Proiectarea Unei Scoli Generale P+1etaj din Orasul Braila

TEMĂ

Se va elabora proiectul de diplomă intitulat:

"Proiectarea unei școli generale P+1etaj din orașul Brăila"

CUPRINS

MEMORIU JUSTIFICATIV

Obiectivul este amplasat în zona istorică a municipiului Brăila, terasa de S-E.

Conform studiului geotehnic terenul de fundare din amplansamentul construcției reprezentat de un strat superficial de umpluturi heterogene, neconsolidate, urmat de un pachet loessoid galben macroporic alcătuit dintr-un praf argilos loessoid plastic vârtos pâna la 2,5 m adâncime și loess plastic vârtos….plastic consistent, până la adâncimea de investigare de 9,0 m.

In bază se dezvoltă un orizont nisipos sub adâncimea de 10.0 m. Nivelul pânzei freatice este situat la cea 12.0 m adâncime.

Pachetul de loess uscat în grosime mare este sensibil la umezire.Caracterul de teren de fundaredatorat naturii macroporice loessoide sensibile la umeyire impune adaptarea de măsuri speciale în conformitate cu normativul P7/92.

Corpul are un regim de înălțime P+1 etaj și structură de rezistență din cadre de beton armat alcătuite dintr-un sistem de stâlpi, grinzi și planșee monolite de beton armat.

Calculul s-a efectuat cu încadrarea construcției în clasa a ll-a de importanță (α=1.2) și zona seismică de calcul „C" (Ks=0.2; Tc=1.5s) și teren dificil de fundare.

Infrastructura este alcătuită din fundații de tip tălpi continui, diafragme monolite din beton armat monolit.

Toate elementele sistemului structural au fost dimensionate, sau după caz verificate la stările limită ultime (de rezistență și stabilitate) în conformitate cu prevederile din STAS 10107/0-90 precum și cu cele ale „ Codului de proiectare pentru structuri în cadre din beton armat NP 007-97" .

Structura în ansamblul său, precum și elementele sale componente respectă condițiile de limitare a deplasărilor.

Riglele au fost dimensionate la solicitări seismice dimensionarea făcându-se în secțiunile de reazem la momentul negativ:

M- = 126 kNm = 126 x 106 Nmm ≥ Aa = 918 mm2 = 9.18cm2

am ales 2Ø14 + 2Ø20 = 3.08 + 6.28 = 9.37 cm2

La momentul pozitiv:

M+=131 kNm = 131 x 106 Nmm ≥Aa(inf) = 910 mm2 = 9.10cm2

am ales 2 Ø 16 + 2 Ø 18 = 4.02 + 5.09=9.11 cm2

Stâlpul a fost dimensionat la starea limită de rezistență la compresiune excentrică. Am ales 2 Ø 20+2 Ø 16= 6.28 cm2+4.02 cm2=10.30 cm2

Planșeele din beton armat asigură condițiile funcționale, de rezistență și deformabilitate. Ele transmit încărcările verticale pe două direcții la riglele de cadru adiacente. Acestea sunt calculate la încărcări gravitaționale.

Grinda GM1 nu face parte din sistemul structural ce preia sarcinile seismice.Aceasta este calculată la încărcări gravitaționale. La momentul Mmax = 3.256 kNm = 3.256 x 106 Nmm ≥ Aa = 2.70 cm2, am ales 2Ø14 = 3.08 cm

Preluarea și transmiterea încărcărilor ce acționează asupra construcției se face prin sistemul structural constituit din trei componente principale: suprastructura, infrastructura și fundațiile și terenul de fundare.

Fundațiile sunt elemente structurale prin care se asigură reyemarea pe terenul de fundare a infrastructurii. Infrastructura este compusă din fundații de tip tălpi continui și diafragme din beton armat. S-a urmărit să se realizeze efectul unei cuti rigide a întregii infrastructuri prin legarea etrierilor 06/20 din pardoseală de la cota -0.07.

La proiectare s-au respectat prevederile ultimelor normative privind calculul structurilor din beton armat în zone seismice și fundate pe pământuri dificile

La execuție se vor respecta toate prevederile, instrucțiunile și prescripțiile în vigoare. Lucrările se vor executa cu strictă respectare a prevederilor legale privind protecția muncii.

Data Semnătură

1 iulie 2009

CAPITOLUL I

STUDIUL GEOTEHNIC

Obiectivul este amplasat în zona istorică a municipiului Brăila, pe terasa de S-E.

Amplasamentul este situat la intersecția bulevardului Panait Istrati cu bulevardul Alexandru loan Cuza. Corpul de clădire B parter și etaj la bulevardul Panait Istrati spre corpul A și imobilul proprietate particulară Pipera Constantin.

Prin temă s-a solicitat întocmirea unui studiu geotehnic pentru proiectul cu titlul „Proiectarea unei școli generale P+1etaj din orașul Brăila" ,care să precizeze:

natura și stratificația terenului de fundare;

nivelul apelor subterane;

adâncimea fundației construcției;

condiții de fundare pentru construcția nouă propusă a se realiza.

Imobilul vechi este o construcție cu regim de înălțime S+P+1etaj și dimensiuni de circa 20 x 17.4 m.

1.STUDII EFECTUATE

Pentru întocmirea prezentului studiu geotehnic, în amplasamentul propus a fost executat un foraj geotehnic cu diametrul de 7,6 cm la adâncimea de 9 m de la cota terenului și un foraj de control la adâncimea de 3 m netulburate sub forma de monolit.

2.CONDITII NATURALE GENERALE

2.1 Condiții geomorfologice.

Din punct de vedere geomorfologic, zona studiată se situează pe terasa inferioară a fluviului Dunărea, în apropiere de limita acesteia, către lunca inundabilă. Relieful este plan, trecerea de la terasa luncă realizându-se printr-un taluzabrupt cu înălțimea de 8 – 10 m.

2.2 Condiții geologice

Depozitele cuaternare, de vârsta holocena, au adâncimi de 100 – 200 m și cuprind depozite loessoide și depozite pluviatile.

2.3 Condiții hidrogeologice.

Apele freatice sunt cantonate în orizontul nisipos de la baza loessului, uneori și partea inferioară a pachetului loessoid.

Apele de adâncime sunt cantonate într-un orizont grosier, alcătuit din pietrișuri sau nisip, cunoscut sub denumirea de „pietrișurile de Frățești", situat la adâncimi mai mari de 30 om.

2.4 Condiții climatice tectonice.

2.4.1 Temperatura medie anuala este de +11° C. Vântul dominant suflă cu
intensitate moderată dinspre N – E. Cantitatea medie anuală de precipitații este de 40.0 mm, iar adâncimea de îngheț de 0,90 m.

2.4.2 Zonarea seismică a teritoriului României, după Normativul P100 – 92, încadrează amplasamentul în zona seismică de calcul ,,C", cu coeficinet Ks=0.20. Perioada de colt Tc=1.0 secunde.

3.STRATIFICAȚIA TERENULUI

Forajul geotehnic F1, executat în curtea școlii a interceptat un strat superficial de umpluturi heterogene neconsolidate, alcătuit din pământ vegetal, cărămizi, moluz până la 1.8 m adâncime urmat de un pachet de loessoid, alcătuit din praf argilos loessoid, galben, plastic vârtos, până la 2.5 m adâncime și loess argilos galben plastic vârtos…plastic consistent, până la adâncimea de investigare de 9 m de la cota terenului.

Din studiile consultate, rezultă că limita inferioară a pachetului loessoid se situează în jurul adâncimii de 10 m,după care se dezvoltă un orizont nisipos.Nivelul pânzei freatice este situat la circa 12 m.

Forajul F2, a interceptat un strat de umpluturi heterogene neconsolidate până la adâncimea de investigare de 3 m,după care nu a mai putut fi continuat.

4.CARACTERIZAREAGEOTEHNICĂ A TERENULUI DE FUNDARE

Analizele de laborator efectuate asupra probelor de pământ prelevate, precum și din lucrările anterioare din zonă, au evidențiat următoarele valori ale caracteristicilor fizico – mecanice ale terenului:

-umiditatea naturala, v=14.2……..17.6!%;

-plasticitate, lp=14.9…….15.4%;

lc=0.72,…..1;

-indicele porilor, e=0.84;

-porozitatea, n=45,7%;

-gradul de umiditate, Sr=0.55 ;

-greutatea volumică, γ=16.9 KN/m3 în stare naturală și γd=14.2KN/cm2 în stare uscată;

-modul de deformație edometric, M 2-3=52.6 daN/cm2 (natural) și M 2-3=47,7 daN/cm2 (inundat inițial);

-coeficienții de trasare specifici, EP2=4.1% (natural), EP2i=7.5% (inundat inițial) și Ep3i=9.6% (inundat inițial);

-tasarea specifică suplimentară la umezire im3=3.4……… 8%;

-unghiul de frecare internă, Q=16…..18°;

-coeziunea, c=0.10……..0.15 daN/cm2.

5. CONCLUZII Șl RECOMANDĂRI

Terenul de fundare din amplasamentul studiat, este reprezentat de un strat superficial de umpluturi heterogene, neconsolidate, alcătuit din pământ vegetal și resturi materiale provenind din demolarea unor construcții vechi, întâlnit până la adâncimi de 1.8…..peste 3 m, urmat de un pachet loessoid galben, macroporic alcătuit din praf argilos loessoid, plastic vârtos, până la 2.5 m adâncime și loess argilos plastic vârtos….plastic consistent, până la adâncimea de investigare de 9 m.

În baza pachetului loessoid, sub adâncimea de 10 m se dezvoltă un orizont nisipos.

Nivelul pânzei de apă subterană este situat la adâncimea de 12 m de la cota terenului.

Stratul superficial de umpluturi neconsolidate, cu alcătuire heterogenă este impropriu pentru fundarea construcțiilor.

Stratul de loess prezintă umiditate ceva mai ridicată până la adâncimi de 2 – 3 m ceea ce denotă existența unor pierderi de apă din rețelele din zona amplasamentului.

Sub această adâncime, loessul este mai uscat, până la 7 – 8 m, după care se umezește din nou, odată cu apropierea de nivelul pânzei freatice , prin efectul de capilaritate.

Orizontul loessoid este sensibil la umezire, prezintă structură afânată, compresibilitate foarte mare.

Se învadrează în categoria pământurilor macroporice, grupa,,B", capabile de tasări suplimentare sub influența creșterilor de umiditate. Aceste caracteristici încadrează terenul de fundare din amplasamentul studiat în categoria terenurilor de fundare slabe.

Pentru realizarea construcției noi, cu regim de înălțime Sparțial+P+1etaj se recomandă fundarea directă pe stratul de loess galben luându-se în calcul pentru dimensionarea fundațiilor, o presiune convențională pconv = 120 kPa la sarcini fundamentale aplicate centric. Se va prevedea realizarea în amplasament a unei excavații generale ia adâncimea de minim 1.80 m cu taluze având pante 2:1 sau cu sprijiniri corespunzătoare, după caz, pentru decaparea în totalitate a stratului de umpluturi neconsolidate.

În zonele în care adâncimea stratului de umpluturi depășește cota săpăturii generale, se vor executa excavații locale, până la interceptarea stratului de loess galben după care, gropile rezultate se vor umple cu loess compact asigurându-se o greutate volumică în stare uscată a umpluturilor de minim γdmin=16 KN/m3.

În vederea asigurării stabilității în timp a construcțiilor, se vor respecta cu strictețe prevederile normativului P7-29 privind proiectarea și executarea construcțiilor pe pământuri sensibile la umezire.La apariția celor mai mici defecțiuni la instalațiile purtătoare de apa, care ar putea conduce la umezirea terenului de fundare, se vor lua măsuri de remediere în cel mai scurt timp.

Pe timpul exploatării construcțiilor, obligația urmăririi comportării în timp a exploatării și întreținerii instalațiilor și amenajărilor, comform normelor în vigoare, revine beneficiarului.

Umpluturile peste fundații și cele în jurul construcțiilor vor fi realizate din pământ loessoid, lipsit de bulgări, moloz, pământ vegetal sau alte materiale, compact la o densitate γdmin=16 KN/m3.

In proiectare și execuție, se vor respecta prevederile normativelor C 29-88 privind îmbunătățirea terenurilor de fundare slabe prin procedee macanice, C 56-85 privind verificarea calității și recepția lucrărilor de construcții și instalații aferente precum și alte norme incidente.

Pe parcursul executării lucrărilor, constructorul are obligația de a solicita prezența proiectantului geotehnician pe șantier, la atingerea cotei finale a excavațiilor, pentru verificarea naturii terenului de fundare și ori de câte ori se constată neconcordanțe între prevederile studiului geotehnic și dispunerea stratelor, a caracteristicilor terenului, a nivelului și caracterului apelor subterane.

Având în vedere prezența în amplasament a stratului de umpluturi de grosime variabilă, cât și posibilitatea existenței unor hrube, de astfel destul de numeroase în această zonă a orașului este obligatorie verificarea de adâncime a naturii tficarea de adâncime a naturii terenului în amplasament, după realizarea săpăturii generale cu ajutorul unei rețele de sondaje și penetrări dinamice.

Sistematizarea verticală a terenului din jurul construcțiilor va asigura îndepărtarea apelor pluviale și evitarea stagnării acesteia. Se vor prevedea trotuare etanșe în jurul clădirii, având lățimea de 1.5 m și pante spre exterior.

Încadrarea terenurilor la săpătură, conform indicativului Ts-81 este următoarea:

-sol vegetal, umpluturi neconsolidate, teren ușor, categoria a l-a;

-loess galben, teren mijlociu, categoria a ll-a.

CAPITOLUL II

FUNDAȚII ȘI INFRASTRUCUTRĂ

Preluarea și transmiterea încărcărilor ce acționează asupra unei construcții se face prin sistemul structural constituit din trei componente principale: suprastructură, infrastructură și/sau fundațiile și terenul de fundare. Acesată precizare este deosebit de importantă în cazul construcțiilor supuse predominant acțiunilor seismice întrucât, în acest caz, interacțiunea celor trei componente este esențială pentru înțelegerea corectă a comportării sistemului, în totalitate, și pentru dirijarea controlată a deformațiilor plastice.

Infrastructura se consideră acea componentă a sistemului structural care prezintă, în raport cu suprastructura, o creștere bruscă, semnificativă, de rezistență și de rigiditate.

De obicei infrastructura este constituită dintr-un sistem de pereți, dispuși pe înălțimea subsolului (sau subsolurilor), care conlucrează cu planșeele care îi mărginesc sau îi străbat; în unele situații, infrastructura se poate întinde și pe înălțimea uneia sau mai multor niveluri de la partea inferioară a construcției. Fundațiile sunt elemente structurale prin care se asigură rezemarea pe terenul de fundare a infrastructurii sau, …în… unele cazuri, direct asupra structurii. în cazurile în care există o infrastructură acestea conlucrează cu fundațiile, prin intermediul cărora reazemă pe teren, formând o unică componentă structurală.

Principiile proiectării infrastructurii și fundațiilor, condițiile de alcătuire și modelare a lor pentru calcul fac obiectul prescripțiilor specifice.

Condițiile care pot determina alegerea sistemului de fundare sunt considerate următoarele:

1 – Dacă construcția va fi sau nu prevăzută cu subsol. Extinderea subsolului în plan și adâncime;

– Natura terenului de fundare și nivelul apei freatice;

– Condițiile de fundare ale construcțiilor învecinate (dacă este cazul);

4 -Pondera încărcărilor seimice în stabilirea eforturilor de la baza constructei. Funcție de factorii enumerați, se pot lua în considerare următoarele soluții:

a – Fundare stâlpilor pe fundații directe de suprafață (fundații izolate, tălpi continui, radiere) sau pe fundații de adâncime (piloți);

b – Realizarea unei infrastructuri printr-un sistem de pereți structurali pe înălțimea subsolului sau, uneori și a uneia sau mai multor niveluri niveluri de la partea inferioară a construcției, conlucrând cu planșeele învecinate și cu tălpile sau radierul fundației.

Se recomandă realizarea unei infrastructurii rigide în special la construcțiile solicitate preponderent de acțiunile seismice (clădiri înalte și cu dimensiuni reduse în plan, amplasate în zone cu seismicitate ridicată) sau a celor fundate în condițiile dificile de teren.

Structurile în cadre de beton armat pot avea următoarele soluții de alcătuire a infrastructurii și fundațiilor:

a – Structuri fără infrastructuri, la care rezemarea tuturir stâlpilor se realizează direct pe fundații. Fundațiile pot fi de suprafață sau adâncime, izolate continui sau radier.

b – Structuri sau infrastructuri la care sunt prevăzute între suprastructură (sistemul de stâlpi și grinzi) și fundații, sisteme spațiale de pereți structurali, pe unul sau mai multe niveluri concepute, calculate, alcătuite și armate astfel încât să realizeze o creștere semnificativă de rigiditate și rezistență. Pe înălțimea infrastructurii pot exista și stâlpi rezemați direct pe fundații.în aceste situații de alcătuire (soluții curente la clădiri cu subsol), se va ține seama în calculul infrastructurii și de eforturile preluate de la stâlpii care nu sunt în contact direct cu pereții.

În cazul clădirilor de înălțime medie sau înalte, amplasate în zonele seismice A-D se recomandă ca infrastructura să fie realzizată ca un sistem casetat alcătuit din pereți de subsol, planșeul peste subsol iar la partea inferioară printr-un radier sau fundații continui și placa armată legată de acestea.

Planșeul (planșeele), în contact direct cu pereții de la subsol și fundațiile aferente, constitue elemente structurale componente ale infrastructurii.

Calculul infrastructurii.

Fundațiile și infrastructura se verifică la acțiunile corespunzătoare grupării fundamentale și grupărilor specifice de încărcări.

Un model de calcul riguros implică considerarea ansamblului spațial suprastructură-infrastructură-teren de fundare, cu proprietăți definite prin legi constitutive fidele comportării reale a elementelor care alcătuiesc fiecare din cele trei componente. Se admite în cazul construcțiilor etajate cu înălțimea redusă și medie să se determine eforturile secționale în elementele infrastructurii izolate , solicitate la forțele de legătură cu suprastructura și la presiunile care apar la nivelul tălpii fundațiilor, în aceste cazuri presiunile pe terenul de fundarese determină funcție de caracteristicile de deformabilitate ale terenului și a infrastructurii.

În cazul acțiunilor corespund grupările fundamentale de încărcări, forțele de legătură considerate în calculul infrastructurii sunt cele rezultate în calculul suprastructurii.

Pentru grupările speciale de încărcări (acțiuni seismice) se admite a considera că reacțiunile suprastructurii sunt asociate mecanismului structural de plastificare(M, Q, N). Clasificarea structurilor în cadre de beton armat se face în funcție de criterii care determină diferențieri privind aplicarea prezentului Cod, după cum urmează:

După destinația construcției;

cadre pentru construcții civile;

cadre pentru construcții industriale; După numărul de niveluri;

cadre pentru construcții parter;

cadre pentru construcții etajate cu înălțime redusă (P+1E…P+4E);

cadre pentru construcții etajate cu înălțime medie (P+5E…P+12E);

cadre pentru construcții etajate înalte (peste P+12E).

Forțele transmise de suprastructură cuprind și eforturile transmise prin planșee.

Planșeul peste subsol transmite la pereții infrastructurii forțele de lunecare ca efect la reacțiunile orizontale ale stâlpilor și ale forței seismice corespunzătoare masei concentrate la acest nivel.

Dacă infrastructura este în contact direct cu un singur planșeu (placa) se admite neglijarea rigidității la torsiune, proprie a elementelor infrastructurii.

Infrastructura (elemente componente: pereți, planșee) se dimensionează/verifică la starea limită ultimă și la starea limită de deformație.

Dimensionarea elementelor va urmări de regulă evitarea apariției deformațiilor plastice la nivelul infrastructurii, în acest scop momentele încovoietoare considerate în forțele de legătură cu suprastructura (în grupările speciale de încărcări) vor fi determinate cu considerarea suprarezistenței armăturilor.

Condițiile privind presiunile pe terenul de fundare și de proiectare a fundațiilor sunt cele precizate în normativul P10 – 86, STAS 3300/1 – 85 și STAS 3300/2 – 85.

Solicitările transmise la fundații, corespunzător acțiunilor din grupările fundamentale de încărcări, se consideră conform prevederilor din prescripțiile de proiectare precizate în aliniatul precedent.

Pentru grupările speciale de încărcări, incluzând acțiunea seismică, eforturile transmise la fundații se determină astfel:

a. Eforturile rezultate din analize dinamice neliniare ale structurii;

b. Eforturile corespund mecanismului de plastificare a suprastructurii în cazul
acțiunilor seismice. Pentru cazurile generale când, de regulă, la acțiunea cutremurelor de mare intensitate secțiunile de la baza stâlpilor se poate plastifica, momentele încovoietoare transmise fundațiilor sunt asociate momentelor capabile ale stâlpilor.

Se va urmări ca prin dimensionarea adecvată a fundațiilor, să se evite dezvoltarea deformațiilor plastice la nivelul terenului sau în elementele de beton armat ale fundațiilor (mecanismul de disipare prin deformații plastice a energiei induse de cutremur să se dezvolte numai în suprastructură). Forțele tăietoare sunt asociate momentelor încovoietoare în secțiunile de la baza stâlpilor.

Dacă sub acțiuni din grupările speciale de încărcări, terenul de fundare are deformații remanente, infrastructura și/sau suprastructura se verifică la efectele tasărilor inegale.

CALCULUL FUNDAȚIILOR

(în gruparea fundamentală de încărcări)

Greutatea planșee

greutate planșeu pod

362.0 m2 x 732.0 daN/ m2 =264984 daN

greutate planșeu peste parter

362.0 m2 x 955 daN/ m2 =345710 daN

Greutate stâlpi (inclusiv tencuiala)

31 x 0.50 x 0.50 x 2500 x 1.05 x 1.1 x 6.6 =147696 daN

Greutate rigle

2x 12 x0.3 x 0.6x 6.6 x 1.05 x 1.1 x 2500 =82328 daN

2 x 17 x 0.25 x 0.45 x 3.0 x 1.05 x 1.1 x 2500 =33134 daN

2 x 7 x 0.25 x 0.45 x 3.8 x 1.05 x 1.1 x 2500 =17282 daN

2 x 8 x 0.25 x 0.45 x 3.9 x 1.05 x 1.1 x 2500 =20270 daN

2 x 2 x 0.30 x 0.50 x 5.0 x 1.05 x 1.1 x 2500 =8663 daN

2 x 0.3 x 0.25 x 1.5 x 1.05 x 1.1 x 2500 =974 daN

Greutate zidărie de 30 decm:

(19.8×2 + 17.0×2) x 6.34 =467 daN

scad goluri: 1.8 x 1.8 x 20=64.8

467 – 64.8=402.2 m x 300 x 1.2 =144792 daN

greutate tâmplarie: 64.8 x 50 daN/m2 x 2 x 1.2 =3888 daN

de 25 cm:

(19.8 x 2 + 6.6 x 2 + 3.8 + 5 +19.8 x 2 +6.6 + 5.1 x 6 + 3.8)

x 3.17 x 300 kdaN/m2x 1.2 =173918 daN

de 12.5 cm

(1.5 x 4 + 0.9 x 4 + 5.0 x 3) x 3.3 x 200 =32472 daN

TOTAL GREUTATE SUPRASTRUCTURĂ G1=12916.77 kN

greutate elevație

(15.5+ 4 x 17.0 + 2 x 18.5 + 19.5 x 4 + 6.6) x 0.3 x 1.45 x 2500×1.1=2453.51 kN

greutate proprie tălpii

175 m2 x 0.50 x 2500 x 1.1 =2063.0 kN

TOTAL GREUTATE INFRASTRUCTURA

245.351 + 206,3 =4516 kN

Greutate pământ pe fundații:

(4.875 + 3.3 +6.375 )x 3.525 – (3.875+ 2.2 + 5.375 ) x 2.92 = 17

( 1.2+4.875 +3.3 + 6.375) x 2.7-( 0.55 + 4.125 +2.2 +5.375 ) x 2.2 = 15.57

( 1.2+4.875 +3.3 + 6.375) x 3.3 – ( 0.55 + 4.125 +2.2 +5.375 ) x 2 = 17.67

2[(6.375 x 2 + 3.3 ) x 2.7 – ( 5.375 x 2 + 2.2 ) x 2.2] = 29.63

(6.375 x 2 + 3.3 ) x 2.875- (5.375 x 2 + 2.2 ) x 2.325 = 16.0

17.5 + 15.57 + 17.67 + 29.63 + 16.0 = 96.37m2

96.37m2 x 1.43 m x 1650 daN/m3…………………………………………….=22738.5 kN

exterior: 20.07 x 2 x 0.45 x 1.0 x 1650daN /m3…………………………………………=2980.4 kN

TOTAL GREUTATE PĂMÂNT………………………………………………….=25718.9 kN

GREUTATE TOTALĂ:

12916.77 + 4516.0 + 2571.89 =200047.7 kN

Sfund = Greutate totală/presiune

Conform studiului geotehnic, presiunea pconv = 120 kPa

Snec =166.7 m2

Sef=170.0 m2

Verificarea presiunii pe teren

Construcție – o lucrare inginerească capabilă să preia și să transmită forțe.

Forțele se transmit pământului, adică terenului de fundare.

Terenul de fundare este un pământ care îndeplinește 3 condiții:

Nu conține componente degradabile

Nu este influențat de variațiile de temperatură( înghet-dezghet)

Este capabil să preia presiuni dar nu tensiuni.

Aplicăm legea lui Bernoulli:

; N – forta ; – presiune.

Legea lui Hooke

Deformația specifică

tasare deformația verticală de sus in jos

Presiunea pe teren se masoară după tasarea terenului, știind că terenul de fundare este obligatoriu un material deformabil.

Orice constructie trebuie să taseze.

In popor tasarea se numește așezare, adică se spune că :”construcția se așază”.

De regulă așezarea construcțiilor are loc în primul an de serviciu adică după ce construcția trece prin cele patru sezoane.

Terenul de fundare:

Coeziv – argilă conv = 100 ÷ 200 kPa

Necoeziv – pietriș conv = 300 ÷ 400kPa

Presiune conventionala valabilă la adâncimea h = 2.00 m si lățimea de fundare b = 1.00 m.

Calculul presiunii pe teren se face prin doua metode:

Metoda exactă

Metoda aproximativă

Metoda exactă:

Bernoulli – Navier

Meyerhof

Metoda aproximativă :

Globală

Locală(secțională)

Metoda Bernoulli – Navier

excentricitatea forței = e

=

W =

A = ab

max =

min =

La limită cand e = , adică forța cade pe conturul sâmburului central:

max = (1 + 1) = 2

Metoda Meyerhof

e =

e =

Metoda aproximativă

Metoda globală

Evaluarea acțiunilor de calcul:

AP – planșee din beton, pereți;

AV – temporare – pardoseli, zăpadă, oameni;

AA – excepționale – cutremur;

Ntotal Gtotal (CG)

Evaluarea suprafeței fundațiilor

Atotal

Aplicare Bernoulli

ef =

(kPa)

CB – corecție de lățime

CD – corecție de adâncime

Metoda locală(sectională)

Aplicație numerică pentru secțiunea L – L

Suprafața aferentă 6.05 1.00 = 6.05 m2

Acțiuni permanente:

Radier ngn b a hp = 1.1 × 25 × 0.5 = 13.75kPa

Planșee: 5 × 1.1 × 25 × 0.35 = 48.12 kPa

npnpn = 6 × 1.2 × 3.0 = 21.6 kPa.

Acțiunea seismică = 0.1 × (13.75 + 48.12) = 6.18 kPa.

Total q = 89.65 kPa

Ntotal= q = 89.65 × 6.05 = 542.38 kN.

ef = = 89.65 kPa

Comform STAS 3300/2 – 85

conv = (1 daN/cm2)

Corecția de lățime

B ≤ 5 m, b = 1.25 m

CB = K1(B – 1) = 100 × 0.05 × (1.25 – 1) = 1.25 kPa

K1 = 0.05

Corecția de adâncime CD

Df > 2.00 m ; Df = 6.80 m

CD = K2 × (Df – 2) = 1.5 × 18 × (6.80 – 2) = 129.6 kPa

K2 = 1.5

= 18 kN/m3

= 100 + 1.25 + 129.6 = 230.85 kPa

ef = 89.65 kPa << = 230.85 kPa

2. CALCULUL LA TASARE

Q=200047.7 kN

Longitudinal

L> 20 m = 20.5 m

I0 = [ 20 + 0.4(L – 20)] = [ 20 + 0.4(20.5 – 20)] = 10.1 m

Mmax = ± x x x Io

βc= β(α1 + α2)

α = 0.15

α = 0.15 im3=3.4…8.0%

ξ=9.6%

Hm=6.5 m(grosimea stratului de loess) – β=0.2 βc=0.2x(1+0.15 + 0.15)=0.26

M max=± x 10.12 kNm

Consider câte 30% pentru fundațile din șirurile C și D 0.3 x 5835=1751 kNm

β = Aa= ξbh0 x

β = = 0.195 ≥ξ=0.129 Aa=0.129x30x177.5x = 23.6 cm2

6Ø25 + 2Ø20

Consider câte 20% pentru fundațiile din șirurile A și E 0.2x 5835= 1167 kNm

β = = 0.130 ≥ξ=0.140 Aa=0.140x30x = 23.6 cm2

8Ø20

Transversal

Q=200047.7 kN

L=17.2>I0= I0= = = 8.6m

M=± x x 8.62 = 5042 kNm.

Consider câte 14,49% pentru fiecare ax transversal.

5042 x 0.143=721.0

Β = = 0.096 Aa=0.10×177.5x = 14.2 cm2

3.INFRASTRUCTURĂ

Beton simplu în egalizări: – C6/ 7.5

Tălpi fundații: 18.15m x 16.53m =300.02m2

3.55m x 16.53m =59.11m2

1.50m x 3.80m =5.7m2

300.02 + 59.11 + 5.7 = 364.83m2

Scad goluri:

2.95m x 5.375m = 15.86m2

5 x 2.20m x 5.375m = 59.13m2

2.8m x 5.375m = 15.05 m2

2 x 2.325m x 5.375m =24.99 m2

2.95m x 3.875m = 11.43 m2

2.20m x 4.125m = 9.08 m2

2.80m x 4.125m = 11.5 m2

2.2m x 0.55m = 1.21 m2

2.8m x 0.55m = 1.54 m2

2.95m x 2.2m = 6.49 m2 3×2.2mx2.2m = 14.52 m2

2.8m x 2.2m = 6.16 m2

2.2m x 2.325m = 5.12m2

Total goluri: 182.13 m2

364.83m – 182.13 m2 = 182.70 m2

Suprafața fundației = 182.70 m2

Grosime beton egalizare = 0.10 m

Volum beton = Sfundației Grosime beton egalizare

Vbeton = 182.70 m2 x 0.10 m = 18.27 m3

Volum beton armat în fundații continue și pereți cu grosimea de 25 cm respectiv 30 cm . Beton C12/15

Tălpi fundații:

182.70cm2 x 0.40m = 73.08 m3

182.70 – Sfundație; 0.40 – Grosimea tălpii

Pereți: buc L grosime. "L(m); Grosime(m)"

1x 15.70 x0.25 =3.93 m2

6 x 17.20m x 0.30m = 30.96 m2

2 x 1.50m x 0.30m = 0.90 m2

1 x 3.30m x 0.30m = 0.99 m2

4 x 17.80m x 0.30m =21.36 m2

3.93 + 30.96 + 0.90 + 0.99 + 21.36 = 58.14 m2

58.14m2x 1.43m = 83.14 m3 [1,43m = hpereti ]

2 x 3.3o x 0.30 = 1.98m2 x 0.95 = 1.88m3 [0.95m = hpereti ]

Total =158.1 m3

Suprafața cofraje pentru beton în pereți.

Fețe pereți x Lperete 2x 15.70m =31.40 m

12 x 17.2m =206.4 m 4 x 1.50m = 6.0 m

2 x 3.30 = 6.60 m 8 x 17.80m = 142.40 m

Total = 392.80 m 392.80mx1.43m = 561.70 m2

unde >392.80-pereți și 1.43 – hperete

4 x 33 x 0.95 =12.54 m2

Total = 574.54 m2

Suprafața cofraje beton în fundații:

– exterior: buc m

2 x 18.15m = 36.30 m

2 x 1.50m = 3.0 m

2 x 20.08m = 40.16 m

– interior: buc m

2 x 11.45 = 22.90 m

4 x 12.25 = 49.0 m

6 x 12.95 = 77.70 m

6 x2.95 = 17.70 m

8 x2.20 = 17.60 m

8 x 2.80 = 22.40 m

12×2.2 = 26.40 m

6 x 2.325 = 13.95 m

Total = 324.11 m

324.11m x 0.50m = 162.06 m2

Armături în pereți =7200 kg ( conform extrasului de armături )

Armături în pardoseală = 700 kg

Volum beton C6/7.5

3.525m x 6.375m = 22.47m2

3.525m x 3.30m = 11.63 m2

3.525m x 4.875m = 17.18 m2

5 x 2.70m x 6.375m = 86.06 m2

2.70m x 3.30m = 8.91 m2

2.70m x4.875m = 13.16 m2

2.70m x 1.20m = 3.24 m2

3.30m x 1.20m = 3.96 m2

3.30m x4.875m = 16.09 m2

3.30m x 3.30m = 10.89 m2

3.3m 6.375m = 21.04 m2

2×2.7mx3.30m = 17.82 m2

2 x 2.875m x 6.375m = 36.65 m2

2.875m x 6.375m = 9.49 m2

Total = 278.59 m2

Hidroizolație din carton și bitum sub zidărie:

0.80m = lățimea cartonului

196.4m =ziduri

0.80x 196.4 = 251.39 m2

251.39 x 2 (straturi) = 502.78 m2

Hidroizolații carton sub pardoseală : 278.59 m2

Reperi mobili de tasare – 4 bucăți

CAPITOLUL III

SUPRASTRUCTURA

Volum beton armat în grinzi,stîlpi și plăci.

-stîlpi -nr. Buc diametru h (înălțime)

31 x 0.45m x 0.45m x 3.17m = 19.90 m3

-grinzi: 1 h L

-transversal:

ax 1: 0.25m x 0.42m x 3.17m = 1.31 m3

7 x 0.25m x 0.32m x 3.35m = 1.88 m3

ax 2 și 3 : 0.25m x 0.42m x 12.65m = 2.66 m3

ax 4 : 0.25m x 0.42 x 13.65m = 1.43 m3

ax 5 și 6 și 7 : 3 x o.25m x 0.42m x 12.05m = 3.81 m3

-longitudinal :

șir.A – 0.25m x 0.32m x 13.43m = 1.07m3

B – 0.25m x 0.32m x 9.23m = 0.74 m3

C-D-E-3 x 0.25m x 0.32m x 16.65m = 4.0 m3

F- 0.25m x 0.32m x 9.18m = 0.74 m3

Scara – 0.25m x 0.45m x 3.23m = 0.36 m3

Atic – 0.08m x 0.50m x 5.90m = 0,24 m3

Total =18.31 m3

-Planșeu peste parter:

17.40m x 16.33m = 284.14 m2

3.68m x 18.19m = 69.55 m2

0.90m x 3.81m = 3.43 m2

1.50m x 7.05m = 10.58 m2

Total sumă = 367.7 m2 planșeu

Grosime planșeu = 0.13 m

Total planșeu = 367.7 m2 x 0.13 m = 47.80 m3

-Masa grinzi: 1 g L

0.15m x 0.07m x 76.36m = 0.80 m3

-Glafuri: 1 g L

0.08m x 0.70m x 37.5m = 2.1 o m3

0,12m x 0.30m x 37.5m = 1.35 m3

Total sumă = 3.45 m3

TOTAL SUPRASTRUCTURA

19.90m3 + 18.31m3 + 47.80m3 + 0.80m3 + 3.45m3 = 90.26 m3

Cofraje pentru beton armat la olaci și grinzi :

-grinzi : (buc) fețe h L

2 x 0.42m x 12.50m = 10.50 m2

7 x 2 x 0.42m x 3.35m = 19.70 m2

2 x 2 x 0.42m x 12.65m = 21.25 m2

x 0.42m x 13.65m = 11.47 m2

x 2 x 0.42m x 12.05m = 30.37 m2

2 x 0.32m x 13.43m = 8.60 m2

x 0.32m x 9.23m = 5.91 m2

x 2 x 0.32m x 16.65m = 31.97 m2

2 x 0.32m x 9.18m = 5,88 m2

2 x 0.45m x 3.23m = 2.91 m2

2 x 0.50m x 5.90m = 5.90 m2

1 x 0.17m x 5.90m = 1.01 m2

Total = 51.45 m

– planșeu = 367.70 m2

-glafuri = 0.40m x 37.75m = 15.00 m2

-laterale planșeu = 0.13m x 98m = 12.74 m2

-nas = 0.15 x 76.30 = 11.45 m2

Cofraje pentru beton la stîlpi :

2 x 31 x (0.45 + 0.45 )x 3.17 = 176.89 m2

Popi metalici pentru susțineri planșeu :

367.7m2 x 1 buc / m2 = 370 buc

Armături ia grinzi, stîlpi și planșee :

comform extraselor de armătură =10.200 kg

DIMENSIONARE STÎLP

Starea limită de rezistență

Compresiune excentrică fără considerarea flexibilității.

Secțiuni pătrate armate simetric.

Se dau : b; Rc; Ra; N ; M .

Se cer :Aa; Aa .

N = 169000 N => 169 kN

M = 141×106 Nmm=>141KN/m

Beton C12/15 Rc= 9.5 N/mm2

Oțel PC 52 Ra = 300N/mm2

a = 35mm => Secțiunea se află într-o zonă plastică potențială.

h0 =h =a

h0 =450 – 35 = 415 mm

ξ=

ξ= x 415 x 9.5 = 0.095

ξ=0.55(pentru PC 52)

ξ=0.095<0.55

ξ=0.095<0.40

ea= = 15 mm = 0.015 m

Mc= M+Nxea

Mc=141 + 169 x 0.015 = 143.6 kNm =143.6 x 106 Nmm

b=; m=; a/h

n==0.088

m==0.163

==0.078

Din table 9B( =0.075) se scoate a=0.51

Aa= Aa=α bh

Aa= Aa=0.151 x 450 x 450 x = 969 mm2 = 9.69 cm2

Aleg 2Ø20+2Ø16 = 6.28 cm2 + 4.02cm2 = 10.30cm2

2Ø20+2Ø16

4Ø16

2Ø20+2Ø16

Aa total = 4Ø20+8Ø16 = 12.56cm2 + 16.08 cm2 = 28.64 cm2

p(peo latura) = x 100%

p(total)= h x 100%

p(pe o latura)= x 45 x 100 = 0.509%

p(total)= x 45 x 100 = 1.41%

pmin=0.6

pmax=2%

Verificarea stâlpilor

>

p =

Verificarea stabilității elastice (flambaj) = fenomen de îndoire la compresiune

lf = l lf = 0.7l lf = 0.5l lf = 2l

Lungimea de flambaj = distanța dintre punctele de inflexiune.

= 10.5 < 14 (limita de flambaj).

Ncap = Aafa + Abfc = ( × 300 + 30 × 60 × 13 MPa) × 102 = 3517.5 kN

fc = 13 MPa

Verificarea etrierilor la stâlpi

Øetr > Ølong

Øetr = 6 mm > Ølong = × 25 = 6.25 mm.

Øetr = 8 mm > Ølong = 6.25 mm

Verificarea stâlpilor la flambaj local al armăturii longitudinale de rezistență.

a ≤15d

d – diametrul

d = 25 mm

a = 15 × 25 = 375 mm

aef = 200 mm < 375 mm

N = Abfc + Aafa emic < emare >

dominantă e compresiunea dominantă e incovoierea

Sâmburele central = locul geometric al punctelor de aplicație a forței astfel încât A.N. să fie tangentă la contur.

A.N. = 0

La cutremur avem compresiune excentrică cu mare excentricitate la stâlpi deoarece cutremurele acționează orizontal.

CONDIȚII DE ALCĂTUIRE A STÂLPILOR

Alcătuirea și armarea stâlpilor se realizează în conformitate cu prevederile din STAS 10107/-90 și din prezentul cod;

La stabilirea formei și dimensiunilor inițiale ale secțiunii stâlpilor se vor avea în vedere următoarele aspecte:

-De regulă stâlpii din fațade vor avea lățime constantă pe toată înălțimea construcției și retrageri numai la interior.

-Dimensiunile secțiunii transversale a stâlpilor se iau multiplu de 50 mm.

Retragerile (reducerea secțiunii) se recomandă să nu se facă concomitent pe ambele direcții, pe înălțimea construcției se recomandă ca retragerile să nu fie prea dese (la 2 – 3 niveluri). Dimensiunea minimă admisă este 300 x 300 mm2 în situații justificate dimensiunea minimă se poate lua 250 x250 mm2 .

– Pentru respectarea condițiilor de rigiditate și rezistență la încărcările orizontale se va proceda prin încărcări, modificând dimensiunile stâlpior și/sauale riglelor. Condițile de rigiditate la forțele seismice de calcul sunt cele prevăzute în normativul P100-92.

-Pentru stâlpii construcțiilor amplasate în zonele seismice A – E definite în normativul P100 – 92 se va evita realizarea de proporții specifice elementelor scurte (stâlpii scurți). Se consideră stâlpi scurți, stâlpii la care raportul dintre distanța H0 și înălțimea secțiunii (h) este: <2.

H= înălțimea secțiunii transversale a stâlpului.

În aceiași scop, se va urmării ca prin modul de dispunere a zidăriei în panourile de cadru (pereți, goluri de ferestre) să nu se ajungă la comportări specifice stâlpilor scurți.

În secțiunile potențiale de apariție a articulațiilor plastice de la baza stâlpilor se recomandă ca armătura longitudinală aleasă să nu fie înădită prin petrecere sau sudură.

Măsurile privind asigurarea capacității de deformare post – plastică (ductilizare) se vor aplica secțiunile de încastrare a stâlpilor ( în fundații, sau la nivelul superior al infrastructurii ), precum și în zonele în carapar variații mari ale secțiunii pe înălțimea unui nivel (de exemplu la stâlpii halelor cu poduri rulante, în dreptul grinzii de rulare).

DIMENSIOARE RIGLE

Evaluare încărcări pe rigle (sarcini normale în gruparea specială).

Planșeu peste parter. Rigla 44 și 46:

-greutatea proprie grindă: 0.25 x 0.55 x 2500 kg/m3 = 344 daN/m

-din planșeu : 590 x 3.9/4 (2-3.9/6.6 ) 810.6 daN/m

-greutate tencuială : 0.015 x 1.09 x 2500 kg/m3 =46.5 daN/m

-greutate zid de 30 cm din b.ca.::300 kg/m x 3.3m = 990 daN/m

Total greutate rigle = 2101.1 daN/m

Rigla 45

-greutateproprie grindă: 0.25 x 0.45 x 2500 kg/m3 =281.3 daN/m

-din planșeu:590 x 3.9/4 = 575.3 daN/M

-greutate tencuială : 0.015 x 0.99 x 2500 kg/m3 = 37.0 daN/m

-greutate zid de 30 cm din b. c. a. : 300 kg/m2 x 3.3m = 990 daN/m

Total greutate riglă = 1883.6 daN/m

Momentele și forțele tăietoare sunt extrase din programul de calcul static dinamic al structurilor din cadre diafragme.

DIMENSIONAREA ARMĂTURILOR PENTRU SECȚIUNI SITUATE ÎN ZONE PLASTICE POTENȚIALE LA SOLICITĂRI SEISMICE

A. Dimensionarea armăturilor în secțiunile de reazem ale riglelor de cadru la moment negativ.

Se dau: b, h, Rc, Ra, M;

Se cer; Aa, Aa

Beton: C12/15 cazul c(Rc=9.5

N/mm2) Oțel: PC 52 (Ra=300 N/mm2)

M-=126 kNm=126 x 106 Nmm

M+=131 kNmm

Grad seismic „B"

Se apreciază a.

a=35 mm

h0=h-a

h0=550 – 35=515 mm

Se apreciază a. a = 35 mm

ha = h0 – a

m =

m = 126 x x 5152 x 9.5 = 0.200 ;

mlim = 0.22 (corespunzător la ξ lim = 0.25)

m < mlim ≥ Aa nu este necesară din calculul în ipoteza dată de încărcare.

Aa se calculează ca pentru o secțiune simplu armată.

ξ = 1-

ξ = 1- = 0.225

Y = 1- = 1- = 0.8875

Aa = n ξ bh0 sau Aa =

Aa = 0.225 x 250 x 515 x 9.5/300 = 918 mm2 = 9.18 cm2

sau

Aa = = 918 mm2 = 9.18 cm2

Aleg 2Ø14 + 2Ø20 = 3.08 + 6.28 = 9.37 cm2

Aa > Aa min ≥ Aa calculate este bun.

Aa min 0.4 Aa = 0.4 x 9.37 cm2 = 3.80 cm2

dimensionarea armaturi pentru moment pozitiv:

Aa(inf) = = 131 x x 300 = 910 mm2 = 9.10 cm2

Alerg 2Ø16 + 2Ø18 = 4.02 + 5.09 = 9.11 cm2

Aa(inf) > Aa min deci dicteaza armarea pentru momentul pozitiv.

2Ø14 + 2Ø20

2Ø16 + 2Ø18

Alcătuirea și ramarea riglelor se realizează cu prevederile din STAS 10107/0-90. Riglele realizate din elemente prefabricate care conlucrează cu suprabetonarea vor avea armăturile longitudinale dimensionate în situațiile de alcătuire și solicitare cele mai defavorabile. Armăturile transversale (etrierii) necesare pentru preluarea lunecărilor dintre prefabricat și suprabetonare nu se îmsumează cu armătura rezultată din efectul forței tăietoare, momentului de torsiune sau suspendarea încărcăturilor.

Verificarea deschiderii fisurilor și a deformațiilor la grinzile prefabricate care conlucrează cu suprabetonarea va considera eforturile unitare în armăturile longitudinale suma eforturilor calculate pentru faza de montaj și faza finală.

La riglele solicitate și la eforturi de întindere, armăturile longitudinale se vor calcula la întindere excentrică, iar elementul se va alcătui și arma în consecință.

Se recomandă ca momentele capabile în rigle să fie stabilite astfel încât, la acțiuni seimice de mare intensitate, distanța între secțiunile de formare a articulațiilor plastice (l-i) să respecte condiția Ii=>5/6In- Unde lN=>distanță între secțiunile în care se formează articulațiile plastice de moment negativ, corespunzător celor două sensuri ale acțiunii seismice.

Condițiile de alcătuire și armare sunt diferențiate între secțiunile curente și zonele potențial plastice. Se vor considera ca zone potențial plastice secțiunile de la capetele tuturor riglelor indiferent de poziția acestora în plan.

Prevederile privind alcătuirea și armarea în zonele plastice potențiale se vor considera pe lungimile plastice din STAS 10107/0 – 90.

Armăturile longitudinale să fie dimensionate și dispuse astfel încât din acțiuni seismice de mare intensitate, secțiunile potențiale de formare a articulațiilor plastice, pentru cele două sensuri de acțiune, să coincidă.

Riglele solicitate predominant din acțiuni seismice vor avea armăturile longitudinale realizate ca bare drepte ( nu se dispun bare înclinate).

Dacă, ca efect al încărcărilor verticale importante (foarte concentrate mari) sunt necesare armături înclinate, acestea se vor dimensiona funcție de eforturile corespunzătoare grupărilor fundamentale de încărcări și se vor verifica în gruparea specială. Nu se admite dispunerea de armături înclinate la marginea secțiunii riglei.

Dcaă în fazele intermediare de lucru ale grinzilor prefabricate care conlucrează cu suprabetonarea (decofrare, transport, manipulare și montaj) nu se respectă condiția:

+ < 0.7 Rt, etrierii se vor dispune ca în figura:

In situațiile când se urmărește evitarea formării de articulații plastice din apropierea nodurilor, se recomandă dispunerea armăturilor longitudinal.

În cazul riglelor prefabricate care realizează cu stâlpi noduri rigide se recomandă evitarea plastificării îmbinărilor.

Dimensionarea riglei și a îmbinărilor se va realiza la eforturi(M,Q) stabilite în funcție de momentele capabile din secțiunile de apariție a articilațiilor plastice.

EVALUAREA ÎNCĂRCĂRILOR PE GRINDĂ

CALCULUL GRINDA GM1

Evaluarea încărcărilor pe grindă

gr. pr. grinda 0.25 x 0.45 x 2500 x 1.1 = 30 daN/m

gr. pr. tencuiala 0.03 x 0.25 x 2 x 0.45 x 1900 x 1.3 = 16.7 daN/m

din planseu 1.5 x (2 – ) …….= 531.9 daN/m

gr. zid 30 cm BCA 300 daN/m2 x 2.85 m =

M = = 3256 daN/m

B = = = 0.079 → ξ = 0.0824

Aa = ξ x b x ha x = 0.0824 x 25 x 41.5 x = 2.7 cm2 → 2Ø14

Acf = 3.08 cm2

Verificarea grinzilor A × 10 , secțiuni 1 – 1

h0 = h – a = h – ( + ) = 50 – (2.5 + ) = 50 – 3.5 = 46.5 cm.

p = 100

Aa = 3 × = 9.42 cm2

b = 25

p = × 100 = 0.81 % poptim = (0.8 ÷ 1.2)%

p’ = 100 = × 100 = 1.69% > poptim = (0.8 ÷ 1.2)% < pmax 2.5%

Verificarea procentului de etrieri.

pecamp = 100 = × 100 = 0.20% = pnec= 0.20 %

pereazem = 100 = 0.4 % > pnec = 0.20%

a – distanța dintre etrieri

b – lățimea grinzii

Verificarea apareiajului:

– valabilitatea teoriei încovoierii a lui Navier.

Verificarea condiției de bară – condiția de flexibilitate.

– dominantă este încovoierea, dacă > dominantă era forța tăietoare și se schimba complet calculul.

Verificarea efectului T (conlucrarea inimii cu placa).

hp = 15 cm

h = 50 cm

b = 25 cm

– Condiție satisfacută

bp = b + 2

≤ 6 hp = 6 × 15 = 90 cm

bp = 25 + 90 = 115 cm

p = – OK

= Aa – A’a = Aa(3Ø20) – A’a(4Ø25) < 0 A.N. cade în inimă (nu e bine).

Verificarea diametrului etrierilor

Norma cere ca Ø etrier > ¼ Ø long

Ø etrier = 6 mm < ¼ Ø long = ¼ x 25 = 6.25 mm

Ø etrier = 8 mm > ¼ Ø long = ¼ x 25 = 6.25 mm

EVALUAREA ÎNCĂRCĂRILOR PE PLANȘEU

5.1. Planșeu peste parter

1.

= = 1.026 q = 1118 daN/m2

mc1 = x qa2 = x 1118 x 3.82 = 407.0 daNm

mr1 = – x qa2 = – x 1118 x 3.82 = – 1150.0 daNm

mc2 = x qa2 = x 1118 x 3.82 = 399.0 daNm

mr2 = – x qa2 = – x 1118 x 3.82 = -1137.0 daNm

2.

= = 1.69 q = 878 daN/m2

mc1 = x qa2 = x 878 x 3.92 = 232.2 daNm

mr1 = – x qa2 = – x 878 x 3.92 = – 746 daNm

mc2 = x qa2 = x 878 x 3.92 = 304 daNm

mr2 =- x qa2 = – x 878 x 3.92 = – 835 daNm

3.

= = 2.6 – armare pe o singură direcție

mr = – = – 878 x = – 247 daNm

mc = ql2 = x 878 1.52 = 139 daNm

4.

= = 1.7 q = 878 daN/m2

mc1 = x qa2 = x 878 x 3.02 = 364 daNm

mr1 = – x qa2 = – x 878 x 3.02 = – 815 daNm

mc2 = x qa2 = x 878 x 3.02 = 112.3 daNm

mr2 =- x qa2 = – x 878 x 3.02 = – 632 daNm

5.

= = 1.27 q = 1118 daN/m2

mc1 = x qa2 = x 1118 x 3.02 = 281.0 daNm

mr1 = – x qa2 = – x 1118 x 3.02 = – 685.0 daNm

mc2 = x qa2 = x 1118 x 3.02 = 140.7 daNm

mr2 = – x qa2 = – x 1118 x 3.02 = -572.0 daNm

6.

= = 2.2 q = 878 daN/m2 – armare pe o singură direcție

mc = = = 329 daNm

mr = = = – 658 daNm

7.

= = 1.83 q = 878 daN/m2

mc1 = x qa2 = x 878 x 3.62 = 455 daNm

mr1 = – x qa2 = – x 878 x 3.62 = – 948 daNm

mc2 = x qa2 = x 878 x 3.62 = 129 daNm

mr2 =- x qa2 = – x 878 x 3.62 = – 650 daNm

8.

= = 1.055 q = 1118 daN/m2

mc1 = x qa2 = x 1118 x 3.62 = 440 daNm

mr1 = – x qa2 = – x 1118 x 3.62 = – 932 daNm

mc2 = x qa2 = x 1118 x 3.62 = 109.6 daNm

mr2 = – x qa2 = – x 1118 x 3.62 = – 650 daNm

9.

= = 1.83 q = 878 daN/m2

mc1 = x qa2 = x 878 x 3.62 = 440 daNm

mr1 = – x qa2 = – x 878 x 3.62 = – 932 daNm

mc2 = x qa2 = x 878 x 3.62 = 109.6 daNm

mr2 =- x qa2 = – x 878 x 3.62 = – 650 daNm

10.

= 2 q = 878 daN/m2

mc1 = x qa2 = x 878 x 3.32 = 534 daNm

mr1 = – x qa2 = – x 878 x 3.32 = – 1138.3 daNm

mc2 = x qa2 = x 878 x 3.32 = 159 daNm

mr2 =- x qa2 = – x 878 x 3.32 = – 783 daNm

11.

= = 1.15 q = 1118 daN/m2

mc1 = x qa2 = x 1118 x 3.32 = 294 daNm

mr1 = – x qa2 = – x 1118 x 3.32 = – 845 daNm

mc2 = x qa2 = x 1118 x 3.32 = 275 daNm

mr2 = – x qa2 = – x 1118 x 3.32 = – 651 daNm

Unde: hplacă = 13 cm si h0 = 11 cm

Pentru 1.

B = = = 0.079 → 0.0824

Aa = ξbh = 0.0824 x 100 x 11 x = 2.9 cm2

B = = 0.044 → ξ = 0.045

Aa = 0.045 x 100 x 11 x = 1.57 cm2

B = = 0.044 → ξ = 0.045 → Aa = 1.57 cm2

B = = 0.082 → ξ = 0.0857

Aa = 0.0857 x 100 x 11 x = 2.98 cm2.

Pentru 2.

B = = 0.03 → ξ = 0.0305

Aa = 0.0305 x 100 x 11 x = 1.06 cm2

B = = 0.065 → ξ = 0.0715

Aa = 0.0715 x 100 x 11 x = 2.49 cm2

B = = 0.02 → ξ = 0.0202

Aa = 0.0202 x 100 x 11 x = 0.703 cm2

Pentru 3.

B = = 0.055 → ξ = 0.056

Aa = 0.056 x 100 x 11 x = 1.97 cm2

Pentru 4.

B = = 0.0766 → ξ = 0.0791

Aa = 0.0791 x 100 x 11 x = 2.75 cm2

B = = 0.0317 → ξ = 0.0377

Aa = 0.0377 x 100 x 11 x = 1.31 cm2

B = = 0.052 → ξ = 0.0534

Aa = 0.0534 x 100 x 11 x = 1.86 cm2

B = 0.012 → ξ = 0.0121

Aa = 0.0121 x 100 x 11 x = 0.42 cm2

Pentru 5.

B = = 0.064 → ξ = 0.0662

Aa = 0.0662 x 100 x 11 x = 2.3 cm2

B = = 0.049 → ξ = 0.0503

Aa = 0.0503 x 100 x 11 x = 1.75 cm2

B = = 0.024 → ξ = 0.0243

Aa = 0.0243 x 100 x 11 x = 0.846 cm2

Pentru 6.

B = = 0.069 → ξ = 0.0715

Aa = 0.0715 x 100 x 11 x = 2.49 cm2

B = = 0.028 → ξ = 0.0284

Aa = 0.0284 x 100 x 11 x = 0.989 cm2

Pentru 7.

B = = 0.070 → ξ = 0.0726

Aa = 0.0726 x 100 x 11 x = 2.52 cm2

B = = 0.06 → ξ = 0.0619

Aa = 0.0619 x 100 x 11 x = 2.16 cm2

B = = 0.049 → ξ = 0.0503

Aa = 0.0503 x 100 x 11 x = 1.75 cm2

Pentru 8.

B = = 0.029 → ξ = 0.0294

Aa = 0.0294 x 100 x 11 x = 1.03 cm2

B = = 0.026 → ξ = 0.0263

Aa = 0.0263 x 100 x 11 x = 0.916 cm2

Pentru 9.

B = = 0.050 → ξ = 0.0513

Aa = 0.0513 x 100 x 11 x = 1.78 cm2

Pentru 10.

B = = 0.046 → ξ = 0.0471

Aa = 0.0471 x 100 x 11 x = 1.64 cm2

B = = 0.029 → ξ = 0.0294

Aa = 0.0294 x 100 x 11 x = 1.024 cm2

B = = 0.026 → ξ = 0.0263

Aa = 0.0263 x 100 x 11 x = 0.916 cm2

Verificarea procentului de armare la placă.

Procentul de armare la încovoiere

p= 100 ≥ pmin

pmin=0.10 % OB 37

pmin= 0.15 % PC 52

Conform plăcii R16:

hp=150 mm

otel PC 52

marca 3 6ø 10 /m

p=

Aa= n

n – nr de bare / m; n=6

Aa= × 6 =471 mm2

h0= hp- a = hp-( + )

h0 = 150 – (15+ ) = 150 – 20 = 130 mm

b = 1000 mm

p = × 100 = 0.36 % > p min = 0.15 %

STAS 10107/ 1990 – Eurocod 2

Verificarea consumului de armătură în câmp și pe reazem:

Câmpul plăcii

La = nl = 2 × 6 × 1.0 = 12 m

Ma = γ A l = 7850 kg/m3 × × 10-6 × 12 = 7.39 kg

Indicele de consum al armăturii

ia = = = 49.26 kg/m3 > ia min = 40 kg/m3

Reazemul plăcii.

Pentru 6 ø 10 / m :

La = 12 m

Ma = 7.39 kg/m3

Pentru 9 ø 10 / m :

La = 2 × 9 × 1.0 = 18 m

Ma = 7850 kg/m3 × × 10-6 × 18 = 11.09 kg.

Mat = Ma(6 ø 10) + Ma(9 ø 10) = 7.39 + 11.09 = 18.48 kg

ia = = = 123.2 kg/m3 > ia rec = 80 kg/m3

Verificarea capacității portante

X = = 10.87 mm < 2a

Aa = n = 6 × = 471 mm2

2 × (15 + ) = 2 × 20 = 40 mm nu e suficientă carne de beton.

Are loc o redistribuire de eforturi între beton și armătură.

Mz cap = 471 × 300 (130 – × ) = 17.601.088,85 Nmm = 17.6 kNm

Calculul momentului efectiv.

q = g + p = nggn + nppn

Evaluarea acțiunilor de calcul

AP acțiuni permanente

Greutatea proprie: g = ngn = 1.1 × 25 kN/m3 × 0.15 m = 4.12 kN/m2

n – coeficient de supraîncarcare

AV actiuni variabile

Greutatea moartă prin evaluare: 1.50 kN/m2 × 1.2 = 1.8 kN/m2

Greutatea utilă: 1.3 × 4 × 0.75 = 3.90 kN/m2.

q = 4.12 + 1.8 + 3.90 = 9.82 kN/m2.

Mef = = 12.73 kNm

Mcap = 17.6 > Mef = = 6.365 kNm

Teoria generală a plăcilor a fost elaborată de matematicianul francez Sophie Germaine care a formulat ecuația:

+ 2 + =

=

sau Δ2w(x,y) = , D = ; µ – coeficientul contracțiilor transversal

POISSON = 0.0 ÷0.5 (beton µ = 0.18)

h = grosimea plăcii

Practic h = 12 ÷ 15 cm

Plăcile flexibile au h = 6 ÷ 10 cm

Calculul simplificat – ingineresc

Premise de calcul:

Condiția statică: px + py = p(x,y)

Condiția geometrică de continuitate – Saint Venant – la mijloc: fx = fy

f = ; pxlx4 = pyly4

px + px= p pz =

Exista doua categorii de plăcii:

Plăci cu dubla încovoiere

0.5 < < 2

Plăci cu simplă încovoiere sau încovoiere cilindrică

> 2 < 0.5

Doua criterii de calcul:

Procentul de armare p = 0.1 % ÷ 2.5 %

Indicele de consum al armăturii ia = 50 ÷ 250 kg/m3

Costul total:

Cost beton + cost armătură +cost manoperă + cost utilaj + cost transport + cost intreținere(mentenanță)

Aparatele de termografie care dau temperatura la suprafața betonului și informații de radiație termică depinde de starea de umiditatea și de procesele chimice care au loc în beton.

Evaluarea încărcărilor pe planșeu

Planșeu peste parter

Șarpantă (inclusiv zăpadă)

gr. proprie învelitoare tablă + astereală + căpriori = 30

gr. popi pane, tălpi(șarpantă) = 20

din zapadă

pzn = czi x ce x gz

czi = 1.0; ce = 0.8; gz = 180 daN/m2

ya – 0.4 x ≥ 0.3ya

2.5 – 0.4 x = 1.275 ≥ 0.3 x 2.5

1.0 x 0.8 x 180 x 1.275 = 183.6

ye = 0.35 1.0 x 0.8 x 180 kg/m2 x 0.35 = 50.4

=541.1 daN/m2 732.6 daN/m2

ALCĂTUIREA DE ANSAMBLU

Pentru construcțiile etajate cu înălțime medie și pentru construcțiile înalte,amplasate în zonele seismice A+D (conform Normativului PIOO-92 ), se recomandă a se evita formele în plan neregulate sau complicate, cum sunt construcțiile în formă de I, L, T, U, Y cu aripi lungi, care pot determina solicitări suplimentare în zonele de discontinuitate sau ca efect al momentului de torsiune generală.

Distribuția stâlpilor în pianu! construcției se recomandă să fie căt mai uniformă. Se recomandă ca rigiditățile structurii pe direcțiile principale să fie căt mai apropiate. Grinzile în consolă sunt admise cu condiția evitării unor inter-acțiuni necontrolate cu elemente structurale sau cu pereții de umplutură din planuri perpendiculare pe axul consolei.

Planșeele structurilor în cadre pot fi realizate în orice soluție constructivă care asigură condițiile funcționale, de rezistență și de deformabilitate. Se recomandă ca planșeele să fie astfel alcătuite încăt încărcările verticale să fie transmise pe două direcții, pentru a se evita diferențele mari de solicitări și de dimensiuni între acestea. în acest scop se va urmări, pe lângă alcătuire adecvată a planșeelor, realizarea unor structuri la care mărimile deschiderilor să fie apropiate de cele ale traveelor.

Se recomandă a se evita prevederea de goluri mari în planșee sau alte alcătuiri ale acestora care pot determina reducerea sensibilă a rigidității sau rezistenței lor în plan orizontal. în cazurile în care asemenea alcătuiri nu pot fi evitate se vor lua măsuri pentru a se asigura planșeelor capacitatea de rezistență necesară preluării eforturilor generate de efectul de șaibă.

Scările și pereții de la golurile de ascensor se recomandă să fie alcătuite astfel încât să nu constitue elemente de rigidizare a structurii și să nu realizeze interacțiuni defavorabile cu acesta.

Calculul planșeelor la încărcări orizontale

Planșeele structurilor în cadre de beton se calculează -verifică la încărcări orizontale în cazul construcțiilor amplasate în zonele seismice A + D (conform Normativului P100-92 ) într-una din următoarele situații:

planșeul face parte din infrastructură;

dacă în planșeu sau goluri ale căror dimensiuni pe cel puțin o direcție depășesc 20% din dimensiunea corespunzătoare a planșeului.

dacă planșeele nu sunt din beton monolit (elemente prefabricate cu sau fără suprabetonare.alte soluții).

Încărcările orizontale pe planșee considerate ca diafragme orizontale (șaibe) determină acceptând următoarele ipoteze:

șaibele realizate din planșee de beton armat monolit sau elemente prefabricate massive cu îmbinări de continuitate pe întrg perimetrul se consideră nedeformabile în planul lor;

încărcările orizontale corespund rorțelor capabile ale cadrelonse va considera acțiunea seismică pe direcțiile principale ale structurii ca sarcină

c) distribuită liniar, proporțional cu masa și echivalența forțelor orizontale
dezvoltate în cadre;

d) la structurile calculate în domeniul neliniar de comportare al
materialelor. Încărcările pe șaibe se determină corespunzător diferitelor etape de apariție a articulațiilor plastice în structură; în aceste cazuri de verificare a șaibelor de
planșeu.se vor considera rezistențele medii ale betonului și armăturii.

Eforturile secționale semnificative pentru verificarea șaibelor sunt momentele încovoietoare și forțele tăietoare.Verificarea planșeelor la eforturile secționale determinate de efectul de șaibă se realizează diferențial,funcție de alcătuirea constructivă a acestora (planșee din plăci de beton armat monolit,planșee din elemente prefabricate etc).

La verificarea planșeelor se vor considera eventualele goluri (scări,curți de lumină etc. ), care pot determina concentrări semnificative de eforturi. Planșeele din beton armat monolit se verifică similar cu grinzile, pereți (dacă rezultă proporții corespunzătoare ); solicitările de întindere de la marginile planșeului se vor considera concentrate în grinzile (riglele ) corespunzătoare.

Planșeele din elemente prefabricate se consideră în calcul ca fiind formate din elemente independente sau care conlucrează, funcție de condițiile de transmiterea lunecărilor în rosturile dintre acestea.

CAPITOLUL IV

PROTECȚIA ANTISEISMICĂ

Protecția antiseismică a construcțiilor se realizează:

1. In proiectarea antiseismică, prin:

alegerea unor amplasamente favorabile din punct de vedere al comportării la acțiunea seismică și evitarea fundării pe terenuri nefavorabile;

alcătuirea de ansamblu a construcției astfel încât să se obțină o comportare favorabilă a acesteia sub acțiunea cutremurelor și posibilitatea modelării ei clare pentru calcul;

asigurarea structurii de rezistență a construcției cu proprietățile necesare de rezistență, stabilitate, rigiditate și ductilitate, conform prevederilor prezentului normativ.

2. În execuția construcțiilor, prin:

introducerea în operă a unor materiale de calitatea celor prevăzute în proiect, calitate

atestată conform prevederilor legale;

aplicarea unor tehnologii de execuție corespunzătoare;

respectarea pe șantier a detaliilor de alcătuire prevăzute în proiect.

3. In exploatarea construcțiilor, prin:

adoptarea de măsuri de exploatare și de întreținere care să asigure păstrarea nediminuată a capacității de rezistență a structurii;

urmărirea în timp a stării construcției pentru detectarea promptă a eventualelor avarii și eliminarea cauzelor acestora;

intervenții în caz de necesitate asupra construcției.

4. In vederea realizării unui nivel de protecție antiseismică corespunzător din punct de vedere tehnic și economic, prevederile prezentului normativ se diferențiază pe baza următoarelor criterii:

seismicitatea naturală a zonei amplasamentului ( valorile maxime ale accelerațiilor terenului, compoziția de frecvențe a mișcării seismice etc.);

condițiile locale ( gelogice, geotehnice, hidrogeologice ) de amplasament;

importanța construcției;

gradul de ocupare cu oameni a construcției;

tipul și caracteristicile structurii de rezistență a construcției.

PRINCIPII DE PROIECTARE ANTISEISMICĂ

Proiecatrea structurilor de rezistență la acțiunea cutremurelor cu o intensitate corespunzătoare nivelului de protecție antiseismică oferit de aplicarea prezentului normativ are în vedere un răspuns seismic cu incursiuni, cu degradări specifice, în domeniul postelastic de deformare.

Proiectarea antiseismică a construcțiilor urmărește să realizeze:

2.2.1 Conformarea generală favorabilă a construcției.

Aceasta implică:

alegerea unor forme favorabile în plan și pe verticală pentru construcție și pentru structura ei de rezistență;

dispunerea și conformarea corectă a elementelor structurale și a structurii în ansamblul ei, a elementelor de construcție nestructurale, precum și a echipamentelor și instalațiilor adăpostite de construcții;

evitarea interacțiunilor necontrolate, cu eventuale efecte defavorabile, între tronsoanele de clădire alăturate, între elementele structurale și cele nestructurale.

Asigurarea unei rigidități suficiente la deplasări laterale în măsură să limiteze la valori admisibile atât deplasărilor absolute cât și pe cele relative.

Obținerea unui mecanism structural favorabil de disipare a a energiei (mecanism de plastificare) sub acțiuni seismice de intensitate ridicată.

3. Metodele de proiectare antiseismică a structurilor de rezistență se clasifică, funcție de modul în care este modelată acțiunea seismică, de fidelitatea modelului de calcul în raport cu caracterul general, spațial, dinamic și neliniar al comportării structurale, precum și modul concret în care sunt efectuate verificările ce privesc condițiile de conformare antiseismică și performanțele răspunsului seismic, în două categorii principale;

a). Metoda de proiectare curentă

Această metodă este obligatorie pentru toate construcțiile ce fac obiectul prezentului normativ. Metoda consideră în mod implicit și simplificat aspectele comportării dinamice și neliniare a structurii fără să poată evidenția direct mecanismul de plastificare al structurii la acțiunea cutremurelor cu intensitate ridicată.

b). Metoda de proiectare bazată pe considerarea proprietăților de deformare neliniară a structurii.

În varianta cea mai perfecționată, metoda se bazează pe utilizarea calculului dinamic neliniar. Metoda stabilește, cu anumite idealizări, răspunsul seismic la fiecare pas de timp la excitația seismică reprezentată prin accelerograme.

Alternativ, se poate utiliza calculul static neliniar în varianta calculului biografic. Metoda " B " se recomandă a se aplica la proiectarea construcțiilor de importanță deosebită și a celor de mare repetabilitate cu structura din beton armat sau din oțel.

PLANIFICAREA ȘI AMPLASAREA CONSTRUCȚIILOR 1.

Amplasarea construcțiilor

Se recomandă alegerea amplasamentelor construcțiilor de așa natură, încât protecția antiseismică să se realizeze în condiții economice fără măsuri costisitoare.

Se va evita amplasarea construcțiilor pe maluri, râpe sau alte terenuri care prezintă pericol de alunecări sau surpări.

In cazurile în care amplasarea construcțiilor pe terenuri nefavorabile nu poate fi evitată, se vor lua măsurile necesare pentru consolidarea terenurilor astfel încât acestea să poată asigura o bună comportare seismică a construcțiilor.

ALCĂTUIREA DE ANSAMBLU A CONSTRUCȚIILOR

Forma în plan și elevație

La stabilirea formei și a alcătuirii de ansamblu a construcțiilor se vor alege, de preferință, contururi regulate în plan, compacte și simetrice evitându-se disimetrii pronunțate în distribuția volumelor a maselor și a rigidităților în cadrul aceluiași tronson de clădire, în vederea limitării efectelor defavorabile de torsiune generală sub acțiunea seismică.

Se vor evita, de regulă, clădirile cu forme în pian neregulate cu discontinuități în zone pot apărea eforturi suplimentare semnificative.

Dacă recomandările menționate nu pot fi îndeplinite se vor adopta modele și procedee de calcul în măsură să reflecte cât mai fidel comportarea spațială a structurii.

Se recomandă să se evite formele la care, pentru anumite direcții de acțiune seismică pot apărea suprasolicitări ale unor elemente verticale și solicitarea dezavantajoasă a infrastructurii.

Se recomandă ca la construcțiile înalte amplasate în zonele seismice de calcul A,B,C dimensiunile în plan să nu depășească, de regulă, 40m, pentru a limita efectele nefavorabile ale excitației asincrone a bazei structurii.

La clădirile etajate la care sunt necesare reduceri de gabarit la nivelurile superioare, acestea se vor realiza pe liniile elementelor portante verticale urmărindu-se să nu se creeze disimetrii pronunțate pe ansamblul construcției.

Înălțimea construcțiilor se stabilește pe considerente funcționale și de sistematizare.

CLASELE DE IMPORTANȚĂ A CONSTRUCȚIILOR

Clasa I

Construcții de importanță vitală pentru societate, a căror funcționalitate în timpul cutremurului și imediat după cutremur trebuie să se asigure integral.

spitale, stații de salvare, stații de pompieri

clădiri pentru unități administrative, centrale și județene, cu rol de decizie în organizarea măsurilor de urgență după cutremure

clădiri pentru comunicații de interes național și județean

unități de producere a energiei electrice din sistemul național

clădiri care adăpostesc muzee de importanță națională.

Clasa II

Construcții de importanță deosebită la carea se impune limitarea avariilor avându-se în vedere consecințele acestora:

celelalte clădiri din domeniul ocrotirii sănătății

școli, creșe, grădinițe, cămine pentru copii, handicapați, bătrâni

clădiri care adăpostesc aglomerații de persoane : săli de spectacole artistice și sportive, biserici, centre comerciale importante

clădiri care adăpostesc valori artistice, istorice, științifice deosebite

clădiri și instalații industriale care prezintă riscuri de incendii sau degajări de substanțe toxice

clădiri industriale care adăpostesc echipamente de mare valoare economic

depozite cu produse de strictă necesitate pentru aprovizionarea de urgență a populației

Clasa III

Construcții de importanță normală ( construcții care nu fac parte din clasele I, Ii sau IV clădiri de locuit, hoteluri, cămine ( cu excepția celor din clasa II) construcții industriale și agrozootehnice curente.

Clasa IV

Construcții de importanță redusă :

construcții agrozootehnice de importanță redusă ( de ex.: sere, construcții parter, diverse pentru creșterea animalelor și păsărilor )

construcții de locuit, parter și etaj

alte construcții civile și industriale care adăpostesc bunuri de mică valoare și în care lucrează un personal restrâns.

VALORILE COEFICIENȚILOR DE IMPORTANȚĂ “α”

CLASA DE IMPORTANȚĂ

I – α = 1.4

II – α = 1,2

III – α = 1,0

IV – α = 0,8

1. DETERMINAREA ÎNCĂRCĂRILOR SEISMICE VERTICALE

Verificarea la acțiuni seismice verticale este necesară pentru următoarele tipuri de elemente care fac parte din structura de rezistență :

– elemente cu eforturi axiale predominante ( stâlpi, spaleți de zidărie, tiranți, structuri suspendate etc.);

grinzi și console cu forțe tăietoare mari provenind în principal, din încărcări verticale concentrate mari și / sau deschideri importante;

– planșee de tip dală, rezemate direct de stâlpi ( fără grinzi).

încărcările seismice verticale se determină prin înmulțirea încărcărilor gravitaționale de calcul ale elementelor respective cu coeficientul "cv".

Valorile coeficienților " cv"

Efectul de torsiune generală

Efectul de torsiune indus de acțiunea seismică va fi luat în considerare în general, prin utilizarea în calcul a unui model structural tridimensional adecvat, în măsură să țină seamă de cuplarea între oscilațiile de torsiune și cele de translație.

In condițiile structurilor regulate la care sunt îndeplinite condițiile :

centrele de rigiditate la diferitele niveluri sunt situate aproximativ pe aceeași verticală

centrele maselor la diferitele etaje se află aproximativ unul deasupra altuia.

Se poate utiliza un procedeu aproximativ de evaluare a efectului de torsiune generală pe baza unor modele structurale plane.

Astfel, la fiecare nivel punctul de aplicație al rezultantei încărcărilor seismice orizontale se află față de centrul de rigiditate la distanța :

e = e1 + e2 Rel (1)

e, – excentricitatea centrului maselor în raport cu centrul de rigiditate ;

e2 – excentricitatea adițională convențională, care introduce efectul caracterului nesincron al mișcării seismice în lungul dimensiunii respective a construcției; pentru excentricitatea e2 se vor adopta următoarele valori : 0,05 B – la construcții de tipuri curente cu distribuție ordonată în plan a elementelor structurale – și 0,075 B – la construcții având în plan o distribuție a elementelor de rezistență defavorabilă din punctul de vedere al preluării torsiunii generale.

METODE DE CALCUL DE COMPLEXITATE SUPERIOARĂ

In situațiile în care se apreciază că sunt necesare date suplimentare față de cele furnizate de metoda curentă de calcul structural ( metoda statică echivalentă ) la încărcări seismice de calcul determinate se vor putea utiliza după caz, una sau mai multe dintre metodele de calcul menționate.

1. Metoda de calcul dinamic liniar

Metoda constă în integrarea numerică a ecuațiilor diferențiale care exprimă echilobrul dinamic ia fiecare moment de tip al acțiunii seismice obținându-se succesiunea în timp a răspunsului seismic elastic.

Excitația seismică este reprezentată prin accelerograme înregistrate pe amplasament sau prin accelerograme care, prin conținutul de frecvențe al mișcării, sunt caracteristice pentru zona amplasamentului.

La dimensionarea structurii ordonatele diagramelor de eforturi în momentele de solicitate maximă vor fi reduse în raportul dintre valoarea forței seismice de calcul determinată.

2. Metoda de calcul dinamic neliniar

Această metodă ca și cea prezentată la pct. 5.8.3, reprezintă o metodă de verificare în sensul că se aplică unor structuri la care capacitățile secționale de rezistență și de deformare pot fi evaluate. în evaluarea acestor caracteristici se utilizează valori ale rezistențelor materialelor apropiate de valorile medii.

Metoda de calcul dinamic neliniar, bazată pe integrarea ecuațiilor de echilibru exprimat ia pași de timp suficient de mici, a trimite caracteristicile de rigiditate ale structurii constante pe durata fiecărui interval de timp, dar variabile de la un pas de timp la altul, în concordanță cu dezvoltarea deformațiilor plastice și a degradărilor structurale.

Aplicarea metodei presupune cunoscute relația efort – deplasare pentru fiecare element al structurii precum și legea de mișcare a bazei. Indicații pentru stabilirea acestor date de bază se dau în instrucțiuni de calcul specifice.

Metoda de calcul dinamic neliniar permite determinarea principalelor caracteristici ale răspunsului seismic ai structurii pe durata de acțiune a cutremurului, inclusiv determinarea explicită a cerințelor de ductilitate în diferite zone ale structurii. Metoda reprezintă un instrument prin intermediul căruia se poate dirija dezvoltarea unui mecanism structural de plastificare favorabil.

3. Metoda de calcul static neliniar

Această metodă se situiază la un nivel intermediar de complexitate între metoda de calcul static echivalent și cea de calcul dinamic neliniar.

Aplicarea metodei se recomandă în cazul structurilor cu alcătuire mai puțin ordonată sau cu regimul de înălțime superior celui obișnuit, în completarea calculelor inginerești obligatorii pe carea le presupune metoda curentă de proiectare.

Metoda constă într-un calcul biografic considerând încărcările gravitaționale constante iar încărcările orizontale aplicate static și monoton crescătoare, distribuite după mai multe legi posibile care vor avea în vedere ponderi diferite ale modurilor proprii de vibrație.

Metoda evidențiază pentru această ipostază de încărcare, succesiunea formării articulațiilor deplasările capabile ale structurii și forțele orizontale asociate.

2. ASPECTE SPECIFICE ALE CALCULULUI STRUCTURILOR LA ACȚIUNI

SEISMICE

1. Grupări de încărcări și scheme de încărcare

– încărcările seismice se consideră încărcări excepționale și intervin ca atare în grupări speciale conform prevederilor STAS 10101/01.

In categoria încărcărilor neseismice care intervin în grupările speciale împreună cu încărcările seismice se iau în considerare numai încărcările de proveniență gravitațională și alte înărcări cu caracter static, cvasiperrnanent, datorate procesului tehnologic. In consecință nu se includ, de regulă, încărcări cum sunt cele orizontale produse de acțiunea vântului, podurile rulante etc.

2. Condiții de calcul

A. Metoda curentă de proiectare

Calculul structurilor de rezistență la acțiuni seismice se face la stări limită în conformitate cu principiile generale de verificare a siguranței construcțiilor prezentate în STAS 10100/0-75.

Calculul la stările limită de rezistență și de stabilitate se va face pentru toate categoriile de construcții. Se vor verifica toate componentele structurilor de rezistență, ca și elementele nestructurale a căror avariere poate avea urmări grave.

La calculul elementelor de construcții la care intervin concentrări defavorabile de eforturi din acțiunea seismică sau la care nu se poate conta pe o ductilitate satisfăcătoare la unele solicitări, eforturile rezultate din calculul la acțiunea seismică se multiplică cu coeficienții supraunitari.

Asigurarea capacității de deformare în domeniul post elastic a structurii se face indirect prin respectarea unor reguli de alcătuire a secțiunilor și elementelor precizate în prescripțiile de proiectare specifice diferitelor materiale sau structuri.

Calculul Ia starea limită de deformare se face în scopul:

evitării degradării excesive a unor elemente nestrucrurale supuse deformațiilor provocate de către oscilațiile seismice ale structurii de rezistență:

evitării unor deplasări laterale prea mari ale construcțiilor, în special la etajele superioare;

evitării coliziunilor între tronsoanele de construcții în vecinătate;

evitării amplificării exagerate a efectelor seismice asupra lichidelor cu nivel liber din rezervoarele situate la înălțime;

limitării deformării sau degradării unor echipamente cu destinații speciale adăpostite de construcții.

B. Metoda bazată pe considerarea proprietăților de deformare neliniară a structurii

Metoda permite dirijarea, într-o manieră explicită, a formării mecanismului de plastificare a structurii.

Controlul degradărilor în elementele structurale pentru cutremurul de proiectare se face prin evaluarea deformațiilor postelastice, eventual prin evidențierea degradărilor de rigiditate și de capacitate de rezistență pe care o permite aplicarea unora din programele de calcul automat. Controlul degradărilor elementelor nestructurale se face prin intermediul valorilor deplasărilor relative de nivel calculate pe baza săgeților maxime.

De asemenea , această metodă de proiectare permite, în situațiile în care este necesar, să se verifice dacă structura solicitată de un cutremur cu intensitate inferioară celei a cutremurului de calcul dar având o perioadă de revenire mai scurtă, se comportă elastic sau suportă deformații postelastice mici, sau dacă sub acțiunea unui cutremur cu intensitate superioară cutremurului de calcul, structura nu-și pierde stabilitatea.

Starea de eforturi în elementele infrastructurii și în fundații, ca și valorile presiunilor pe teren și distribuția acestora, se stabilesc pe baza eforturilor dezvoltate Ia baza suprastructurii, asociate mecanismului de plastificare al acestuia.

Pentru corelarea capacităților de rezistență ale suprastructurii, infrastructurii, fundațiilor și terenului de fundare se vor utiliza rezistenței ale materialelor apropiate de valorile medii.

CONDIȚII PRIVIND EXECUTAREA LUCRĂRILOR

Executarea lucrărilor de construcții se va face cu o grijă deosebită , respectându-se întocmai prevederile și normele tehnice în vigoare.

Se interzice unităților din construcții – montaj să efectueze modificări la soluțiile tehnice din proiectele de execuție care ar putea să afecteze rezistența, stabilitatea sau siguranța în exploatare, fără a se obține acordul prealabil scris al proiectantului.

Executanții vor verifica calitatea materialelor elementelor de construcții, fundațiilor structurii de rezistență etc. pe întreg parcursul realizării lucrărilor, întocmind procese verbale pentru lucrările ascunse.

O atenție specială se va acorda calității betoanelor puse în operă, asigurându-se realizarea mărcii de beton prevăzută în proiect și obținerea elementelor de beton fără defecțiuni din turnare.

Se vor utiliza numai materialele, semifabricatele și prefabricatele care corespund proiectelor și normelor tehnice în vigoare.

Se va efectua recepția distinctă a terenului de fundare, a fundațiilor și a structurii de rezistență.

Lucrările de fundație vor fi începute numai după verificarea și recepționarea naturii terenului, a săpăturilor, și după retrasarea elementelor geometrice a tuturor fundațiilor.

Betonarea elementelor de construcții se va face numai sub supravegherea conducătorului tehnic al lucrării, care va consemna mersul lucrărilor în condica betoanelor.

Pentru a se asigura condiții favorabile de întărire și a se reduce deformațiile de contracție se va asigura păstrarea umidității betonului în primele zile după turnare prin protejarea suprafețelor libere și menținerea betonului în stare umedă timp de circa 7 zile.

Decofrarea elementelor de beton se va face numai atunci când rezistența betonului a atins, față de marcă, procentele stabilite prin proiect, sau la termenele prevăzute " Normativ pentru executarea lucrărilor de beton armat ".

După decofrarea oricărei părți de construcție se va proceda la o examinare amănunțită a tuturor elementelor de rezistență ale structurii.

În cazul unor defecte importante remedierea acestora se va face numai pe baza soluțiilor tehnice acceptate de proiectant.

La imbinările la care rezemarea și transmiterea eforturilor se face prin piese metalice, este obligatoriu a se asigura planeitatea și paralelismul fețelor prevăzute a veni în contact, astfel încât contactul să se realizeze pe toată suprafața de rezemare.

Montarea elementelor prefabricate se va face în ordiea și în pozțiile prevăzsute în proiect, luându-se măsuri ca în orice moment toate elementele montate să se găsească în situația de a respecta condițiile de stabilitate prevăzute în proiect. Compactarea betonului din îmbinări se va face de regulă prin vibrare.

După betonarea imbinărilor se vor aplica , obligatoriu, măsuri speciale de protejare a betonului împotriva uscării, înghețului, spălării de ploaie etc.

Fixarea construcției și executarea îmbinărilor definitive de montaj se vor face după verificarea pozițiilor în plan și elevație a elementelor construcției și a corespondenței lor cu cotele din proiect.

BIBLIOGRAFIE

STAS 10107/0 – 90 – Calculul și alcătuirea elementelor structurale din beton armat și beton precomprimat.

STAS 10101/2 A1 – 87 – încărcări tehnologice din explotare pentru construcții civile, industriale și agrozootehnice.

STAS 10101/20 – 90 – încărcări date de vânt.

STAS 10107/1 – 90 – Planșee din beton armat și beton precomprimat.

STAS 10101/21 – 92 – încărcări date de zăpadă.

STAS 3300/1 – 85 – Teren de fundare; Principii generale de calcul.

NP – 007 – 1997 – Cod de proiectare în cadre din beton armat.

P100 – 2006 – Normativ pentru proiectarea antiseismică a construcțiilor de locuințe social culturale, agrozootehnice și industriale.

P7 – 2000 – Normativ privind fundarea construcțiior pe pământuri sensibile la umezire.

C28 – 1983 – Instrucțiuni tehnice pentru sudarea armăturilor de oțel – beton.

Lista cu simboluri si unitati de masura utilizate in proiect

Glosar de termeni

Consolidare – interventiile asupra unei constructi existente pentru sporirea performantelor ei structurale.

Fiabilitate –incredere

Hazard seismic- probabilitatea unui amplasament de a resimti efectele unui cutremur de pamant.

Mentenanta – interventia periodica pentru pastrarea performantei structurale.

Risc seismic – probabilitatea obtinuta prin produsul dintre hazardul seismic si vulnerabilitatea seismica .

Vulnerabilitatea seismica – probabilitatea de avarie a unei constructii situate intr-o zona seismica.

Seism – modelare a cutremurului in scop ingineresc (stiintific).

Cutremur – miscare a scoartei pamantului comparabila cu valurile marii.

Cofraj – tipar de lemn sau de metal in care se toarna betonul pentru a se intari in forma prevazuta .

Oscilatie – miscare periodica alternativa, cu frecventa mica.

Vibratie – miscare periodica alternativa, cu frecventa mare.

Beton –piatra artificiala compusa din agregat liant si apa.

Beton armat –material compozit alcatuit din beton si otel.

Statica –stiinta repausului.

Rezistenta –stiinta care se ocupa cu eforturile unitare in bare din actiuni statice sau dinamice.

Amplasament – locul pe care se ridica o constructie.

Planseu –componenta structurala de compartimentare orizontala.

Infrastructura – parte inferioara a unei constructii care o sustine si o fixeaza de teren.

Etaj – nivel structural.

Grinda – bara supusa la incovoiere.