C A P I T O L U L 8

REGULI DE ALCĂTUIRE CONSTRUCTIVĂ

8.1. Prevederi de ordin general

Tehnologia de execuţie a elementelor din beton precomprimat trebuie să asigure: condiţii de rezemare sau de legătură cu celelalte elemente structurale în concordanţă cu schema de calcul adoptată (prevederea, bunăoară, a unor reazeme netasabile la capetele elementului dacă s-a considerat că greutatea proprie intră în lucru la precomprimare), transmiterea integrală a efortului de precomprimare asupra elementului de beton prin realizarea reazemelor astfel încât să permită scurtarea liberă a lui la precomprimare, evitarea apariţiei unor solicitări defavorabile în timpul execuţiei.

Forma secţiunii transversale şi longitudinale a elementelor din beton precomprimat precum şi dimensiunile minime se aleg ţinând seama de tehnologia de execuţie, transport şi montaj, prevăzând măsuri pentru realizarea stării de precomprimare preconizată şi pentru evitarea solicitărilor neprevăzute.

Considerentele de ordin tehnologic pot conduce la realizarea elementelor din tronsoane prefabricate asamblate prin precomprimare. Rosturile dintre tronsoane se prevăd plane şi perpendiculare pe direcţia efortului de precomprimare. Atunci când rostul nu se poate realiza decât înclinat (unghiul dintre planul rostului şi direcţia efortului de precomprimare scade sub 70º), el se realizează cu dinţi, având una din feţe normală pe direcţia efortului de precomprimare.

105

Plasarea rosturilor se face evitând secţiunile cu solicitări maxime.

Realizarea rosturilor se poate face în una din următoarele variante: prin turnarea betonului în spaţii largi (100mm…200mm) şi prevederea armăturii sub formă de plasă. În acest caz se impun măsuri suplimentare de îmbunătăţire a legăturii betonului din elemente (amprentarea suprafeţei, mustăţi de armătură, etc.), prin umplerea cu mortar matat, turnat sau injectat în spaţii înguste. Grosimea stratului se ia 15mm…30mm pentru elementele cu înălţimi până la 1.50m, şi 35mm…55mm pentru înălţimi mai mari. Rezistenţa mortarului din rost trebuie să corespundă clasei betonului din element. La rosturile cu grosimi până la 25mm rezistenţa mortarului pe cub la transfer poate fi redusă cu 20%, dar ea trebuie să reprezinte cel puţin 20N/mm2, prin lipirea bolţarilor cu răşini epoxidice, caz în care grosimea rostului este de maximum 1mm, iar suprafeţele trebuie să fie păsuite perfect.

În cazul elementelor mixte trebuie să se asigure conlucrarea elementelor prefabricate cu beton turnat ulterior, prevăzându-se detaliile constructive necesare.

Armăturile nepretensionate complementare (pasive), sau cu rol constructiv trebuie să respecte următoarele condiţii: procentul minim de armătură nepretensionată, dispusă pe direcţia armăturii pretensionate trebuie să fie 0.05%. Se permite ca la elementele cu armături preîntinse acest procent de armare să se refere la suma ariilor celor două tipuri de armături, procentul minim de armare, raportat la aria zonei întinse de beton, în zonele întinse ale secţiunii în care nu există armături pretensionate şi în care σbt > 0.50∙Rt, trebuie să reprezinte:

0.15% pentru armăturile PC şi plase sudate STNB cu ochiuri de 10cm,0.20% pentru alte tipuri de armături.

la elementele din beton precomprimat parţial cu precomprimare moderată armătura nepretensionată de tip PC utilizată ca armătură complementară armăturilor pretensionate de tip SBP, SBPA şi TBP trebuie:

- să aibă diametrul minim 8mm şi distanţa maximă dintre vergele de 15∙d,

106

- să fie plasată în elementele încovoiate la nivele diferite faţă de armătura pretensionată, armătura nepretensionată fiind situată cât mai aproape de marginea întinsă a secţiunii în exploatare,

- să fie bine ancorată.

8.2. Elemente cu armătură preîntinsă

Grosimea minimă a stratului de acoperire cu beton a armăturilor preîntinse din elementele care funcţionează în medii fără agresivitate se iau:

15mm pentru armături SBP şi SBPA în plăci cu grosime ≤100mm, 20mm pentru armături SBP şi SBPA în celelalte elemente, 20mm pentru armături TBP în plăci cu grosime ≤100mm, 25mm pentru armături TBP în celelalte elemente, d (diametrul nominal) dar cel puţin 15mm pentru armături preîntinse de tip PC în plăci cu grosime ≤100mm şi cel puţin 20mm în celelalte elemente.

Valorile prezentate anterior se pot spori cu 5mm la elementele neprotejate, supuse intemperiilor sau se pot reduce cu 5mm (fără a coborâ sub 15mm) la elementele protejate prin tencuială sau compactate prin centrifugare.

Acoperirile mai mari de 40mm trebuie prevăzute în mod obligatoriu cu armături nepretensionate.

Diametrul minim al armăturilor în elementele expuse direct intemperiilor sau acţiunii mediilor agresive se ia 4mm în cazul utilizării sârmelor independente şi 3mm în cazul sârmelor grupate în toroane.

Distanţa minimă (lumina) dintre armăturile plasate la partea inferioară a elementului (faţă de direcţia de turnare a betonului) se ia egală cu cea mai mare dintre valorile:

diametrul nominal al armăturii, 15mm,

107

dimensiunea maximă a agregatului +5mm.

Pentru armăturile de la partea superioară, distanţa minimă se stabileşte în funcţie de modul de turnare şi de compactare a betonului, dar nu poate fi mai mică decât cea prescrisă pentru armăturile de la partea inferioară.

Distanţa maximă dintre armăturile de tip SBPA şi TBP la elementele din beton precomprimat parţial cu precomprimare moderată nu poate depăşi 6∙d.

Armătura preîntinsă se dispune în mod continuu în lungul marginilor laterale ale zonei întinse, iar pentru limitarea mai severă a deschiderii fisurilor la nivelul ei se recomandă să se dispună o armătură nepretensionată cu profil periodic şi diametru redus.

Deflectarea armăturii se face la unghiuri ce nu depăşesc: 25º pentru SBP şi TBP, 15º pentru PC90 cu d≤20mm, 10º pentru PC90 cu d>20mm.

Aceasta trebuie bine justificată din punct de vedere tehnic şi economic.

Menţinerea poziţiei corecte a armăturilor în secţiune în timpul betonării se asigură prin detalii constructive adecvate (carcase, plase sudate, călăreţi, distanţieri, etc.).

Protejarea armăturii la extremităţile elementelor se realizează prin monolitizare sau cu ajutorul unui strat de mortar având o grosime egală cu cea a stratului de acoperire cu beton sau prin aplicarea unor straturi din materiale de protecţie (plastice, bituminoase, etc.).

108

8.3. Elemente cu armătură postîntinsă

Grosimea minimă a stratului de acoperire cu beton a canalelor şi distanţa minimă între canale depind de procedeul de precomprimare utilizat. Acoperirea armăturilor postîntinse amplasate în exteriorul secţiunii, în medii fără agresivitate, este de minimum 20mm în cazul mortarului torcretat şi 30mm în cazul betonului. În cazul acoperirii mai groase de 50mm se armează cu o plasă de sârmă.

Canalele pentru armăturile postîntinse se pot realiza: utilizând teci din tablă, ţevi metalice, ţevi din PVC sau polietilenă. Utilizarea ţevilor din mase plastice este însă permisă numai la elementele care nu sunt supuse la oboseală cu condiţia ca în exploatare temperatura să nu depăşească 40ºC, prin extragerea unor ţevi din material plastic, caz în care deviaţia unghiulară pentru porţiunea de ţeavă extrasă nu poate depăşi 20º. De asemenea, lungimea ţevii extrase nu poate depăşi 9m pentru o deviaţie unghiulară până la 7º şi 7m pentru o deviaţie unghiulară până la 20º.

La canalele prevăzute cu teci realizate din porţiuni rectilinii racordate, se recomandă ca unghiul de deviere a armăturii să fie de maximum 30º, iar raza de curbură trebuie să fie de cel puţin 4m la canale cu diametru ≤40mm şi cel puţin 5m la canale cu diametru mai mare.

Ancorajele armăturilor postîntinse la capătul tras sunt metalice de tip inel-con, iar la capătul fix inel-con, buclă şi dorn sau se pot adopta pe bază de date experimentale şi soluţii de ancorare în beton a armăturilor, care se fasonează la capăt sub formă de buclă sau evantai.

Ancorajele cu buclă şi dorn nu pot fi utilizate în medii cu agresivitate puternică.

Suprafaţa de rezemare a ancorajului trebuie să fie perpendiculară pe axa armăturii la capătul elementului. De asemenea, axa armăturii trebuie să coincidă cu axa ancorajului pe cel puţin 0.40m.

109

Se recomandă ca ancorajele să fie dispuse la capătul elementului sau în zonele comprimate în exploatare. Dacă ancorarea în zona întinsă nu poate fi evitată, armătura se prelungeşte cu lzi, dar minim 0.50m, dincolo de secţiunea normală sau de extremitatea fisurii înclinate în care ea nu mai este necesară din verificarea de rezistenţă la fisurare.

Menţinerea poziţiei corecte a armăturilor în cursul turnării şi compactării betonului se face prin măsuri constructive adecvate. Distanţa dintre punctele de susţinere a tecilor în cofraje sau tipare nu poate depăşi 1.50m pe porţiunile rectilinii sau cu raze mari de curbură şi 0.50m pe porţiunile cu raze mici de curbură. Distanţa dintre punctele de fixare a ţevilor extrase se poate spori până la 2.00m.

În punctele de schimbare de direcţie a armăturilor postîntinse se prevăd la nevoie armături suplimentare nepretensionate sub formă de etrieri închişi, plase sau frete.

Protejarea armăturilor se face prin injectarea canalelor, prin orificii plasate la extremităţi, precum şi în toate punctele superioare (pe reazeme la elementele continue). Rezistenţa la compresiune a amestecului de injectare, determinată pe cuburi cu latura de 70.70mm sau 100mm trebuie să fie de minimum 30 N/mm2 la 28 de zile. Armăturile amplasate în exteriorul secţiunii se protejează prin torcretare sau betonare. Clasa betonului torcretat sau de protecţie trebuie să fie cel puţin egală cu 80% din cea a elementului şi minim Bc20. De asemenea, gradul de impermeabilitate se recomandă să nu fie mai mic de P6. Stratul de protecţie trebuie să conlucreze în bune condiţiuni cu betonul din element, utilizându-se în acest scop mustăţi de armătură. Aplicarea şi întărirea stratului de protecţie se face pe elementul solicitat de încărcările de exploatare sau de o parte importantă a acestora. În perioada de întărire se iau măsuri pentru evitarea fisurilor din contracţie. Se impune şi protejarea pieselor metalice ale ancorajelor cu un strat de beton având grosimea minimă de 30mm. Ancorajele cu buclă şi dorn se protejează prin aplicarea unui beton de monolitizare, bine ancorat la capătul elementului şi armat corespunzător.

8.4. Realizarea zonelor de transmitere

În zonele de transmitere de la capetele elementelor se prevede, în general, o armătură bidimensională.

110

a. La elementele cu armături postîntinse în vecinătatea fiecărui ancoraj se dispun două sau trei plase de armătură cu cel puţin patru bare pe fiecare direcţie. Prima plasă se aşează la 30mm de la faţa plăcii de repartiţie, iar distanţa între plase se ia de 50mm…70mm. Plasele se realizează din armături continue sau din bare sudate având diametrul 6mm…14mm şi ochiurile de 60mm…100mm. Nu este permisă realizarea plaselor din bare independente, legate la noduri.

Pe restul lungimii zonei de transmitere se prevăd plase cu aceeaşi alcătuire la distanţe de 100mm…150mm. Se recomandă ca plasele să fie comune pentru cât mai multe ancoraje.

În locul primelor plase se pot prevedea frete realizate din armături 6mm…10mm, cu pasul de 50mm…80mm, iar diametrul sâmburelui fretat să fie cel puţin egal cu dimensiunea maximă a suprafeţei pe care se exercită presiunea ancorajului.

Pe zonele pe care se utilizează frete sau dacă plasele nu acoperă întreaga secţiune transversală a elementului se prevăd suplimentar etrieri închişi cu diametrul minim de 8mm, la distanţa de maxim 150mm. Pe restul zonei de transmitere se prevăd etrieri cu aceleaşi caracteristici.

La extremităţile elementului (zonele de rezemare) se dispun plăci metalice de repartiţie, prevăzute cu praznuri sudate 10mm…14mm. Ele se realizează comune pentru cât mai multe ancoraje apropiate.

b. La elementele cu armături preîntinse, pe o lungime egală cu lt/4 (lt – lungimea de transmitere) de la capătul elementelor se dispun 3…5 armături transversale suplimentare (etrieri închişi, carcase, frete, grătare) la distanţe egale.

În cazul armăturilor pretensionate din bare de tip PC cu d ≥ 16mm, pe lungimea 10∙d în jurul fiecărei bare se prevede în mod obligatoriu o fretă din oţel moale cu 6mm…8mm şi pasul 30..50mm.

Pe zona pe care se utilizează frete sau dacă grătarele nu acoperă întreaga suprafaţă a secţiunii transversale, se prevăd suplimentar etrieri închişi cu diametrul minim 6mm la distanţa maximă de 150mm, sau plase sudate.

111

Pe restul lungimii zonei de transmitere se prevăd etrieri închişi cu diametrul minim de 6mm…8mm la distanţa maximă de 150mm, sau plase sudate.

112