Stabilirea dimensiunilor bazei fundatiei

6.1. Conditii generale

6.1.1. Dimensiunile bazei fundatiei se stabilesc pe baza calculului terenului de fundare definit īn reglementarea tehnica de referinta STAS 3300/1-85 respectiv STAS 3300/2-85.

6.1.2. Dimensiunile bazei fundatiei se aleg astfel īncāt presiunile la contactul īntre fundatie si teren sa aiba valori acceptabile, pentru a se īmpiedica 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, īn parte sau īn totalitate, a capacitatii functionale a constructiei sau de natura unei stari limita a exploatarii normale (SLEN), a carei depasire conduce la īntreruperea exploatarii normale a constructiei.

6.1.3. Avānd ca referinta reglementarea tehnica 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 īmpiedica exploatarea normala a constructiei;

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

6.1.4. Īn functie de particularitatile constructiei si ale terenului de fundare, presiunile acceptabile pe terenul de fundare se pot stabili, īn cazul fundarii directe, īn trei moduri:

- ca presiuni conventionale, p_conv;

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

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

6.1.5. Din punctul de vedere al constructiei, calculul terenului de fundare se diferentiaza īn 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 īn exploatare

- constructii cu restrictii (CRE);

- constructii fara restrictii.

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

a) terenuri bune (TB)

b) terenuri dificile

Īn tabelul 6.1 sunt date, avānd ca referinta reglementarea tehnica STAS 3300/2-85, situatiile in care terenul de fundare apartine categoriei TB.

6.1.7. Conditiile de efectuare a calculului terenului de fundare alcatuit din pamānturi, īn vederea stabilirii unor dimensiuni ale bazei fundatiei care sa conduca la presiuni acceptabile pe teren, sunt sintetizate īn tabelul 6.2.

Dupa cum rezulta din tabelul 6.2, calculul terenului de fundare pe baza de presiuni conventionale impune īndeplinirea simultana a patru conditii. Īn 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).

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

6.2. Calculul terenului de fundare pe baza presiunilor conventionale

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

Īn anexa A sunt reproduse, avānd ca referinta reglementarea tehnica STAS 3300/2-85, tabelele cuprinzānd asa-numitele valori de baza ale presiunilor conventionale, _conv, corespunzatoare unor fundatii conventionale avānd latimea talpii B = 1,0 m si adāncimea de fundare D_f = 2.0 m, precum si regulile de stabilire a corectiilor de latime C_B si de adāncime C_D .

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

Nota: Pamānturile coezive saturate de consistenta ridicata (I_c > 0,5) pot fi considerate terenuri bune īn acceptia tabelului 6.1.

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

6.2.2. Conditiile care trebuie respectate īn cazul calculului terenului de fundare pe baza presiunilor conventionale se diferentiaza īn functie de tipul īncarcarii si de gruparea de īncarcare (gruparea fundamentala GF, gruparea speciala GS) si sunt sintetizate īn tabelul 6.3.

6.2.3. Pentru stabilirea dimensiunilor īn plan ale fundatiei este necesara, dupa caz, īndeplinirea tuturor conditiilor specificate īn tabelul 6.3. Prin aceasta se considera implicit īndeplinite conditiile calcului terenului de fundare la starea limita de deformatie si la starea limita de capacitate portanta, ca stari limita ultime.

6.2.4. Dimensiunile īn plan ale fundatiilor se stabilesc astfel ca rezultanta īncarcarilor provenite din actiuni din grupari fundamentale sa fie aplicata īn cadrul sāmburelui central.

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

Īn cazul constructiilor de tipul castele de apa, turnuri etc. nu se admite desprinderea fundatiei de pe teren īn gruparile fundamentale de īncarcari.

6.2.6. Excentricitatile maxime admise pentru rezultantele īncarcarilor din grupari speciale trebuie sa fie limitate astfel īncāt sectiunea activa a suprafetei talpii fundatiei sa se extinda cel putin pāna īn dreptul centrului de greutate al acesteia.

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

6.3. Calculul terenului de fundare la starea limita de deformatii

6.3.1. Prin calculul terenului de fundare la starea limita de deformatii se cere īndeplinirea a doua seturi de conditii, sintetizate īn tabelele 6.4 si 6.5.

Conditiile specificate īn tabelul 6.4 au semnificatia:

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

- : aceeasi semnificatie ca si calculate cu īncarcari 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 īn considerare, orientativ, valorile specificate īn anexa A pentru constructii neadaptate īn mod special īn vederea preluarii tasarilor neuniforme  - : deplasari sau deformatii admise din punct de vedere tehnologic, specificate de proiectantul tehnolog.

Īn conditiile definite īn tabelul 6.5, p_pl (presiunea plastica) reprezinta presiunea corespunzatoare unei extinderi limitate pe o adāncime egala cu B/4, B fiind latimea fundatiei, a zonei plastice īn terenul de fundare. Prin zona plastica se īntelege zona pe conturul si īn interiorul careia se īndeplineste conditia de rupere īn pamānt.

6.3.2. Presiunea plastica p_pl este o presiune acceptabila.

Conditiile din tabelul 6.5, a caror īndeplinire precede efectuarea calculului deformatiilor probabile ale terenului de fundare, reprezinta conditii de valabilitate a calculului de deformatii, īn care terenul este asimilat cu un mediu liniar-deformabil iar utilizarea relatiilor din Teoria Elasticitatii este admisa.

6.3.3. Īn anexa A sunt sintetizate prevederile din reglementarea tehnica de referinta STAS 3300/2-85 referitoare la calculul terenului de fundare la starea limita de deformatii.

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

6.4.1. Prin calculul terenului de fundare la starea limita de capacitate portanta, īn cazul fundarii directe, se cere respectarea conditiei generale , cu cele trei forme particulare date   īn tabelul 6.6.

unde: Q reprezinta īncarcarea 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.

6.4.2. Īn anexa A sunt sintetizate prevederile din reglementarea tehnica de referinta STAS 3300/2-85 referitoare la calculul terenului de fundare la starea limita de capacitate portanta.