Aplicație Cladire Inalta 2015-2016

7/25/2019 Aplicaie Cladire Inalta 2015-2016

1/17

CURS: Structuri performantean Vsem. I Anul universitar 2015-2016

1Tema 1Predimensionare cldire nalt

APLICAIECLDIRE P+37En BUCURETI

(Predimensionarea structurii)

0. DATE GENERALE

Date de tem

Traveea tubului exterior: a = 3,60 m

nlimeaetajului: hetaj= 3,80 m Acceleraia seismicde proiectare a terenului: ag= 0,24g Numr de niveluri supraterane: P + 35 etaje curente + 2 etaje tehnice P+37E

0.1. Dimensiuni n plan

dimensiuni exterioare (cu stlpi 80x 80 cm) (11 x a + 2 x2

stlpb) x (15 x a + 2 x

2

stlpb)

= 40,40 x 54,80 m

aria nivelului Aplaneu= L x l = 54,80 x 40,40= 2.214 m2(rotunjire la 1 m2)

dimensiunile tubului interior (9 x a + 2 x2transv,perete

t) x (5 x a + 2 x

2long,perete

t), unde:

tperete,transversal = 0,50 m; tperete,longitudinal = 0,60 m.


2/17



= 32,90 x 18,60 = 612 m2 (rotunjire la 1 m2)

raportul ntre aria tubului central i aria totala planeului

r =2142

612

.

0,275

0.2. Dimensiuni n elevaie parter 5,00 m 35etaje hetaj= 3,80 m 133,00 m 2 etaje tehnice hetaj= 4,50 m 9,00 mnlime total 147,00 m (rotunjire la 1 m)

0.3 Zvelteea cldirii

minB

H

4040

147

,

1. EVALUAREA NCRCRILOR

1.1. ncrcri pe planee (pentru evaluarea masei supuse la aciunea seismic) pardoseal10 cm grosime 150 kg/m2 placbeton 6 cm grosime 0,06 x 2.500 150 kg/m2 tavan suspendat 25 kg/m2 instalaii 25 kg/m2 perei despritori uori 100 kg/m2

grinzi secundare 15 x 80 la interax2

a

= 1,80 m (

2

5002800150

a

.x,x,) = 167 kg/m2

Total ncrcripermanente 617 kg/m2

ncrcareutilbirouri (la cutremur) 0,4 x 200 kg/m2 80 kg/m2Total ncrcarede calcul 697 kg/m2 700 kg/m2(rotunjire la 10 kg/m2)

1.2. Greutatea proprie a stlpilor tubului exterior 52 stlpi - dimensiunea propus80 x 80 cm; hetaj = 3,80 m Gstlpi/etaj 52 x 0,8 x 0,8 x 3,80 x 2,50 = 316 tone (rotunjire la 1 ton)

1.3. Greutate proprie a grinzilor tubului exterior52 grinzi - dimensiunea propus50 x 120 lgrind= abstlp= 3,600,80 = 2,80 m Ggrinzi/etaj 52 x 0,5 x 1,20 x 2,80 x 2,50 = 218 tone (rotunjire la 1 ton)

1.4. Greutatea proprie a pereilor tubului interior

1.4.1. Greutatea pereilor transversali grosime medie t = 0,50 m lungimea pereilor transversali: 0,85(*)x (2 x 3 x 5 x 3,60+ 2 x 3 x 3,60) = 110,16 m greutatea pereilor transversali: 110,16 x 0,50 x 3,80 x 2,50 = 523 tone(*)

Factorul 0,85 ine seama de golurile din perei. (rotunjire la 1 ton)


3/17



1.4.2. Greutatea pereilor longitudinali grosime medie t = 0,60 m lungimea pereilor longitudinali: 3 x 2 x 4,0 x 3,60 = 86,40 mgreutatea pereilor longitudinali: 86.40 x 0,60 x 3,80 x 2,50 = 492 tone

(rotunjire la 1 ton)

1.5. Greuti totale uniform distribuite pe planeu(pentru calculul masei supuse la aciunea seismic)

1.5.1. Etaje curente planeu (vezi 1.1) 700 kg/m2 tub exterior (316 + 218) / Aplaneu= 2.214 m

2 240 kg/m2 (rotunjire la 10 kg/m2) tub interior (523 + 492) / Aplaneu= 2.214 m

2 460 kg/m2 (rotunjire la 10 kg/m2)

Total (rotunjire la 10 kg/m2) 1.400 kg/m2

1.5.2. Etaje tehniceTotal 1.600 kg/m2

1.6. Greutatea subsolului (cutie rigid) ncrcareechivalent pe planeu 2.500 kg/m2 radier h = 2,00 m 5.000 kg/m2

1.7. Greutatea totalsupusaciunii seismice - W (pnla cota 0,00) 36 etaje curente (inclusiv parterul) 36 x 2.214 x 1,4 t/m2= 111.600 tone

(rotunjire la 100 tone)

2 etaje tehnice 2 x 2.214 x 1,6 t/m2= 7.100 tone(rotunjire la 100 tone)

Total 119.000 tone


1.8. Greutatea totala cldirii - G (pentru calculul fundaiilor la cutremur): greutatea pnla cota 0,00 119.000 tone greutate subsol 2214 x 2,5 5.535 tone greutate radier 2214 x 5,0(*) 11.070 tone

Total 136.000 tone(rotunjire la 1000 tone)

(*)Valoare pentru predimensionare

2. CALCULUL SIMPLIFICAT AL FORELOR SEISMICE CONVENIONALE

2.1. Calculul perioadelor proprii de vibraie (modul fundamental)

Tl = 0,09B

Htotal

perioada proprie pe direcie transversal

Tl (tranv) = 0,09

l

147= 0,09

4040

147

,

= 2,1 sec (rotunjire la 0,1 sec)

perioada proprie pe direcie longitudinal


4/17



Tl (long) = 0,09L

147= 0,09

8054

147

,

= 1,8 sec (rotunjire la 0,1 sec)

2.2. Fora seismicla baza cldirii

fora seismic orizontal la baza cldirii se determin,pentru predimensionare, cu relaia:Fb= I

g

agSd(T1)W

2.3. Coeficientul de importan(I) Cldirile nalte se ncadreazn clasa de importan II (cu aglomeraie de persoane) I= 1,2

2.4. Acceleraia seismicde calcul (ag) (pentru oraul Bucuretiag= 0,24 g - conform Codului P100-1/2006 )

Conform datelor de tem: ag= 0,24 g

2.5. Calculul valorilor spectrului elastic


5/17



(pentru oraul Bucureti - conform Codului P100-1/2006)

calculul coeficientului epe direcie transversal(T1= 2,1 sec > TD= 2,0 sec)

e=21

88

T

,=

212

88

,

,

= 2,0 (formul valabil dac T1> TD= 2,0 sec)

calculul coeficientuluiepe direcie longitudinal(TC= 1,6 sec < T1 TD= 2,0 sec)

e =1

44

T

,=

81

44

,

,

= 2,44 (formul valabil dac TC= 1,6 sec < T1 TD= 2,0 sec)

NOT: Aceste formule pentru calculul spectrului elastic vor fi folosite (acoperitor) pentrutoate amplasamentele (pentru toate valorile ag).

Dac valorile rezult identice pentru ambele direcii ale construciei calculele vor fi condusemai departe pentru ambele direcii chiar dac ele sunt (parial)identice. Altfel punctajul nu secontorizeaz!Atenie: Valoarea enu poate fi mai mare dect 0=2,75!DacT1< TC= 1,6 sec => 0=2,75.

2.6. Factorul de comportare (q) factorul de comportare are valoarea

q = 4 x1

u = 4 x 1,15 = 4,6

unde factorul1

u = 1,15 este introdus pentru a ine seama de "suprarezistena" structurii

2.7. Calculul spectrului de proiectare (Sd) spectrul de proiectare se determin cu relaia:

Sd=q

e


6/17



calculul valorii Sdpe direcie transversal: Sd(transv) =64

002

,

,

= 0,435

calculul valorii Sd pe direcie longitudinala : Sd(long) =64

442

,

,

= 0,530

2.8. Factorul de corecie pentru contribuia modului fundamental de vibraie () factorul de corecie ine seama de contribuia modului propriu fundamental prin masamodal efectiv asociat acestuia, i are valoarea = 0,85

2.9. Greutatea cldirii supusaciunii seismice (W) W este valoarea calculatla pct. 1.7.

2.10. Fora seismica la baza cldirii - Tb transversal: Tb(transv) = 1,2 x 0,24 x 0,435 x 0,85 x 119.000 == 0,106 x 119.000 12.700 tone (rotunjire la 100 tone)

longitudinal: Tb(long) = 1,2 x 0,24 x 0,530 x 0,85 x 119.000 == 0,129 x 119.000 15.400 tone (rotunjire la 100 tone)

2.11. Momentul de rsturnare - Mr

Mr= 0,1 Tbx H + 0,9 Tbx 2/3 H = 0,7 TbH

moment de rsturnare transversal: Mr(transv) = 0,7 x 12.700 x 147 1.310.000 tm(rotunjire la 10000 tm)

moment de rsturnare longitudinal: Mr(long) = 0,7 x 15.400 x 147 1.580.000 tm(rotunjire la 10000 tm)

3. CALCULUL SIMPLIFICAT AL FORELOR AXIALE N STLPII TUBULUIEXTERIOR - 3.4 p

3.1. Calculul forelor axiale n stlpi provenite din ncrcrile verticale3.1.1. ncrcri din greutatea proprie a tubului exterior greutatea stlpului: 0,80 x 0,80 x hetajx 2,50 == 0,80 x 0,80 x 3,80 x 2,50 = 6,10 tone (rotunjire la 0,1 tone)

greutatea grinzii: 0,50 x 1,20 x (abstlp) x 2,50 =

= 0,50 x 1,20 x (3,600,80) x 2,50 = 4,20 tone (rotunjire la 0,1 tone) greutatea total aferent stlpului: 6,10 + 4,20 = 10,30 tone/etaj (rotunjire la 0,1 tone) fora axialla parter pe un stlp: 38 (P + nretaje+ 2 etaje tehnice) x 10,30


7/17



390 tone (rotunjire la 10 tone)

3.1.2. ncrcri din greutatea planeelor

Ipoteze simplificatoare:

ncrcarea vertical totalcare revine tubului exterior, la fiecare nivel, este egalcu dingreutatea planeului cuprins ntre tubul exterior i cel interior; ncrcarea vertical totalcare revine tubului exterior, la fiecare nivel, se mparte egal ntretoi stlpii tubului exterior.

Date:

Aria planeului: 2.214 m2 Aria tubului interior: 612 m2 Aria planeului cuprinsntre tubul exterior i tubul interior:Apl = 2.214 - 612 1.600 m

2(rotunjire la 10 m)

Greutatea planeului cuprins ntre tubul interior i cel exterior:Gpl= 1.600 x 0,70 tone/ m2 1.120 tone/nivel Numrul de stlpi pe nivel nst= 2 (16 +10) = 52 stlpi ncrcare pe un stlp/nivel: Gpl/nst= 560/52 =

= 10,8 tone/stlp/nivel (rotunjire la 0,1 tone/stlp/nivel)

ncrcarea pe stlp la parter: 10,8 x (P+35E+2ETh) == 10,8 x 38 410 tone (rotunjire la 10 tone)

3.1.3. Fore axiale totale din ncrcri verticale la parter greutate proprie tub: 390 tone ncrcare planeu aferent: 410 tone total

Nst = 390 + 410 =800 tone

3.1.4. Verificarea efortului unitar total din ncrcri verticale

st(vert) =st

st

A

N

Ast= 80 x 80 = 6.400 cm2

st(vert) =4006

000800

.

.

= 125 kg/cm2

Rezistena de calcul la compresiune pentru beton C32/40 (Bc40): Rc= 225 kg/cm2

Condiia de verificare preliminarpentru ncrcri verti cale:st(vert) 0,35 Rc= 0,35 x 225 = 79 kg/cm

2 => nu este ndeplinit.

Concluzie: dimensiunile stlpului i/sau clasa betonului sunt insuficiente

Posibiliti de corectare:

1. Mresc dimensiunile stlpului stlp 105 x 105 cm Ast= 11.025 cm2st=

st

st

A

N=

02511

000800

.

.= 72,56 kg/cm2 => se verific

2. Mresc clasa betonului beton C50/60 (Bc 60) Rc= 315 kg/cm2=> 0,35 x 315 = 110kg/cm2 st(vert) = 125 kg/cm

2 => nu este suficient


8/17



Mresc i dimensiunile Ast(nec) =N

st

0,35xRc

=800.000

110= 7.273 cm2 aleg stlp 90 x 90 cm

Ast= 8.100 cm2> 7619 cm2

Not:Din calcule similare se remarc c folsind clas de beton C50/60, o sectiune de

stlp de 85x85 este de putin depit (bst, nec=85.28 cm). Regula la elementete de beton de tipgrinzi i stlpi este rotunjirea dimensiunilor n plus la multiplu de 5 cm.Din acest motiv arezultat dimensiunea stlpului 90x90. Totui, o dimensionare mai strns ar indica c pentrudimensiunea de 90x90 si beton C45/55 condiia ar fi verificat. n exemplul nostru ne oprimaici, ins dimensionarea trebuie fcut atent astfel nct s nu rezulte supradimensionrinejustificate, care conduc la soluii ne-economice.

Aleg soluia 2!

Rezultat: bstx bst = 90 x 90 cm i clasa betonului C50/60

Not: Rndul de mai sus se va completa obligatoriu, indiferent dac dimensiunearezult n urma primei verificri sau a corectrii. Altfel punctajul nu secuantifica!

3.2. Calculul forelor axiale din aciunea seismic

3.2.1. Momentul de inerie al tubului exterior3.2.1.1. Momentul de inerie al tubului exterior pe direcia transversal(pentru dincldire)

8Astx (5,5 x a)2= 3.136 Ast (yi= 5,5 x 3,60 = 19,8 m) Astx (4,5 x a)

2 = 262 Ast (yi= 4,5 x 3,60 = 16,2 m)

Astx (3,5 x a)2 = 159 Ast (yi= 3,5 x 3,60 = 12,6 m)

Astx (2,5 x a)2 = 81 Ast (yi= 2,5 x 3,60 = 9,0 m)

Astx (1,5 x a)2 = 29 Ast (yi= 1,5 x 3,60 = 5,4 m)

Astx (0,5 x a)2 = 3 Ast (yi= 0,5 x 3,60 = 1,8 m)

Total 3.670 Ast= 3.670 x 0,81 m2 (aria corectat de stlp n soluia aleas)

3.000 m4 (rotunjire la 100 m4)

3.2.1.2. Momentul de inerie al tubului exterior pe direcia longitudinal(pentru dincldire) 6Astx (7,5 x a)

2 = 4.374 Ast (7,5 x 3,60 = 27,0 m)

Astx (6,5 x a)2 = 548 Ast (6,5 x 3,60 = 23,4 m)

Astx (5,5 x a)2 = 392 Ast (5,5 x 3,60 = 19,8 m)

Astx (4,5 x a)2 = 262 Ast (4,5 x 3,60 = 16,2 m)

Astx (3,5 x a)2 = 159 Ast (3,5 x 3,60 = 12,6 m)

Astx (2,5 x a)2 = 81 Ast (2,5 x 3,60 = 9,0 m)

Astx (1,5 x a)2 = 29 Ast (1,5 x 3,60 = 5,4 m)

Astx (0,5 x a)2 = 3 Ast (0,5 x 3,60 = 1,8 m)

Total 5.848 Ast= 5.848 x 0,81 m2

(aria corectat de stlp n soluia aleas) 4.700 m4 (rotunjire la 100 m4)


9/17



3.2.1.3. Momentul de inerie al tubului exterior direcie transversal: I (transv) = 4 x 3.000 = 12.000 m4 (rotunjire la 1000 m4) direcie longitudinal: I (long) = 4 x 4.700 = 19.000 m4 (rotunjire la 1000 m4)

3.2.1.4. Calculul forelor axiale din momentul de rsturnare Fora axialn stlpul "i" situat la distanele "yi" de axa neutreste

Ni = I

Mr yi

Fore axiale din momentul de rsturnare pe direcia transversal.Mr= 1.310.000 tm; I(transv) = 12.000 m

4

- S1 S8 = 2160 tone (rotunjire la 10 tone)

- S9 = 1770 tone (rotunjire la 10 tone)




- S13 = 200 tone (rotunjire la 10 tone)Fore axiale din momentul de rsturnare pe direcia longitudinalMr = 1.580.000 tm; I(long) = 19.000 m

4

- S1, S9S13 = 2250 tone (rotunjire la 10 tone)








Eforturi rezultante n stlpii tubului exterior - cutremur transversal - Stlpi 90 x 90 cmStlp

Nvert.(tone)

Nseism(tone)

Nvert+ Nseis(compresiune)

NvertNseis(ntindere)

S1 S8 800 2160 2960 -1360

S9 800 1770 2570 -970

S10 800 1380 2180 -580

S11 800 980 1780 -180

S12 800 590 1390 +210

S13 800

200 1000 +600(rotunjire la 10 tone)

Eforturi rezultante n stlpii tubului exterior - cutremur longitudinal Stlpi 90 x 90 cm

StlpNvert.(tone)

Nseism(tone)



S1, S9

S13800 2250 3050 -1450

S2 800 1950 2750 -1150

S3 800 1650 2450 -850

S4 800

1350 2150 -550

S5 800 1050 1850 -250

S6 800 750 1550 +50

S7 800

450 1250 +350S8 800 150 950 +650



10/17



3.2.2. Verificarea efortului unitar normal total din ncrcri verticale + seismice

Efortul unitar normal total de compresiune n stlpi:

(vert + seism) =st

st

A

)compr(N

Ast = 90 x 90 = 8.100 cm2

(vert + seism) =1008

0001

.

.tabelx_din_)compres(N maxst =

=1008

0000503

.

..

= 377 kg/cm2(rotunjire la 1 kg/cm2)

Rezistena de calcul la compresiune pentru C50/60 (Bc60): Rc= 315 kg/cm2

Condiia de verificare preliminarpentru ncrcr i ver ticale + seismice: (vert + seism) 0,65Rc= 205 kg/cm

2 => nu este ndeplinit.

Concluzie: dimensiunile stlpului i/sau clasa betonului sunt insuficiente

Posibiliti de corectare:1. Beton clasC50/60 Rc= 315 kg/cm

20,65 x 315 = 205 kg/cm2

Ast(nec) =3.050.000

205= 14.878 cm2125 x 125 cm Ast= 15625 cm

2

2. Beton clasa C60/75 Rc= 400 kg/cm20,65 x 400 = 260 kg/cm2

Ast (nec) = 3.050.000260

= 11730 cm2110 x 110 cm Ast = 12.100 cm2

Aleg solutia 1 stlpi 125 x 125 cm cu beton clasa C50/60

Not:Oricre dintre cele dou soluii de mai sus e posibil. n momentul de fa, n Romania,obinerea de betoane cu clas mai mare de C50/60 este nesigur. De aceea s -a optat pentrusoluia 1, ns dac considerentele arhitecturale o cer, atunci se pot ncerca promovarea unui

beton superior.

Rezultat: bstx bst = 125 x 125 cm i clasa betonului C50/60


3.2.3. Efectul creterii dimensiunilor stlpilor- Scderea forelor axiale n stlpi-

Reducerea efortului unitar de compresiune

- Sporirea ductilitii structurale- Scderea forelor de ntindere

Not: Dac la punctul anterior nu ar fi rezultat necesar mrirea stlpilor, atuncivaloarea lui r de mai jos va rezulta 1,00. Valorile din tabelele urmtoare trebuie


11/17



introduse din nou (chiar dac stlpii nu se modific). Altfel punctajul aferent acestoranu va fi luat n considerare!

Momentul de inerie al tubului exterior pe ambele direcii se majoreaz n raportul ariilorstlpilor

r = )..(stdim

)..(stdim

413

223

=

125x125

90x90 = 1.93

Forele seismice n stlp se reduc prin mprire cu "r"

Eforturi rezultante n stlpii tubului exterior - cutremur transversal Stlpi 125 x 125 cm

StlpNvert.(tone)

Nseism(tone)



S1 S8 800 1170 1970 -370

S9 800 920 1720 -120

S10 800

720 1520 +80S11 800

510 1310 +290

S12 800 310 1110 +490

S13 800 100 900 +700(rotunjire la 10 tone)

Eforturi rezultante n stlpii tubului exterior - cutremur longitudinal Stlpi 125 x 125 cm

StlpNvert.(tone)

Nseism(tone)



S1, S9

S13800 1170 1970 -370

S2 800 1010 1810 -210

S3 800 850 1630 -50

S4 800 700 1500 +100

S5 800 540 1340 +260

S6 800 390 1190 +410

S7 800 230 1030 +570

S8 800 80 880 +720(rotunjire la 10 tone)

4. CALCULUL SIMPLIFICAT AL EFORTURILOR N PEREII TUBULUIINTERIOR - 0.6 p

4.1. Fora tietoare de calcul

Ipotezsimplificatoare: se apreciaz c tubul central preia, la parter, urmtoarele procentedin fora tietoare total:

transversal, 60% din fora tietoare de baz, Tb(transv) = 0,60 x tone(rotunjire la 100 tone) longitudinal 50% din fora tietoare de baz, Tb(long) = 0,50 x tone(rotunjire la 100 tone)


12/17



4.2. Ariile de forfecare ale pereilor

Grosimile propuse pentru perei, la parter sunt:-perei transversali: t = 0,50 m-perei longitudinali: t = 0,60 m

Aria de forfecare-perei transversali: Af = 0,50 x 110,16 = 55,1 m

2(rotunjire la 0,1 m)

-perei longitudinali: Af = 0,60 x 86,4 = 51,8 m2

(rotunjire la 0,1 m)

4.3. Valoarea eforturilor tangeniale medii n pereii tubului central

Transversal med =fA

T=

155

6007

,

.

= 138 tone/m2< Rt(C50/60) = 193 tone/m2

(rotunjire la 1 ton/m2)

Longitudinal med =fAT =

851

7007

,. = 149 tone/m2 < Rt(C50/60) = 193 tone/m

2

(rotunjire la 1 ton/m2)

Not: Pentru verificare se va lua n considerare clasa de beton rezultat la stlpi (ultimaverificare fcut pct. 3.2.1.4.). Clasa de beton din stlpi i din perei trebuie s fieidentic, n general, n toate elementele verticale!

Valoarea efortului n pereii transversali i longitudinali se verific.Dac nu se verific se sporete grosimea pereilor n trepte de 5 cm pn se verific (se refacecalculul 4.2 i 4.3).

5. CALCULUL SIMPLIFICAT AL EFORTURILOR

5.1. Fore tietoare n stlpi

5.1.1. Fora tietoare preluatde cadrul exterior la parter

Ipoteze simplificatoarepentru repartiia forei seismice totale ntre cele doutuburi: transversal (paralel cu direcia scurt): tubul exterior preia 40% din fora seismic totalT(tub exterior)(transv) = 0,40 x 12.700 = 5.100 tone (rotunjire la 100 tone)

longitudinal (paralel cu direcia lung): tubul exterior preia 50% din fora seismic totalT(tub exterior)(long) = 0,50 x 15.400 = 7.700 tone (rotunjire la 100 tone)

5.1.2. Fora tietoare preluatde un stlp la parter

Ipotez simplificatoare pentru repartiia forei tietoare ntre stlpii tubului exterior: forataietoare de pe fiecare direcie se mparte egal la toi stlpii cadrelor de faadde pe direciarespectiv: transversal :- numarul de stlpi: nst(transv) = 2 x 12 = 24 stlpi

- fora tietoare pentru un stlp

Tst,transv= T(tub exterior)(transv)/nst(transv) = 5.100/24 210 tone (rotunjire la 10 tone)

longitudinal:


13/17



- numrul de stlpi: nst(long) = 2 x 16 = 32 stlpi- fora tietoare pentru un stlpTst,long = T(tub exterior)(long)/nst(long) = 7.700/32 240 tone (rotunjire la 10 tone)

5.1.3. Fora tietoare preluatde cadrul exterior / de un stlp la etajul 1

Ipotez simplificatoare: pentru predimensionare se accept ca fora tietoare preluat decadrul exterior/de fiecare stlp la etajul 1 sunt egale cu valorile respective de la parter.

5.1.4. Efortul unitar tangenial mediu n stlpii tubului exterior

med =st

st

A

T (se ia T maxim dintre cele doudirecii)

rezultst,long= 240.000/125x125 = 15.4kg/cm2< Rt= 19,3 kg/cm

2(pentru beton C50/60) condiia estendeplinit

5.2. Momente ncovoietoare n stlpi

Ipotezsimplificatoare: se presupune cstlpii de la parter i de la etaj sunt perfect ncastraila ambele capete (deformata are punct de inflexiune la mijlocul nal imii parterului irespectiv la mijlocul nlimii etajului 1).

Mst(parter) = Tst(parter)2

parterh Mst(etaj1) = Tst(etaj1)

2

1etajh

transversal longitudinal

- parter: 210,0 x 0,50 x 5,00 = 525,0 tm

- etaj 1 : 210,0 x 0,50 x 3,80 = 399 tm

parter : 240,0 x 0,50 x 5,00 = 600,0 tm

etaj 1 : 240,0 x 0,50 x 3,80 = 456,0 tm(rotunjire la 1 tm)

5.3. Momente ncovoietoare n grinzile tubului exterior la planeul peste parter

Ipotezsimplificatoare: La nod suma momentelor ncovoietoare ale stlpilor se mparte egalntre grinzile adiacente:


14/17



Mgr,parter=2

1etaj,stparter,st MM

transversal: Mgr,parter= 0,5 x (525,0 + 399,0) = 462 tm longitudinal: Mgr,parter= 0,5 x (600 + 456,0) = 528 tm

5.4. Fora tietoare n grinzile tubului exterior la planeul peste parterIpotezsimplificatoare: lungimea de calcul a grinzii este lgr= a - bst

Pentru a = 3,60 m i bst= 1,25 m (cel recalculat) avem lgr= 2,35 m

Fora tietoare n grind este dat de relaia:

Tgr=gr

dreapta,grstnga,gr

l

MM =

grl

M2

transversal: Tgr=2x462

2,35= 393 tone (rotunjire la 1 tone)

longitudinal: Tgr=2x528

2,35= 449 tone (rotunjire la 1 tone)

5.5. Verificarea efortului tangenial mediu n grinzile cadrului exterior

Ipotez simplificatoare: Efortul tangenial mediu trebuie sa fie mai mic dect dublul

rezistenei de calcul la ntindere a betonului (captul grinzii este seciune plastic potenial).

med =Tgr

Agr 2Rt

Agreste aria seciunii grinzii Agr= 50 x 120 = 6.000 cm2

Rteste rezistena de calcul la ntindere - pentru betonul de clasC50/60 (Bc60): Rt= 19,3kg/cm2

transversal med =393.000

6.000 = 65.5 kg/cm

2

>

2 x 19,3 = 38,6 kg/cm

2


15/17



longitudinal med =449.000

6.000= 78.4 kg/cm2> 2 x 19,3 = 38,6 kg/cm2

Condiiile nu sunt ndeplinite !

Concluzie: dimensiunile grinzii i/sau clasa betonului sunt total insuficiente.

Posibiliti de corectare: sporesc aria grinzii cu beton clasa C50/60 Rt= 19,3 kg/cm

22 Rt = 38,6 kg/cm2Agr(nec) = 449.000/38,6 = 11632 cm

2deci grinda 85 x 140 cmAgr= 11900 cm2 =>

Agr(nec) < Agr

sporesc clasa betonului C70/80 Rt = 21,5 kg/cm2 2Rt = 43,0 kg/cm2; Agr(nec) =

449.000/43,0 =10441 cm2deci grind75 x 140 cmsporesc grosimea pereilor tubului central astfel nct s creasc procentul de for tietoarecare este preluatde tubul central (de exemplu la 70% transversal i 60% longitudinal)

Not: A treia posibilitate implic un volum de calcul mai mare i mai rafinat. Ea estemenionat doar ca posibilitate, dar se va lucra cu primele dou posibiliti.

Aleg prima soluie.

Rezultat: bgrx hgr = 85 x 140 cm i clasa betonului C50/60


6. PROIECTAREA PRELIMINARA FUNDAIILOR

6.1. Fundare direct- pe radier. radier cu dimensiunile n plan : 54,80 x 40,40 m (aproximativ dimensiunile cldirii + 2 x5,00 m) => 65 x 50 m (rotunjire la 1 m)

Lrad= L + 2 x 5 = 54,80 + 2 x 5 = 65 m (rotunjire la 1 m)

Brad= l + 2 x 5 = 40,40 + 2 x 5 = 50 m (rotunjire la 1 m)

grosimea radierului : 2,00 m verificare la ncrcri verticale + cutremur ncrcri:

- G = 136.000tone- Tb= tone (transversal)- Mrb= 1.310.000 + 12.700 x 7,0 (adncime subsol = 2 x 2,5 m/subsol + 2 m)

1.399.000 tm (rotunjire la 1000 tm)

excentricitatea forei G

e0=G

Mrb =000136

0003991

.

..= 10,3 m (rotunjire la 0,1 m)

Ipoteze simplificatoare: efortul maxim pe teren rezult din urmtoarele condiii:1. Distribuia eforturilor unitare de compresiune sub talpa radierului este triunghiular.


16/17



2. Dac excentricitatea e0 > Brad/6 se produce desprinderea de pe teren (transmiterea foreiverticale se face numaipe o parte a radierului denumitzonactiv).

3. Pentru realizarea echilibrului rezultanta G trebuie s se afle pe aceiai linie vertical curezultanta presiunilor pe talpa radierului. Din aceast condiie rezult lungimea zonei active(Bactiv)

2

radB - e0=3

activB

Bactiv= 3 x (2

radB - e0) = 3 x (2

50- 10,3)

Cu Brad=50 m; e0= 10,3 m rezult Bactiv= 44,1 m

4. Presiunea pe teren rezult din relaia G =2

1LradBactiv teren=> teren=

activradxBL

G2

Cu valorile: Lrad= 65,0 m, Bactiv= 44,1 m iG = 136.000 tone rezultteren= 95 t/m

2= 9,5 kg/cm2

Pentru aceastvaloare a efortului unitar rezistnumai terenul stncos (roc).Orientativ, pentru teren slab, teren= 2,5 kg/cm

2

teren tare, teren= 5,0 kg/cm2

teren stncos, teren= 12,0 kg/cm2

6.2. Fundare indirect- pe coloane de mare diametru (

= 108 cm) ncrcarea capabil pentru o coloan, pe straturile de la circa 25,0 adncime Ncap= 400 tone numr necesar de coloane n = 136.000 / 400 = 340 coloanearia de radier pentru o coloanarad = (3)

2 10,0 m2

aria total necesara radierului Aradier= 340 x 10

= 3.400 m2

> 3.250 m2

(50,0 x 65,0)

Concluzie: Este necesarsporirea dimensiunilor radierului


17/17


17T 1 P di i ldi lt

(de exemplu 52,5 x 65,0 m 3.412 m2) => OK!

Deci soluia de fundare este radier pilotat:- 340 coloane = 108 cm- Radier 52,5 x 65,0

Rezistene de calcul (Rc - rezistena la compresiune; Rtrezistena la ntindere) exprimate nN/mm2pentru principalele clase de beton care se utlizeaza la cldirile nalte n Romania

C32/40 C35/45 C40/50 C45/55 C50/60 C55/67 C60/75 C70/85

Rc 22.5 23.3 26.6 30.0 31.5 36.6 40.0 46.6

Rt 1.40 1.47 1.67 1.80 1.93 2.0 2.05 2.13

Aplicație Cladire Inalta 2015-2016

Documents

Transcript of Aplicație Cladire Inalta 2015-2016