1

BUNCARE DIN BETON ARMAT

1 CONSIDERAŢII GENERALE, DATE TEHNOLOGICE

Buncărele sunt construcţii alcătuite dintr-o celulă sau un grup de celule, ce au ca scop depozitarea de materiale granulare, necoezive (cărbune, minereuri, agregate, ciment, etc.). Sunt incluse in tehnologii cu flux continuu. În abordarea proiectării buncărelor, materialele depozitate se caracterizează prin greutatea specifică - γ , unghiul frecării interioare a materialului sau unghiul taluzului natural - ϕ - şi dmax (sau φmax) – dimensiunea maximă a granulei materialului depozitat. Părţile unui buncăr sunt: celulele, pâlniile de descărcare, planşeul peste celule şi stâlpii de susţinere a celulelor. Înclinarea pâlniei (unghiul α) trebuie astfel aleasă încât materialul depozitat să se scurgă în condiţii optime prin gura pâlniei.

Elementul principal al buncărului este celula. Raportul laturilor celulei hc / lmax delimitează buncărele de silozuri.

Buncărele sunt elemente de volum mic la care raportul laturilor este mai mic de 1,5.

5,1lhmax

c ≤ condiţia de delimitare a

buncărelor de silozuri

Buncarele pot avea o celulă sau pot fi cu mai multe celule grupate, formând baterii de celule. Secţiunea transversală a celulelor este, de regulă, pătrată sau dreptunghiulară. Înălţimea celulelor este cuprinsă în plaja de 10...15 m, iar laturile (l1 , l2) ajung până la 8...10 m.

Celulele pot fi descoperite sau acoperite cu un planşeu. La baterii de celule se poate realiza la partea superioara o galerie de acces pentru încărcarea materialelor, circulaţie personal etc. Galeria de acces este o structura în cadre şi pereţi de închidere din zidărie, care se descarcă la partea superioara a pereţilor celulelor.

Pâlnia se rigidizează la partea inferioară cu o grindă tip cadru inchis din beton armat, ce formează gura palniei. Acest cadru închis este

echipat cu un dispozitiv mecanic de inchidere si deschidere a palniei. De obicei, celulele se sprijină pe o reţea de stâlpi izolaţi, dispuşi în colţurile celulelor.

De la caz la caz, stâlpii se execută până la acoperiş sau numai până la baza celulelor. Fundaţiile pot fi izolate sub stâlpi, în cazul terenurilor foarte bune cu tasări uniforme.

Pe terenuri slabe, care prezintă pericolul de tasări inegale, fundaţiile se execută sub formă de reţele de grinzi sau radier general.

l1

l2

hc / lmax ≤ 1,5

Fig. 1 Elementele buncărelor

hc

hp

hs

e1

e2

A

α

2

2 PRIMCIPII DE ALCĂTUIRE A BUNCĂRELOR Partea principală a buncărului este bateria de depozitare, ce cuprinde două părţi, celula sau partea prismatică superioară şi partera inferioară formată din pereţi înclinaţi sub formă de pâlnie (fig.2a) sau jgheab (fig.2c), care asigură descărcarea materialului prin cădere liberă. Când este necesară o capacitate mică de depozitare se poate suprima partea superioară, celula, buncărul fiind alcătuit numai din pâlnii – buncăre pâlnii (fig.2b).

Soluţia cea mai economică şi care prezintă cele mai mari avanteje în execuţie, este a celulelor piramidale cu pâlnii simetrice sub formă de trunchi de piramidă.

Predimensionări

• Grosimea minimă a pereţilor din beton db ≥ lmin / 25 db ≥ 10 cm

• Pâlnia – pentru o bună scurgere a materialului se va aprecia

o Unghiul de înclinare a pereţilor α ≥ ϕ + 5 o

o Latura minimă a gurii pâlniei e ≥ (15...80) cm, funcţie de materialul depozitat

o Suprafaţa gurii pâlniei A A ≥ 25 k φ2

max [cm2] în care

k este un coeficient de siguranţă, k = 1,4 φmax - dim. max. a granulei materialului depozitat, în cm.

(b)

(c) l1

l2

hc

hp hs

(a)

Fig.2 Tipuri de buncăre

α

3

3 CALCULUL BUNCĂRELOR 3.1 Calculul încărcărilor Permanente: - greutatea proprie a celulei, a pâlniei, a gurii pâlniei, mecanismul de închidere

deschidere, încărcări permanente aduse de acoperiş sau aduse de galeria de acces de la partea superioară.

Variabile: - materialul depozitat - zăpadă, vânt, variaţii de temperatură (încărcări climatice),

încărcări tehnologice (încărcarea utilă în galeria superioară de acces, etc.).

Accidentale: - seism

Cele mai importanta încărcări ce acţionează asupra buncărelor sunt cele din împingerea materialului. Celelalte încărcări sunt cele curent întâlnite la construcţiile din beton armat. Ca urmare, se vor trata numai cele provenite din împingerea materialului pe pereţii celulelor şi a pâlniilor. Presiunile din greutatea materialului depozitat

În cazul buncărelor (hc /lmax ≤ 1,5), înălţimea celulei fiind mică faţă de dimensiunile orizontale şi materialele depozitate sunt fără coeziune, planul de rupere al materialului nu întâlneşte peretele opus. Datorită acestui fapt materialul se poate considera un semisolid şi pentru determinarea presiunilor pe pereţii celulei şi a pâlniilor se recurge la teoria împingerii pământurilor. Se admite şi ipoteza simplificatoare că la descărcarea materialului, între material şi peretele buncărului nu există frecare. În această situaţie planul de rupere al materialului formează cu peretele vertical al buncărului unghiul (45o-ϕ/2).

Taluz natural

α

ϕ

Plan de rupere al materialului 45o- ϕ /2

hi

hc

hp

β

Pn

Poi Pvi

(Po)

(P)

H

Fig. 3 Distribuţia presiunilor pe pereţi

4

Pentru calculul împingerilor, situaţia cea mai defavorabilă este la descărcarea materialului, când se presupune suprafaţa materialului orizontală la partea superioară, ca în fig.3. S-a notat cu Pv - presiunea verticală, Po – presiunea orizontală pe peretele celulei, P – presiunea pe peretele pâlniei (ce face un unghi β cu verticala) şi cu Pn – presiunea normală pe peretele pâlniei.

Conform teoriei împingerii pământului presiunea verticală la nivelul hi se poate exprima cu relaţia de mai jos, iar cea orizontală se consideră proporţională cu cea verticală, factorul de proporţionalitate fiind coeficientul împingerii active a pământului – k.

Pvi = γ hi [KN/m2]

unde: γ este greutatea specifică aparentă a materialului fără coeziune hi - adâncimea la care se calculează presiunea faţă de partea superioară

Poi = k Pvi [KN/m2] unde k este coeficientul împingerii active a pământului

k = tg2 (45o - ϕ / 2) β = k tg α Presiunea normala pe pereţi celulei Pn se poate determina considerând o suprafaţă

unitară de perete, pe care acţionează presiunile Pv , Po si greutatea proprie a peretelui g. Aceste trei acţiuni se proiectează pe o perpendiculară la suprafaţa peretelui ca în fig.4 şi Pn se determină cu relaţia de mai jos:

Pn = Pv cosα cosα+Po sinα sinα + g cosα [KN/m2] sau

Pn = γ h [cos2α + k sin2α] + g cosα [KN/m2]

Din punct de vedere static, buncărele se pot calcula ca elemente spaţiale prin intermediul programelor de calcul static, discretizând buncărul în elemente finite. În mod simplificat, se poate aborda calculul static în domeniu elastic, secvenţial, abordând pe rând fiecare mod de solicitare şi anume:

α

α

Pv cosα

Po sinα Po sinα

Pv cosα

g

Pn

1 m

perete pâlnie

Fig. 4 Determinarea valorii Pn

cos α

sin

α

1 m

α

α

perete pâlnie

5

• Solicitarea locală a pereţilor celulei şi a pâlniei din presiunea materialului • Solicitare generală

- efectul de grindă perete (pereţii celulelor cu stâlpii aferenţi) - prin care se transmit toate încărcările gravitaţionale terenului de fundaţie. - efectul de cadru (stâlpii cu pereţii celulelor, ce formează o riglă echivalentă de cadru) – prin care toate încărcările orizontale se predau terenului de fundaţie, prin intermediul unui cadru spaţial.

3.1. Calculul la solicitări locale Din punct de vedere static fiecare perete se consideră încastrat în pereţii adiacenţi şi în peretele pâlniei. La partea superioară rezemarea se apreciază funcţie de modul de acoperire a celulelor. Fiecare perete al pâlniei se consideră încastrat pe toate cele 4 laturi (jos în grinda cadru ce formează gura pâlniei).

Pentru a folosi tabelele uzuale de armare a elementelor plane (a plăcilor) calculele se conduc pe fâşii de lăţime unitară, solicitate la presiunea Po sau Pn şi greutatea proprie a pâlniei, în KN / m. Fâşiile sunt solicitate la momente încovoietoare şi eforturi de întindere (întindere excentrică). 3.1.1 Calculul momentelor încovoietoare Funcţie de raportul laturilor celulei, din punct de vedere al calculului la încovoiere, buncărele se delimitează în (vezi figura 6):

• buncăre joase – la care 5,0lhmin

c ≤ - se consideră că pereţii celulei lucrează doar pe

direcţie verticală (pe direcţia scurtă)

• buncăre obişnuite – la care 5,1lh5,0min

c ≤< - se consideră că pereţii celulei lucrează pe

ambele direcţii

simplă rezemareliber încastrare

l1 (l2)

e1 (e2)

• dacă raportul 25,0le

le

2

2

1

1 ≤⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛, pentru calculul momentelor

se admite ca placa trapezoidală să se înlocuiască cu o placătriunghiulară

hp h > hp

Fig. 5 Modelare statică

l l

6

La buncărele joase momentele în pereţii celulelor se calculează pe fâşiile unitare verticale

încărcate cu diagrama Po , considerate grinzi încastrate la partea inferioară şi rezemate la partea superioară conform realizării acoperişului (vezi fig.5). La buncărele obişnuite, momentele în pereţii celulelor se calculează cu metoda coeficienţilor (ca la plăci) scoţând din tabele momentele pe cele două direcţii, funcţie de Po,max şi laturile peretelui (metodă prezentată în literatura de specialitate privind calculul static simplificat – Manualul pt. calculul construcţiilor, etc.). Aceiaşi metodologie se aplică şi la calculul momentelor pereţilor pâlniei (care lucrează pe două direcţii) sub efectul încărcării Pn. 3.1.2 Calculul eforturilor de întindere în fâşiile orizontale Celule Fâşia considerată la nivelul i este solicitată la încărcarea constantă în plan orizontal Poi, ca în figura 7. Reacţiunile r a fiecărui perete încastrat în pereţii adiacenţi, devin forţele axiale de întindere n în cei doi pereţi adiacenţi.

2lP

rn 2i,021

×==

2lP

rn 1i,012

×== [KN/m]

Eforturile de întindere sunt date pe unitatea de lungime, măsurată pe verticală.

hc

0,5 < hc / lmin < 1,5

hc

hp

l1

l2

1m

hc / lmin ≤ 0,5

Fig. 6 Direcţiile de calcul ale solicitărilor

(P0)

(P0)

7

• în celule

La baterii de celule

determinarea solicitărilor maxime se face luând în considerare mai multe ipoteze de încărcare şi anume: - ipoteza 1 – încărcarea în şah, pentru determinarea momentelor maxime în pereţii interiori şi exteriori şi a forţelor axiale aferente – mmax şi naf - ipoteza 2, 3, etc. – încărcarea celulelor cuplate, pentru determinarea forţelor axiale maxime în pereţii interiori şi exteriori şi a momentelor aferente – nmax şi maf . Forţele axiale maxime se determină ca mai jos: - pereţi exteriori:

2lP

nn 2i,01max,1

×==

2lP

nn 1i,02max,2

×==

- pereţi interiori:

n1,max = 2 n1 = Po,i l2 n2,max = 2 n2 = Po,i l1

r1 = n2 r1

1m

hi

l1

poi

poi l2

l1

n 2

n 2

r2=n1

r2

n1

n1

n1

n 2 n 2

Fig. 7 Eforturi de întindere în fâşii orizontale

po,i

mmax naf

Ip. 1

Ip. 2

l1 l1 l1

l2

l2

l2

n2,max

n2,max maf

Ip. 3

l1 l1 l1

l2

l2

l2

n1,max

n1,max maf

Fig. 8 Solicitări maxime la baterii de celule

n2

n1

8

Pâlnii Eforturile de întindere în fâşiile orizontale se pot determina ca la celule, dacă se proiectează peretele înclinat al pâlniei (de lăţime unitară) şi presiunea Pn,i într-un plan vertical, ca în figura 9.

Eforturile orizontale în pereţii pâlniei, pentru presiunea interioară Pn,i sin α au expresiile de mai jos :

2lsinp

n i1nii,2

α=

2lsinp

n i2nii,1

α=

3.1.3 Calculul eforturilor de întindere în fâşiile verticale Celule

Eforturile în fâşiile verticale au o variaţie liniară pe înălţimea peretelui şi în plan orizontal la un nivel i, constantă. Valoarea lor este proporţională cu greutatea materialului depozitat şi se distribuie uniform pe conturul pereţilor. Eforturile n, pe fâşii unitare verticale, se determină cu relaţia de mai jos:

( )ll2Q

n21

si +=

în care Qs este greutatea materialului depozitat deasupra nivelului considerat.

Qs = Pv,i l1 l2 = γ hi l1 l2

l1,i

hi

i i

Fig. 9 Eforturi de întindere în pâlnie

α Pn,i sinα

Pn,i

l2,i Pn,i sinα

secţ. i - i

l1,i

n2,i

n1,i

hi

Fig. 10 Eforturi de întindere în fâşii verticale

ni

(n)

l1

1m

ni

Qs

9

Pâlnie Pentru determinarea forţei axiale n la nivelul considerat i (după linia de cea mai mare pantă a peretelui pâlniei) se separă partea inferioară a pâlniei şi se scriu ecuaţiile de echilibru static, apelând la componenta verticală q (forţa n descompunându-se într-o componentă verticală q şi una orizontală).

Forţa q este încărcarea verticală totală Q = Qs + Qi (vezi figura 11) distribuită pe perimetrul nivelului i, deoarece partea inferioară a pâlniei este agăţată de partea superioară a ei şi întreaga pâlnie este agăţată de pereţii celulei. Valoarea forţei axiale ni la nivelul considerat se determină prin intermediul componentei verticale qi, cu relaţiile de mai jos:

α=

sinq

n ii

unde ( ) )ll(2QQ

ll2Qq

i,2i,1

is

i.2i,1i +

+=

+=

în care: Qs este forţa verticală deasupra nivelului hi considerat (greutatea materialului depozitat) Qi este forţa verticală sub nivelului considerat (greutatea materialului sub nivelul hi , greutatea pâlniei sub nivelul hi , greutatea gurii pâlniei şi mecanismul de închidere-deschidere a gurii pâlniei) După linia de cea mai mare pantă variaţia forţei n este liniară, iar la un nivel oarecare i , pe conturul secţiunii orizontale, valoarea ni este constantă. 3.1.4 Calculul eforturilor la nivelul gurii pâlniei Gura pâlniei, pe care se fixează mecanismul de închidere-deschidere a celulei, formează un cadru închis, ce susţine toată încărcarea verticală Q aferentă suprafeţei gurii pâlniei

Q = e1 e2 γ (hc +hp) + G unde G este greutatea gurii pâlniei si a mecanismului de închidere-deschidere.

Acest cadru închis (gura pâlniei) se calculează la încărcarea Q uniform distribuită pe conturul lui, notată cu q.

q = Q / 2(e1+e2)

l1,i

Qi

hi

ni

i i

Qs

q q

α

Fig. 11 Forţa axială după linia de cea mai mare pantă

10

Această încărcare q se descompune conform figurii 12 într-o componentă orizontala no şi o componentă după linia de cea mai mare pantă a pâlniei - n, a cărui calcul s-a prezentat mai sus (n = q/sinα).

no = ( ) α+=

α tgee2Q

tgq

21

Componenta orizontală no

(aplicată excentric) produce în cadrul orizontal închis momente încovoietoare – m, forţe axiale de întindere – n şi momente de torsiune mt. Momentele de torsiune fiind mici se pot neglija în calcule. Momentele încovoietoare m se calculează pentru un cadru închis solicitat la forţa interioară uniform distribuită no, iar forţele axiale de întindere se calculează ca la fâşiile orizontale ale celulelor:

en21

n 2o1 = en21

n 1o2 =

Cadrul orizontal se dimensionează la întindere excentrică (momente încovoietoare şi forţele axiale n1 şi n2) Aliura diagramelor m şi n pentru un buncăr cu o celulă şi o placă de acoperiş considerată simplu rezemată, este prezentată în figura 13.

Fig.13 Ex. de diagrame de solicitări în celula unui buncăr cu o placă de acoperiş considerată simplu rezemată.

(my)

(P0)2/3 hc

hc

1 m

1 m

(mz)

(nz)

z

y

(P0,i)

(P0,i)

(ny)

Fig. 12 calculul forţelor axiale în gura pâlniei

mt

mt = no e

e

Qno

n αq

no e2

e1

n1

n1

n2

11

3.2 Calculul static la solicitări generale 3.2.1 Încovoiere generală produsă de încărcările gravitaţionale

Toate încărcările gravitaţionale se transmit terenului de fundaţie prin efectul de grindă perete (pereţii celulelor cu stâlpii aferenţi). Se arată în fig.14, spre exemplificare, grinda perete pe direcţia deschiderilor l1, a unui buncăr cu 2 celule.

Încărcarea de la partea superioară gs este cea adusă de planşeu (apare numai în cazul existenţei unui planşeu de acoperiş). Încărcarea de la partea inferioară gi este dată de greutatea proprie a peretelui şi de greutatea aferentă provenită din pâlnii, material depozitat şi gura pâlniilor (rigla cadru şi

mecanismul de închidere deschidere). Calculul buncărelor la încovoiere generală, se face funcţie de înălţimea pereţilor

celulelor. 3.2.1.1 Buncăre joase - la care înălţimea celulei nu depăşeşte jumătate din deschiderea maximă – hc ≤ 0,5 lmax.

În cadrul buncărelor joase, fiecare grindă perete în parte se poate considera, în mod simplificat, o grindă continuă încărcată cu încărcarea totală q = gs + gi , la care se determină diagramele M şi T (vezi fig.15). Pentru dimensionarea la moment încovoietor se consideră secţiunile critice a –a şi b – b lucrând în stadiul I nefisurat şi se va determina forţa totală de întindere în câmp - Ic (secţ. a-a), respectiv pe reazem – Ir (secţ. b-b). Cu aceste forţe se vor determina ariile de armătură necesare a fi dispuse în grinda perete.

gsgi

l1 l1

hc

hs

Fig.14 Efectul de grindă perete

Ir

C

hs

hi

Z hc = hcalcul

d

At

secţiunea b - b

q=gs+gi

Mc (M)

(T)

Mr

gsgi

l1 l1

hc

hs

a

a

b

b

Fig.15 Calculul static simplificat

secţiunea a - a d

C

Ic hpi

a. n.

hs

hi

hc

hcalcul

At

σc

σi

σi

σc

a

a b

b

12

• Determinarea armăturii Aa,c din zona de câmp (secţ. a-a din fig.15) Înălţimea peretelui celulei fiind relativ mică, nu se poate neglija conlucrarea peretelui

cu peretele pâlniei (sau cu 2 pereţi a 2 pâlnii, dacă pe direcţia secţiunii considerate există mai multe celule). Se consideră conlucrarea pâlniei cu peretele celulei pe înălţime hp,i = 0,4 l1, respectiv 0,4 l2 , dacă peretele abordat ar fi după direcţia deschideri l2. Secţiunea activă pentru dimensionare în câmp va avea înălţimea de calcul hcalcul = hc + hp,i .

RIA

a

cc,a = ∫=

hdσI

i

0ic

WMσ

inf

ci =

unde: Ra este rezistenţa de calcul a armăturii σi - efortul unitar maxim de întindere, în fibra inferioară a secţiunii de calcul, determinat cu formula lui Navier d - grosimea peretelui Winf - modulul de rezistenţă a secţiunii definită mai sus, la nivelul hi faţă de axa neutră, notată în desen cu a.n. Această armătură se dispune la partea inferioară a peretelui celulei, în suprafaţa zonei întinse notată în desen cu At.

• Determinarea armăturii Aa,r din zona de reazem (secţ. b-b din fig.15) În secţiunea de reazem pâlnia este deja retrasă, secţiunea de dimensionare fiind cea a

peretelui celulei, cu înălţimea de calcul hcalcul = hc.

RIA

a

rr,a = ∫=

hdσI

s

0ir

WMσ

sup

ri =

Această armătură se dispune la partea superioară a peretelui celulei. • Verificarea secţiunii de reazem la forţă tăietoare

Eforturile unitare principale de întindere σ1 vor fi preluate de armăturile verticale din peretele celulei, dispuse sub formă de etrieri, armături a căror arie se va nota cu Aetr. Verificarea constă în satisfacerea inegalităţii:

σ1 ≤ σetr

Eforturile unitare principale de întindere sunt egale cu eforturile unitare tangenţiale maxime, din dreptul axei neutre.

ZdT

τσ max1 ×== cu Z = 0,8 hc (braţul cuplului interior în stadiul I)

Capacitatea portantă a etrierilor se determină ca la orice grindă cu relaţia de mai jos:

da e

R a8,0Aetrσetr = cu Aetr = n Ae

unde: 0,8 Ra este rezistenţa de calcul a armăturilor dispuse în poziţie verticală sau înclinată ae - distanţa dintre barele verticale din peretele celulei (etrieri) d - grosimea peretelui n - numărul braţelor de forfecare a unui etrier (n = 2) Ae - aria unei bare verticale a etrierului. 3.2.1.2 Buncăre înalte - la care înălţimea celulei depăşeşte jumătate din deschiderea maximă – hc > 0,5 lmax. În acest caz influenţa pereţilor pâlniilor este redusă şi se poate neglija. Calculele se fac ca la grinzile pereţi obişnuite, cu una sau mai multe deschideri.

13

3.2.2 Încovoiere generală produsă de încărcările orizontale - efectul de cadru

Stâlpii cu pereţii celulelor, ce formează rigle echivalente de cadru, formează un cadru spaţial prin care toate încărcările orizontale se predau terenului de fundaţie. Într-un calcul simplificat fiecare perete cu stâlpii adiacenţi, se poate calcula separat ca un cadru plan, solicitat la forţele gravitaţionale şi orizontale aferente rezultând diagramele de solicitări M, N, T. Stâlpii se dimensionează la compresiune excentrică (momente încovoietoare şi forţe axiale de compresiune) şi se verifică la forţe tăietoare. Un mod şi mai simplificat de determinare a momentelor în stâlpi, este prezentat în fig.16, în care fiecare stâlp se consideră încastrat în fundaţie şi parţial încastrat în peretele celulei. În acest caz punctul de inflexiune (de moment nul) apare la 2/3 faţă de baza stâlpului.

Repartiţia forţei orizontale totale provenită din încărcările orizontale V se face, la

fiecare stâlp, proporţional cu momentul lui de inerţie, Is,i.

∑=

IIVV

s

i,sstâlp,i

unde ∑ Is este suma momentelor de inerţie a tuturor stâlpilor (în exemplul din fig.16 această sumă este Is,1 + Is,2). Momentele la capetele stâlpului se determină prin intermediul forţei tăietoare aplicată în punctul de inflexiune a deformatei.

Vh32

M st,isa = Vh31

M st,isb =

Forţele de compresiune în stâlpi se determină de pe suprafaţa aferentă fiecărui stâlp. În exemplul din fig.16 forţa axială din fiecare stâlp este N = q1 l1 / 2 + q2 l2 / 2 , iar forţa tăietoare T = Vi,st , constantă pe înălţimea stâlpului. Incarcarea q2 este incarcarea aferenta deschiderii l2, deschiderea perpendiculara pe l1. 4 ARMAREA BUNCĂRELOR Pereţii celulelor şi a pâlniilor se armează dublu, cu câte o plasă de armătură spre exterior şi una spre interior. Pereţii exteriori se armează dublu şi nesimetric (Aa şi A’

a), iar cei interiori dublu şi simetric (Aa = A’

a). În principiu armarea se face ca la plăci, cu φ 8...φ 16 (18) mm. Distanţa maximă între armăturile verticale şi orizontale este de 20 cm la pereţii exteriori şi 25 cm la cei interiori. Partea inferioară a pereţilor celulelor se armează şi cu armăturile de rezistenţă rezultate din calculul de grindă perete. Armăturile verticale din pereţii celulelor se

Vi,st

Fig.16 Solicitarea buncărului sub efectul încărcărilor orizontale (vânt sau seism)

Pv

V

(1) (2)

hs

Vi,stB

A MA

MB

1/3hs

2/3hs

Ir

Is,1 Is,2

q1 = gs + gi

l1

14

confecţionează sub formă de etrieri, ei trebuind să preia eforturile principale de întindere σ1, rezultate din calculul de grindă perete. Armarea fâşiilor orizontale se poate face numai cu bare drepte - armare tip 1 sau cu bare drepte şi înclinate – armare tip 2. La ambele tipuri de armare se va ţine cont de următorul principiu : deoarece în zonele de reazem ale fâşiilor orizontale (la colţuri) întinderile sunt în partea interioară, armăturile nu vor fi continue ci întrerupte şi ancorate pe faţa exterioară (vezi fig.17).

În fig.18 se indică tipurile de armături ce se pot folosi la armarea fâşiilor orizontale numai cu bare drepte. Dacă din punct de vedere tehnologic armarea de tip 1 este mai facilă comparativ cu cea de tip 2, acest tip de armare duce la un consum mare de oţel. Spre exteriorul pereţilor aria de armătură este constantă, aceeaşi în câmp, cât şi în reazem, ceea ce impune

supraarmarea reazemelor în zona comprimată unde, de regulă, rezultă o armare constructivă.

Armarea tip 2 este prezentată, ca tip de armături ce se pot utiliza, în fig.19.

Fig.17 Armarea colţurilor spre interior

(8)

(7)

(8)

(1)

(2)

(3)

(4)

(5) (6)

(7)

(2),(4),(5)

(1),(3) (3),(7)

(4),(6)

(3)

(7),(8) (7)

(3)

(2)

Fig.18.Armarea fâşiilor orizontal – arm. Tip 1

(6)

(6) (4),(5)

15

În fig.20 este prezentată armarea fâşiilor verticale a pereţilor exteriori.

Armarea fâşiilor verticale se face, de regulă, cu bare drepte şi înclinate, dar se poate aborda şi armarea TIP 1, ca în figura 20.

Fig.19 Armare tip 2 – (a) fâşie orizontală ; (b) fâşie verticală a unui perete interior

16

5 BUNCĂRE DIN ELEMENTE PREFABRICATE 5.1 Alcatuirea buncărelor prefabricate

Buncărele pot fi realizate din placi de beton armat prefabricate, asamblate sub forma

unor structuri spaţiale cu pereţi subtiri.Ca elemente prefabricate, pentru pereţii verticali sau înclinaţi ai buncărului, se pot folosi placi plane, plăci cu casete sau placi cu nervuri. La buncăre cu dimensiunile laturilor mai mici de 3 m, celula si pâlnia pot fi executate din elemente prefabricate spaţiale. Elementele prefabricate se îmbină intre ele prin sudarea mustăţilor sau a plăcuţelor metalice de legătură, iar rosturile se monolitizează cu beton sau mortar de ciment. In figura 21 sunt prezentate principalele elemente ale unui buncăr format din placi nervurate de forma dreptunghiulara si trapezoidala, tipizat, pentru depozitarea cărbunilor la termocentrale. 5.2 Particularităţi de calcul

În urma monolitizării elementelor, comportarea buncărelor prefabricate sub încărcări nu se deosebeşte de cea a buncărelor monolite de beton armat, ca atare se calculează la fel. Suplimentar trebuie calculate îmbinările elementelor prefabricate si verificate eforturile care apar în timpul montajului. Calculul îmbinărilor constă în determinarea eforturilor din îmbinări şi în stabilirea dimensiunilor plăcuţelor şi a celorlalte elemente de legătură.

int.

(5)

(5)

(6)

(1)

(2)

(3) (2),(6),(5)

(1),(3),(6),(5) (6)

(1)

(1),(4)

(2)

Fig.20 Armarea unui perete exterior în secţiuni verticale

(a)

(a)-armătura de grindă perete

Grinda cadru

(4)

(1),(3)

17

END

Fig.21 Tipuri de elemente prefabricate pentru buncăre cu pereţi verticali sau înclinaţi