FUNDATII

FUNDATII

1. Definitie:

Fundatia este acea parte a constructiei ce are rolul de a prelua incarcarile date de structura de rezistenta a cladirii, prin intermediul peretilor structurali si a stalpilor si sa le transmita terenului de fundare astfel incat:

- sa nu depaseasca capacitatea portanta a terenului de fundare

- sa nu se produca tasari pe care structura si functionalitatea constructiei sa nu le admita,
- iar tensiunile ce apar in fundatie sa nu depaseasca capacitatea de rezistenta a materialului corpului de fundatie.

Functie de destinatia si importanta cladirilor, de marimea si natura incarcarilor, fundatiile se pot realiza fie pe pamanturi stabilizate, fie nestabilizate, dar compactate prin procedee specifice .

2. Clasificarea fundatiilor:

a) Dupa adancimea de fundare:

de suprafata (12 m) = DIRECTE

de adancime (630 m) = INDIRECTE (pe piloti, chesoane, coloane, barete)

b) Dupa pozitia fata de N.A.S. ( niv. apelor subterane):

fundatii executate in uscat (deasupra)

fundatii executate sub apa (sub)

c) Dupa materialele folosite:

fundatii rigide din piatra naturala, caramizi, beton simplu sau ciclopian

fundatii elastice din beton armat

d) Dupa forma lor in plan:

fundatii izolate

fundatii continue sub ziduri sau stalpi

fundatii pe retele de grinzi

radier general

e) Dupa tehnologia de executie:

fundatii monolite

fundatii prefabricate

3. Materiale folosite la executia fundatiilor:

beton simplu - cel mai folosit

beton armat: Bc7,5 - armatura constructiva

Bc 10 - armatura de rezistenta

beton ciclopian - are inglobat bolovani de rau, piatra

pana la 30 % din volumul fundatiilor

zidaria de piatra - dimensiunea blocurilor 10.. .30 cm

4. Alegerea sistemului    de fundaree ■ ^V

Pentru alegerea tipului de fundatie se realizeaza o analiza amanuntita cu privire la sistemul structurii de rezistenta si la calitatile fizico-mecanice ale terenului pe care se doreste amplasarea constructiei.

In acest sens se au in vedere urmatoarele:

-conditiile climatice (adancimea de inghet, cantitatea de precipitatii etc);
-conditiile de stabilitate generala a amplasamentului;

- adancimile, natura, grosimile si caracteristicile fizico-mecanice si chimice ale straturilor de pamanat de sub talpa fundatiei determinate cu ajutorul studiilor geotehnice

- conditiile hidrogeologice ale terenului (ape subterane si de suprafata, proprietatile lor chimice, agresivitatea etc);

gradul de importanta al cladirii;

seismicitatea regiunii;

caracteristicile structurii de rezistenta a constructiei, existenta subsolului, tipul elementelor de rezistenta verticale si distanta dintre acestea (pereti, stalpi); marimea si uniformitatea in plan a incarcarilor transmise de constructie.   

5. Conditii pe care trebuie sa le indeplineasca fundatiile

- sa asigure siguranta in exploatare;

- dimensiunile fundatiei trebuie sa corespunda incarcarilor ce o actioneaza;

- materialul folosit la executarea fundatiilor trebuie sa fie rezistent la actiunile     agresive ale apelor subterane sau ale terenului de fundare;

- fundatiile trebuie sa fie economice, sa necesite manopera cat mai redusa si sa foloseasca pe cat posibil materialele locale;

- sa permita industrializarea si mecanizarea lucrarilor

6. Fundatii indirecte

Aceste fundatii se executa cand terenul bun de fundare este la adancime mare, sau cand nivelul apelor freatice este ridicat.

Din aceasta categorie de fundatii fac parte :

-fundatii pe piloti ( din lemn, metalici, din beton armat monoliti sau prefabricati)

-fundatii pe chesoane ( deschise sau inchise cu aer comprimat)

-fundatii pe coloane;

-fundatii pe barete ( din beton armat)

a) Piloti purtatori de varf - varful lor patrunde in terenul bun de fundare pe o adancime de aprox 1,00 m;

b) Piolti flotanti - transferarea incarcarilor la teren se face prin fortele de frecare care apar pe suprafetele lor laterale aflate in contact cu terenul

1. fundatie

2.piloti

Fundatii pe piloti

cheson

cutit cheson

umplutura din beton simplu, beton ciclopian sau piatra

element structural ( stalp)

grinzi de fundatie

Fundatii pe chesoane deschise

7. Fundatii directe

fundatii rigide

fundatii izolate rigide din bloc si cuzinet din beton armat

fundatii continue sub ziduri

fundatii sub ziduri cu descarcari pe reazeme

fundatii elastice

fundatii izolate sub stalpi

fundatii continue sub ziduri

fundatii continue sub siruri de stalpi prin grinzi de fundare, retele de grinzi de fundare

fundatii pe retele de grinzi de fundare

fundatii de tip radier general

7.1. FUNDATII SUB PERETI

In cazul structurilor de rezistenta alcatuite din pereti portanti din zidarie sau beton (diafragme), pentru transmiterea incarcarilor de la constructie la teren se realizeaza fundatii continue directe Acestea au aceeasi axa de simetrie cu peretii care le transmit incarcarile; fundatii dezaxate se intalnesc mai rar.

7.1.1. Fundatii continue rigide sub pereti

Fundatii continue rigide se executa din beton simplu sau beton ciclopian si in sectiune transversala ele pot avea forma dreptunghiulara, cu evazari sau in trepte

Fundatii continui din beton simplu sub pereti interiori din zidarie,la constructii fara subsol

a-cu sectiune dreptunghiulara; b -cu evazari; c-fundatie in trepte;

1 - perete din zidarie; 2 - fundatie; 3 - hidroizolatie orizontala; 4 - placa suport a pardoselii; 5 - strat de rupere a capilaritatii; 6 - teren natural; 7 - soclu din beton simplu; 8 -umplutura de pamant

Fundatiile cu sectiune dreptunghiulara sunt cele mai des intalnite, pentru ca sunt economice (daca latimea talpii fundatiei B<100cm); au avantajul unui volum mic de sapatura, nu necesita cofraje, betonul turnandu-se direct in santul sau gropile de fundatie

Fundatiile sub peretii de beton armat (diafragme) au la partea superioara un cuzinet (o talpa )

din beton armat in care se inglobeaza mustatile de armatura care fac legatura cu armatura diafragmelor.

Fundatiile cu evazari se recomanda in cazul in care latimea talpii fundatiei depaseste latimea peretelui de fiecare parte cu cel mult 25 . 35 cm.

Fundatiile in trepte sunt recomandate cand talpa fundatiei este mai lata de fiecare parte a peretelui cu 35.. 40cm .Fundatiile in trepte conduc la economii importante de beton , dar necesita cofraje pentru realizarea lor si lucrari de umplutura cu pamant bine compactat .

7.1.2 Fundatii continue elastice sub ziduri

Aceste fundatii se recomanda in cazul incarcarilor mari transmise unui teren cu rezistente la compresiune mici sau care are o compozitie neuniforma existand posibilitatea aparitiei unor tasari diferentiate.

Se recomanda totodata atunci cand din cauza nivelului ridicat al apelor freatice se impun adancimi mici de fundare; fundatiile elastice au in general inaltimi mai mici decat cele rigide si prin alegerea lor ca solutie de fundare, pot fi evitate lucrarile de constructii sub nivelul panzei de apa

Aceste fundatii pot fi realizate :

cu sectiune dreptunghiulara in cazul incarcarilor verticale mai reduse

cu sectiune de inaltime variabila (cu tesituri)

sub forma de grinda in cazul incarcarilor mari

Fundatiile de acest tip se realizeaza din beton de clasa Bc10 cel putin si sunt prevazute la partea inferioara cu armaturi de rezistanta alcatuite din bare longitudinale si transversale La baza fundatiei se toarna un strat de beton de egalizare Bc5 cu grosime de 510cm.

Fundatii continue elastice

a -fundatie elastica de forma prismatica: b -fundatie elastica cu muchii tesite: c -fundatie elastica sub forma de obelisc;

1 -fundatie prismatica; 2-fundatia tesita ; 3 - obelisc; 4 - perete; 5- strat de rupere capilaritate;

6 - beton de egalizare; 7 - placa suport pardoseala

7.1.3. Fundatii cu descarcari pe reazeme izolate

Aceste fundatii se utilizeaza in vederea reducerii volumului de sapatura si pentru economie de beton.

Se recomanda atunci cand zidurile transmit la fundatii incarcari mici, iar adancimea la care se gaseste terenul bun de fundare depaseste 2 m. Nu se recomanda a se folosi in cazul terenurilor cu tasari inegale si in zone cu seismicitate ridicata.

Fundatii cu descarcari pe reazeme izolate sunt alcatuite din blocuri de fundatie (reazeme izolate) si elemente de descarcare (grinzi, grinzi cu vute, arce).

Reazemele izolate se prevad la intersectia zidurilor, in punctele cu incarcari importante, in dreptul plinurilor de zidarie Distanta optima dintre reazeme se stabileste in functie de natura terenului si de marimea incarcarilor.

Sub elementele de descarcare executate din beton armat (monolit sau prefabricat), se toarna un strat de beton de egalizare, asezat pe un strat de pietris de 8 10 cm grosime cu functiune de rupere a capilaritatii.

7. 2. FUNDATII SUB STALPI

Sub stalpi se pot realiza :

- fundatii izolate ;

- fundatii continui .

7.2.1. Fundatii izolate sub stalpi

Fundatiile izolate se utilizeaza ca reazeme pentru stalpi din beton armat sau metalici.

Fundatiile izolate sub stalpi sunt de doua tipuri:

- fundatii cu bloc din beton simplu si cuzinet de beton armat

- fundatii cu talpa din beton armat ( fundatii elastice).

Fundatiile cu bloc din beton simplu si cuzinet din beton armat , sunt alcatuite dintr-un bloc din beton Bc 5, ( daca cuzinetul se ancoreaza in bloc se utilizeaza Bc 7,5) . Inaltimea minima a blocului este de 40 - 60 cm.

Pentru inaltimi mai mari blocul se executa in trepte ( maxim 3 trepte) , fiecare treapta avand inaltimea minima de 40cm.

Cuzinetii din beton armat Bc 10 au forma prismatica sau de obelisc .

Cuzinetul se armeaza la partea la partea inferioara cu bare drepte dispuse pe cele doua directii paralele cu laturile sale , diametrul minim al barelor de armatura este de 10 mm iar distanta intre ele este de 10.25 cm.

In cazul stalpilor din lemn rezemarea lor pe fundatie se face prin intermediul unor talpi simple sau in cruce realizate din lemn de esenta tare . Stalpii metalici vor avea la baza placi metalice de 10 ..20 mm grosime, ancorate cu praznuri in cuzinet .

7.2.2 Izolatii izolate cu talpi din beton armat (fundatii elastice).

Aceste fundatii se executa din beton de clasa cel putin Bc10, pot avea forme variate , dar cele mai des intalnite sunt de forma prismatica in cazul in care suprafata bazei lor nu depaseste 1m² sau sub forma de prisme cu fetele superioare tesite (fundatii obelisc) cand se trece peste aceasta valoare

Se recomanda a fi respectate urmatoarele dimensiuni constructive: H ≥ 30 cm, H /B = 0,25.. 0 , H' ≥ 20 cm. La partea inferioara fundatiile se armeaza cu bare de otel beton cu diametru minim de 10 mm asezate la distante de maximum 25 cm pe doua directii paralele cu laturile.

7.2.3 Fundatii prefabricate

Prefabricarea fundatiilor nu este o solutie utilizata pe scara larga deoarece din punct de vedere economic sunt mai putin avantajoase decat cele turnate pe santier si nu asigura o buna legatura cu elementele structurale verticale necesara constructiilor amplasate in zone seismice.

Fundatiile prefabricate se realizeaza sub diverse forme constructive, cum ar fi:

- blocuri mari si mici din beton greu preturnate pe santier si montate apoi in sapatura pe un strat de nisip;

- talpi prefabricate de forme diverse din beton simplu sau din beton armat pline sau cu goluri;

- fundatii pahar folosite in cazul stalpilor prefabricati .

Fundatiile pahar se pot realiza prin prefabricare dar se pot turna si la pozitie .Incastrarea stalpilor prefabricati in fundatiile pahar se realizeaza cu ajutorul betonului de monolitizare , dupa ce in prealabil a fost impanat cu pene din lemn de esenta tare.Penele se extrag dupa ce betonul de monolitizare s-a intarit .

7.2.2. Fundatiile continue sub stalpi

Aceste fundatii se intalnesc in cazul unor incarcari mari transmise la nivelul talpii fundatiilor si a unui teren de fundatie slab.

In general ele se prezinta sub trei forme :

- fundatii pe grinzi (talpi) continui cu vute sau fara vute in dreptul stalpilor ;

- fundatii pe grinzii (talpi) incrucisate dispuse intr-o retea rectangulara;

- radier general .

Radierul este o placa continua din beton armat , care se executa sub constructie , depasind perimetrul acesteia cu 50 . .100 cm pe fiecare latura .

Radierele se pot realiza in diverse variante constructive :

- placi drepte , care se folosesc si sub stalpi dar mai ales la constructiile cu pereti portanti, la care distanta dintre pereti nu depaseste 3,00 . 4,00m.

Grosimea minima a placii este de 20 cm.

- cu grinzi care se folosesc la constructiile cu structura realizata din cadre;

- radier ciuperca ( o dala groasa cu ingrosari sub forma de capiteluri la baza stalpilor ), se intalnesc la silozuri , depozite , rezervoare subterane.