mecanica pamanturilor- problema de geologie inginereasca
25. Calculul vibratiilor necesar fiind in constructia
fundatiilor
Pentru calculul dinamic al constructiilor este necesar sa se cunoasca vibratiile si frecventele proprii ale sistemului.Deci,primul pas pentru calculul vibratiilor unui sistem sprijinit elastic este calculul vibratiilor proprii, atat ale sistemului intreg cat si ale fiecarui element in parte,pentru toate directiile posibile ale miscarilor,compatibile cu gradul de libertate al sistemului. Cel mai simplu siatem,cu un grad de libertate, il constituie un masiv rigid, de masa m, asezat pe un suport orizontal absolut elastic,actionat numai de forte verticale.
Miscarea corpului este determinata, cand se cunoaste distanta x cu care centrul de greutate al corpului se deplaseaza pe verticala.Daca se da acestui corp, printr-o actiune oarecare, o deplasare in jos egala cu x , miscarea corpului, dupa incetarea actiunii fortei impuse, se calculeaza prin formula matematica.Greutatea proprie a sistemului este echilibrata de forta de reactie dintre masiv si suport, pe suprafata de contact.Pentru un masiv care sta pe un strat de pamant, coeficientul de tasare este definit ca raportul dintre presiunea pe teren si tasarea totala care se produce sub actiunea acestei presiuni. Pentru calculul fundatiilor la vibratii se iau in consideratie numai deformatiile elastice complet reversibile dupa incetarea actiunii fortei.In acest scop se introduce notiunea de coeficient elastic de tasare, care reprezinta o realitate fizica a stratului de fundatie numai atunci cand nu depinde de forma si de dimemsiunile placii de incercare.Se stie ca, repartizarea presiunilor pe talpa fundatiei nu este uniforma si depinde de rigiditatea elementului de fundatie, de forma si de dimensiunile lui. In cazul unei fundatii rigide, tasarile in toate punctele sunt uniforme si egale, dar presiunile variaza; rezultate analoage se obtin si in cazul unei fundatii absolut flexibile.In general, coeficientii de tasare elastica sunt invers proportionali cu radicalul suprafetei talpii de fundatie. Vom da cateva valori care pot fi introduse in calculul fundatiilor la vibratii, pentru coeficientul de tasare elastica :
Argila nisipoasa cenusie plastica cu amestec de mal.......................1,4
Argila nisipoasa bruna,saturata cu apa..........................................2,0
Argila grasa consolidata(deasupra nivelului apei)............................10,7
Nisip mijlociu umed.....................................................................2,0
Nisip uscat cu amestec de pietris...................................................2,0
Nisip fin saturat cu apa.........................................................3,0 - 3,5
Nisip mijlociu..............................................................................3,1
Nisip fin,indesat saturat cu apa...................................................3 - 4
Loess cu umiditate naturala........................................................4 - 5
Argila loessoida umeda.................................................................4,7
Pamanturi moi(argila in stare plastica,nisipuri argiloase,
nisipuri prafoase de indesare medie adica pamanturi care contin
intercalatii de mal si turba)..........................................................>3
Pamanturi de consistenta mijlocie(argile sau nisipuri argiloase in
apropierea limitei de framantare,nisipuri).......................................3 - 5
Pamanturi tari(argile si argile nisipoase de consistenta tare,pietris cu
nisip, loessuri si pamanturi loessoide)............................................ 5 - 10
Stanca................................................................................peste 10
Aceste valori folosesc pentru fundatii cu suprafete mai mari de 10 mp.
Pentru suprafete mai mici, valorile din tabela se inmultesc cu factorul 3,2/radical din F.
Un alt element de calcul care da date orientative cu privire la coeficientul de tasare elastica este coeficientul de arcuire pentru patru categorii de pamanturi.
In urmaactiunii fortelor orizontale,---->, fundatia se deplaseaza elastic in directie orizontala si in mod analog se defineste coeficientul de arcuire care apare in momentul aparitiei fortelor orizontale in fundatie. Prin actiunea unui moment in jurul axei de simetrie verticala, fundatia se roteste in jurul axei z-z, este momentul de inertie al suprafetei talpii fata de axa verticala z-z.
Cand fundatia este asezata pe piloti, tasarea ei elastica provine din deformatia elastica a pilotului si din deformatia elastica a pamantului. Coeficientul de arcuire pentru incarcarea centrica verticala este produsul dintre :
n(numarul pilotilor).U(perimetrul sectiunii transversale a pilotului, in punctul m)
l (lungimea pilotului ,in punctul m), q(un factor care,depinde de distanta dintre piloti si de natura pamantului, cu valori orientative tabelate).
Deci, la fundatia asezata pe piloti vom avea in vedere coeficientul de arcuire pentru fortele care actioneaza orizontal cat si a fortelor care actioneaza vertical asupra axei de rotatie a talpii de fundatie in punctul m.
Pilotii din lemn nu maresc rezistenta fundatiei la vibratiile orizontale, iar pilotii din beton-armat dau un coeficient de arcuire de doua ori mai mare decat al fundatiei asezate direct pe pamant.
in continuare :Vibratii atenuate
D.M.
Niciun comentariu:
Trimiteți un comentariu