Cladiri Inalte C1_IS Introducere

download Cladiri Inalte C1_IS Introducere

of 44

description

cladiri speciale din beton armat

Transcript of Cladiri Inalte C1_IS Introducere

  • 5/24/2018 Cladiri Inalte C1_IS Introducere

    1/44

    11 decembrie 2013 Curs cladiri inalte master IS 1

    Cladiri inalte

    Master inginerie structurala

  • 5/24/2018 Cladiri Inalte C1_IS Introducere

    2/44

    11 decembrie 2013 Curs cladiri inalte master IS 2

    Cursul 1Introducere. Exemplu: Burj Dubai

  • 5/24/2018 Cladiri Inalte C1_IS Introducere

    3/44

    11 decembrie 2013 Curs cladiri inalte master IS 3

    Criterii si definit ii

    Ce este o cladire inalta ?Anthony Wood (Congresul IABSE, 2008):

    a) Inalta fata de context.Nu conteaza numai inaltimea absoluta, ci si contextul urban. De exemplu, o cladire de 12 etajenu este considerata inalta in Chicago sau Hong Kong, dar intr-un oras mic di Europa poate fimult mai inalta decat cladirile celelate.

    b) ProportiileExista numeroase cladiri care nu sunt prea inalte, dar sunt foarte zvelte, ceea ce le daaparenta unei cladiri inalte, mai ales intr-o zona cu cladiri joase. Pe de alta parte, multe cladiricu arie mare in plan in raport cu inaltimea nu par inalte.

    c) Tehnologiile pentru c ladiri inalte

    Daca se folosesc tehnologii specifice datorita inaltimii (sistem de lifturi, sistem de contravantuire).

    Wood conchide ca 50 m. ar putea fi pragul de inaltime de la care cladirea este inalta.

    CTBUH considera inalte cladirile de peste 200 m. si superinalte cladirile de peste 300 m.

  • 5/24/2018 Cladiri Inalte C1_IS Introducere

    4/44

    11 decembrie 2013 Curs cladiri inalte master IS 4

    Criterii si definit ii

    De ce se construiesc cladiri inalte ?

    a) Rezolvarea problemei densitatii

    de populatie in zonele urbane

    b) Simbolistica cladirii inalte (Tall is power )

  • 5/24/2018 Cladiri Inalte C1_IS Introducere

    5/44

    11 decembrie 2013 Curs cladiri inalte master IS 5

    Tendinta 1: cresterea in inaltime

    Inaltimea medie a primelor 100de cladiri a crescut intre anul 2000 sianul 2010 de la 297 m la 349 m,adica cu 22%

  • 5/24/2018 Cladiri Inalte C1_IS Introducere

    6/44

    11 decembrie 2013 Curs cladiri inalte master IS 6

    Tendinta 1: cresterea in inaltime

  • 5/24/2018 Cladiri Inalte C1_IS Introducere

    7/44

    11 decembrie 2013 Curs cladiri inalte master IS 7

    Tendinta 2: Cresterea in numar (CTBUH Journal 1/2010)

  • 5/24/2018 Cladiri Inalte C1_IS Introducere

    8/44

    11 decembrie 2013 Curs cladiri inalte master IS 8

    Tendinta 3: schimbare in distributia geografica

  • 5/24/2018 Cladiri Inalte C1_IS Introducere

    9/44

    11 decembrie 2013 Curs cladiri inalte master IS 9

    Tendinta 4: schimbare in functiuni

  • 5/24/2018 Cladiri Inalte C1_IS Introducere

    10/44

    11 decembrie 2013 Curs cladiri inalte master IS 10

    Tendinta 5: schimbare in materiale

    beton otel otel beton beton beton mixta beton beton beton

    7 din cele mai inalte 10 cladiri terminate in 2009 au structura de beton.Taipei 101 este doar pentru referinta. Clasamentul nu cuprinde Burj Dubai carea fost terminat in ultimile zile ale lui 2009 si are structura de beton.

  • 5/24/2018 Cladiri Inalte C1_IS Introducere

    11/44

    11 decembrie 2013 Curs cladiri inalte master IS 11

    Tendinta 6: schimbarea esteticii

    Chrysler Building (NY 1930) Seagram Building (NY 1958) Bahrain World Trade Center (2008)

  • 5/24/2018 Cladiri Inalte C1_IS Introducere

    12/44

    11 decembrie 2013 Curs cladiri inalte master IS 12

    Tendinta 7: sustenabilitate

    Pearl River Tower(China 2009)

  • 5/24/2018 Cladiri Inalte C1_IS Introducere

    13/44

    11 decembrie 2013 Curs cladiri inalte master IS 13

    BurjKhalifaCea mai inaltacladire din lume:

  • 5/24/2018 Cladiri Inalte C1_IS Introducere

    14/44

    11 decembrie 2013 Curs cladiri inalte master IS 14

    Burj Khalifa - cea mai inalta cladire din lume

  • 5/24/2018 Cladiri Inalte C1_IS Introducere

    15/44

    11 decembrie 2013 Curs cladiri inalte master IS 15

    Burj Khalifa in cifre

    Inaltime 828.00 mUltimul etaj 621.30 mInaltime la varf 830.00 mEtaje 162Subsoluri 2

    Ascensoare 57Aria construita 464.511 mLocuri parcare 3000

    Apartmente 900Camere hotel 144

    Durata constructiei 47 luniValoarea investitiei 663.163.000

    Dezvoltator EmaarArchitect Skidmore Owings & Merrill

    Structura Skidmore Owings & MerrillInstalatii ETA M&EAntreprenor general Samsung Engineering and Construction

    ArabtecBesix

  • 5/24/2018 Cladiri Inalte C1_IS Introducere

    16/44

    11 decembrie 2013 Curs cladiri inalte master IS 16

    Descrierea sistemului structural

    Preluarea fortelor orizontaleSistemul structural este constitut dintr-un nucleu hexagonal sprijinit de3 contraforti dispusi la 120o, constituiti din peretii culoarelor.Stalpi marginali sunt antrenati printr-un sistem de 5 centuri dispuse indreptul etajelor tehnice.

    Retragerile se fac in spirala si imbunatatesc raspunsul la vant.

    Plansee

    Placi de beton armate pe doua directii cu grosimi intre 225 mm si300 mm, si deschideri de circa 9.00 m.

  • 5/24/2018 Cladiri Inalte C1_IS Introducere

    17/44

    11 decembrie 2013 Curs cladiri inalte master IS 17

    Descrierea sistemului structural

    AntenaEste o structura metalica cu contravantuiri centrice, de 200 m inaltime.

  • 5/24/2018 Cladiri Inalte C1_IS Introducere

    18/44

    11 decembrie 2013 Curs cladiri inalte master IS 18

    Descrierea sistemului structural

    Antena

    Este o structura metalica cu contravantuiri centrice, de 200 m inaltime.

  • 5/24/2018 Cladiri Inalte C1_IS Introducere

    19/44

    11 decembrie 2013 Curs cladiri inalte master IS 19

    Descrierea sistemului structural

    FundatiaEste un radier de beton armat de 3,7 m grosime, asezat pe 194 pilotiforati de 1,5 m diametru si 43 m lungime.

  • 5/24/2018 Cladiri Inalte C1_IS Introducere

    20/44

    11 decembrie 2013 Curs cladiri inalte master IS 20

    Calculul structural

    Calculul structural a fost facut cu programul ETABS. Modelul complet 3Dcontine 73.500 elemente shell si are 75.000 de noduri.

    Modul 1 de vibratie (a) este de translatie si are perioada proprie de 11,3 s.Modul 2 este tot de translatie, perpendicular pe primul si are T = 10,2s.Primul mod de torsiune este 5, cu T = 4,3 s.

  • 5/24/2018 Cladiri Inalte C1_IS Introducere

    21/44

    11 decembrie 2013 Curs cladiri inalte master IS 21

    Ingineria vantului

    Au fost efectuate studii pe model aeroelastic sipe balanta, la scara 1: 500, si pe model rigid lascara 1:500, in tunelul de vant de la Guelph,Ontario, Canada, de catre Dr Peter Irwin.

    Principalele obiective urmarite:-Determinarea rezultantei eforturilor din vant;-Determinarea presiunilor pe fatada;-Reducerea oscilatiilor transversale datoritavartejurilor

  • 5/24/2018 Cladiri Inalte C1_IS Introducere

    22/44

    11 decembrie 2013 Curs cladiri inalte master IS 22

    Ingineria vantului

    Determinarea rezultantei eforturi lor din vant

  • 5/24/2018 Cladiri Inalte C1_IS Introducere

    23/44

    11 decembrie 2013 Curs cladiri inalte master IS 23

    Ingineria vantului

    Reducerea oscilatiilor t ransversale

    Initial predictions obtained in May 2003, at over 37 milli-g for the 5 year return period were well abovethe ISO standard recommended values. However, through a combination of reorienting the tower, adjusting

    its shape, modifying the structural properties, and more in-depth studies of the wind statistics for the regionthe predictions came down By the end of 2004 November 2003 they had come down to about 19 milli-g forthe same return period and at a slightly higher level. About half of this improvement came about as a result ofimproved knowledge of the wind statistics and the rest through re-orientation, structural improvements andshape adjustments. Subsequently, when the aeroelastic model results became available the predictions werefurther improved.

  • 5/24/2018 Cladiri Inalte C1_IS Introducere

    24/44

    11 decembrie 2013 Curs cladiri inalte master IS 24

    Ingineria vantului

    Determinarea presiuni lor pe fatade

  • 5/24/2018 Cladiri Inalte C1_IS Introducere

    25/44

    11 decembrie 2013 Curs cladiri inalte master IS 25

    Evaluarea efectelor de durata si ale etapelor de

    construireEfectele curgerii lente, contractiei, ale incarcarii in etape si ale tasarilor fundatiei au fostluate prin calcul cu ajutorul a 15 modele FE 3D, fiecare reprezentand o etapa dinconstructia turnului.

  • 5/24/2018 Cladiri Inalte C1_IS Introducere

    26/44

    11 decembrie 2013 Curs cladiri inalte master IS 26

    Evaluarea efectelor de durata si ale etapelor de

    construire

    Datorita compatibilitatiideformatiilor intre armatura sibeton, intr-un stalp de betonarmat, ca urmare a curgerii lentesi contractiei betonului, eforturile

    in armatura cresc in timp, iarcele din beton scad.

  • 5/24/2018 Cladiri Inalte C1_IS Introducere

    27/44

    11 decembrie 2013 Curs cladiri inalte master IS 27

    Proiectarea riglelor de cuplare

    Datorita inaltimii limitate si a fortelor taietoare mari, o parte din riglele de cuplare au fostrealizate in solutie mixta (cu inima metalica).

  • 5/24/2018 Cladiri Inalte C1_IS Introducere

    28/44

    11 decembrie 2013 Curs cladiri inalte master IS 28

    Executia structurii

  • 5/24/2018 Cladiri Inalte C1_IS Introducere

    29/44

    11 decembrie 2013 Curs cladiri inalte master IS 29

    Etapele constructiei

    Etapa 0: 0-18 Etapa 1: 19-25

  • 5/24/2018 Cladiri Inalte C1_IS Introducere

    30/44

    11 decembrie 2013 Curs cladiri inalte master IS 30

    Etapele constructiei

    Etapa 2: 26-33 Etapa 1: 34-42

  • 5/24/2018 Cladiri Inalte C1_IS Introducere

    31/44

    11 decembrie 2013 Curs cladiri inalte master IS 31

    Etapele constructiei

    Etapa 9: 94-111 Etapa 11: 116-138

  • 5/24/2018 Cladiri Inalte C1_IS Introducere

    32/44

    11 decembrie 2013 Curs cladiri inalte master IS 32

    Etapele constructiei

    Etapa 12: 139-143 Etapa 11: 144-147

  • 5/24/2018 Cladiri Inalte C1_IS Introducere

    33/44

    11 decembrie 2013 Curs cladiri inalte master IS 33

    Etapele constructiei

    Etapa 14: 148-151 Etapa 15: 151-155

  • 5/24/2018 Cladiri Inalte C1_IS Introducere

    34/44

    11 decembrie 2013 Curs cladiri inalte master IS 34

    Etapele constructiei

    Etapa 17: 155-160 Varful metalic

  • 5/24/2018 Cladiri Inalte C1_IS Introducere

    35/44

    11 decembrie 2013 Curs cladiri inalte master IS 35

    Pomparea betonului

    Asigurarea pompabiliti pentru aceste nimirecord a fost cea mai dificilproblemde proiectare,innd cont mai ales de temperaturile ridicate dintimpul verii. Au fost dezvoltate 4 amestecuri diferitepentru a reduce presiunea de pompare pe msur

    ce crete nlimea cldirii.

    Amestecul curent conine 13% cenui zburtoare i10% SUF cu dimensiunea maxima agregatului de20 mm. Amestecul este autocompactant, cu orspndire medie de circa 600 mm, i a fost folosit

    pncnd presiunea de pompare a depit 200bari. Dupaceasta a fost folosit un amestec cudimensiunea maxima agregatului de 14 mm i20% cenui zburtoare i autocompactant,meninnd rezistena pe cub de 80 MPa. Pestenivelul 127, cerinele structurale sunt de numai 60MPa rezistenla compresiune pe cub, i s-a folositun amestec cu dimensiunea maxima agregatului

    de 10 mm.

  • 5/24/2018 Cladiri Inalte C1_IS Introducere

    36/44

    11 decembrie 2013 Curs cladiri inalte master IS 36

    Turnarea betonului in radier

    Apa subterann zona infrastructurii este deosebit deagresiv, cu cloruri n concentraie de pnla 4,5% isulfai pnla 0,6%, fiind mai mari chiar dect n apa demare. n consecin, asigurarea durabilitii a fost un

    factor determinant la proiectare radierului i piloilor.

    S-au efectuat teste privind caldura de hidratare pemachete cuburi cu latura de 3,7 m.Reeta betonului C50/60 folosete un ciment compozit cu25% cenui zburatoare, 7% SUF, i un raport a/c de0,32. Amestecul a fost proiectat sfie autocompactant,utiliznt un aditiv superplastifiant astfel nct sse obino raspndire de 675 75 mm, i sse reduc

    posibilitatea de apariie a defectelor la turnare.

  • 5/24/2018 Cladiri Inalte C1_IS Introducere

    37/44

    11 decembrie 2013 Curs cladiri inalte master IS 37

    Cofrarea

    Ciclul de executie a fost de 3 zile

  • 5/24/2018 Cladiri Inalte C1_IS Introducere

    38/44

    11 decembrie 2013 Curs cladiri inalte master IS 38

    Fatadele

    Macheta Testul dinamic de penetrare a apei

  • 5/24/2018 Cladiri Inalte C1_IS Introducere

    39/44

    11 decembrie 2013 Curs cladiri inalte master IS 39

    Fatadele

    Detalii tipice ale panoului de fatada

  • 5/24/2018 Cladiri Inalte C1_IS Introducere

    40/44

    11 decembrie 2013 Curs cladiri inalte master IS 40

    Fatadele

    Tipizarea panourilor de fatada

  • 5/24/2018 Cladiri Inalte C1_IS Introducere

    41/44

    11 decembrie 2013 Curs cladiri inalte master IS 41

    Proiectarea teraselor

    Macheta 1:250

  • 5/24/2018 Cladiri Inalte C1_IS Introducere

    42/44

    11 decembrie 2013 Curs cladiri inalte master IS 42

    Proiectarea teraselor

    Studiul pentru ecranele de divizare a curentilor de aer

  • 5/24/2018 Cladiri Inalte C1_IS Introducere

    43/44

    11 decembrie 2013 Curs cladiri inalte master IS 43

    Proiectarea intrarii

    C l ii

  • 5/24/2018 Cladiri Inalte C1_IS Introducere

    44/44

    11 decembrie 2013 Curs cladiri inalte master IS 44

    Concluzii

    Constructia de cladiri inalte a crescut spectaculos in ultimele 2 decenii

    Centrul de greutate s-a mutat in Asia si Golf

    Proiectarea si constructia unei cladiri inalte pun probleme tehnice

    deosebit de dificile si complexe