constructii

PROIECT CONSTRUCTII

Pentru amenajarea unei dane comerciale este necesara proiectarea urmatoarelor lucrari:

1. calculul stabilitatii taluzului adiacent danei comerciale;
2. dimensionarea si verificarea zidului de sprijin de la baza taluzului mai sus mentionat;
3. dimensionarea si verificarea fundatiilor directe de sub stalpii halei de depozitare;
4. dimensionarea si verificarea fundatiei pe piloni prefabricati ai cheiului de acostare.

Se dau urmatoarele date de baza:

a)     stratificatia terenului rezultata in urma forajelor geotehnice:

strat 1 - pamant vegetal

strat 2 - praf argilos cu urmatoarele caracteristici:

h=1.7m

greutatea volumica in stare naturala 18 KN/m³

unghiul de frecare interna 19.5^o

coeziunea 10 Kpa

umiditatea in stare naturala 15%

indicele de consistenta 0.65

modul de deformatie liniara 190 KPa

strat 3 - argila nisipoasa cu urmatoarele caracteristici:

h=2.5m

greutatea specifica 26.1 KN/m³

ungiul de frecare interna 20.5^o

coeziunea  7.5 Kpa

umiditatea in stare naturala 18%

indicele de consistenta 0.72

indicele porilor 0.69

modul de deformatie liniara 225 daN/cm²  

strat 4 - nisip prafos cu urmatoarele caracteristici:

h=15.5m

greutatea volumica in stare naturala 18.3 KN/m³

ungiul de frecare interna 25^o

coeziunea 0 Kpa

indicele porilor 0.5

b)     in spatele zidului de spijin se va realiza o umplutura din material granular care are urmatoarele caracterisrici:

greutate volumica in stare naturala 18.5 KN/m³

unghiul de frecare interna 27.5^o

Zidul va sustine o diferenta de nivel h = 4.5m, adancimea de fundare Df = 1.2m iar in spatele zidului actineaza o suprasarcina q = 12.5 KPa.

c)      pentru dimensionarea fundatiilor directe de sud stalpii halei de depozitare se cunosc urmatoarele date:

adancime de fundare Df = 1.2 m;

dimensiunile sectiunii transversale ale stalpilor halei sunt: L = 50 cm si l = 30 cm;

incarcarea axiala din stalpi Nax = 825 KN;

momentul la baza stalpului este M = 975 KNm;

incarcarea axiala din gruparea speciala N*ax = 155 KN;

momentul din gruparea speciala M* = 275 KNm.

d)     pentru dimensionarea fundatiei pe piloti a cheului de acostare se dau urmatoarele date:

lungimea cheului L = 20 m;

latimea cheului l = 5 m;

suprasarcina care actioneaza pe cheu q = 26 Kpa

momentul M = 453 KNm.

Pilotii prefabricati au latura de 50 cm (sectiune patrata) si sunt introdusi in terenul de fundare prin batere.

Rezultatele incercarii de batere pe un pilon de proba sunt:

s-a folosit un berbec cu cadere libera;

inaltimea de cadere a berbecului 200 cm;

greutatea berbecului este minim egala cu greutatea pilotului;

refuzul pilotului de batere este e = 1.5 cm.

Proiectul va cuprinde:

1. Piese scrise:

1. Note de calcul referitoare la verificarea stabilitatii taluzului adiacent danei.

Se va folosi metoda Fellenius.

2. Note de calcul referitoare la dimensionarea si verificarea zidului de sprijin.

Pentru calculul impingerii active din spatele zidului de sprijin se va folosi metoda analitica de calcul Rankine.

3. Note de calcul referitoare la dimensionarea si verificarea fundatiilor directe de sub stalpii halei de depozitare.

Se vor respecta si folosi normele tehnice in vigoare cuprinse in STAS 3301/1-85, STAS 3302/2-85 si normativul P10/86.

4. Note de calcul referitoare la dimensionarea si verificarea fundatiei pe piloti a zidului de cheu.

Se vor respecta si folosi normele tehnice in vigoare cuprinse in STAS 2561/1-83, STAS 2561/3-90 si STAS 2561/4-90.

2. Piese desenate:

plansa nr.1 - vedere in plan si sectiune transversala prin amplasamentul studiat la sc. 1:200;

plansa nr.2 - sectiune transversala prin taluz cu indicarea suprafetelor de alunecare considerate la sc. 1:100;

plansa nr.3 - plan cofrare zid de sprijin la sc. 1:50;

plansa nr.4 - plan cofrare fundatii directe hala de depozitare sc. 1:50.

Plansa nr.5 - dispunerea in plan a pilotilor si sectiune transversala prin cheu sc. 1:50.

Anexe grafice:

anexa nr.1 - schema impartirii in straturi elementare de calcul si diagramele de variatie a eforturilor unitare verticale si la calculul tasarii probabile a fundatiilro directe de sub stalpii halei de depozitare.

1. Verificarea stabilitatii taluzului adiacent danei.

       

unde:

- factor de siguranta

- forta de stabilitate

- forta de rasturnare

Calculul se va face tabelar (tabel 1).

Tabel 1

2. Dimensionarea si verificarea zidului de sprijin

2.1. Verificarea la alunecarea pe talpa

2.2. Verificarea la rasturnare

2.3 Verificarea presiunilor pe talpa

2.4. Armarea zidului de sprijin

Elevatia

Talpa

3. Dimensionarea si verificarea fundatiilor directe de sub stalpii halei de depozitare.

- adancime de fundare

- dimensiunea sectiunii transversale a stalpilor:

- grupare fundamentala:

- grupare speciala:

3.1. Predimensionare

unde:

- e = excentricitate

- Fs = factor de siguranta

Aleg Fs=2

aleg a=5cm

3.2. Corectia lui

unde:

- corectia pe latime

- corectia pe adancime

unde:

- latimea fundatiei

- 0.05 pentru pamanturi coezive

3.3. Calculul terenului de fundare pe baza presiunilor conventionale

La calculul preliminar sau definitiv al terenului de fundare pe baza presiunilor conventionale trebuie sa se respecte conditiile la incarcari cu excentricitati dupa o singura directie:

 in gruparea fundamentala

 in gruparea speciala

unde:

- presiunea activa maxima pe talpa fundatiei provenite din incarcarile de calcul din gruparea fundamentala respectiv din gruparea speciala.

- presiunea conventionala corectata

In continuare se va lucra cu

3.4. Calculul terenului de fundare la starea limita de deformatii

Pentru efectuarea calculului deformatiilor probabile ale terenului de fundare trebuie indeplinita conditia pentru fundatii incarcate excentric.

unde:

- presiunea maxima verticala pe talpa fundatiei provenita din incarcarile de calcul din gruparea fundamentala in cazul excentricitatii dupa o singura directie

- presiunea corespunzatoare unei extinderi limitate a zonei plastice in terenul de fundare

unde:

- coeficient al conditiilor de lucru

1.4- media ponderata a greutatii volumice de calcul a straturilor de sub fundatie cuprinse pe o adancime L/4 masurata de la talpa fundatiei in KN/m³.

	0.5

2.06

	3.5

- L = latura mica a fundatiei

- q = suprasarcina de ccalcul la nivelul talpii fundatiei lateral fata de fundatie

- c = valoarea de calcul a coeziunii stratului de pamant de sub talpa fundatiei

coeficienti adimensionali in functie de valoarea de calcul a unghiului de frecare interioara a terenului de sub talpa fundatiei conform tabelului 4

3.5. Calculul tasarii absolute probabile a fundatiilor

Tasarea absoluta probabila a fundatiilor izolate sau continue se calculeaza in functie de dimensiunile in plan ale fundatiilor si de conditiile de stratificatie de pe amplasament.

Tasarea absoluta probabila se calculeaza prin metoda insumarii pe straturi elementare.

In acest caz pamantul stratificat situat sub nivelul talpii de fundare se imparte in straturi elementare, pana la adancimea corespunzatoare limitei inferioare a zonei active ; fiecare strat elementar se constituie din pamant omogen si trebuie sa aiba grosimea mai mica decat 0.4L.

Aleg h=0.74m

Zona activa in cuprinsul careia se calculeaza tasarea straturilor se limiteaza la adancimea sub talpa fundatiei, la care valoarea efortului unitar vertical datorat incarcarii fundatiei devine mai mic decat 20% din presiunea geologica la adancimea respectiva.

Efortul unitar net mediu pe talpa fundatiei se calculeaza cu relatiile:

Pe verticala centrului fundatiei, la limitele de separatie ale straturilor elementare se calculeaza eforturile unitare datorate presiunii nete transmise pe talpa fundatiei cu relatia:

unde:

- coeficient de distributie al eforturilor verticale in centrul fundatiei, pentru presiuni uniform distribuite pe talpa, functie de B/L si z/L;

- B = lungimea fundatiei (m);

- L = latimea fundatiei (m);

- z = adancimea planului de separatie al stratului elementar fata de nivelul talpii fundatiei (m);

- p_n      = efortul unitar net mediu pe talpa fundatiei (Kpa).

Tasarea absoluta probabila a fundatiei se calculeaza cu relatia:

unde:

- coeficient de corectie;

- efortul vertical mediu in stratul elementar  i calculat cu relatia:

- efortul unitar la limita superioara, inferioara a stratului i;

- grosimea stratului elementar i (m);

- modul de deformatie liniara al stratului elementar i (Kpa);

- numarul de straturi elementare cuprinse in limita zonei active.

Tabel 2

Strat elementar 1

Strat elementar 2

Strat elementar 3

Strat elementar 4

Strat elementar 5

Strat elementar 6

La stratul elementar 6:

unde 8

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

In cazul fundatiilor directe cu tapla orizontala se recomanda verificarea capacitatii portante cu relatia:

unde:

- V = componenta verticala a rezultantei incarcarii de calcul provenita din gruparea speciala (KN);

-  = dimensiunile reduse ale talpii fundatiei determinate cu relatia:

- excentricitatile rezultantei incarcarii de calcul fata de axa transversala, respectiv axa longitudinala a fundatiei (m);

- coeficient al conditiilor de lucru

- presiunea critica

unde:

- greutatea volumica de calcul a straturilor de pamant de sub talpa fundatiilor (KN/m³);

- latimea redusa a talpii fundatiei;

- coeficient de capacitate portanta care depinde de valoarea de calcul a unghiului de frecare interioara al straturilor de pamant de sub talpa fundatiei;

suprasarcina de calcul care actioneaza la nivelul talpii fundatiei, lateral fata de fundatie (Kpa);

valoarea de calcul a coeziunii straturilor de pamant de sub talpa fundatiei (Kpa);

coeficienti de forma ai talpii fundatiei.

In cazul prezentei sub fundatie a unei stratificatii in care caracteristicile de rezistenta la forfecare nu variaza cu mai mult de 50% fata de valorile medii se pot adopta pentru calculul capacitatii portante valori ca medii ponderate cu contributia fiecarui strat.

Grosimea volumului de pamant de sub fundatie, ale carui caracteristici geotehnice intervin in stabilirea presiunii critice se poate determina cu relatia:

unde:

- grosimea volumului de pamant (m);

- latimea talpii fundatiei (m);

- coeficient adimensional in functie de unghiul de frecare interioara al stratului de pamant in contact cu talpa fundatiei;

3.7. Armarea fundatiei stalpului

unde:

- presiunea datorata greutatii proprie a fundatiei;

OB; Ra = 210N/mm²

BC15; Rc = 70N/mm²

4. Dimensionarea si verificarea fundatiei pe piloti a zidului de cheu.

4.1. Calculul capacitatii portante

Capacitatea portanta a unui pilot solicitata la compresiune, se determina cu relatia:

unde:

- coeficient de omogenitate

- coeficient al conditiilor de lucru

- incarcarea critica a pilotului (KN)

unde:

- factor ce depinde de tipul pilotului si conditiile de batere (Kpa)

- aria sectiunii pilotului (m²)

- refuzul pilotului (cm)

- greutatea berbecului (KN)

- greutatea pilotului (KN)

- inaltimea de cadere a berbecului(cm)

4.2. Calculul eforturilor in pilotii fundatiei

Efortul intr-un pilot al unei fundatii cu radier jos si piloti verticali, solicitati la incarcari verticale si momente, se poate calcula cu relatia:

unde:

- efortul vertical de calcul (KN)

- momentele de calcul, fata de axele principale ale grupului de piloti (KNm)

- distantele de la axa pilotului i din grup, la axele principale ale frupului de piloti (m)

- distantele de la axa pilotului considerat, la axele principale ale grupului de piloti

- numarul pilotilor in grup

- greutatea pilotului (KNm)