Proiectarea preliminară arhitectural-structurală a clădirilor etajate curente: suprastructura (fază de proiectare cu caracter de predimensionare)

Conditii de utilizare pentru ZNA

Cladiri cu elemente din argila arsa , grupele 1 si 2; p% -densitate minima constructiva a peretilor structurali, interiori si exteriori, pe fiecare din directiile principaleTabel 8.1 –cap 8 -P100/2006n niv. Acceleratia seismica de proiectare ag

0.08g 0.12g;0.16g 0.20g 0.24g;0.28g;0.32g1 4% 4% 5% 6%2 4% 6% NA NA3 5% NA-nu se

acceptaNA NA

Nota: Mansarda se consideră "nivel clădirea se încadrează în clasele de importanţă III sau IV; sistemul de aşezare a pereţilor

este de tip "pereţi deşi" (sistem fagure); înălţimea nivelului hetaj 3.00 m;

ZNA cu elemente din argila arsa din grupa 2S si din elemente BCA (GBN50) pot fi folosite numai pt. cladiri de locuit cu un nivel peste sectiunea de incastrare (nniv.=1) pt. zone cu ag=0.08g

ZNA cu elemente din argila arsa din grupa 2S si din elemente BCA (GBN50 si GBN35) (nniv.=1) pot fi folosite pt. constructii provizorii indiferent de ag

CR6-2011: Structurile cu pereţi din zidărie sunt folosite în mod curent pentru: clădiri etajate cu înălţime până la P+4E inclusiv: locuinţe, alte clădiri cu funcţiuni similare (hoteluri, moteluri, cămine, internate, creşe,etc.), clădiri pentru învăţământ şi ocrotirea sănătăţii, alte tipuri de clădiri social-culturale care nu necesită spaţii libere mari şi care au funcţiuni în general fixe (nu sunt susceptibile de a suferi transformări majore în timpul exploatării);

Conditii de utilizare pentru zidarie armataZC, ZC+AR, ZIA

Cladiri cu elemente din argila arsa, grupele 1 si 2; p% -densitate minima constructiva a

peretilor structurali, interiori si exteriori, pe fiecare din directiile principaleTabel 8.2 –cap 8 -P100/2006n niv. Acceleratia seismica de proiectare ag

0.08g;0.12g 0.16g; 0.20g 0.24g 0.28g;0.32g1 3% 4% 4% 4%2 3% 4% 5% 4%3 4% 5% 6% NA4 4% 6% NA NA5 5% NA NA NA

Cladiri cu elemente din argila arsa grupa 2S; p% -densitate minima constructiva a peretilor structurali, interiori si exteriori, pe fiecare din directiile principaleTabel 8.3- cap 8 -P100/2006ag 0.08g 0.12g;

0.16g0.20g; 0.24g

0.28g;0.32g

p% 4% 5% 6% 7%n niv 4(P+3E) 3(P+2E) 2(P+1E) 1(P)

Nota:n niveluri poate fi depasit cu un nivel cu urmatoarele conditii:-f b>10N/mm2 si mortar M10;-calculul structurii de tip: static neliniar (biografic) ;

Cladiri cu elemente din BCA/GBN50; p%n niv. Acceleratia seismica de proiectare ag

ag≤ 0.16g ag0.20g2 (P+1E) P=5%1(P) P=6%

Densitatea pereţilor structurali ai clădirilor din zidărie, pe fiecare din direcţiile principale ale clădirii, este definită prin procentul ariei nete totale a pereţilor din zidărie (Az,net) de pe direcţia respectivă, raportată la aria planşeului (Apl) de la nivelul respectiv

C8.3.2.1.(3) Criteriile care au stat la baza stabilirii parametrilor din tabel au fost următoarele:• limitarea valorii efortului unitar normal de compresiune mediu pe structură laσ0 ≤ 0.5 fd ≅ 0.20 fk;• limitarea valorii efortului unitar tangenţial mediu pe structură produs de acţiunea seismică de proiectare la τ0,max ≤ 0.5 fvd ≅ 0.20fvk;• s-a considerat ca limită superioară a densităţii pereţilor valoarea p= 6%dincolo de care spaţiile nu mai pot fi utilizate corespunzător nici la locuinţe modeste sau este necesară îngroşarea excesivă a zidurilor

Proces iterativ de " propunere-evaluare " la care trebuie să participe, încă din faza iniţială a proiectului, arhitectul şi inginerul structurist

1.Stabilirea formei generale a clădirii în plan şi în elevaţie.2.Proiectarea preliminară a suprastructurii verticale (ansamblul pereţilor structurali).3.Proiectarea preliminară a planşeelor.4.Proiectarea preliminară a infrastructurii.

Pentru zonele cu acceleraţia seismică de proiectare ag 0.20g se recomandă alegerea configuraţiilor de plan şi volumetrie care conduc la clădiri cu regularitate structurală în plan şi pe verticală

-ţeserea zidăriei pentru ZNA, cu armături de legătură dispuse în rosturile orizontale-stâlpişori de beton armat turnaţi în ştrepii zidăriei în cazul ZC-ţeserea zidăriei din straturile exterioare şi continuitatea betonului şi armăturii din stratul median, în cazul ZIA;-la ZNA- centuri de beton armat turnate pe toţi pereţii; -la ZC-inglobarea /ancorarea armăturilor din stâlpişori în sistemul de centuri de la fiecare planşeu;- la (ZIA)- înglobarea /ancorarea armăturilor din stratul median al peretelui în sistemul de centuri de la fiecare planşeu.

Tronsoane, rosturiSe recomandă ca rapoartele principalelor dimensiuni ale tronsoanelor rezultate prin fragmentarea clădirii cu rosturi să se încadreze în limitele :

înălţime / lăţime 1.5; lungime / lăţime 4.0.

(4) Rosturile: rosturi complete, care traversează atât suprastructura cât şi infrastructura:

-rosturi de tasare, care au rolul de a limita eforturile din structură datorate neuniformităţii terenului de fundare şi/sau valoarea tasărilor clădirii în cazul fundării pe terenuri dificile;

rosturi parţiale, care se realizează numai în suprastructură:-rosturi seismice, care au, în principal, rolul de a elimina sau de a diminua efectele negative ale torsiunii de ansamblu în cazul clădirilor cu forme complexe în plan; în cazul clădirilor cu lungime deosebit de mare, rosturile seismice vor traversa şi fundaţiile cu scopul de a evita efectele nesincronismului mişcării seismice la fundaţiile situate la distanţe relative mari; -rosturi de contracţie – dilatare, care au rolul de a limita eforturile care pot rezulta din variaţiile de temperatură sau ca efect al fenomenelor reologice specifice zidăriei/betonului.

-Pentru clădirile din zidărie fundate pe terenuri normale, lungimea maximă a tronsoanelor va fi de 50.0 m.-Pentru clădirile din zidărie fundate pe terenuri dificile de fundare lungimea maximă a tronsoanelor va fi de aproximativ 25.0 m

Pereţii structurali 1)Pereţii structurali care intră în alcătuirea unei structuri din zidărie sunt de două categorii:

pereţi izolaţi (montanţi), legaţi între ei, la fiecare nivel, numai cu placa planşeului; pereţi cuplaţi (cu goluri de uşi şi/sau ferestre), constituiţi din montanţi (spaleţi) legaţi

între ei, la nivelul fiecărui planşeu, prin grinzi de cuplare de beton armat.

2) Dispunerea în plan a pereţilor structurali se va face cât mai uniform în raport cu axele principale ale clădirii, pentru se evita efectele defavorabile ale răsucirii de ansamblu. Pentru asigurarea rezistenţei şi a rigidităţii la torsiune se recomandă ca pereţii structurali cu rigiditate mare să fie dispuşi cât mai aproape de conturul clădirii.

(3)Se recomandă ca pereţii structurali transversali de la capetele tronsoanelor să fie cât mai puţin slăbiţi prin goluri.

(4) Se recomandă ca sumele ariilor nete de zidărie ale pereţilor de pe cele două direcţii principale ale clădirii să fie aproximativ egale

(5) Se va urmări ca, în planul clădirii, pereţii cu forme complexe cu o singură axă de simetrie (L,T) să aibă tălpile amplasate simetric faţă de axele principale ale clădirii.

Clădirile din zidărie sunt considerate cu regularitate structurală în elevaţie dacă: înălţimile nivelurilor adiacente sunt egale sau variază cu cel mult 20%; pereţii structurali au, în plan, aceleaşi dimensiuni la toate nivelurile supraterane sau

prezintă variaţii care se încadrează în următoarele limite:reducerea lungimii unui perete faţă de nivelul inferior nu depăşeşte 20%; reducerea ariilor nete totale de zidărie la nivelurile superioare, pentru clădirile cu nniv 3 nu depăşeşte 20% din aria zidăriei de la parter;

clădirea nu are niveluri "slabe" (care au rigiditate şi/sau capacitate de rezistenţă mai

Perete izolat Perete cuplat

mică decât cele ale nivelurilor superioare).

Figura 5.2Clădiri cu niveluri "slabe"

(neregularitate structurală în elevaţie

Clasificarea clădirilor cu pereţi structurali din zidărie în grupe de regularitate Tabelul 5.1

Grupa de regularitate a clădirii

Regularitate Plan Elevaţie

Clădiri regulate 1 Da Da2 Nu Da

Clădiri neregulate 3 Da Nu4 Nu Nu

Clădirile cu structuri de tip dual, la care pereţii structurali din zidărie conlucrează cu cadre din beton armat, se încadrează în clasa clădirilor neregulate al căror răspuns seismic depinde de raportul între cele două subsistemeStructuri cu pereţi deşi

înălţimea de nivel 3,20 m; distanţele maxime între pereţi, pe cele două direcţii principale 5,00 m; aria celulei formată de pereţii de pe cele două direcţii principale 25,0 m2.

Structuri cu pereţi rari

înălţimea de nivel 4,00m; distanţele maxime între pereţi, pe cele două direcţii principale 9,00 m;

aria celulei formată de pereţii de pe cele două direcţii principale 75,0 m2

Structuri de tip “sala/ hala”-distantele maxime intre pereti ≤ 18.0m;-inaltimea de nivel ≤ 9.00m-planseele intermediare partiale vor avea structura verticala proprie, independent de structura

CR6-2011:clădiri tip "hală/sală" cu deschideri şi înălţimi moderate (de regulă, cu deschiderimaxime de 9.00 15.00 m şi înălţimi

care sustine acoperisul cladirii principale;-eventual zona respectiva va fi separata prin rosturi verticale.

de 6.00 8.00 m) pentru săli de gimnastică,ateliere, depozite, clădiri agrozootehnice, etc.

Dispunerea stâlpişorilor şi centurilor de beton armat la ZC

Pozitii stalpisori:-la capetele libere ale fiecărui perete;-de ambele părţi ale oricărui gol cu suprafaţa 2.5 m2 (orientativ un gol de uşă cu dimensiunile 1.20 x 2.10 m); golurile cu dimensiuni mai mici vor fi mărginite cu stâlpişori dacă necesitatea prevederii acestora rezultă din calcule;-la toate colţurile exterioare şi intrânde de pe conturul construcţiei;-în lungul peretelui, astfel încât distanţa între axele stâlpişorilor să nu depăşească:

- 4.0 m în cazul structurilor cu pereţi rari (sistem celular);

- 5.0 m în cazul structurilor cu pereţi deşi (sistem fagure);

-la intersecţiile pereţilor, dacă cel mai apropiat stâlpişor amplasat conform regulilor de mai sus se află la o distanţă mai mare de 1.5 m; -în toţi spaleţii care nu au lungimea minimă prevăzută la art. 5.2.5.(6)-p min =1.0% pt ag0.20g;- p min =0.8% pt 0.16gag0.08g;

Lungimea minimă (lmin) a spaleţilor adiacenţi golurilor de uşi şi de ferestre

Centuri:-la nivelul fiecarui planseu;-in pozitie intermediara, la constructiile etajate cu pereti rari si la constructiile de tip sala, hala, ai caror pereti structurali au inaltimea >3.20m, in zonele seismice cu ag0.20g sau >4,00m in zonele cu ag≤0.20g-p min =1% -ag0.20g; p min =0.8% -ag≤0.16g

S

-Golurile de uşi şi de ferestre vor fi, de regulă, dispuse pe aceaişi verticală la toate nivelurile. pentru zidăria nearmată (ZNA):

- spaleţi marginali (de capăt) la pereţi de faţadă şi interiori : lmin = 0.6 hgol 1.20 m- spaleţi intermediari la pereţi de faţada şi interiori : lmin = 0.5 hgol 1.00 m

pentru zidăria confinată (ZC sau ZC+AR):- spaleţi marginali (de capăt) la pereţi de faţadă şi interiori : lmin = 0.5 hgol 1.00 m- spaleţi intermediari la pereţi de faţadă şi interiori : lmin = 0.4 hgol 0.80 m

pentru zidăria cu inimă armată (ZIA): lmin = 3 t unde t este grosimea totală a peretelui

-Poate fi acceptată dispunerea alternantă a golurilor cu respectarea unor distanţe care să permită transmiterea încărcărilor printr-un sistem de tip "grindă cu zăbrele".

ZNA 0.6 hgol 0.5 hgol

1.20m 1.00mZC; 0.5 hgol 0.1 hgol

ZCA 1.00m 0.80m

h eth gol

l l

h eth gol

l l

-Se recomandă ca dimensiunile în plan ale plinurilor de zidărie, între goluri sau până la capătul peretelui, să fie multiplu de ½ din lungimea elementului pentru zidărie prevăzut în proiect; este obligatoriu pentru elemente din grupa 2S

-În cazul zidăriilor cu înălţimea de referinţă a rândului 200 mm, înălţimea panoului de zidărie, între centurile de beton armat, va fi un multiplu întreg al înălţimii rândului (înălţimea elementului + grosimea stratului de mortar de circa 1012 mm

Grosimea pereţilor structurali-Grosimea minimă a pereţilor structurali, indiferent de tipul elementelor din care este executată zidăria va fi 240 mm.

-Raportul între înălţimea etajului (het) şi grosimea peretelui (t) trebuie să satisfacă următoarele condiţii minime:

zidărie nearmată (ZNA) het /t 12; zidărie confinată (ZC) şi zidărie cu inimă armată (ZIA) het /t 15.

- Înălţimea efectivă a unui perete de zidărie (hef) se stabileşte în funcţie de dimensiunile panoului (h, lw) şi de condiţiile de legătură ale acestuia cu elementele adiacente (planşee şi/sau pereţi perpendiculari).

pentru pereţi din zidărie armată (ZC, ZC+AR, ZIA): coeficientul de zvelteţe hef /t 20;

pentru pereţi din zidărie nearmată (ZNA): coeficientul de zvelteţe hef /t 16;unde hef este înălţimea efectivă a peretelui stabilită conform 6.6.2.1.3. Un perete din zidărie poate fi considerat rigidizat dacă este legat, prin ţesere, cu un perete din zidărie perpendicular care îndeplineşte următoarele condiţii:

lungimea peretelui de rigidizare este 1/5 din înălţimea etajului; grosimea peretelui de rigidizare este ½ din grosimea peretelui care este rigidizat;

în cazul în care peretele de rigidizare are goluri în vecinătatea peretelui rigidizat, lungimea acestuia trebuie-Grosimea minimă a pereţilor structurali, indiferent de tipul elementelor din care este executată zidăria va fi 240 mm.

-Raportul între înălţimea etajului (het) şi grosimea peretelui (t) trebuie să satisfacă următoarele condiţii minime:

zidărie nearmată (ZNA) het /t 12; zidărie confinată (ZC) şi zidărie cu inimă armată (ZIA) het /t 15.

- Înălţimea efectivă a unui perete de zidărie (hef) se stabileşte în funcţie de dimensiunile panoului (h, lw) şi de condiţiile de legătură ale acestuia cu elementele adiacente (planşee şi/sau pereţi perpendiculari).

pentru pereţi din zidărie armată (ZC, ZC+AR, ZIA): coeficientul de zvelteţe hef /t 20;

pentru pereţi din zidărie nearmată (ZNA): coeficientul de zvelteţe hef /t 16;unde hef este înălţimea efectivă a peretelui stabilită conform 6.6.2.1.3. Un perete din zidărie poate fi considerat rigidizat dacă este legat, prin ţesere, cu un perete din zidărie perpendicular care îndeplineşte următoarele condiţii:

lungimea peretelui de rigidizare este 1/5 din înălţimea etajului; grosimea peretelui de rigidizare este ½ din grosimea peretelui care este rigidizat;

în cazul în care peretele de rigidizare are goluri în vecinătatea peretelui rigidizat, lungimea acestuia trebuie să îndeplinească condiţiile din figura 6.9Înălţimea efectivă (hef) a unui perete de zidărie va fi calculată cu relaţia : hef = n h

n (n = 24) - coeficient care ţine seama de condiţiile de rezemare pe contur şi de numărul laturilor peretelui care sunt rezemate/rigidizate;

(7) Coeficienţii n se stabilesc după cum urmează:i1 . Perete fixat cu planşeu de beton armat sau din lemn dispus pe ambele părţi:

2 = 0.75i2 . Perete fixat cu planşeu de beton armat sau din lemn dispus pe o singură parte (perete exterior , de exemplu):

2 = 1.00În funcţie de condiţiile de fixare la nivelul planşeelor (2) coeficienţii 3 (pentru perete rigidizat pe o latură verticală) şi 4 (pentru perete rigidizat pe două laturi verticale) se determină conform tabelul 6.3. Tabelul 6.3

Valori 2 Valori 3 Valori 4 h 3.5 lw h>3.5 lw h lw h > lw

0.75

1.00

Valori minime ale ariilor nete ale peretilor structurali Tabel 8.5 –P100/2006ag 0.08g 0.12g;0.16g 0.20g;0.24g 0.28g;0.32gPerete exterior

n niv≤3

≤1.5n niv≤3

≤1.25≤1.00 ≤0.80

n niv=4,5≤1.25

n niv=4≤1.00

Perete interior

n niv≤3

≤0.55n niv≤3

≤0.45≤0.35 ≤0.25

n niv=4,5≤0.45

n niv=4≤0.35

Factori de comportare q Tabelul 8.4Regularitate q pentru tipul zidariei Plan Elevatie ZNA ZC ZC+AR ZIADa Da 2.0u/ 1 2.5u/ 1 3.0u/ 1 3.5u/ 1

Nu Da 2.0u/ 1 2.5u/ 1 3.0u/ 1 3.5u/ 1

Da Nu 1.75u/ 1 2.0u/ 1 2.5u/ 1 3.0u/ 1

Nu Nu 1.5u/ 1 1.75u/ 1 2.0u/ 1 2.5u/ 1

u/1 - factorul de suprarezistenta:-u- reprezinta 90% din forta seismica orizontala pentru care, daca efectele celorlalte actiuni raman constante, structura atinge valoarea maxima a fortei laterale capabile;-1- reprezinta forta seismica orizontala pentru care, daca efectele celorlalte actiuni raman constante, primul element structural atinge rezistenta ultima (la incovoiere cu forta axiala sau la forfecare)n niv u/1

Zidarie cu elemente din grupele 1 si 2

Zidarie cu elemente din grupa 2S

ZNA ZC, ZC+AR, ZIA

ZNA ZC, ZC+AR, ZIA

2 1.10 1.25 1.00Pt. n niv=1 valorile q se reduc cu 15%

Tipul planşeului-"rigide în plan orizontal" planşeele care au următoarele alcătuiri constructive:

Ariile in plan ale golurilor de usi si ferestre

= Ariile plinurilor de zidarie

planşee din beton armat monolit sau din predale cu suprabetonare continuă cu grosime 60 mm, armată cu plasă de oţel beton cu aria 250 mm2/m (de exemplu, 58/m);

planşee din panouri sau semi panouri prefabricate din beton armat îmbinate pe contur prin piese metalice sudate, bucle de oţel beton şi beton de monolitizare;

planşee executate din elemente prefabricate de tip "fâşie", cu bucle sau cu bare de legătură la extremităţi şi cu suprabetonare continuă cu grosime 60 mm, armată cu plasă din oţel beton cu aria 250 mm2/m ( 58/m).

Poziţiile golurilor de dimensiuni mari în planşee vor fi alese astfel încât să nu conducă la reducerea rigidităţii şi a rezistenţei planşeelor

-planşee sunt considerate cu rigiditate nesemnificativă, în plan orizontal: planşee executate din elemente prefabricate de tip "fâşie" cu bucle sau cu bare de

legătură la extremităţi, fără suprabetonare armată sau cu şapă nearmată cu grosimea 30 mm;

planşee executate din elemente prefabricate din beton cu dimensiuni mici, sau din blocuri ceramice, cu suprabetonare armată;

planşee din lemn.Pot fi folosite pentru:

-toate planseele constructiilor cu n niv ≤3, din clasele de importanta III si IV, pt. zone cu ag=0.08g (cu exceptia planseului peste subsol);-planseul peste ultimul nivel pt. constructii cu n niv ≤2, clasa IV, zone seismice cu 0.12g≤ag≤0.16g