alculul capacității portante și al tasărilor fundațiilor de suprafață, metodele implementate pentru calculul capacității portante sunt cele ale lui HANSEN, MEYERHOF, TERZAGHI, în timp ce pentru calculul tasărilor metoda utilizează teoria elasticității (Timoshenko și Goodier (1951)).
Capacitatea portantă a unei fundații de suprafață poate fi definită în raport cu acea valoare maximă a încărcării pentru care în niciun punct al subsolului nu se atinge starea de rupere (metoda lui Frolich), sau în raport cu acea valoare a încărcării, mai mare decât precedenta, pentru care fenomenul de rupere s-a extins la un volum mare de teren (metoda lui Prandtl și cele ulterioare).
Expresiile utilizate pentru calculul capacității portante sunt prezentate mai jos.
HANSEN
Pentru φ > 0
Nc = (Nq – 1)/tanφ
Nq =Exp(π·tanφ·tan(π/4+φ/2)2
Ng = 1.5·(Nq – 1)·tanφ
Qlimita = c’·Nc·sc·dc·Ic·gc·bc+?·D·Nq·Sq·dq·Iq·gq·bq +0.5·γ’·B’·Ng·sg·dg·Ig·gg·bg
Pentru φ = 0
Nc = 5.14
Qlimita = 5.14·Cu·(1+scp+dcp-icp-bcp-gcp)+γ·D
Unde:
sc, sq, sg factori de formă;
dc, dq, dg factori de adâncime;
Ic, Iq, Ig factori de înclinare a încărcării.
gc, gq, gg factori de înclinare a terenului (fundație pe pantă)
bc, bq, bg factori de înclinare a planului de fundare (bază înclinată)
MEYERHOF
Nq =Exp(π·tanφ)·(tan(π/4 + φ/2))2
Pentru φ>0
Nc =(Nq – 1)/tanφ
Pentru φ=0
Nc=5.14
Ng=(Nq – 1)·tan(1.4·φ)
TETA=0 (absența înclinării încărcării)
Qlimita = c’·Nc·sc·dc + γ·D·Nq·sq·dq + 0.5·γ’·B’·Ng·sg·dg
TETA<>0 (prezența înclinării încărcării)
Qlimite = c’·Nc·sc·Ic + γ·D·Nq·dq·Iq + 0.5·γ’·B’·Ng·Ig·dg
unde:
sc, sq, sg factori de formă
dc, dq, dg factori de adâncime
Ic, Iq, Ig factori de înclinare a încărcării.
TERZAGHI
a =Exp(((0.75·π)-φ/2))·tanφ)
Nq = a2/(2 ·cos(π/4)+φ/2)2
Pentru φ> 0
Nc = (Nq-1)/tanφ
Per φ= 0
Nc = 5.7
Ng = tanφ/2·(kpγ/(cos2φ-1))
Unde kpγ este un coeficient elaborat de Terzaghi, furnizat sub formă tabelară.
Qlimita = c’·Nc·sc + γ·D·Nq + 0.5·γ’·B’·Ng·sg
TASĂRI ELASTICE
Tasările unei fundații dreptunghiulare de dimensiuni B·L așezate pe suprafața unui semispațiu elastic pot fi calculate pe baza unei ecuații fundamentate pe teoria elasticității (Timoshenko și Goodier (1951)).
ΔH=q0·B'(1-μ2)/Es)·(I1+(1-2μ)·I2/(1-μ))·IF
unde:
q0 Intensitatea presiunii de contact
B’ Dimensiunea minimă a ariei de rezemare,
Es și μ Parametrii elastici ai pământului.
Ii Coeficienți de influență dependenți de: L’/B’, grosimea stratului H, coeficientul lui Poisson μ, adâncimea planului de fundare D;
Coeficienții I1 și I2 pot fi calculați folosind ecuațiile furnizate de Steinbrenner (1934) (vezi Bowles), coeficientul de influență IF derivă din ecuațiile lui Fox (1948)