Stabilirea dimensiunilor bazei fundatiei

6.1. Conditii generale

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

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

6.1.3. Având 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 împiedica exploatarea normala a constructiei;

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

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

- ca presiuni conventionale, p_conv;

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

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

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

a) terenuri bune (TB)

b) terenuri dificile

În tabelul 6.1 sunt date, având 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 pamânturi, în vederea stabilirii unor dimensiuni ale bazei fundatiei care sa conduca la presiuni acceptabile pe teren, sunt sintetizate în tabelul 6.2.

Dupa cum rezulta din tabelul 6.2, calculul terenului de fundare pe baza de presiuni conventionale impune îndeplinirea simultana a patru conditii. În 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. În cazul fundarii pe roca, folosirea presiunilor conventionale ca presiuni acceptabile este admisa în toate cazurile, cu exceptia constructiilor speciale când 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, tinând seama de experienta de constructie din tara.

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

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

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

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

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

6.2.3. Pentru stabilirea dimensiunilor în plan ale fundatiei este necesara, dupa caz, îndeplinirea tuturor conditiilor specificate în tabelul 6.3. Prin aceasta se considera implicit îndeplinite 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 în plan ale fundatiilor se stabilesc astfel ca rezultanta încarcarilor provenite din actiuni din grupari fundamentale sa fie aplicata în cadrul sâmburelui central.

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

În cazul constructiilor de tipul castele de apa, turnuri etc. nu se admite desprinderea fundatiei de pe teren în gruparile fundamentale de încarcari.

6.2.6. Excentricitatile maxime admise pentru rezultantele încarcarilor din grupari speciale trebuie sa fie limitate astfel încât sectiunea activa a suprafetei talpii fundatiei sa se extinda cel putin pâna în dreptul centrului de greutate al acesteia.

6.2.7. Modul de calcul al lui p_ef pentru excentricitate pe doua directii este prezentat în 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 îndeplinirea a doua seturi de conditii, sintetizate în tabelele 6.4 si 6.5.

Conditiile specificate în tabelul 6.4 au semnificatia:

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

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

În conditiile definite în tabelul 6.5, p_pl (presiunea plastica) reprezinta presiunea corespunzatoare unei extinderi limitate pe o adâncime egala cu B/4, B fiind latimea fundatiei, a zonei plastice în terenul de fundare. Prin zona plastica se întelege zona pe conturul si în interiorul careia se îndeplineste conditia de rupere în pamânt.

6.3.2. Presiunea plastica p_pl este o presiune acceptabila.

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

6.3.3. În 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, în cazul fundarii directe, se cere respectarea conditiei generale , cu cele trei forme particulare date   în tabelul 6.6.

unde: Q reprezinta încarcarea 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. În 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.