Beton Armat - Indrumator Proiect

8/19/2019 Beton Armat - Indrumator Proiect

1/78

PROIECT BETON ARMAT‐ ÎNDRUMĂTOR –

Partea 1.

Elaborat de

Conf.dr.ing. NAGY‐GYÖRGY Tamástamas.nagy‐[email protected]

Șl.dr.ing. FLORUȚ Codruț

[email protected]

‐ 2015 ‐

‐V2‐


2/78

BIBLIOGRAFIE

• SR EN 1992-1-1: 2004, Proiectarea structurilor de beton, Partea 1-1: Reguli generale pentru clădiri (+AC:2008)

• SR EN 1992-1-1/NB: 2008, Proiectarea structurilor de beton, Partea 1-1: Reguli generale pentru clădiri. Anexa

Națională

• EN 1992-1-1: 2004, Design of concrete structures - Part 1-1: General rules and rules for buildings

• SR EN 1991-1-1:2004, Acțiuni asupra structurilor. Partea 1-1: Acțiuni generale (+ NA:2006)

• P 100-1/2013, Cod de proiectare seismică - Partea I - Prevederi de proiectare pentru clădiri

• NE 012/1-2007, Cod de practică pentru executarea lucrărilor din beton, beton armat și beton precomprimat.

Partea 1: producerea betonului

• Cadar I., Clipii T., Tudor A., Beton Armat (ed. II), Ed. Orizonturi Universitare, 2004, ISBN 973-638-176-5

• Kiss Z., Oneț T., Proiectarea structurilor de beton armat după SR EN 1992-1, Ed. Abel, 2008, ISBN 973114070-0• Postelnicu T., Zamfirescu D., Damian I., Morariu E., Proiectarea seismică a structurilor de beton armat,

EDITStructural, 2013

• Mosley W.H., Burgey J.H., Hulse R., Reinforced Concrete Design to Eurocode 2, Sixth Edition, 2007, ISBN:

9780230500716

• Nilson A., Darwin D., Dolan Ch., Design of Concrete Structures (13th Ed.), McGraw-Hill Co, 2004, ISBN 0-07-248305-9

• Newman J., Choo B. S., Advanced Concrete Technology SET, Ed. Elsevier Science, 2003, ISBN-13:

9780750656863


3/78

I. PROIECTAREA UNEI PLĂCI MONOLITE DE BETON ARMAT

1. ALCĂTUIREA PLANŞEULUI

- ELEMENTE STRUCTURALE, CU ROL DE REZISTENŢĂ

- PLACA ŞI GRINZILE (DISPUSE PE UNA SAU DOUĂ DIRECŢII, PE CARE REAZEMĂ PLACA)

- ELEMENTE NESTRUCTURALE, DE PROTECŢIE- FINISAJE, PARDOSELI, IZOLAȚII (TERMICE, ACUSTICE, HIDRO-).

GRINZI PRINCIPALE CONSTITUIE ÎN ACELAŞI TIMP GRINZI DE CADRUGRINZI SECUNDARE SE DISPUN PERPENDICULAR PE GRINZILE PRINCIPALE, ASTFEL

ÎNCÂT SĂ FIE ECHIDISTANTE (PE CÂT POSIBIL) ŞI DISTANŢADINTRE AXELE LOR SĂ FIE

ÎN CAZUL PLĂCII ARMATE PE O DIRECŢIE, RAPORTULDIMENSIUNILOR UNUI OCHI DE PLACĂ RESPECTĂ CONDIŢIA:


4/78



- Planşeul realizat monolit este o structură spaţială, deoarece, prin intermediulbetonului şi al armăturilor din oţel, se creează o legătură între elementele

componente.

- Calculul unei structuri spaţiale este destul de dificilă, de aceea în proiectare sepermite calculul separat al fiecărui element de rezistenţă, ţinând seama de

modul în care se transmit încărcările verticale spre reazeme. Astfel, se poate admite că placa (pl) se descarcă pe grinzile secundare (gs),grinzile secundare se descarcă pe grinzile principale (GP) şi pe stâlpi (ST), iar grinzile principale împreună cu stâlpii formează cadre, care transmit încărcările lafundaţii (F) şi teren.

Pl → gs → cadre = GP + ST → F → teren

Traseul încărcărilor indică ordinea în care trebuie calculate elementele de rezistenţă, adică se începe cucalculul plăcii, apoi se calculează grinzile secundare ş.a.m.d.


5/78



n x B

L

L


6/78




7/78

PLAN COFRAJ PLANȘEU


8/78

8


9/78

9


10/78

10


11/78

11


12/78

12


13/78

13


14/78

14


15/78



ETAPELE PROIECTĂRII

- PREDIMENSIONAREA: alegerea dimensiunilor secţiunii elementelor derezistenţă pe baza recomandărilor, astfel încât să corespundă şi altor criteriidecât cele de rezistenţă;

- CALCULUL ÎNCĂRCĂRILOR: determinarea încărcărilor de calcul,cunoscând dimensiunile elementelor de rezistenţă şi alcătuirea părţilor nestructurale, destinaţia şi amplasarea construcţiei;

- STABILIREA SCHEMEI STATICE DE CALCUL pe baza deschiderilor decalcul ale elementelor;

- CALCULUL STATIC: determinarea efectelor celor mai defavorabile ale

încărcărilor de calcul ce acţionează pe schema statică admisă. Se poate facecu programe de calcul automat sau manual, cu metode aproximative;


16/78



ETAPELE PROIECTĂRII (continuare)

-PROIECTAREA PROPRIU-ZISĂ, prin următoarele etape:

- definitivarea secţiunii de beton a elementului, pe bazarezultatelor calculului static şi a caracteristicilor materialelor folosite;

- calculul ariilor de armătură şi stabilirea dispunerii acestor armături;

- desenul de execuţie, care cuprinde planul cofraj (conturul interior al cofrajului) şi dispunerea armăturilor, detaliile de armare, consumulde materiale (volum de beton şi extras de armătură).


17/78


2. PREDIMENSIONAREA ELEMENTELOR PLANŞEULUI

PALCA

DACĂ DA PLACĂ ARMATĂ PE O SINGURĂ DIRECȚIE

(Conf. P100-1/2013, # 5.10)

h pl = M x 10 mm

l = interax

/35 80 h pl


18/78



GRINZI

bmin = 200 mm

h, b = M x 50 mm

L = interax

DIMENSIUNI RECOMANDARE

ÎNĂLȚIME

Minim, hminL/(12…15) ‐ grinzi principale

L/20 ‐ grinzi secundare

Optim, hopt L/(8…12) ‐ grinzi principaleL/(12…15) ‐ grinzi secundare

LĂȚIME h/b = 1.5 … 3 ‐ secțiune dreptunghiulară


19/78



STÂLPI (se alege)

bST = (bGP +5cm) ≥ 350 mm

hST ≈ 1,2 bST

h, b = M x 50 mm


20/78


3. CALCULUL ÎNCĂRCĂRILOR

ACȚIUNE CARACTERISTICI EXEMPLE

PERMANENTE

Variația în timp este

neglijabilă

Greutate proprie: elemente structurale,

finisaje, etc.

VARIABILE Variația în timp este

importantă

Încărcări rezultate din utilizarea clădirii (utile)

Vânt

Zăpadă

ACCIDENTAL Intensitate mare, timp

redus de acțiuneSeism

Explozii

Valoarea de calcul Coeficient

parțial de siguranță

Valoarea caracteristică

a acțiunii


21/78



ÎN GENERAL, ACESTE ÎNCĂRCĂRI POT FI CONSIDERATE UNIFORMDISTRIBUITE PE SUPRAFAŢA PLĂCII ŞI SUNT EXPRIMATE ÎN kN/m2.

SE DETERMINĂ VALORILE CARACTERISTICE (k ) ALE ÎNCĂRCĂRILOR, APOI CELE DE CALCUL (d ).


22/78



ÎNCĂRCĂRILE PERMANENTE CARACTERISTICE : gk

‐ GREUTĂȚILE PROPRII

- PLACA B.A.

- TENCUIALA

- PARDOSEALA

- Asfalt

- Mozaic

- Dale

- Plăci bet.

P

, ,

, 2

, 2

, 2

, 2

,


23/78



MATERIALE Greutate specifică

ρ [kN/m3

]BETOANE

Beton armat 25.0

FINISAJE

Mortar de ciment 21.0

Mortar ciment‐var 19.0

Mortar de var 17.0


24/78



ÎNCĂRCĂRILE VARIABILE CARACTERISTICE : qk

‐ UTILE

‐ CATEGORIA DE UTILIZARE

‐ PEREȚI DESPĂRȚITORI

(din SR EN 1991‐1‐1:2004)

Q

,,

,


25/78



ÎNCĂRCĂRILE PERMANENTE DE CALCUL

ÎNCĂRCĂRILE VARIABILE DE CALCUL

TIPUL ÎNCĂRCĂRII

COEFICIENȚII PARȚIALI DE SIGURANȚĂ AI ACȚIUNILOR

γ F

ÎNCĂRCĂRI PERMANENTE

γ g = 1.35

ÎNCĂRCĂRI VARIABILE γ q = 1.50


26/78



GRUPAREA ÎNCĂRCĂRILOR

-În proiectare, acţiunile de calcul se grupează astfel încăt să producă efectelecele mai defavorabile asupra structurii.

-Grupările sunt specifice stărilor limită la care se face verificarea.

- Pentru dimensionarea secţiunilor de beton şi de armătură, verificarea se facela stările limită ultime (SLU)

Forma generală cf. CR 0, cap. 4.3 (!): ,1 0, ,


27/78


4. CALCULUL STATIC AL PLĂCII

STABILIREA SCHEMEI STATICE

- Placa armată pe o direcţie poate fi înlocuită pentru determinarea eforturilor (încazul de faţă momente încovoietoare şi forţe tăietoare) cu o fâşie de placă de1,0 m lăţime, decupată pe direcţia scurtă a plăcii, adică direcţia pe care sedescarcă placa. Din punct de vedere static, această fâşie se asimilează

cu o grindă continuă.

- Reazemele plăcii sunt grinzile secundare, deschiderile plăcii :

- deschiderea interax:- deschiderea de calcul, utilizată la calculul static :

Unde (lumina) este distanţa măsurată între feţele interioare alereazemelor ce delimitează o deschidere.

0

0


28/78




-Placa reală se înlocuieşte cu o grindă continuă cu deschiderile , încărcată

cu o încărcare liniară [kN/m]

Curbe înf ășurătoare:

gd,gs/qd,gs = 0,5

gd,gs /qd,gs = 5


29/78




‐ Placa reală se înlocuieşte cu o grindă continuă cu deschiderile , încărcată

cu o încărcare liniară [kN/m]

14

← curbe înf ășurătoare


30/78


5. DIMENSIONAREA PLĂCII

REZISTENŢE CARACTERISTICE ŞI DE CALCUL

BETONUL

Calitatea betonului este definită de clasa de rezistenţă a betonului, care este

rezistenţa caracteristică la compresiune pe cilindri

Clasa betonului

Rezistenţa de calcul la compresiune a betonului

Clasa betonului se va alege în funcție de clasele de expunere conf. NE 012/1-2007.

ARMĂTURA

Rezistenţa de calcul al oțelului


31/78



REZISTENŢE CARACTERISTICE ŞI DE CALCUL


32/78



DEFINITIVAREA GROSIMII PLĂCII

Secţiunea de calcul a plăcii

Modul de armare al plăcii popt (%) pentru armături cu

f yk = 400 … 500 N/mm2 f yk = 300 … 400 N/mm

2

‐ Pe o direcție 0,25 … 0,50 0,30 … 0,60

‐ Pe două direcții 0,20 … 0,50 0,25 … 0,50


33/78




Verificarea înălțimii alese (necesare)

MEd ‐ momentul încovoietor maxim rezultat din calculul static

b = 1000 mm

sau μ = f( ω) din tabel, unde

, în funcție de popt

100

1 0.5


34/78




Calculul grosimii plăcii necesare

unde

, ∅/2

∆


35/78




Calculul grosimii plăcii necesare

!!!!!!!!! În func ț ie de CLASA DE EXPUNERE

și CLAS Ă STRUCTURAL Ă ( EN 1992-1-1:2004, # 4.4 )

(cf. SR EN 1992-1-1/NB)

h p = M x 10 mm

max , ; , ;10 , ∅ ∅ 0.1 2

din aderență

din durabilitate

, 10 25 ∆ 5


36/78



ACOPERIREA DE BETON

, ; , ; 10

, ∅

Ă


37/78



ACOPERIREA DE BETON

, ; , ; 10

Ă


38/78




Dacă

OK

Dacă

RECALCULARE ÎNCĂRCĂRI MOMENTE

DEFINITIVARE GROSIME PLACĂ

,

,

, ,

I PROIECTAREA UNEI PLĂCI MONOLITE DE BETON ARMAT


39/78



CALCULUL ARIILOR DE ARMĂTURĂ

Înălţimea utilă efectivă:

2



40/78



REGULI CONSTRUCTIVE – armături principale cu bare legate(SR EN 1992-1-1/ Cap. 9)

bare drepte

plase sudate

, 0.26 0.0013

, 0.04 1.5 200 . . 80 ∅ 0.1 2∅ 6

∅ 5



41/78



REGULI CONSTRUCTIVE – armături principale cu bare legate

(SR EN 1992-1-1/ Cap. 9)- La marginea plăcii

- Perpendicular pe grinda principală , 25%, , ∅6/ .. l o

G P gs

gsgs

gs

lo /4



42/78



REGULI CONSTRUCTIVE – armături secundare (repartiție)

(SR EN 1992-1-1/ Cap. 9)= min 20% As

2.5 300 . .



43/78



REGULI CONSTRUCTIVE – plase sudate

(SR EN 1992-1-1/ Cap. 9)- La marginea plăcii

- Perpendicular pe grinda principală , 50%,

,, ∅5/150 l o G P gs

gsgs

gs

lo /4



44/78


5. DIMENSIONAREA PLĂCIIALCĂTUIREA PLĂCII – cu bare legate ridicate

5.58cm2

4.52cm2

3.50cm2

3.50cm2



45/78


5. DIMENSIONAREA PLĂCIIALCĂTUIREA PLĂCII – cu bare legate ridicate

5.58cm2

4.52cm2

3.50cm2

3.50cm2



46/78


5. DIMENSIONAREA PLĂCIIALCĂTUIREA PLĂCII – cu bare legate drepte

5.58cm2

4.52cm2

3.50cm2

3.50cm2



47/78


5. DIMENSIONAREA PLĂCIIALCĂTUIREA PLĂCII – cu plase sudate



48/78


VERIFICAREA PLĂCII LA FORȚĂ TĂIETOARE

În general, în cazul plăcilor subţiri obişnuite, armarea rezultă din calculul la încovoiere, nefiind nevoie de armături la forță tăietoare.Pentru verificarea acesteia,

,

, 0.18/

1 200

2.00

0.02

, , 100 13

0.035 ∙ 3/2 ∙ 1/2 ∙

II. PROIECTAREA GRINZII SECUNDARE


49/78


G P

gs

gs

gs

G P

B

l o gsbGP bGP

bgs



50/78


G

P

gs

gs

gs

G

P

B

l o gsbGP bGP

P

, , Q , ,

bgs

, , ,

ESTE ÎNCĂRCARE TOTALĂ !!!



51/78

2. CALCULUL STATIC AL GRINZII SECUNDARE


‐ Grinda secundară se va calcula ca o grindă continuă, cu deschiderile de

calcul , reazeme fiind grinzile principale. 0,

11



52/78

3. DIMENSIONAREA GRINZII SECUNDARE

As1 ‐ Pas 1

As1 ‐ Pas 2

As1 ‐ Pas 1

As2 = minimum dintrearmăturile obținute încâmpurile adiacente din

Pas 1 (aici din M1 și M2)

As1 ‐ Pas 2



53/78


DEFINITIVAREA ÎNĂLȚIMII GRINZII SECUNDARE

Verificarea înălțimii alese (necesare)

MEd ‐ momentul încovoietor maxim rezultat din calculul static

bgs ‐ din predimensionaresau μ = f( ω) din tabel, unde

, în funcție de popt ≈ 1.2 … 1.8

100

1 0.5



54/78



Calculul înălțimii necesare

∆

,

∅ /2 long etr C nom,long

d sC nom,etr

max , ; , ∅ ∆ 10



55/78


ACOPERIREA DE BETON

, ; , ; 10 aderență durabilitate



56/78


ACOPERIREA DE BETON

, ; , ; 10

, ∅ ∅ 20 … 25



57/78


ACOPERIREA DE BETON

, ; , ; 10



58/78



Calculul înălțimii necesare

hgs = M x 50 mm după care verificare hgs /bgs =1,5 … 3,0 ???

,



59/78



Dacă

OK

Dacă

RECALCULARE ÎNCĂRCĂRI MOMENTE

DEFINITIVARE ÎNĂLȚIME GRINDĂ

, ,

, ,



60/78


CALCULUL ARIILOR DE ARMĂTURĂ ÎN CÂMP

secțiune T simplu armată

Lățimea activă a plăcilor comprimate (beff ) depinde de dimensiunile inimii și ale plăcii,de tipul de încărcare considerat, de deschidere, de condițiile de reazem și de armareatransversală.

Lățimea activă a plăcilor comprimate (beff

) se stabilește în funcție de distanța

l 0 dintre punctele de moment nul.

Penru siplificarea calculului, în acest proiect se va considera: l 0 = 0,7B

(B) (B) (B)



61/78


CALCULUL ARIILOR DE ARMĂTURĂ ÎN CÂMP secțiune T simplu armată

, , 0,2 0,10 0,20,

beff



62/78


CALCULUL ARIILOR DE ARMĂTURĂ ÎN CÂMP

secțiune T simplu armată

Metoda tabelară

ω

Dacă μ > μlim redimensionarea secțiunii

/

/

2



63/78


REGULI CONSTRUCTIVE(SR EN 1992-1-1/ Cap. 9 și P100-1/2013, Cap.5)

- pt zonă neseismică

- pt zonă seismică ( b = bw)

- cf. P100-1/2013

- cf. recomandărilor

, 0.26

0.0013

, 0.04

∅ 25

∅ 14

, 0.50 0.0013



64/78


REGULI CONSTRUCTIVE(SR EN 1992-1-1/ Cap. 9 și P100-1/2013, Cap.5)- La marginea grinzii

- Ancorarea armăturilor pe reazemele marginale

- Ancorarea armăturilor pe reazemele intermediare

, 15%,



65/78


REGULI CONSTRUCTIVE

2ø8 montaj

>0.3l o >0.3l o >0.3l o

~10cm

l ≥10d

l bd

l bd

min 2ø

min 2ø min 2ø

min 2ø

A B A

2ø8 montaj min 2ø



66/78


REGULI CONSTRUCTIVE

(EN 1992-1-1, cap. 8.4)

O simplificare:

- pentru formele din figurile 8.1b) la 8.1d)- a se vedea tabelul 8.2 pentru valorile lui α1

12345, ,

1,



67/78


REGULI CONSTRUCTIVE

(EN 1992-1-1, cap. 8.4)

O simplificare:


12345, ,

1,



68/78


REGULI CONSTRUCTIVE

(EN 1992-1-1, cap. 8.4)

O simplificare:


12345, ,

1,



69/78


REGULI CONSTRUCTIVE

(EN 1992-1-1, cap. 8.4)

pentru ancoraje în întindere

pentru ancoraje în compresiune, 0.3, ;10∅;100

, 0.6, ;10∅;100

,

, ∅/4 /

4 ∙ ∙ ∅



70/78


CALCULUL ARIILOR DE ARMĂTURĂ PE REAZEM secțiune dreptunghiulară dublu armată

As2(din armarea câmpului)

As1 necunoscut



71/78


CALCULUL ARIILOR DE ARMĂTURĂ PE REAZEM

secțiune dreptunghiulară dublu armată

Se calculează

‐ Dacă μa > μlim redimensionarea secțiunii

‐ Dacă μa < 0

2 2

2

1 2

ESTE ARIAEFECTIVĂ

MINIMĂ!!!



72/78




Se calculează

‐ Se verifică dacă armătura comprimată ajunge la curgere

2 2

2

ESTE ARIAEFECTIVĂ

MINIMĂ!!!

1.251 1 2

2 2 2

/

→ 1 1 2



73/78




Se calculează

‐ Se verifică dacă armătura comprimată nu curgere

Fc acţionează la nivelul rezultantei Fs2

2 2

2

ESTE ARIAEFECTIVĂ

MINIMĂ!!!

1.251 1 2

2

/

2 2



74/78


CALCULUL LA FORȚĂ TĂIETOARECalculul capacității betonului la forță tăietoare

, 0.18/ 1 200 2.00

0.02

, , 100 1/3 0.035 ∙ 3/2 ∙ 1/2 ∙



75/78


CALCULUL LA FORȚĂ TĂIETOARE

Dacă armare constructivă cu

Pentru armare cu etrieri dubli

,

∙ ∙ ∝ , 0.08

, 0.751 ∝ 300 400



76/78



Dacă se impune θ = 45o (fisura)

α = 90 o (etrieri)

unde z ≈ 0,9d

se impune øsw Asw = n x Aøsw s

apoi se verifică dacă

,

∙



77/78



REGULI CONSTRUCTIVE

Pentru a avea cedare ductilă

Unde

, ,

0.5 1

1 0.6 1 250

III. CALCULUL SĂGEȚII PLĂCII

1 CALCULUL SĂGEȚII PLĂCII ȘI A DESCHIDERILOR DE FISURI (Axis VM)


78/78

1. CALCULUL SĂGEȚII PLĂCII ȘI A DESCHIDERILOR DE FISURI (Axis VM)

‐ Reazeme blocate pe Z

‐ Încărcarea permanentă aplicat simultan

‐ Încărcarea variabilă aplicat în șah și/sau fâșii‐ Dimensiune element finit a=min(2hs ; L/10)

‐ Combinația de calcul în SLS cf CR 0, cap. 6.5 și cap. 7.2:

Caz 1 Modelarea planșeului din proiect

săgeta: a) în elastic

b) nelinear

Caz 2 Modelarea planșeului, eliminând fiecare a doua grindă secundară redimensionare grosime placă + armare

săgeta: a) în elastic

b) nelinear

,1 0, ,

Beton Armat - Indrumator Proiect

Documents

Transcript of Beton Armat - Indrumator Proiect