Proiectarea fundatiilor izolate

Prevederile prezentului capitol se aplica la proiectarea fundatiilor izolate ale stalpilor de beton armat si de metal. Fundatiile izolate pot fi utilizate si in cazul unor elemente structurale continue, daca structura este proiectata considerand rezemarile concentrate.

Tipurile de fundatii izolate care fac obiectul prezentului normativ sunt:

Fundatiile pentru stalpi de beton armat monolit:

- fundatii tip talpa de beton armat (fundatii elastice);

- fundatii tip bloc si cuzinet (fundatii rigide).25

Fundatiile pentru stalpi de beton armat prefabricat:

- fundatii tip pahar;

- alte tipuri de fundatii adaptate sistemului de imbinare dintre stalpul prefabricat si fundatie.

Fundatiile pentru stalpi metalici:

- fundatii tip bloc si cuzinet;

- fundatii tip talpa de beton armat.

Proiectarea fundatiilor izolate de beton armat se va conforma prevederilor din STAS 10107/0-90.

Dimensiunile in plan ale fundatiilor izolate se stabilesc conform prevederilor de la capitolul 6.

La alcatuirea fundatiilor izolate se va tine seama de urmatoarele reguli cu caracter general:

a)     sub fundatiile de beton armat monolit se prevede un strat de beton de egalizare de 50 100 mm grosime, stabilit functie de conditiile de teren, executie si suprafata fundatiei;

b)     sub fundatiile de beton armat prefabricat se prevede un pat de nisip de 70 150 mm grosime;

c)     fundatiile se pozitioneaza, de regula, centrat in axul stalpului;

d)     pentru stalpii de calcan, de rost sau situatii in care exista in vecinatate alte elemente de  constructii sau instalatii se pot utiliza fundatii excentrice in raport cu axul stalpului; in acest caz momentul transmis talpii fundatiei se poate reduce prin prevederea de grinzi de echilibrare.

1. Fundatii pentru stalpi de beton armat monolit

1.1. Fundatii tip talpa de beton armat

Fundatiile tip talpa de beton armat pot fi de forma prismatica (fig. 1.a) sau forma de obelisc (fig. 1.b).

Betonul utilizat la realizarea fundatiilor tip talpa armata va fi de clasa minima C_8/10.

1.1.1. Inaltimea fundatiei (H) se stabileste functie de urmatoarele conditii:

a)     asigurarea rigiditatii fundatiei de beton armat; daca se respecta valorile minime ale raportului dintre inaltimea fundatiei si dimensiunea cea mai mare in plan (H/L) date in tabelul 1(ultima coloana) este admisa ipoteza distributiei liniare a presiunilor pe teren;

b)     verificarea fundatiei la forta taietoare; daca se respecta valorile minime ale raportului dintre inaltimea fundatiei si dimensiunea cea mai mare in plan (H/L) date in tabelul 1, sectiunea de beton poate prelua forta taietoare nefiind necesare armaturi transversale;

Fig. 1 Fundatii tip talpa de beton armat

c)     verificarea fundatiei la incovoiere; de regula verificarea sectiunii de beton armat la starea limita de rezistenta la incovoiere nu implica modificarea inaltimii sectiunii de beton stabilita conform punctelor a si b;

d)     valoarea minima a inaltimii fundatiei este H_min = 300 mm.

Inaltimea la marginea fundatiei tip obelisc (H') rezulta in functie de urmatoarele conditii:

inaltimea minima necesara pentru ancorarea armaturilor de pe talpa fundatiei (15f_max

panta fetelor inclinate ale fundatiei nu va fi mai mare de 1/3;

valoarea minima este H'_min = 250 mm.

1.1.2. Armatura fundatiei (fig. 2) este compusa din:

a)     armatura de pe talpa, realizata ca o retea din bare dispuse paralel cu laturile fundatiei

Armatura rezulta din verificarea la moment incovoietor in sectiunile de la fata stalpului. In calculul momentelor incovoietoare din fundatie se considera  presiunile pe teren determinate de solicitarile transmise de stalp. Se vor considera situatiile de incarcare (presiuni pe teren) care conduc la solicitarile maxime in fundatie.

Procentul minim de armare pe fiecare directie este 0.10 % pentru armaturi OB37 si 0.075 %  pentru armaturi PC52.

Diametrul minim al armaturilor este de 10 mm.

Distanta maxima intre armaturi este de 250 mm; distanta minima este de 100 mm.

Armatura se distribuie uniform pe latimea fundatiei si se prevede la capete cu ciocuri cu lungimea minima de 15f

b)     armatura de la partea superioara, realizata din 3 4 bare dispuse in dreptul stalpului

sau ca o retea dezvoltata pe toata suprafata fundatiei

Fundatiile tip obelisc care nu au desprindere de pe terenul de fundare au armatura constructiva la partea superioara, unde se dispun pe fiecare directie principala minimum 3 bare de armatura OB37, cu diametrul de minim 12 mm.

La fundatiile care lucreaza cu arie activa, armatura de la partea superioara rezulta din calculul la incovoiere. Dimensionarea armaturii se face in sectiunile de consola cele mai solicitate, considerand momentele incovoietoare negative rezultate din actiunea incarcarilor din greutatea fundatiei,a umpluturii peste fundatie si a sarcinilor aplicate pe teren sau prin repartizarea momentului incovoietor transmis de stalp. In aceasta situatie de solicitare armatura se realizeaza ca o retea de bare dispuse paralel cu laturile fundatiei.

Diametrul minim al armaturilor este de 10 mm.

Distanta maxima intre armaturi este de 250 mm; distanta minima este de 100 mm.

Armatura se distribuie uniform pe latimea fundatiei si se prevede la capete cu ciocuri cu lungimea minima de 15f

c)     armatura transversala pentru preluarea fortelor taietoare se realizeaza ca armatura inclinata

dispusa in dreptul stalpului

Forta taietoare in sectiunea de calcul se determina considerand o fisura inclinata cu 45s si presiunile dezvoltate pe teren de fortele transmise de stalp.

Daca fundatia lucreaza cu arie activa, la calculul fortei taietoare se vor considera presiunile   efective pe teren.

armaturi pentru stalp (mustati)

Armaturile verticale din fundatie, pentru conectarea cu stalpul de beton armat, rezulta in urma dimensionarii/verificarii stalpului. Armaturile din fundatie (mustatile) se alcatuiesc astfel incat in prima sectiune potential plastica a stalpului, aflata deasupra fundatiei, barele de armatura sa fie continue (fara innadiri).

Etrierii din fundatie au rol de pozitionare a armaturilor verticale pentru stalp; se dispun la distante de maximum 250 mm si cel putin in 3 sectiuni.

Armatura trebuie prelungita in fundatie pe o lungime cel putin egala cu l_ancorare + 250 mm, unde l_ancorare se determina conform STAS 10107/0-90.

Fig. 2 Armarea fundatiilor tip talpa de beton armat

*) pentru betoane de clasa superioara se utilizeaza valorile date in tabelul 1. pentru clasa C12/15

1.1.3. Calculul momentelor incovoietoare in fundatie

Pentru calculul momentelor incovoietoare in fundatie se considera sectiunile de incastrare  de la fata stalpului si presiunile pe teren pe suprafata delimitata de laturile talpii si planul de incastrare considerat (fig.3).

Calculul simplificat al momentelor incovoietoare in talpa fundatiei se face cu relatiile 1 si 2:

Fig. 3

In cazul fundatiilor la care se respecta conditiile privind raportul minim H/L din tabelul 1 stabilit in functie de conditia de rigiditate a talpii si pentru care aria activa este de minimum 80%, armatura calculata functie de momentele incovoietoare (M_x si M_y) se distribuie uniform pe talpa fundatiei.

Daca aria activa este mai mica de 80%, in relatia 2 se inlocuieste p_med cu valoarea p₁.

Daca fundatia este solicitata cu momente incovoietoare pe doua directii (solicitare oblica), p₁, avand semnificatia de presiune maxima pe teren, se determina cu relatiile indicate in  Anexa F.