pilotului A = d2De regul se cere ca R s fie determinat la faa locului dac asemenea date lipsesc admitem c R = 20000

    kPadr adncimea tlpii radierului, trebuie s respecte condiia dr > df + 0.15 m

    Aadar rezistena de calcul se determin cu formula 1( )

    n

    d c cR p cf i i

    i

    F A R U f l =

    = +

    li 2m, hi adncimea medie a stratului elementar liH adncimea de la suprafaa pmntului pn lanceputul vrfului pilotuluifi rezistena de calcul a pmntului elementar care se extrage din tabelen funcie de adncimea medie hi ,de tipul i de starea pmntuluiR rezistena de calcul a pmntului (a rocii) la vrful pilotului

    1== cfcR

    - daca pilotul se introducen pmnt prin batere sau vibrare;U perimetrul exterior a seciunii transversale a pilotuluiLungimea minim a pilotului 3m este rational de amplasat pilotul ntr-un strat bun de pmnt

    ncastrndu-ln acest strat cel puin 1m.Determinarea capacitii portante a piloilor i distribuia lorn fundaie

    Vrful pilotului se ncastreazn stratul (3) de pmnt care este nisip fin cu 21 ; =o

    11000 ;E kPa= 30 ;C kPa=

    ,

    0,90.252

    / 0,31

    sat p

    L sat

    L p

    sat w s

    W WI

    W W

    W e

    = =

    = =Pentru determinarea rezistenei fn limitele stratului loesoid avem:

    2828

  • 7/27/2019 iurik Geotehnica

    29/34

    ,ih

    ,il

    ,i

    f

    cf

    cf il

    Nr.strat.

    Denumireastratului m m kPa kN/m

    1Pmnt loessoid

    4,45 1,5 5,5 1,0 7,7

    2Nisip argilos

    5,957,458,85

    1,51,51,3

    54,563,164

    1,01,01,0

    30,0138,2139,55

    3Nisip fin

    10,1 1,2 46,1 1,0 59,6

    332,62 /kN m

    0.000

    2

    1

    ( ) 1 (1 0,25 8500 1 332,62) 863,87n

    d c CR p cf i i

    i

    F A R U l f kN =

    = + = + = 4 4 0,25 1U d m= = =Determinm rezistena de calcul a pilotului:

    / 863,87 /1,4 617,05d g

    P F kN= = =

    Determinm numrul de piloi cu formula: 0( ) /I rpIn N N P = +

    unde: 0 1,1 1300 1430I f nN N kN= = =rpI

    N- greutatea radierului i pmntului deasupra lui

    2929

  • 7/27/2019 iurik Geotehnica

    30/34

    1,1 1,402 3,8 20 117,207rpI f r r m

    N A d kN = = =

    n care:1,1f = - coeficient de siguran al sarcinii

    320...22 /m kN m = - greutatea specific a radierului i pmntului deasupra lui

    3,8rd m= - adncimea de fundare a radieruluirA - suprafaa tlpii radierului

    20 1430 1,4021096,004 20 3,8

    Ir

    r m r

    NA m

    P d= = =

    unde:

    rP - presiunea medie pa talpa radierului considernd convenional c piloii lipsesc

    2 2/ (3 ) 617,05 / (3 0,25) 1096,004r pP P d kPa= = =

    n care:0,25

    pd m=

    - lungimea laturii seciunii transversale a pilotuluiDeci numrul piloilor pentru fundaia dat vor fi:

    0( ) 1430 117,207 2617,05

    I rpIN NnP+ += = =

    piloi

    Determinm distana dintre piloi n lungul radierului

    1 ,I

    PC n m

    N=

    unde: n

    - numrul de iruri de piloi determinat cu formula:

    0 660

    2863,8 15,41,4

    ?d

    p

    k

    N

    n FN

    = = =

    iruri

    n care: 0 660 /N kN m= sarcina de calcul de la perete pe 1 m lungime a radierului

    1,4k = - coeficient de siguran a sarcinii

    7 2,2 15,4pN L q kN= = = - greutatea proprie a pilotului

    unde: 7L m= - lungimea pilotului; 2,2 /q kN m= - greutatea proprie a 1 m de lungime a pilotului

    0 660 10,4 670,4 /I I rIN N N kN m= + = + =unde: rIN - greutatea proprie a radierului i a pmntului deasupra lui pe 1 m lungime

    determinat cu formula:1 1,1 21 1,5 0,3 1 10,4 /

    rI f m r r N b h kN m = = =

    n care:1,1f = - coeficient de siguran al sarcinii;

    320...22 /m kN m = - greutatea specific a radierului i pmntului deasupra lui;

    0,3rh m -nlimea radierului;

    3 2 3 0,3 2 0,3 1,5rb d m= + = + = - limea radierului 0,3d m = = - distana de la axa pilotului pn la marginea radierului

    3030

  • 7/27/2019 iurik Geotehnica

    31/34

    Deci :1

    617,71 1,0

    670,4?

    I

    PC n m

    N= = =

    Calculul tasrii fundaiei izolate pe piloiAcest calcul se execut dup aceeai metod densumare pe straturi elementare ca i la fundaiile

    de suprafaCalculul tasrii fundaiei se efectuiaz dup urmtoarea schem:

    0.000

    a

    b c

    d

    ?zp< 0.2?zg

    Determinm valoarea medie ponderat a unghiului de frecare interioar a tuturor straturilor care vin ncontact cu lungimea pilotului:

    1 1 2 2 3 3

    1 2 3

    25 5,2 29 4,3 21 1,226,16

    5,2 4,3 1,2m

    h h h

    h h h

    + + + + = = =

    + + + +o

    Determinm dimensiunilen plan a tlpii fundaiei convenionale abcd:4 2 / 4 4 0,4 2 6,95 26,16 / 4 2,9mb d L tg tg m= + = + =2 2 / 4 2 0,4 2 6,95 26,16 / 4 2,3ml d L tg tg m= + = + =

    3131

  • 7/27/2019 iurik Geotehnica

    32/34

    unde: 0,3d m= - lungimea laturii seciunii transversale a pilotului; 7,95L m= - distana de la talpa radierului pn la vrful pilotului

    Verificm condiia: IIP R

    unde:

    0 600 1325,25 419,92,6 2,6

    II abcdIIII

    N NP kPa

    b l

    + += = =

    Valoarea medie a greutii proprii a fundaiei se determin cu formula:( )1 1 2 2 2 2 3 3

    1 2,6 *2,6 (17,8 5,2 18,9 2,6 18,9 1,7 19 1,2) 1325,84

    I II

    abcdII f c c sbN b l h h h l

    kN

    = + + + =

    = + + + =31 1 2 2 3 3

    1 2 3

    ( ) 25 (1,2 3,2) 29 4,3 21 1,226,1 /

    ( ) 5,2 4,3 1,2

    rm

    r

    d h h hkN m

    d h h h

    + + + + + + = = =

    + + + + +Rezistena de calcul a stratului (3) de pmnt pe care se reazem vrful pilotului se determin cu

    formula:

    ( )'1 21 1 1I Ic c

    z II q II q b II c IIR M k b M d M d M C

    k

    = + + +

    unde: 1c

    i 2c

    - coeficieni ce in cont de tipul i starea pmntului de baz ( utenco pagina 147 );

    1c

    =1.2 pentru nisip argilos cu 0,25 0,43 0,5LI = i 2c =1; ultimul se ia n raport de L/H =4,5;

    k - coeficient care ine cont de determinarea caracteristicilor i C; dac acestea sunt determinate

    experimental se adopt k=1, iar dac se extrag din tabel n funcie de e si LI se adopt k=1.1; la proiectulde curs adoptm k=1.1;

    cq MMM ;;-coeficieni n funcie de II

    a pmntului de sub talpa de fundaie:025 ; 0,56; 3,24; 5,84;II q cM M M = = = =

    zk - n funcie de b, pentru ;110 = zkmb b-limea tlpii fundaiei.3

    17,8 /II kN m = - greutatea volumic a pmntului de sub talpa fundiei;' 7d m= - adncimea de fundare;

    0bd = - adncimea subsolului;2,7b m= - limea tlpii fundaiei;26C = - coeziunea pmntului.Acum putem calcula rezistenta:

    [ ]11.25 1

    0.56 1 2,7 17,6 11.99 17,6 7,17 17,6 5,84 26 616,161.1

    R kPa

    = + + + =

    Deci:

    284,9 616,16IIP kPa R kPa= < = - condiia se respect.Calculm presiunile geologice:

    - la limitele straturilor geologice

    ,1 1 1 17,8 (5,2 3,3) 33,82zg h kPa = = =

    - ,2 2 2 ,118,9 4,3 33,82 115,09

    zg zgh kPa = + = + =

    - la nivelul apei subterane:

    3232

  • 7/27/2019 iurik Geotehnica

    33/34

    , ,2 2223,23 18,9 1,4 249,69

    zg WL zgz kPa = + = + =

    - la vrful pilotului:

    ,0 3 . ,19,0 1,2 249,69 272,49

    zg?nc pilot zg WLh kPa = + = + =

    - la talpa stratului (3) de pmnt:

    ,3 3 3 . ,0( ) 15,242 2,8 272,49 325,69zg?nc pilot zgh h kPa = + = + =

    - la nivelul tlpii stratului (4) de pmnt:,4 4 3( ) 15, 242 2, 46 325, 69 363,19zg sb h z kPa = + = + =

    unde:3

    ,4 15,242 /sb kN m = - greutatea volumic submersat a stratului 4 de pmnt;1,4z m= - distana de la cota tlpii inferioare a stratului 3 de pmnt pn la cota apei subterane.

    Calculul presiunilor suplimentare provocate de fundaie:

    Calculm presiunea la talpa fundaiei (vrful pilotului):

    0 ,0 419.9 164,7 147,5II zgP P kPa= = =

    nlimea straturilor elementare de sub talpa fundaiei:10, 4 0, 4 2, 6 1,04iz b m= = =

    Calculm presiunile la limita fiecrui strat elementar:

    , 0,zp i iP =

    kPa

    unde: (2 / ); /f z b l b =

    ,1 1 0

    ,2 2 0

    ,3 3 0

    ,4 4 0

    ,5 5 0

    1 147,5 147,5

    0,881 147,5 129,95

    0,477 147,5 70,36

    0,374 147,5 55,17

    0,306 147,5 45,14

    zp

    zp

    zp

    zp

    zp

    P kPa

    P kPa

    P kPa

    P kPa

    P kPa

    = = =

    = = =

    = = =

    = = =

    = = =

    Determinm zona activ 12,433aH m= i calculm tasarea absolutcu formula cunoscut:,

    1

    1

    88,3 1,04 77,8 1,04 42,12 1,040,8 0,8 0,0154

    13900 13900 15000

    nzp i i

    i i

    hS m

    E

    =

    = = + + =

    Verificm condiia:

    0,0154 0,08uS m S m= < =Condiia este satisfacut .Calculul radierului fundaiei continue solicitat centric pe 2 iruri de piloi

    (Axa B)n cazul dat radierul se calculeaz la rezisten privind dou etape:1. etapa pe parcursul creia se realizeaz construcia2. etapa de exploatare a construciei

    Radierul se construiete ca o grind continu care se reazem pe un mediu elastic ( pe perei fiind solicitatde fore concentrate piloi ) Date iniiale:

    piloi cu seciunea 40 40cm amplasain douiruri, pasul piloilornir - C1 = 1,0 m; sarcina de calcul pe 1 m lungime a radierului ( inclusiv greutatea proprie a

    radierului ) - 670, 4 /IN kN m=

    3333

  • 7/27/2019 iurik Geotehnica

    34/34

    Limea radierului: 3 2 3 0,4 2 0,4 2,0rb d m= + = + = . nlimea radierului se adopt s

    fie 0,4rh m= ; ncastrarea pilotuluin radier 1 0,1a m= .

    Lungimea de calcul( ) ( )11,05 1,05 1,0 0,4 0,63c pL C b m= = =

    Calculm momentele dencovoiere:

    -n reazeme:2 2/12 670,4 0,63 /12 22,173

    r I cM N L kN m= = =

    -n deschideri:2 2/ 24 670,4 0,63 / 24 11,087

    d I cM N L kN m= = =

    nlimea de lucru a seciunii deasupra reazemului 0 0,4 0,05 0,35rh m= = , n deschidere0 0,4 0,1 0,3dh m= =

    Aria seciunii armturii (clasa A II, 280sR MPa= ) deasupra reazemului:3 2 222,173 / (0,9 0,35 280 10 ) 0,00034 3,4srA m cm= = =

    n deschidere:3 2 211,087 / (0,9 0,3 280 10 ) 0,0002 2,0

    sdA m cm= = =

    Armarea se execut cu carcase plane. Adoptm 4 carcase cu diametrul barelor:- n partea superioar 12 mm- n partea inferioar 10 mm

    BIBLIOGRAFIE

    1.Manual ...

    2.Manual

    3.Indicaie metodic Mecanica paminturilor

    4. Indicaie metodic Nr. 51

    5. Indicaie metodic Nr. 41