CURS III CFDP Fundatii Izolate 1

8/10/2019 CURS III CFDP Fundatii Izolate 1

1/17

Proiectarea fundatiilor izolate

Prevederile se aplica la proiectarea fundatiilor izolate ale stalpilor de beton armat i de metal.

Fundaiile izolate pot fi utilizate i in cazul unor elemente structurale continue, dac structura

este proiectatconsiderand rezemrileconcentrate.Tipurile de fundaiiizolate sunt:

a) Fundatiile pentru stalpi de beton armat monolit:

- fundatiitip talpde beton armat ("fundatii elastice");

- fundatiitip bloc i cuzinet("fundatii rigide").

b) Fundatiile pentru stlpi de beton armat prefabricat:

- fundatiipahar;

- alte tipuri de fundatii adaptate sistemului de imbinaredintre stlpulprefabricati fundaie.

c) Fundatiile pentru stalpi metalici:- fundaiitip bloc i cuzinet;

Fundatiitiptalpade beton armat.

Proiectarea fundatiilor izolatede beton armat se va conforma prevederilordin STAS l0l07/0- 0.

Dimensiunile in plan alefundatiilor izolatese stabilescconform prevederilorde la capitolul 6.

La alcatuireafundatiilor izolatese va tineseama de urmatoarelereguli cu caracter general:

a) Sub fundatiilede beton armat monolitse prevede un strat de beton de egalizarede 50l00 mm

grosime,stabilit functiede conditiile de teren, executiei suprafata fundatiei;

b) Sub fundatiile de beton armat prefabricat se prevede un pat de nisip de 70l50 mm grosime;

c) Fundatiile se pozitioneaza,de regula,centrat in axul stalpului. Pentru stalpide calcan, de rost

sau situatii in care exista in vecinatatealteelemente de constructiisau instalatii se pot utiliza

fundatiiexcentrice in raport cu axul stalpului; in acest caz momentul transmistalpii fundatieise

poate reduce prin prevederea de grinzi de echilibrare.

Fundatii pentru stalpide beton armat monolit

Fundaiitiptalpde beton armat

Fundatiile tiptalpade beton armat pot fi de form prismatic(Fig. 7.l.a) sau sub form de obelisc

(Fig.7.l.b).

Betonulutilizat la realizarea fundatiilor tiptalpaarmata va fi de clasa minima C8/l0.

Inaltimeafundatiei(H) se stabiletefunciede urmatoareleconditii:

a) Asigurarea rigiditii fundaieide beton armat;daca se respect valorile minime ale raportului

dintre inaltimeafundatieii dimensiuneacea mai maren plan (H/L) date in tabelul7.l (ultima

coloana) este admisaipoteza distribuieiliniare a presiunilor pe teren;

b) Verificarea fundaiei la fortaietoare; daca se respecta valorile minime ale raportului dintre

inaltimeafundatiei i dimensiuneacea mai mare in plan(H/L)date in tabelul7.l, sectiuneade


2/17

beton poate preluafora taietoarenefiind necesare armturi transversale;

Fig. 7.1 - Fundatii tiptalpde beton armat

c) Verificarea fundaieila ncovoiere;de regulverificarea seciunii de beton armat la starea limit

de rezistenla ncovoierenu implic modificareanaltimii seciunii de beton stabilitconform

punctelora i b;

d) Valoarea minimanlimii fundaieieste Hmin = 300 mm.

Inalimea la margineafundatieitipobelisc(H ) rezultn funciede urmtoarelecondiii:

a) Inalimea minimnecesarpentru ancorarea armaturilorde pe talpafundatiei(15max);

b) Panta feelornclinate alefundaieinu va fi mai mare de1/3;c) Valoarea minima este H' min = 250 mm.

Armatura fundaiei(Fig. 7.2) este compusdin:

a) Armatura de pe talp,realizatca o reea dinbare dispuse paralelcu laturile fundaiei.

Armatura rezulta dinverificarea la moment ncovoietorn seciunile de la faa stalpului. In calculul

momentelorincovoietoaredin fundaiese considerpresiunilepe teren determinate de solicitarile

transmise de stalp. Se vor considera situaiile de ncarcare (presiuni pe teren) care conduc la

solicitarile maximen fundaie.

Procentulminim de armare pe fiecare directieeste 0.l0 % pentru armaturi OB37 i0.075 % pentru

armaturiPC52.

Diametrul minim al armaturiloreste de l0mm.

Distana maximintrearmturieste de 250mm;distana minimeste de l00mm.

Armatura se distribuieuniform pe laimea fundaiei ise prevede la capete cu ciocuri (sau ndoit la

90 grade, n cazul armturilor din PC 52)cu lungimeaminimde l5.

b) Armatura de la partea superioar este realizatdin34 bare dispusen dreptul stlpului sau ca o

reea dezvoltatpe toatsuprafaa fundaiei.

Fundaiile tipobelisccare nu au desprinderede pe terenulde fundare au armtura constructiv lapartea superioara,unde se dispun pe fiecare direcieprincipalminimum 3 bare de armatura OB37,

cu diametrul de minim l2 mm.

La fundaiile care lucreazcu arie activ, armatura de la partea superioar rezultdin calculul la

ncovoiere. Dimensionareaarmaturiise facen seciunile de consolcele mai solicitate, considerand


3/17


4/17

Calculul momentelorincovoietoarein fundatie

Pentru calculul momentelorncovoietoarein fundaiese considerseciunile de incastrare de la faa

stalpului i presiunile pe teren pe suprafaa delimitat de laturile talpii i planul de ncastrare

considerat(Fig.7.3).

Calculul simplificat al momentelorincovoietoarein talpafundatieise face cu relatiile 7.l i 7.2:


5/17

Fig. 7.3

In cazul fundaiilor la care se respectcondiiile privind raportul minim H/Ldin tabelul7.l stabilit

in functie de condiiade rigiditate a talpii ipentru care aria activeste de minimum 80%, armaturacalculatfunciede momenteleincovoietoare(Mx i My) se distribuieuniform pe talpafundatiei.

Daca aria activ este mai mic de 80%, in relatia 7.2 se inlocuiete pmed cu valoarea p1. Dac

fundaia este solicitat cu momente incovoietoare pe dou direcii (solicitare oblic) p1 are

semnificaia de presiunemaxim pe teren.

Fundatii tipbloc i cuzinet

Fundaiile tipbloc de beton i cuzinetsunt alctuitedintr-un bloc de beton simplu pe care reazemun cuzinetde beton armatn care se incastreaz stlpul(Fig. 7.4).

Blocul de beton simpluse realizeazrespectand urmatoareleconditii:

a) Inalimeatrepteieste de minimum 400 mm la blocul de beton cu o treapt;

b) Blocul de beton poate avea cel mult3 trepte a caror inlime minimeste de 300 mm;inlimea

trepteiinferioare este de minimum 400 mm;

c) Clasa betonului este minim C4/5; dac n bloc sunt prevazute armaturi pentru ancorarea

cuzinetului clasa betonului este cel putinC8/10;

d) Inltimea blocului de beton se stabileteastfelnct tgs respecte valorile minime din tabelul7.2; aceastcondiieva fi realizati in cazul blocului realizatn trepte (Fig. 7.4);

e) Rosturile orizontalede turnare a betonului se vor trata astfelinct sse asigurecondiii pentru


6/17

realizareaunui coeficientde frecare supraunitarntreceledousuprafee.

a. Bloc de beton cu o treapt b. Bloc de beton cu doua treapte

Fig. 7.4 Fundaii cu bloc de beton simplu icuzinetde beton armat

. Tabelul 7.2

Presiunea

efectiva pe

teren (kPa)

Valori minime tg

functie de clasa

C4/5 C8/10

200 l.l5 l.05

250 l.30 l.l5300 l.40 l.30350 l.50 l.40400 l.60 l.50600 2.00 l.85

Cuzinetul de beton armat se proiecteazrespectnd urmatoarele:

a) Cuzinetul se realizeazcu forma prismatic;

b) Dimensiunilen plan (lc

i bc) vor respecta urmatoareleconditii:

- Sa fie mai mari decat dimensiunilecare asiguralimitarea presiunilor pe planul de contact cu blocul

la valori mai mici decat rezistentade calcul la compresiunea betonului;

- Se recomanda urmatoareleintervalepentru rapotul lc/Lrespectivbc/B:

bloc de beton cu o treapta lc/L= 0.50 0.65

bloc de beton cu mai multetreapte lc/L= 0.40 0.50

c) Inlimeacuzinetului (hc) va respecta urmatoalelevalori minime:

- hc 300mm;

- hc/lc 0.25;- tg 0.65 (Fig. 7.4); daca tgl.00 nu este necesarverificarea cuzinetului la fortaietoare;

- valori minime impusede condiiade ancorare a armturilorpentru stlp,cu lungimealancorare +


7/17

250 mm, unde lancorare se determinaconform STAS l0l07/0- 90.

d) Clasa betonului este minim C8/l0; clasa betonului rezulta i din condiia de rezisten la

compresiune locala betonului din cuzinet n seciunea dencastrare a stalpului (de regul,

Rc_cuzinet 0.7Rc stalp);

e) Rostul de turnare dintre bloc i cuzinet se trateaz astfel inct sa se realizeze continuitatea

betonului sau, cel putin,condiiile care asigurun coeficientde frecare l.0 (conform STAS

l0l07/0- 90).

Calculul momentelor incovoietoare pozitive in cuzinet se face considerand incastrarea

consolelor n seciunile de la faa stlpului (Fig. 7.5). Presiunile pe suprafaa de contact dintre

cuzinet i bloc, funciede care se determin eforturile secionale n cuzinet, sunt determinate de

solicitrile din stalp(nu se tinecont de greutatea cuzinetului). Momentelencovoietoarerezulta:

Fig. 7.5

Presiunile pe suprafata de contact dintre cuzineti blocul de beton, dacnu apar desprinderi sau aria

activeste cel putin70%, se determinacu relatiile (7.3):

daca:pc2


8/17

c

Momenteleincovoietoarein cuzinetse calculeaza cu (7.5) i (7.6).

Daca aria activ de pe suprafaa de contact cuzinet - bloc este mai micdecat 70% din talpa

Cuzinetului (lcxbc):

Armarea cuzinetului va respecta urmatoarelecondiii:

Armatura de la partea inferioarse realizeazca o reea de bare dispuse paralel cu laturile

cuzinetului; aria de armatur rezultdin verificarea la moment ncovoietor n seciunilede la faa

stlpului (Fig. 7.5).

Procentulminim de armare pe fiecare direcieeste 0.l0% pentru armaturi OB37 i 0.075% pentru

armaturiPC52.

Diametrul minim al armturiloreste de l0 mm.

Distana maximintrearmturiva fi de 250 mm;distana minimeste l00 mm.

Armatura se distribuie uniform pe laimeacuzinetului i se prevede la capete cu ciocuri cu lungimea

minima de l5.

Armatura de la partea superioar se realizeazca o reea de bare dispuse paralel cu laturile

cuzinetului i ancoraten blocul de beton simplu; aria de armaturpe fiecare direcierezultdin:

- Verificarea la compresiune excentric a seciunii de beton armat pe suprafaa de contact dintre

cuzineti bloc.n verificare se va considerarezistenade calcul a betonului cu valoarea:

unde bc este limeatlpii cuzinetului (fig. 7,5).

Daczona comprimat pe talpacuzinetului este mai mare de 70% din talpa cuzinetului, pentru

dimensionarea armturilor de ancorare n bloc se poate considera i o schem de calcul bazat

pepreluarea de armatur a rezultantei volumului de eforturi unitare de ntinderede pe suprafata

decontact,obtinutdintr-o distribuieliniara presiunilor;


9/17

- Verificarea la moment ncovoietornegativa cuzinetului ncarcatcu forteledezvoltatein armaturile

de ancorare;

Diametrul minim al armturiloreste de 10 mm.

Distanantrearmturi va fi de minim l00 mm i maxim de 250 mm.

Armturi pentru stlp (musti). Armaturile verticale din cuzinet, pentru conectarea cu stlpul

de beton armat, rezult n urma dimensionrii/verificrii stlpului. Armturile din cuzinet se

alctuiesc astfelncat n prima seciune potenial plastic a stlpului, aflat deasupra fundaiei,

barele de armatur s fie far nndiri. Etrierii din cuzinet au rol de poziionare a armturiilor

verticale pentru stalpise dispunn cel putin2 sectiuni.

Armatura trebuie prelungit n fundaiepe o lungimecel putin egalcu lungimea de ancorare

majoratcu 250 mm. Armturile nclinate se dispun pentru preluareaforei taietoaren consolele

cuzinetului daca tg


10/17


11/17

(2) Grosimea Hf

Grosimea fundului paharului (Hf) rezulta, la predimensionare, n urma verificarii la

strapungere. n faza de montaj, cu paharul nemonolitizat, ca ncarcare se va lua greutatea

stlpului multiplicata cu un coeficientdinamic egal cu 1,5.

Grosimea minima se va lua Hf = 250mm.

n faza finala, verificarea la strapungere se face n functie de tipul de pahar, amprentat sau

neted.

(3) Grosimea minima a peretilor paharului (bP) este de

- 200 mm n cazul paharelor din beton armat monolit;

- 150 mm la paharele din beton armat prefabricat;

- b ls,bs) / 3

Pahare cu pereti amprentati

(1) Paharele care au, de la turnare, pereti amprentati sau nervurati pot fi considerate ca

actionnd monolit cu stlpul. Acest tip de pahar este obligatoriu n cazul n care stlpul

poate fi solicitat la eforturi de ntindere.

(2) Cnd transmiterea momentului genereaza eforturi verticale de ntindere, trebuie luate

masuri constructive privind suprapunerea armaturilor din stlp si a armaturilor din fundatie

conform figurii.

Pahare cu perei netezi

Se poate admite c fora axial din stlp este transmis la teren prin dou componente: o


12/17

parte se transmite prin betonul de monolitizare la pereii paharului N1cap i alta prin

fundul paharului N2

NFd=N1cap+N2

n care:

N1cap= ASmbt fcd

AS - aria lateral a stlpului pe nlimea paharului:

unde:

AS = (2lS+2bS)Hp;

fcd - rezistena de calcul la ntindere a betonului de monolitizare;

mbt - coeficientul condiiilor de lucru, cu valoarea mbt = 0,30 n cazul construciilor fr

poduri rulante sau cu poduri rulante cu regim uor de lucru;

mbt = 0 n cazul halelor cu poduri rulante cu regim mediu sau greu de lucru sau al

construciilor solicitate dinamic din ncrcrile curente de exploatare.

Rezult :

N2 = NFd - N1cap

Fora N2 este utilizat la verificarea la strpungere a fundului paharului. Se recomand ca

mrimea lui Hf s fie luat astfel nct fora N2 s fie preluat doar de beton.

(2) Solicitrile pereilor paharului n plan orizontalEforturile transmise pereilor paharului de eforturile din stlp, momentul capabil i fora

tietoare asociat (MFd i VFd) sunt reprezentate n figura . Se admite c o parte din


13/17

momentul ncovoietor din stlp se preia prin fore de frecare pe pereii paharului i pe fundul

paharului. Astfel momentul ncovoietor (M1) transmis paharului prinpresiuni pe peretele frontal se

determin cu relaia:

M1= MFd - NFdls/ 3 0,5 MFd

Rezultanta presiunilor (P) pe peretele frontal este:

P = 1,25 M1/H VFd

Momentele ncovoietoare rezultate n plan orizontal aplicate prii superioare a peretelui

frontal:

Mr = 0,045 Plb

Mc = 0,020 Plb

Fora de ntindere n pereii longitudinali (NP) rezult:

NP = P/2

Verificarea pereilor paharului n plan orizontal

a) Pereii longitudinali se dimensioneaz la ntindere centric cu fora NP. Armtura rezultat

se dispune simetric pe feele peretelui, distribuitn treimea superioar a paharului .

b) Peretele frontal se dimensioneaz la aciunea momentelor ncovoietoare Mr i Mc

considernd seciunea Bp * Hp/ 2

Armtura rezultat se dispune n treimea superioar a peretelui i se prelungete cu

lungimea de ancorare msurat de la jumtatea grosimii peretelui longitudinal al paharului .

c) Verificarea peretelui frontal la for tietoare se face sub aciunea forei P/2.

d) Verificarea n seciunea orizontal de la baza paharului consider seciunea chesonat cu


14/17

dimensiunile l0_b0 i grosimea pereilor bp(la baza paharului). Seciunea se verific la

compresiune excentric cu valori ale eforturile de calcul N i M, determinate astfel:

Fora axial N = N1cap

Momentul ncovoietor :

M = MFd + VFdHP

Armtura rezultat din calculul paharului la compresiune excentric se dispune pe direcie

vertical, uniform distribuit pe laturile seciunii.

(4) Verificarea tlpii la strpungere se face sub aciunea forei N2, pe perimetre plecnd de

la faa interioar a paharului .

Calculul tlpii fundaiei pahar

Talpa fundaiei pahar se verific la moment ncovoietor i la for tietoare .

Verificarea la moment ncovoietor i for tietoare se face n seciunile de la faa paharului.

Se recomand ca nlimea tlpii la margine Ht s respecte condiia Ht Hf +100mm.

Dac aceast condiie nu se respect - de exemplu n cazul paharelor prefabricate - este

necesar verificarea la lunecare n rostul orizontal conform prevederilor .

Alte prevederi constructive

a) Armtura dispusn pereii paharului trebuie s respecte i urmtoarele cerine minimale:

- procentul minim de armtur orizontal este 0,10%;

- procentul minim de armtur vertical este 0,10%.

b) Armarea paharului

Schema de armare recomandat a paharului este datn figura.

Armturile orizontale se ancoreaz sau, dup caz, se nndesc, ca bare ntinse.


15/17

Armturile verticale se ancoreazn talpa fundaiei. n cazul paharelor prefabricate armtura

vertical se realizeaz sub form de bucle, ancorate corespunztor. Prin bucle trebuie s

treac minim dou bare longitudinale din armtura tlpii.

Armtura orizontal din pahar trebuie s respecte urmtoarele condiii:

diametrul minim : 10 mm n treimea superioar a paharului i 8 mm n restul paharului;

cel puin 2x3 bare orizontale n treimea superioar a paharului;

distana maximntre armturi este 200 mm.

Barele verticale din pahar vor avea diametrul minim 8 mm i se dispun la cel mult 200 mm

distan.


16/17

8. Proiectarea fundaiilor continuede beton armat sub stlpi

8.1. Domeniul de aplicare

Prevederile prezentului capitol se aplic Ia proiectarea fundaiilor continue ale stlpilor de

beton armat monolit. Prin adaptarea sistemelor de fixare ale stlpilor (pahar, uruburi de

ancorare), fundaiile continue pot fi utilizate i pentru stlpii de beton armat prefabricat saula structurile cu stlpi metalici.Soluia de fundaii continue sub stlpi poate fi impus, n general, n cazul urmtoarelor

condiii:a)

fundaii independente care nu pot fi extinse suficient n plan (construcii cu travei sau

deschideri mici care determin "suprapunerea" fundaiilor independente, stlpi lng

un rost de tasare sau la limita proprietii etc. (fig. 8.1);b) fundaii izolate care nu pot fi centrate sub stlpi (fig. 8.2) etc;

c) alctuirea general a construciei n care stlpii structurii n cadre au legturi (la nivelul

subsolului) cu pereii de beton armat rezemai pe teren prin fundaii continue (fig.

8.3);d)

terenuri de fundare susceptibile de deformaii difereniale importante i unde nu se

poate realiza o cretere a rigiditii n plan a ansamblului structural.


17/17

8.2. Alctuirea fundaiilor

8.2.1. Seciunea de beton

La proiectarea fundaiilor continue sub stlpi (cazurile a i b, pct. 8.1) avnd alctuirea de

grind se recomand respectarea urmtoarelor condiii:fundaiile continue se dispun pe o direcie sau pe dou direcii;

deschiderile marginale ale fundaiilor continue pe o direcie se prelungesc n consolpe lungimi cuprinse ntre 0.20*0.25Lo

limea grinzii, B, se determin pe baza condiiilor descrise n capitolul 6. Se

recomand majorarea valorii limii obinute prin calcul cu cca. 20%; aceast majorare este

necesar pentru c, datorit interaciunii dintre grinda static nedeterminat i terenul de

fundare, diagrama presiunilor de contact are o distribuie neliniar, cu concentrri de eforturi

n zonele de rigiditate mai mare, de obicei sub stlpi;nlimea seciunii grinzii de fundaie, Hc(fig. 8.4a) se alege cu valori cuprinse ntre 1/3-5-1/6 din distana maxim (Lo) dintre doi stlpi succesivi; nlimea tlpii, Hbse determin nfuncie de valorile indicate n tabelul 7.1 pentru raportul Ht/B;

Documents

CURS III CFDP Fundatii Izolate 1