Verificarea Deplasarilor Laterale

CAPITOLUL 1

CONFORMARE STRUCTURALĂ

CONFORMARE STRUCTURALĂ

Conform CR-6-2013 si P100-1/2013

ALEGEREA TIPULUI DE ZIDĂRIE

La proiectarea clădirilor cu pereți structurali din zidărie,alegerea tipului de zidărie pentru pereții structurali se va face cu respectarea condițiilor limită stabilite in Codul P100-1/2013 ,concomitent cu următoarele observații:

Numărul de nivele supraterane

Forma regulată a structurii

Grupa elementelor pentru zidărie

Confort

Accelerația seismică de proiectare la amplasament (ag)

Tehnologia de execuție

Clasa de importanță a clădirii

Zidarie armată(ZC,ZC+AR,ZIA)

Clădirile cu structură de zidărie confinată(ZC) si cele de zidărie cu inimă armată(ZIA) pot fi utilizate in calculele de dimensionare si alcătuire constructivă precizate in acest Cod cu condiția limitării numărului de niveluri si a densității pereților structurali pe fiecare directive (x,y) .Se ține seama de accelerația seismică de proiectare (ag) ,conform Cod P100-1/2013.

P%=/x 100

=aria netă totală a pereților pe o direcție

=aria planșeului

Direcția x

=(0,45+1,6+1,35+1+4,25+2,95+0,75+0,6+1,4+1,15+2,95+1,4+1,15+1+0,45+ 1,05+0,4+0,6+4,25)x0,25=7,95

=141,6

P%=7,95/141,6 x100 = 5,61% ≥ 5,5 %(Conform tab.8.9-Capitol 8-P100-1/2013)

Directia y

=(2,75+2,45+3,95+3,65+2,75+0,73+0,82+0,3+2,2+5,45+1,25+0,7+3,4+3,3+0,7+1,25+0,35+0,87+0,43)x0,25=9,23

=141,6

P%=9,23/141,6 x100= 6,52 ≥ 5,5 %(Conform tab.8.9-Capitol 8-P100-1/2013)

Dispunerea in plan a pereților structurali

Perete structural: perete destinat să reziste forțelor verticale și orizontale care acționează, în principal, în planul său.

Dispunerea in plan a pereților structurali se va face respectând axele principale ale clădirii , pentru a se evita erorile si efectele defavorabile .Pentru asigurarea rezistenței si a rigidității se recomandă ca pereții cu o rigiditate mare să fie dispuși pen conturul clădirii.

Grosimea minimă a pereților structurali pentru cerința de siguranță structurală , indiferent de materialul elementelor din care este executată zidăria va fi 240 mm. Pentru satisfacerea celorlalte cerințe esențiale, grosimile pereților se vor stabili conform reglementărilor specifice în vigoare.

Se recomandă adoptarea unor partiuri cu simetrie geometrică aproximativ egală.Aria planșeului se menține egală pe toată înălțimea clădirii.

Dispunerea stâlpișorilor și a centurilor din beton armat

La clădirile cu pereți din zidărie confinată (ZC)stâlpișorii de beton armat vor fi amplasați în următoarele poziții:

-la toate colțurile exterioare ale construcției

-la capetele libere ale fiecărui perete

-de ambele părți ale oricărui gol cu suprafața ³2,5m2 în zonele seismice cu ag≤0,20g și de ambele părți ale oricărui gol cu suprafața ≥1,5 m2 în zonele seismice cu ag≥0,25g;

-în lungul peretelui ,încât distanța între axele stâlpișorilor să nu depășească:

5.00 m în cazul structurilor cu pereți desi

4.00 m în cazul structurilor cu pereți rari( )

-la intersecțiile pereților, dacă cel mai apropiat stâlpișor amplasat conform regulilor de mai sus se află la o distanță mai mare de 3t unde t este grosimea peretelui(25cm).

Stâlpișorii vor fi executați pe toată înălțimea construcției.

Centurile de beton armat vor fi prevăzute în următoarele situații:

-La nivelul fiecărui planșeu, indiferent de materialul din care este realizat.

-în poziție intermediară, la construcțiile etajate cu pereți rari (sistem celular) și la construcțiile tip “sală/hală” ai căror pereți structurali au înălțimea >3,20 m, în zonele seismice cu ag≥0,15 g, sau >4,00 m – în zonele seismice cu ag=0,10g,în condițiile stabilite în funcție de accelerația seismică de proiectare(ag).

Armare (longitudinală) a stâlpișorilor cât si a centurilor , se va stabili prin

calcul ținând seama de încărcările verticale și de cele seismice de proiectare.

Goluri in pereții structurali din zidărie

Stabilirea dimensiunilor golurilor pentru ferestre ,uși și amplasarea lor în cadrul clădirii se va face prin respectarea urmatoarelor cerințe:

-să aibă o funcționalitate cât mai mare

-structural

-design-ul fațadei

Cerințele structurale se referă la:

-Evitarea reducerii exagerate a capacității portante a perețiilor structurali din zidărie,precum si a rigidității acestora,prin care se crează comportări defavorabile

-Obținerea unor arii de zidărie aproximativ egale pe cele doua direcții (x,y)

Golurile de ferestre,uși vor fi,de regulă,dispuse pe aceeasi verticala la toate nivelurile.Se poate accepta mutarea golului(alternativ),dar cu condiția unei distante care să permită transmiterea încărcarilor.

La amplasarea golurilor de uși,ferestre se va urmări ca șpaleții care rezultă să aibă lungimi egale sau cât mai apropiate.

Lungimea minimă a șpalețiilor adiacenți golurilor de uși si de ferestre se limitează,în funcție de cea mai mare înălțime a golurilor adiacente sau de grosimea peretelui,după cum urmează:

Pentru zidăria confinată (ZC sau ZC+AR):

– spaleți de capăt la pereți de fațadă și interiori: lmin =0,5hgol > 1,00 m

– spaleți intermediari la pereți de fațadă și interiori: lmin=0,4hgol >0,80 m

Prevederi specific pentru construcții cu pereți de zidărie confinată și armată în rosturile orizontale (ZC+AR)

Alcaturirea construcțiilor cu pereți structurali din zidărie confinată se va face conform regulilor din CR 6-2013 și cu respectarea următoarelor reguli:

Independent de rezultatele calculului,armăturile orizontale vor satisfice următoarele condiții minime:

-Acoperirea laterală cu mortar a barelor va fi minim 20 mm.

– Aria armăturilor dispuse într-un rost orizontal va fi ≥ 1,0 cm² (28 mm);

– Armăturile din rosturile orizontale vor fi ancorate în stâlpișori sau prelungite în zidărie, dincolo de marginea opusă a stâlpișorului.

-Lungimea de suprapunere a barelor longitudinale trebuie sa respecte o lungime de minim 60

CAPITOLUL 2

PREDIMENSIONARE ELEMENTE STRUCTURALE

PREDIMENSIONARE ELEMENTE STRUCTURALE

Prevederi specific pentru construcții cu pereți structurali de zidărie confinată (ZC) conform CR 6-2013

2.1 Prevederi referitoare la stâlpisorii de beton armat

Secțiunea transversală a stâlpisorilor va satisfice urmatoarele conditii:

-Aria secțiunii transversale 625cm2

-Latura minimă >25cm

Armarea stâlpișorilor va satisface următoarele condiții precum si conditiile suplimentare date in Codul P100-2013:

-Procentul de armare longitudinală va fi >1,0%,pentru ag ≥ 0,25g

-Diametrul barelor longitudinale ≥12mm

-Diametrul armăturii transversale (etrieri) Φ≥6 mm iar distanța între etrieri 15cm în câmp curent și 10 cm pe lungimea de înnădire a barelor longitudinale

-Barele longitudinale de la ultimul nivel vor fi ancorate in centurile ultimului nivel , conform SR EN 1992-1

-Înădirea bare longitudinale din stâlpișori se va realiza prin suprapunere pe o lungime de 50 Φ

2.2 Prevederi referitoare la centuri

Se vor alcătui ,indiferent de zidărie (ZC,ZNA,ZIA) centuri de beton armat în planul pereților alcătuind un contur închis.Se realizeaza pe toată lungimea peretelui.

Centurile de la nivelul planșeelor curente si de la acoperiș nu vor fi întrerupte de goluri de ferestre,uși , cu excepția situațiilor jos menționate:

-Centura planșeului curent,în dreptul scării cu condiția să prevadă stâlpișori din beton armat la ambele margini ale golului

-Centura pese zidul de mansardă cu condiția să prevadă stâlpișori din beton armat la ambele margini ale golului.

Se recomandă întreruperea centurilor la casa scării numai pentru clădirile aflate în zone seismice cu ag 0,20g.

Este recomandat ca întreruperea centurilor de beton armat să satisfacă următoarele condiții:

-lățimea cm

-înălțimeagrosimea plăcii planșeului pentru pereții interiori

Armarea centurilor va satisfice următoarele condiții precum si condițiile suplimentare aflate în Codul P100-2013

-Procentul de armare longitudinală ≥1,0% pentru ag ≥ 0,25g

-Diametrul barelor longitudinale ≥12mm

-Diametrul armăturii transversale (etrieri) Φ6mm , iar distanța între etrieri 15 cm în câmp curent și 10 cm pe lungimea de înnădire a barelor longitudinale

-Înădirea barelor longitudinale se realizează prin suprapunere,fără cârlige , pe o lungime de 60.

-În cazul clădirilor cu șarpantă ,în centurile de la ultimul nivel se vor prevedea piese metalice pentru ancorarea cosoroabelor șarpantei

2.3 Predimensionarea plăcii

Predimensionarea plăcii s-a realizat pe baza criteriilor de rigiditate si izolare fonică,conform Cod P100-2013

Se alege cel mai mare ochi de placă cu următoarele dimensiuni

= 545 cm

= 425 cm

P=2x(+)=2x( 425+545) = 1940 cm

= P(cm)/180 +(1-2cm) = 10,77cm+2cm=12,77cm

Se aproximează grosimea plăcii din considerente de izolare fonică la

-lungimea ochiului de plăcă

–lățimea ochiului de plăcă

P-perimetrul ochiului de placă în cm

–grosimea plăcii

2.4 Predimensionarea stâlpișorilor

Predimensionarea stâlpișorilor s-a realizat din condiții constructive.S-au ales dimensiunile de 25cm x 25cm în concordanță cu grosimea peretelui structural.

2.5 Predimensionarea centurilor

Predimensionarea centurilor s-a realizat din condiții constructive.S-au ales urmatoarele dimensiuni ale centurilor de beton armat:

-=25 cm

-=25 cm

CAPITOLUL 3

EVALUARE ÎNCĂRCĂRI

EVALUARE ÎNCĂRCĂRI

3.1 Stabilirea încărcărilor din zăpadă

Valoarea caracteristică a încărcării din zăpadă pe acoperiș conform CR 1-1-3-13

Pentru încărcarea din zăpadă pe acoperiș se ia în considerare depunerea de zăpadă în funcție de forma acoperișului ,rearanjarea cauzată de acțiunea vântului si de topirea zăpezii.

La proiectarea acoperișului se utilizează două distribuții ale încărcării din zăpadă:

-încărcare din zăpadă neaglomerată

-încărcarea din zăpadă aglomerată

Se recomandă adoptarea unor măsuri constructive pentru evitarea situațiilor de sporire a încărcării din zăpadă pe acoperiș datorită blocării prin înghețare a sistemului de scurgere a apelor de pe acoperiș.

Valoarea caracteristică a încărcării din zăpadă pe acoperiș, s se determină astfel:

s = γIs x µi x Ce x Ct x sk

-γIs- este factorul de importanță-expunere pentru acțiunea zăpezii

-µi- coeficientul de formă al încărcării din zăpadă pe acoperiș

-sk- valoarea caracteristică a încărcării din zăpadă pe sol [kN/m2 ], în amplasament

-Ce- coeficientul de expunere al construcției în amplasament

-Ct- coeficientul termic

Unde:

γIs=1.00

µi = 0,8

sk = 2.00kN/

Ce = 1.00 – expunere parțială

Ct = 1.00 – termoizolație uzuală

S=1 x 0,8 x 1x 1 x 2 = 1,6 kN/

Harta încărcărilor din zăpadă

3.2 Evaluarea încărcărilor din seism

Teritoriul României este împărțit în zone seismice funcție de hazardul seismic local, care, în mod simplificat, este considerat constant în fiecare zonă seismică. Hazardul seismic pentru proiectare se exprimă prin valoarea de vârf a accelerației orizontale a terenului ag determinată pentru intervalul mediu de recurență (IMR) de referință corespunzător stării limită ultime.

Pentru centre urbane importante și pentru construcții de importanța specială se recomandă evaluarea locală a hazardului seismic pe baza datelor seismice instrumentale și a studiilor specifice pentru amplasamentul considerat.

Accelerația terenului pentru proiectare,pentru fiecare zonă de hazard seismic , corespunde unui interval mediu de recurență de referință de 100 de ani.

Perioada de control(colț) a spectrului de răspuns reprezintă granița dintre zona de valori maxime în spectrul de accelerații absolute si zona de valori maxime în spectrul de viteze relative. se exprime in s(secunde).

c=( x x β(T) x λ)/(g x q)

Unde:

– – factor de importanță

– β(T) – spectrul de răspuns

– λ – factor de corecție care ține seama de contribuția modului propriu fundamental prin masa modală

-q-factor de comportare al clădirii

-ag –accelerația gravitațională

=1.00

ag=0,4g (Focșani)

β(T)=2.50

λ=2.5

q=2.5x( / )=2.5x 1.25=3,125

Clădiri cu structura din zidărie armată (ZC,ZNA, ZIA): u/1=1,25,conform Cod P100-2013.

/ = 1.25

c=(1.00 x0.4x 2.5×0.85)/(3.125) = 0.272

Încărcări planșeu peste nivel curent

Încărcări planșeu peste ultimul nivel

CAPITOLUL 4

VERIFICAREA DEPLASĂRILOR LATERALE

VERIFICAREA DEPLASĂRILOR LATERALE

Se ține cont de verifcarea la două stări limită , respectiv starea limită de serviciu(SLS) și starea limită ultimă(SLU).

Verificarea la starea limită de serviciu (SLS):

Verificarea la starea limită de serviciu are drept scop menținerea funcțiunii principale a clădirii in urma unor inevitabile cutremure , ce pot apărea de-a lungul vieții clădirii.Se ține cont de controlul degradărilor elementelor nestructurale și componentelor instalațiilor construcției.

Cutremurul asociat pentru această stare limită este un cutremur moderat ca intensitate,cu probabilitatea să poată apărea de mai multe ori decât un cutremur asociat stăii ultime.

Verificarea la deplasare se face pe baza expresiei:

=ν x q x ≤

Unde:

– deplasări relative la nivel sub acțiunea seismică

ν– factor de reducere care ține seama de perioada de revenire mai scurtă a acțiunii seismice.

0,4-Clădiri în clasele I si II de importanță

0,5-Clădiri în clasele III și IV de importanță

q-factorul de comportare pentru tipul de structură

-deplasări relative a aceluiași nivel,deternubate prin calcul static elastic,sub acțiunea incărcărilor seismice de proiectare.Rigiditatea la încovoiere a elementelor structurale din zidărie ,utilizată pentru calculul valorii este egală cu x în funcție de structură. este modulul de elasticitate al betonului si momentul de inerție al secțiunii brute de beton.

valoarea admisibilă a deplasării relative de nivel,egală cu 0,015 x H , în funcție de tipul de componente nestructurale .H-înălțimea de nivel.Valorile se calculează folosind ipoteze de calcul a rigidității elementelor structurale conforme cu starea efectivă de fisurare a acestora.La acțiunea unui cutremur moderat ca intensitate este de presupus că legăturile între elementele de închidere si comportimentare și stâlpi și grinzi să nu fie compromise,iar degradarea elementelor nestructurale să nu fie foarte mare în urma condițiilor de limitare a deplasărilor laterale.

Verificarea structurii la starea limită ultimă trebuie să mai aibă în vedere si limitarea deplasărilor laterale pentru:

-limitarea degradărilor structurale,pentru a nu favoriza deplasarea laterală care produce prăbușirea

-se evită degradarea,prăbușirea elementelor nestructurale pentru a nu pune în pericol viețile oamenilor

-limitarea efectelor pentru a nu se produce pierderea stabilității structurii

-se evită limitarea efectelor pentru a nu se produce coliziuni între clădirile vecine.

Verificarea la starea limită ultimă(SLU)

Verificarea la starea limită ultimă are drept scop evitarea pierderilor de vieți din cauza unui cutremur major,ce apare foarte rar,de-a lungul vietii unei construcții,prin prăbușirea totale a structurii.

Verificarea la deplasarea se face pe baza expresiei:

=c x q x ≤

Unde:

-deplasarea relativă de nivel sub acțiunea seismică asociată SLU

− factorul de comportare pentru tipul de structură

-rigiditatea la încovoiere a elementelor structurale de beton armat.Se consideră egală cu jumătate din valoarea corespunzătoare a secțiunilor nefisurate,și anume 0,5x x

c-coeficient de amplificare a deplasărilor , care ține seama că pentru T<Tc(unde Tc este perioada de control a spectrului de răspuns)deplasările seismice calculate în domeniul inelastic sunt mai mari decât cele corespunzătoare răspunsului seismic elastic.Valorile c se aleg conform relației următoare:

1≤c=3-2.3x≤

-valoarea admisibilă a deplasării relative de nivel,egală cu 0,004xh-unde ”h”-înălțimea de nivel.

MODURI PROPII DE VIBRAȚIE

Drift x

Drift y

DEPLASĂRI SLS:

Direcția x:

X = drift X x H nivel

X,ef=X x v x q

SLS = 0,15% x H nivel

Direcția y:

Y = drift Y x H nivel

Y,ef=Y x v x q

SLS = 0,15% x H nivel

DEPLASĂRI SLU:

Direcția x:

X = drift X x H nivel

X,ef=X x c x q

SLU = 0,4% x H nivel

Direcția y:

Y = drift Y x H nivel

Y,ef=Y x c x q

SLU = 0,4% x H nivel