Stabilirea dimensiunilor bazei fundatiei

1. Conditii generale

1.1. Dimensiunile bazei fundatiei se stabilesc pe baza calculului terenului de fundare, cu respectarea prevederilor din STAS 3300/1-85 si STAS 3300/2-85.

1.2. Dimensiunile bazei fundatiei se aleg astfel incat presiunile la contactul intre fundatie si teren sa aiba valori acceptabile, pentru a se impiedica aparitia unor stari limita care sa perecliteze siguranta constructiei si/sau exploatarea normala a constructiei.

Starile limita ale terenului de fundare pot fi de natura unei stari limita ultime (SLU), a carei depasire conduce la pierderea ireversibila, in parte sau in totalitate, a capacitatii functionale a constructiei sau de natura unei stari limita a exploatarii normale (SLEN), a carei depasire conduce la intreruperea exploatarii normale a constructiei.

1.3. Conform STAS 3300/1-85, starile limita ale terenului de fundare sunt:

- starea limita de deformatii (SLD), care poate fi de natura unei stari limita ultime (SLD.U), daca deformatiile terenului conduc la deplasari si deformatii ale constructiei incompatibile cu structura de rezistenta sau de natura unei stari limita a exploatarii normale (SLD.EN), daca deformatiile terenului impiedica exploatarea normala a constructiei;

- starea limita de capacitate portanta (SLCP) corespunde unei extinderi a zonelor in care se indeplineste conditia de rupere (efortul tangential efectiv este egal cu rezistenta la forfecare a materialului) astfel incat are loc pierderea stabilitatii terenului si a constructiei, in parte sau in totalitate; starea limita de capacitate portanta a terenului de fundare este intotdeauna de natura unei stari limite ultime.

1.4. In functie de particularitatile constructiei si ale terenului de fundare, presiunile acceptabile pe terenul de fundare se pot stabili, in cazul fundarii directe, in trei moduri:

- ca presiuni conventionale, p_conv;

- ca presiuni care sa asigure indeplinirea conditiilor calcului la starea limita de deformatii (SLD.U si SLD.EN);

- ca presiuni care sa asigure indeplinirea conditiilor calcului la starea limita de capacitate portanta (SLCP).

1.5. Din punctul de vedere al constructiei, calculul terenului de fundare se diferentiaza in functie de urmatorii factori:

a) Clasa de importanta

- constructii speciale, CS (din clasele de importanta I si II);

- constructii obisnuite, CO (din clasele de importanta III, IV, V).

b) Sensibilitatea la tasari

- constructii sensibile la tasari diferentiale (CSEN);

- constructii nesensibile la tasari diferentiale.

c) Existenta restrictiilor de deformatii in exploatare

- constructii cu restrictii (CRE);

- constructii fara restrictii.

1. Din punctul de vedere al terenului de fundare, calculul terenului de fundare se diferentiaza in functie de apartenenta terenului la una din urmatoarele categorii:

a) terenuri bune (TB)

b) terenuri dificile

In tabelul 1 sunt date, dupa STAS 3300/2-85, situatiile in care terenul de fundare apartine categoriei TB.

1.7. Conditiile de efectuare a calculului terenului de fundare alcatuit din pamanturi, in vederea stabilirii unor dimensiuni ale bazei fundatiei care sa conduca la presiuni acceptabile pe teren, sunt sintetizate in tabelul 2.

Dupa cum rezulta din tabelul 2, calculul terenului de fundare pe baza de presiuni conventionale impune indeplinirea simultana a patru conditii. In schimb, o singura conditie este suficienta pentru a face obligatoriu calculul la starea limita de deformatie (la SLD.U sau SLD.EN) sau calculul la starea limita de capacitate portanta (SLCP).

1.8. In cazul fundarii pe roca, folosirea presiunilor conventionale ca presiuni acceptabile este admisa in toate cazurile, cu exceptia constructiilor speciale cand se impune calculul la starea limita de capacitate portanta (SLCP).

2. Calculul terenului de fundare pe baza presiunilor conventionale

2.1. Presiunile conventionale sunt presiuni acceptabile stabilite pe cale empirica, tinand seama de experienta de constructie din tara.

In anexa A sunt reproduse, dupa STAS 3300/2-85, tabelele cuprinzand asa-numitele valori de baza ale presiunilor conventionale, _conv, corespunzatoare unor fundatii conventionale avand latimea talpii B = 1,0 m si adancimea de fundare D_f = 2.0 m, precum si regulile de stabilire a corectiilor de latime C_B si de adancime C_D .

Caracterul empiric al presiunilor conventionale este evidentiat de faptul ca valorile de baza din tabele se obtin in functie de caracteristici ale naturii pamanturilor (granulozitate, plasticitate) si ale starii pamanturilor (starea de indesare, starea de consistenta, gradul de saturatie, indicele porilor), fara a se face uz de cunoasterea proprietatilor mecanice (compresibilitatea si rezistenta

Nota: Pamanturile coezive saturate de consistenta ridicata (I_c > 0,5) pot fi considerate terenuri bune in acceptia tabelului 1.

Totusi, in situatia in care incarcarea transmisa de fundatia directa asupra acestor pamanturi se realizeaza rapid, fara posibilitatea drenarii apei din porii pamantului, devine necesara o verificare a terenului la starea limita de capacitate portanta (SLCP).

2.2. Conditiile care trebuie respectate in cazul calculului terenului de fundare pe baza presiunilor conventionale se diferentiaza in functie de tipul incarcarii si de gruparea de incarcare (gruparea fundamentala GF, gruparea speciala GS) si sunt sintetizate in tabelul 3.

2.3. Pentru stabilirea dimensiunilor in plan ale fundatiei este necesara, dupa caz, indeplinirea tuturor conditiilor specificate in tabelul 3. Prin aceasta se considera implicit indeplinite conditiile calcului terenului de fundare la starea limita de deformatie si la starea limita de capacitate portanta, ca stari limita ultime.

2.4. Dimensiunile in plan ale fundatiilor se stabilesc astfel ca rezultanta incarcarilor provenite din actiuni din grupari fundamentale sa fie aplicata in cadrul samburelui central.

2.5. Pentru situatiile in care in gruparea fundamentala intervin solicitari orizontale importante, nepermanente, se admite ca rezultanta incarcarilor sa se aplice in afara samburelui central cu conditia ca sectiunea activa a talpii fundatiei sa nu fie mai mica de 80% din aria totala a acesteia.

In cazul constructiilor de tipul castele de apa, turnuri etc. nu se admite desprinderea fundatiei de pe teren in gruparile fundamentale de incarcari.

2. Excentricitatile maxime admise pentru rezultantele incarcarilor din grupari speciale trebuie sa fie limitate astfel incat sectiunea activa a suprafetei talpii fundatiei sa se extinda cel putin pana in dreptul centrului de greutate al acesteia.

2.7. Modul de calcul al lui p_ef pentru excentricitate pe doua directii este prezentat in  anexa F.

3. Calculul terenului de fundare la starea limita de deformatii

3.1. Prin calculul terenului de fundare la starea limita de deformatii se cere indeplinirea a doua seturi de conditii, sintetizate in tabelele 4 si 5.

Conditiile specificate in tabelul 4 au semnificatia:

- : deplasari sau deformatii posibile ale constructiei datorate tasarilor terenului de fundare, calculate cu incarcari din gruparea fundamentala pentru SLU;

- : aceeasi semnificatie ca si calculate cu incarcari din gruparea fundamentala pentru SLEN;

- :deplasari sau deformatii de referinta admise pentru structura, stabilite de proiectantul structurii

in lipsa unor valori stabilite de proiectant pot fi luate in considerare, orientativ, valorile specificate in anexa A pentru constructii neadaptate in mod special in vederea preluarii tasarilor neuniforme - : deplasari sau deformatii admise din punct de vedere tehnologic, specificate deproiectantul tehnolog.

In conditiile definite in tabelul 5, p_pl (presiunea plastica) reprezinta presiunea corespunzatoare unei extinderi limitate pe o adancime egala cu B/4, B fiind latimea fundatiei, a zonei plastice in terenul de fundare. Prin zona plastica se intelege zona pe conturul si in interiorul careia se indeplineste conditia de rupere in pamant.

3.2. Presiunea plastica p_pl este o presiune acceptabila.

Conditiile din tabelul 5, a caror indeplinire precede efectuarea calculului deformatiilor probabile ale terenului de fundare, reprezinta conditii de valabilitate a calculului de deformatii, in care terenul este asimilat cu un mediu liniar-deformabil iar utilizarea relatiilor din Teoria Elasticitatii este admisa.

3.3. In anexa A sunt sintetizate prevederile din STAS 3300/2-85 referitoare la calculul terenului de fundare la starea limita de deformatii.

4. Calculul terenului de fundare la starea limita de capacitate portanta

4.1. Prin calculul terenului de fundare la starea limita de capacitate portanta, in cazul fundarii directe, se cere respectarea conditiei generale , cu cele trei forme particulare datein tabelul

unde: Q reprezinta incarcarea de calcul asupra terenului de fundare, provenita din actiunile din   gruparile speciale;

R reprezinta valoarea de calcul a rezistentei terenului de fundare;

m reprezinta coeficientul conditiilor de lucru.

4.2. In anexa A sunt sintetizate prevederile din STAS 3300/2-85 referitoare la calculul terenului de fundare la starea limita de capacitate portanta.