EXPERTIZARE BA - 4

download EXPERTIZARE BA - 4

of 116

Transcript of EXPERTIZARE BA - 4

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    1/116

    Expertizareai consolidareaseismic a construciilor din

    beton armatCursul 4

    1

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    2/116

    REABILITAREA SEISMIC

    Terminologie:

    CONSOLIDARE = refacerea sau nnoirea oricrei pr i aunei construc ii (a unor elemente sau ansamblu de

    sporite (capacitate de rezisten , rigiditate, ductilitate); REPARA IE = refacerea sau nnoirea oricrei pr i degradate sau avariate a unei construc ii cu scopul de aob ine acela i nivel de rezisten , rigiditate i/sau

    , REMODELARE = refacerea sau nnoirea oricrei pr i aunei construc ii avnd ca efect schimbarea func iunii sau a

    gradului de ocupare; 2

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    3/116

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    4/116

    STRATEGIA DE INTERVENIE

    Redobndirea

    Scopul interveniei Msurile de intervenie

    performaneiseismice iniiale

    Repararea elementelor structurale degradate

    Sporirea rigiditii de ansamblu a structurii

    Reabilitareaseismic

    Sporireaperformanei

    Sporirea rezistenei elementelor structuralevulnerabile

    se sm ce

    Remedierea neregularitilor n plani/sau n

    postelastic (sporirea ductilitii)

    Reducerea

    Introducerea unor sisteme de disipare aenergiei

    4

    rspunsuluiseismic

    Reducerea maselor de nivel

    Izolarea seismic a bazei

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    5/116

    SOLUII PENTRU REMEDIEREANEREGULARITILOR PE VERTICAL

    Modificarea componentelor structuraleelimina sau a reduce aceste neregulariti;

    La n ve ur e s a e, aco o un e se ntrerup un perei structurali, se impune fie consolidareast p or, e, ac este accepta unc ona ,

    prevederea unor elemente verticale (perei deeton armat, contrav ntu r meta ce etc. c ar sub peretele superior.

    5

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    6/116

    SOLUII PENTRU REMEDIEREANEREGULARITILOR PE VERTICAL

    Dac nu este posibil s se elimine sau s serecomand aplicarea unor metode avansate de

    seismici s identifice zonele ce trebuie ntrite.o carea structur vert ca e a un anum t

    nivel antreneaz, de regul, i interven ii asupra p an ee or a ragme or mp cate, ast e nc tacestea s poat transfera forele seismicener a e c tre e emente e nou- ntro use.

    6

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    7/116

    NEREGULARITILOR N PLAN Introducerea unor componente rigide i rezistente, care

    reducerea forelor i deplasrilor din torsiunei lacreterea general a capacitii de rezisten la fore

    laterale.CR

    CM

    CR

    CM

    CR Centrul de rezisten (rigiditate) Perei existeni

    7

    CM Centrul maselor Perei nou introdui

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    8/116

    NEREGULARITILOR N PLANEfectul defavorabil al unor forme neregulate n plan

    construciei prin rosturi seismice.

    Prevederea rosturilor implic o detaliere foarte atent

    structural i arhitectural i, de regul, este mai costisitoaredect consolidarea structurii existente.

    Element nou-introdusRost seismic

    8a. Cldirea existent b. Intervenie prin realizareaunui rost seismic

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    9/116

    SOLUII PENTRU CORECTAREADEFICITULUI DE REZISTEN ,RIGIDITATE I/SAU DUCTILITATE

    nt rirea individual a elementelor structurilorelementelor de beton armat, adugarea de piese

    elementelor din oel etc.).ntro ucerea unor e emente sau su s steme

    structurale noi , n msur s protejeze (s escarce e emente e structur ex stente ce au oalctuire neadecvat

    9

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    10/116

    SOLUII DE CONSOLIDAREPrevederea unor

    structuri exterioareCadre spaiale exterioareContraforturi(a) sporirea rezistenei

    consolidareastructurii

    (b) sporirea rezisteneii a ductilitii

    Perei de b.a. monolitPerei prefabricai de b.a.

    Umplereacadrelor existente

    (c) sporirea ductilitii

    Panouri metalice

    Diagonale de oelagona e e .a.

    Diagonale de b.precomp.Cabluri pretensionate

    cadrelor existente(a)

    R e z i s t e n

    Cmi continue de oelCmi din benzi de oelCmi de beton armatCmuireaelementelor existente

    (c)Cerina seismic

    Cmi din polimeriarmai cu fibre (FRP)

    nainte deconsolidare

    asociat consolidrii

    Ductilitate 10

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    11/116

    SOLUIILOR DE INTERVENIECaracterizarea funcional a cldirii (tipul de cldire,

    ,diferite tipuri; gradul de ocupare; perioada de exploatareulterioar );

    Caracterizarea siguranei cldirii fa de aciunile deexploatare, n special a celor seismice (vulnerabilitateastructural; vulnerabilitatea elementelor nestructurale);

    Stabilirea nivelurilor de performan necesar nunc e e c asa e mportan expunere a cutremur;Posibilitile economice, tehnologice, de resurse de

    11

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    12/116

    SOLUIILOR DE INTERVENIE

    Gradul de afectare a func iunii construc iei pee exemp u, pr nnecesitatea de a evacua cldirea);

    os e concre e e execu e peamplasament referitoare la amenajareaantierului, a,

    montrii macaralelor etc.

    n cadrul studiului de fezabilitate se vor analiza dou sau mai multescheme alternative de intervenie. Pentru fiecare din acestea, se vaevalua reducerea vulnerabilit ii fa de sursele de hazard seismic e

    amplasamenti se va selecta cea mai eficient soluie pe baza celor mai importante criterii pentru cazul considerat. 12

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    13/116

    CADRE DE BETON ARMAT

    A. Posibile deficien e de sistemi. Slab rezisten de ansamblu Este dificil, de multe ori, inclusiv din considerente practice,

    s se sporeasc suficient de consistent rezistena structuriinumai prinsporirea rezistenelor individualeale elementelor .

    contravntuiri metalice, a unor perei de beton armat, etc.

    Pe lng msurile de ntrire structural sau, eventual, nocu acestora, se pot ua m sur e re ucere a cer ne or seismice prinintroducerea unor amortizori, sau prinreducerea masei construciei i a eforturilor din for eleverticalei laterale, reducndu-se prin demolare unul sau maimulte niveluri de la partea superioar . 13

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    14/116

    CADRE DE BETON ARMAT

    A. Posibile deficien e de sistemii. Insuficient rigiditate lateral Msurile de remediere sunt similare cu cele utilizate pentruspor rea rez s en e a era e a s ruc ur .

    iii. Configura ie structural defectuoas n cazulrezemrilor indirectesoluiile de remediere constaun ntrirea grinzilor de reazem, eventual n introducerea

    . n cazulnivelurilor flexibilesau slabe ca rezisten (dincauza nlimilor mari), intervenia poate consta fie n ntrireaoca su stan a a st p or, e n ntro ucerea unor pere suplimentari sau contravntuiri. 14

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    15/116

    CADRE DE BETON ARMAT

    A. Posibile deficien e de sistemiii. Configura ie structural defectuoas n cazul n care pot apreaefecte de torsiune general din

    cauza maselor distribuite neuniform sau cnd cadrele nu suntomogene, soluiile de consolidare implic adugarea unor , ,

    sistemului.

    n cazul n care n planee apar goluri mari sau col uri ntr n e, se va comp eta p aneu cu centur corz e or aredin beton armat sau oel.

    15

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    16/116

    CADRE DE BETON ARMAT

    A. Posibile deficien e de sistemiii. Configura ie structural defectuoas O alt deficien estedistribu ia neordonat a pere ilor deump u ur n re e emen e e ca ru u , care poa e provoca e ec ede torsiune de ansamblu, sau niveluri slabei/sau flexibile.Sunt posibile mai multe soluii de remediere:

    separarea pereilor de elementele cadrului;armarea pereilor i angajarea lor ca elemente structurale

    ntrirea structurii de beton, astfel nct pereii deumplutur , chiar n contact cu cadrul de beton armat, s fie protejai la cutremurele mai frecvente asociate SLS.

    16

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    17/116

    CADRE DE BETON ARMAT

    B. Posibile deficien e de alctuire ae emente or structura ei. Alctuirea tip stlpi slabi grinzi puternice

    Remediul const n cmuirea continu a stlpilorcu beton armat. . ez sten a nsu c ent a st p or a or t etoare

    n aceast situaie se impunecmuirea stlpilorcu, , .

    iii. Alctuirea incorect a nodurilor.

    beton armat,i, uneori, cu piese metalice, cu o preocuparespecial pentru confinarea miezului de beton al nodului. 17

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    18/116

    CADRE DE BETON ARMAT

    B. Posibile deficien e de alctuire ae emente or structura eiv. Lipsa de ductilitate i/sau nndiri prin

    suprapuneri insuficiente. Se impunecmuirea stlpilorcu beton armat, piese de, .

    v. Deficien ele de alctuire a plan eelor Rezisten a insuficient entru for e n lanul lan eului (n cazul unor structuri cu distane mari ntre stlpii/sau plcisubiri) se remediaz prinsuprabetonareacu un strat de beton

    , , ,

    pentru a prelua eforturi de ntindere. 18

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    19/116

    CADRE DE BETON ARMAT

    B. Posibile deficien e de alctuire ae emente or structura ev. Deficien ele de alctuire a plan eelor

    lipsa monolitismului la unele structuri cu planeeprefabricate, cu mbinri slabe, se remediaz prinsolidarizarea elementelor refabricate i turnarea unor suprabetonri suficient de groase (> 60 mm), armate adecvat.

    lipsa armturilor pentru preluarea eforturilor din jurul,

    deschiderea de fisuri, se repar prinprevederea unor centuriadecvate, ancorate n masa betonului.

    19

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    20/116

    CADRE DE BETON ARMAT

    Soluiile de consolidare a structurilor nca re e eton armat se mpart n oumari categorii: I. Interven ii care nu implic modificarea

    sistemului structural II. Interven ii cu modificarea sistemului

    20

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    21/116

    INTERVENII CARE NU IMPLICMODIFICAREA SISTEMULUI STRUCTURAL

    Aceste intervenii se bazeaz pe tehnici de cmuire a, ,

    cu polimeri armai cu fibre de diferite naturi.Solu iile de cm uire a elementelor existente nu

    modific caracteristicile de comportare iniiale aleacestor structuri caracterizate prinsolicitarea relativuniform a cadrelori diafragmelor orizontale;Ca urmare, aceste soluii de cmuire duc lacerin e derez sten r g tate a e n rastructur un a or sensibil mai mici , comparativ cu tehnicile de intervenie

    ,

    perei de umplutur sau contravntuite etc.); 21

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    22/116

    INTERVENII CARE NU IMPLICMODIFICAREA SISTEMULUI STRUCTURAL

    Ierarhizarea prin proiectare a rezistenelor elementelor

    impunerea unuimecanism de plastificare de tip stlpi puternici grinzi slabe;

    Interveniile pot avea ca obiectivecre terea rezisten ei lafor tietoare, la moment ncovoietor i/sau for axial,cre terea rigidit ii saumrirea ductilit ii ;Execuia soluiilor de cmuire a elementelor existente poate a ecta n m sur mportant e emente enestructurale ale construc iei, astfel nct costul i

    soluii de intervenie. 22

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    23/116

    STLPILOR Pentru a fi egal eficient n cele dou direcii, cmuireastl ilor trebuie realizat e toate fe ele.Grosimea cm ii trebuie s fie 100 mm n cazul executriidin beton turnat n cofraji 60 mm n cazul betonuluitorcretat.

    23

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    24/116

    STLPILOR Dac grosimea cm ii este 120 mm trebuie ca armarea s se realizeze din cte dou lanuri de armturi.Cnd cmuirea nu poate fi executat pe toate cele patrulaturi trebuie luate msuri pentru prevenirea desprinderiicm ii de stlpul existent.

    Ancore post- Se ndeprteaz stratulinstalate e acoper e cu eton

    Stlpul existent Stlpul existentStlpul existent 24

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    25/116

    STLPILOR

    25

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    26/116

    STLPILOR Pentru a evita sporirea rezistenei la ncovoiere, cmaa seo re te la cca. 30 mm de rind res ectiv de fa a lan eului.Dac stlpul este adiacent unui parapet de beton armat degrosime redus se va executa un rost verticali se va efectuacmuirea pe ntreaga nlime a stlpului.

    ~ 30mm~ 30mm

    ~ 30mm~ 30mm

    ~ 30mm

    ~ 30mm

    26Parapet din beton armatde grosime redusParapet din beton armatde grosime mare

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    27/116

    STLPILOR Alternativ, stlpul poate fi cmuit pe toate laturile, pentrea a nl ime f r executarea rosturilor verticale rinsuprapunerea etrierilor cu bare introduse n guri forate nelementele adiacente.

    Cma de beton armat

    Cma de beton armat

    Mortar

    Seciune transversal

    27

    Parapet din beton armat

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    28/116

    STLPILOR Pentru a spori rezistena la compresiune excentric, armturilelon itudinale trebuie s treac continuu rin laca lan eului.

    28

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    29/116

    GRINZILOR Dac grinda face parte dintr-un planeu sunt necesare perfor riale lcii adiacente rinzii entru trecerea armturilor i pentru turnarea betonului. Dac golurile de turnare secioneaz placa pe mai mult din jumtatea deschiderii se va analiza dac es e necesar spr n rea prov zor e a p c .

    Piuli Plac sau cornier deancoraj (t 8 mm)

    Prinderea etrierului prin sudur

    Bar de oel nform de U cu

    Betonul cm ii Betonulcm ii

    29

    (min12/150mm)

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    30/116

    GRINZILOR

    ecupare oca agrinzii la parteasuperioar

    us ner provizorii

    30 b. Amplasarea armturilor longitudinalesuperioare n grosimea plcii existentea. Amplasarea armturilor longitudinalesuperioare n grosimea straturilor de pardoseal

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    31/116

    NODURILOR Armtura orizontal pe nlimea nodului trebuie s fiecontinu. Aceast condi ie se oate realiza fie rin traversareagrinzilor prin guri perforate; fie prin ancore chimice post-instalate n inima grinzilor ce intr n nod.

    gol de turnare gol de turnare

    etrieri n nodtrecui pringolurile din

    armturi verticale n

    completare etrier

    31

    cma ancor aderent

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    32/116

    STLPILOR profil cornier din oelmortar cu vscozitate

    redus

    mortar fluid

    (grout)

    tabl deoel

    tabl deoel

    platband de oel

    mortar fluid

    ssu ur peantier

    su ur peantier

    antier

    profil cornier de oel

    tabl de

    oel

    tabl de

    oel

    platband de oel

    sudur peantier

    sudur antier

    sudur peantier

    32(c)(b)(a)

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    33/116

    STLPILOR Dac stlpul este adiacent unui perete nestructural se va creaun rost vertical suficient de lar ntre cele dou elemente cares permit execuia n bune condiii a lucr rilor de consolidare

    Sudur de antier

    Tabl de oel

    Perete adiacent

    Pereteadiacent

    Rost vertical

    33

    Rost verticalTabl de oel

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    34/116

    STLPILOR n cazul n care stlpul este legat de parapei de beton armatitrebuie mbunt ite condi iile de solicitare ale acestuia la for etietoare se poate proceda ca n cazul cmuirii cu betonarmat.

    Tabl de oelTabl de oel

    Rost verticalRost etanat pentru a se preveni curgerea mortarului

    34Parapet de grosime redusParapet de grosime mare

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    35/116

    GRINZILOR Pentru cmuirea cu tabl de oel a grinzilor se pot utilizadiferite solu ii: cu tabl continu cu benzi din latbande sauetrieri de oel beton aparent.Rostul dintre tabla de oel i elementul de beton armat se vaumple cumortar sub presiune. n cazul n care este posibil(suprafee netede ale grinzilor), elementele de tabl se pot lipi

    Plac sau cornier deancoraj (t 8mm)

    BulonfiletatMortar

    Tabl de o el lipit cu

    35Piuli

    Ta de o el

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    36/116

    GRINZILOR

    Platband deoel

    Piuli e pentru prinderea etrierilor

    Platband deo el

    Etrier filetat

    Bare de o el n form Bar cu profil Bar cu profil

    e etate a capete corn er e o e

    36

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    37/116

    NODURILOR n cazul n care cmuirea stlpilor este executat cu piesemetalice cornierele dis use e col urile stl ului se continu pe vertical perfornd placa planeului, seciunea continu deoel n direcie orizontal fiind realizat de bare de oel betoncare raverseaz gr nz e care se su eaz e corn ere.

    Detaliul AA bar de oel

    n grind

    pat de mortar

    37(a) (b) (c)

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    38/116

    NODURILOR Dac diferena dintre l imile stlpilor i grinzilor nu estemare consolidarea nodului se oate realiza rin montarea unor corniere de seciune mare la colurile stlpilor legate cu guleremetalice puternice, situate imediat deasupra plcii i subg r n z .

    B-BA-A

    A Acornier din o el

    p a an

    din o el

    grinzi existente

    38

    B Bsuduri de

    antier

    platband stlp existent

    de beton armat

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    39/116

    CU FIBRE (FRP)

    39

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    40/116

    CU FIBRE (FRP)Fibrele de carbon: rezistena la traciune = 2500 4000 MPa

    modul de elasticitate ~ 230000 MPaalungirea la rupere ~ 1,5 %

    40

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    41/116

    CU FIBRE (FRP)Lungimea de

    suprapunere

    Foi de FRP

    Suprapunerea se va facealternant pe cele patru fee

    Tipul foii(fibre de carbon)

    Lungimea minim de suprapunere(mm)Foile se nf oar strns pe stlp

    a e s pu u

    300 g/m2 250

    41

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    42/116

    CU FIBRE (FRP)Dac stlpul este adiacent unui parapet sau unui peretenestructural se va realiza un rost vertical ntre cele dou elemente care s permit cmuirea stlpului pe ntreaganlime.

    Foi deFRP

    Foaie de FRP

    Parapet / Perete

    Rost vertical

    42(a) (b)

    RostParapet

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    43/116

    CU FIBRE (FRP)Dac seciunea stlpului prezint o concavitate, este indicat caaceasta s se com leteze realiznd o sec iune f r intrnduridup care se poate executa cmuirea.

    Foaie de FRP

    cu beton

    Perete adiacent

    43

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    44/116

    COMPARAIE Teste experimentale

    200

    100

    150

    0

    50

    - - - - o r a

    [ k N ]

    -100

    -50. . . . . . . .

    C1-200

    -

    44

    a. Stlp corect conformat [n=0.2; pe=0.6%]

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    45/116

    COMPARAIE Teste experimentale

    200

    100

    150

    0

    50

    r a [ k N ]

    -100

    -50- . - . - . - . . . . . F

    -200

    -150

    r

    45b. Stlp slab armat transversal [n=0.2; pe=0.1%]

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    46/116

    COMPARAIE Teste experimentale

    150

    200

    0

    50

    o r a

    [ k N

    ]

    -150

    -100

    -- . - . - . . . . . F

    C5-250

    -

    Drift [%]

    46c. Stlp slab armat transversal [n=0.4; pe=0.1%]

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    47/116

    COMPARAIE Teste experimentale

    200

    250

    50

    100

    ( k N )

    -100

    -50

    0

    -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5

    F

    o r t a

    200

    -250

    -200

    -150

    C11

    100

    150

    o r t a

    ( k N )

    C5

    0

    50 F

    Utilizarea unei cantiti minime defibre s-a dovedit a fi o soluie

    47d. Stlp cmuit cu benzi de FRP

    . .

    Drift(%) ineficient de consolidare

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    48/116

    COMPARAIE Teste experimentale

    250

    300

    100

    150

    200

    -50

    0

    50

    -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 F o r t a (

    k N )

    -200

    -150

    -100

    C16

    -300

    -

    Drift(%)

    48e. Stlp cmuit cu o cma continua de FRP

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    49/116

    COMPARAIE Teste experimentale300

    Stlp C9

    100

    200

    860

    0

    -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 o r t a ( k

    N )

    20

    -100

    C9

    440

    -300

    -200

    412+4106/250

    440

    Drift(%)

    49e. Stlp cmuit cu BETON ARMAT

    8/60 (RC jacket)

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    50/116

    COMPARAIE Teste experimentale400

    200

    300

    0

    100

    -3 -2 -1 0 1 2 3

    -200

    -100

    -400

    -300

    50e. Stlp cmuit cu CMAA DE OEL

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    51/116

    COMPARAIE Teste experimentale

    300

    100

    200

    ( k N )

    d e d r i f t

    - 1 / 2 0 0 6 )

    Cmuire cu beton armatCmuire cu oel

    0

    -3 -2 -1 0 1 2 3

    F o r

    L i m i t

    ( P 1 0

    Cmuire cu fibre de carbon

    -200

    -100

    d e d r i f t

    1

    / 2 0 0 6 )

    -300Drift (%)

    L i m i t

    ( P 1 0 0

    51Toate cele trei metode de consolidarei-au dovedit eficiena

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    52/116

    CADRE DE BETON ARMAT

    Soluiile de consolidare a structurilor nca re e eton armat se mpart n oumari categorii:

    I. Interven ii care nu implic modificareasistemului structural II. Interven ii cu modificarea sistemului

    52

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    53/116

    SISTEMULUI STRUCTURAL

    Soluii tipice:Introducerea unor contravntuiri metalice

    Introducerea unor ere i structurali sau nuclee de

    beton armat;

    cu panouri metalice;

    Ataarea unor construcii noi, puternice, atuncic n neces a ea e ex n ere a c r o perm e;

    53

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    54/116

    SISTEMULUI STRUCTURAL

    Transformarea structurii n cadre de beton armat este

    localizate.n eneral introducerea unor elemente mult mai ri ide i rezistente fa de cadreleexistente poate determina o reducere sensibil a cerinelor de rezisten i ductilitate nelementele neconsolidate ale cadrului. Astfel este posibil s se evite o interveniegeneralizat asupra majoritii elementelor structurale.

    Dac elementele structurale nou introduse nu relaxeaz suficient cerinele de rezisten i/sau ductilitate ne emente e neconso ate, poate ap rea necesar s seconsolideze, prin cmuire,i o parte din elementele

    .

    54

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    55/116

    SISTEMULUI STRUCTURAL

    Introducerea unor elemente noi, rigidei rezistente,

    componentele structurii laterale. Pereii de beton armati panourile de cadru contravntuite vor prelua o parteimportant din aceste ncrcri, pe care trebuie s letransmit la terenul de fundare. Ca urmare,aceste soluiie n erven e mpun uarea unor m sur e n r re

    dezvoltare a sistemului de fundaie existent.

    ,capabile s preia eforturile ce le revin dup consolidarea structurii verticale.n multe situa ii estenecesar cai planeele s fie, la rndul lor, consolidate.

    55

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    56/116

    CONTRAVNTUIRI DE OEL

    Avantaje:creterea su stan a a rez stene a r g t ;elementele metalice se execut uzinati astfel durata

    .o cretere redus a masei totale prin ataarea

    ,n raport cu alte soluii de intervenie);

    iluminatul natural sau circulaie, n panourile n carese intervine etc.

    56

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    57/116

    CONTRAVNTUIRI DE OEL

    Amplasarea sistemelor de contravntuiri: - permite n general oexecu ie mai

    facil i cu costuri mai mici , ns soluia de consolidare estevizibil i poate avea un impact negativ asupra aspectuluiestetic al faadelor. n plus,elementele metalice sunt direct expuse agen ilor corozivi din mediul nconjur tor i, nconsecin vor necesita lucr ri de ntre inere mai frecvente.LA INTERIOR , n lungul cadrelor existente, astfel ncts se asigure ointerac iune optim ntre cadrele existente i contravntuiri , iar grinzile existente s poat fi utilizate dreptelemente de colectare a ncrcrilor iner iale.n unele situa ii elementele de contravntuire sunt lasatealturi de cadrul existent, soluie care permite simplificarealegturiii, n general, o execuie mai simpl. 57

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    58/116

    CONTRAVNTUIRI DE OEL

    Tipuri de sisteme de contravntuiri:ontrav ntu r N ENTRI E

    caracterizate prin incursiuni post-elastice ale

    barelor comprimate

    energia indus de cutremur prin deformarea ciclic a barelor disipative (link-urilor) n domeniul plastic. Link-urile scurteevideniaz deformaii de forfecare, link-urile lungi se plastific prin deformaii de ncovoiere.

    MPIEDICAT (BRB)(Buckling Restrained Braces) 58

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    59/116

    CONTRAVNTUIRI DE OEL

    Sisteme de contravntuiriCONCENTRICE

    a) contravntuiri cu b) contravntuiri n X,

    59

    agona e n v ua e

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    60/116

    CONTRAVNTUIRI DE OEL

    Sisteme de contravntuiriCONCENTRICE

    c) contravntuiri n, cu bare d) contravntuiri n V, f r bare

    60

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    61/116

    CONTRAVNTUIRI DE OEL

    Sisteme de contravntuiriCONCENTRICE

    e) contravntuiri n X, f) contravntuiri n X,

    61

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    62/116

    CONTRAVNTUIRI DE OEL

    Sisteme de contravntuiriCONCENTRICE

    62

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    63/116

    CONTRAVNTUIRI DE OEL

    Sisteme de contravntuiriCONCENTRICE

    Contravntuiri din beton

    precomprimat

    Contrav.metalice

    63

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    64/116

    CONTRAVNTUIRI DE OEL

    Sisteme de contravntuiriCONCENTRICE

    64

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    65/116

    CONTRAVNTUIRI DE OEL

    Sisteme de contravntuiriCONCENTRICE

    65

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    66/116

    CONTRAVNTUIRI DE OEL

    Sisteme de contravntuiriEXCENTRICE

    66

    a) contravntuiri excentrice n form de Y ntors

    b) contravntuiri excentrice n form de Y

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    67/116

    CONTRAVNTUIRI DE OEL

    Contravntuiri cuFLAMBAJUL MPIEDICAT

    Miezde oelMaterial Mortar

    Tubde oel

    NM T NM T NM T N T N T

    67

    M mortar de ciment necontractil

    T tub metalic exterior

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    68/116

    CONTRAVNTUIRI DE OEL

    Contravntuiri cuFLAMBAJUL MPIEDICATFlambaj

    ntindereF F

    ntindere

    Compresiune

    68

    Compresiune

    (a) Diagonale convenionale (b)Diagonale BRB

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    69/116

    CONTRAVNTUIRI DE OEL

    Contravntuiri cuFLAMBAJUL MPIEDICAT

    69

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    70/116

    CONTRAVNTUIRI DE OEL

    Contravntuiri cuFLAMBAJUL MPIEDICAT

    70Cldirea Meiji Seimei (Tokyo) Consolidarea prin introducerea unor nuclee custructur metalic contravntuite cu diagonale BRB

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    71/116

    CONTRAVNTUIRI DE OEL

    Contravntuiri cuFLAMBAJUL MPIEDICAT

    71Cldirea Meiji Seimei (Tokyo) Consolidarea prin introducerea unor nuclee custructur metalic contravntuite cu diagonale BRB

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    72/116

    CONTRAVNTUIRI DE OEL

    Soluii de conectare a contravntuiriloronectare d rect

    n planul cadrului prin intermediul unor guseur so ar zate e gu ere meta ceaplicate pe capetele de grinzii de stlpi

    a ex er oru ca ru u pr n n erme uunor scaune metalice prinse direct de

    Conectare indirect prin intermediul unei-,

    un strat de mortar armat72

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    73/116

    CONTRAVNTUIRI DE OEL

    Soluii de conectare a contravntuiriloronectare d rect - n planul cadrulu

    Grind deeton armat

    Stlp de beton armat

    Guseumetalic

    ContravntuireGuseumetalic

    Guler metalic

    73Guler metalic

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    74/116

    CONTRAVNTUIRI DE OEL

    Soluii de conectare a contravntuiriloronectare d rect la exter or

    pretensionate

    Stlp Scaun

    74Contravntuire

    on rav n u re

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    75/116

    CONTRAVNTUIRI DE OEL

    Conectare direct la exterior

    profil cornier sudur uzinat

    gaur forat

    a

    bar orizontal a cadruluimetalic contravntuit

    grindinterioar

    conector cuaderen chimic

    conectori cu

    bar orizontal a cadruluimetalic contravntuit

    a eren c m c

    guri forate(b)

    75grind

    marginal

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    76/116

    CONTRAVNTUIRI DE OELConectare direct la exterior

    conectori cuaderen chimic

    guri forate

    aderen chimic

    gaur forat

    sudur uzinat sau deantier

    montant vertical profil dublu T

    stlp marginal

    stlp interior

    76

    mon an ver ca profil dublu T

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    77/116

    CONTRAVNTUIRI DE OELConectare direct la exterior

    77

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    78/116

    CONTRAVNTUIRI DE OELConectare indirect Componenta de oel a sistemuluide cadre contravntuite

    Componenta de beton armat asistemului de cadre contravntuite

    u on cu cap

    Contravntuire metalic-

    Rama metalic se introduce la interiorul cadrului de beton

    78

    prevenirea flambajuluiarmat, iar n interspaiul perimetralse injecteaz cu

    presiune mortar necontractil.Gujoanele cu cap se sudeaz pe ntreg

    perimetrul ramei metalice.

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    79/116

    CONTRAVNTUIRI DE OELConectare indirect

    Cadru de beton armat

    Conectori post-instalai Conectori post-instalaiFret transversal

    Gujon cu cap SuprafaRam metalic

    re ransversaMortar necontractilinjectat cu presiune

    ContravntuireRamSuprafa Contravntuire

    metalicmetalic

    79

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    80/116

    CONTRAVNTUIRI DE OELConectare indirect

    80

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    81/116

    STRUCTURALI DE BETON ARMATAmplasarea pereilor nou-introdui:

    - permite unacces mai simplu pentruexecuie i un cost mai mic. De asemenea,afectareafunciunii cldirii pe durata execuiei este minim. Pe dealt parte,intervenia este vizibil, afecteaz finisajelei esteexpus mediului. De asemenea, modific nf iarea faadeiioate im lica nchiderea sau reducerea unor oluri de ferestre.LA INTERIOR , prezint unele dezavantaje legate de ntreruperea funcionalitii, modificarea compartimentriiinterioarei implicitafectarea funciunilor existente. Acestemodificri implic, de regul, nlocuirea par ial a instalaiilor existente, ceea cesporete costurile de execuie.

    81

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    82/116

    STRUCTURALI DE BETON ARMATAmplasareaLA EXTERIOR

    82

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    83/116

    STRUCTURALI DE BETON ARMATAmplasareaLA EXTERIOR

    Nuclee de beton armatadosate cldirii

    Tirani din oelsau beton armat

    colectori

    83

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    84/116

    STRUCTURALI DE BETON ARMATAmplasareaLA INTERIOR

    cur e elumin

    84

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    85/116

    STRUCTURALI DE BETON ARMATSoluii constructive

    (a)

    Inim de b.a.nou-introdus

    Stlp

    existent

    Grind

    existent

    Perete de b.a.nou-introdus

    Stlpexistent

    Grind

    (b)

    85

    existentCmade b.a.

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    86/116

    STRUCTURALI DE BETON ARMATSoluii constructive

    marginea grinziiexistente A

    A-Aancor chimic

    ancor chimic A

    astlp existent

    B-B

    cma beton armatB gol deturnare

    86stlp existent

    grind existentB

    (b)

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    87/116

    STRUCTURALI DE BETON ARMATExecuia inimii amplasate n planulme an a ca ru u

    a) Turnarea betonului pn la cca. 200 mm subgrinda existent, urmat de injectarea cupresiune a unui mortar necontractil n zona de.

    b) Turnarea betonului prin goluri perforate n

    -intradosul grinzii existente.

    87

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    88/116

    STRUCTURALI DE BETON ARMATExecuia inimii amplasate n planulme an a ca ru u Gol perforat n plac

    pentru turnarea betonului

    Conector ost-instalat

    Fret pentru prevenireadespicrii betonului

    Mortar necontractil injectat 200mm

    Surplusul de beton

    88(a)

    se n ep r eaz

    (b)

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    89/116

    STRUCTURALI DE BETON ARMATExecuia pereilor amplasai laexter oru ca ru u

    Betonul se toarn de la nivelul superior prin guri de.

    golurile de turnare se concentreaz armturile de continuitate.Pentru a evita tierea armturilor din placa existent de betonarmat se interzice utilizarea unor dispozitive de tiere a betonului. Se vor utiliza doar dispozitive roto-percutoare.

    plcii existente se umplu, dup caz, prin matare cu mortar vscos sau prin injecie cu mortar necontractil.

    ac este cazu se prev pop meta c pentru spr n rea provizorie plcii existente.

    89

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    90/116

    STRUCTURALI DE BETON ARMATExecuia pereilor amplasai laexter oru ca ru u

    ls = lungimea de suprapunere

    ls

    PlacGol de

    a

    45 oexistent

    a/2Gaur de dimensiuni marirealizat cu dispozitiverotopercutoare fr a setia armturile din plac

    90

    Sunt figurate numai

    barele verticale

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    91/116

    STRUCTURALI DE BETON ARMATSoluii de conectare

    Cu conectori post-instalaiCu expansiune mecanicCu aderen chimic

    Prin intermediul unor ene de forfecarePene prefabricate lipite cu adezivepoxidicPene obinute prin tierea unor bucidin stratul de beton de acoperire alelementelor cadrului existent

    91

    STRUCTURALI DE BETON ARMAT

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    92/116

    STRUCTURALI DE BETON ARMATCu conectori post-instalai

    Grindaexistent existent

    Fret 6

    Pereteleintrodus

    Pereteleintrodus

    Armturi verticale

    92

    STRUCTURALI DE BETON ARMAT

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    93/116

    STRUCTURALI DE BETON ARMATCu conectori post-instalai

    existent Grinda

    existent

    min.12 la interfa

    scri e din

    ~100 mm

    Peretele Peretele

    plase sudatemin.12

    93

    STRUCTURALI DE BETON ARMAT

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    94/116

    STRUCTURALI DE BETON ARMATCu pene de forfecare

    GrindaGrinda

    Pan Adezivexistent

    PeretelePeretele

    Conector Armtur n form de U

    94

    n ro usntro usmin.10

    STRUCTURALI DE BETON ARMAT

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    95/116

    STRUCTURALI DE BETON ARMATCu pene de forfecare

    Pan deGrinda Grindaor ecareex s en ex s en

    Pereteleintrodus

    PereteleintrodusArmturi n form de U

    95

    m n

    SOLUII COMBINATE

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    96/116

    SOLUII COMBINATEContravntuiri metalice + contrafort din B.A

    Contrafort. .

    96

    SOLUII COMBINATE

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    97/116

    SOLUII COMBINATEContravntuiri metalice + contrafort din B.A

    Contrafortdin B.A.

    ma continu de oel

    97

    REDUCEREA RSPUNSULUI SEISMIC

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    98/116

    REDUCEREA R SPUNSULUI SEISMIC Reducerea maselor de nivel , inclusiv prin

    Introducerea unor sisteme de disipare aenerg e , urmrete mo carea propr et or dinamice ale structurii pentru a reducer spunsu nam c Izolarea seismic a bazei cu scopul de a reducesubstanial intensitatea micrii seismiceresimit la baza construciei

    98

    SISTEME DE DISIPARE

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    99/116

    SISTEME DE DISIPAREControl PASIV- dispozitive care nu necesit surse externe deenergie pentru a fi activate

    amortizori cu lichid vscosi visco-elasticidisipatori cu mas acordat (TMD)

    amortizori histeretici

    Control ACTIV- dis ozitive care necesit o surs de ener ieextern pentru a fi efective n reducerea vibraiilor structurii

    disipatori cu mas acordat activ (AMD)

    s pa or cu en oane ac vesisteme cu contravntuiri active-

    surse proprii de energie i modific caracteristicile n funcie de

    viteza micrii 99

    SISTEME DE DISIPARE

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    100/116

    SISTEME DE DISIPAREControlPASIV

    Disipatori histeretici, cu lichid vscos, visco-elasticii defrecare, care sunt inserate n structur pentru asigurarea

    100

    SISTEME DE DISIPARE

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    101/116

    SISTEME DE DISIPAREControl PASIV

    3.50

    2.50

    3.00

    c e

    l e r a

    t i e

    P100-1/2006

    =5%

    =10%

    1.50

    2.00

    a l i z a

    t d e a =25%

    =50%

    - Fraciunea din

    0.50

    1.00

    p e c

    t r u

    l n o r

    Pt. accelero rama INCERC N-S 1977

    amortizarea critic

    0.000.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0

    T [s]

    101

    Soluie eficient doar pentru un domeniul relativ

    ngust de frecvene proprii centrat n jurulT c

    SISTEME DE DISIPARE

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    102/116

    SISTEME DE DISIPAREControl PASIV

    40.00

    45.00

    50.00

    c m

    ] ( ) ( )[ ]22

    22

    =

    =

    T T a

    T T S d g e s

    30.00

    35.00

    s a r e

    S d

    15.00

    20.00

    25.00

    l d e

    d e p

    l

    P100-1/2006

    =5%

    5.00

    10.00

    S p e c t r =10%

    =25%

    =50%Pt. accelerograma INCERC N-S 1977

    -amortizarea critic

    102

    0.000.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0

    T [s]

    SISTEME DE DISIPARE

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    103/116

    SISTEME DE DISIPAREControl PASIV

    103Amortizori cu lichid vscos

    SISTEME DE DISIPARE

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    104/116

    SISTEME DE DISIPAREControlACTIV

    sensori: pentru msurarea aciunii seismice, arspunsului structurii la aceasta sau a ambelordispozitivul de control: proceseaz informaia msurat

    i calculeaz forele de control necesare obicei acionai de surse externe de energie

    R spunsul dinamic al structurii este parial eliminat de

    forele externe aplicate de actuatoriAvantaje: sunt eficiente pentru un domeniu larg de frecvene

    Dezavantaje: cost ridicati necesitatea unei surse externe de

    mare putere 104

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    105/116

    IZOLAREA SEISMIC A BAZEI

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    106/116

    IZOLAREA SEISMIC A BAZEIComponentele sistemului de izolare a bazei:

    micri lateralei rigiditate mare pe direcie vertical pentrutransferul ncrcrilor gravitaionale): zo ator n cauc uc natura Izolatori din cauciuc natural cu miez de plumb (LRB) Izolatori din cauciuc sintetic ce posed proprieti de amortizare (HDRB) Izolatori ce permit alunecarea (SB)

    Amortizori(disipatori de energie cu au rolul de a reduce deplasarea

    Amortizori hidraulici amortizori vscoi Amortizori din plumb amortizori histeretici

    106

    IZOLAREA SEISMIC A BAZEI

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    107/116

    IZOLAREA SEISMIC A BAZEIPrin izolarea bazei se urmrete:

    creterea perioadei proprii de vibraie pentru a-

    intensitatea forelor seismiceDisi area ener iei seismice entru:

    a mri amortizarea i a reduce suplimentaracceleraiilei mai ales pentru a reducedeplasrile laterale

    107

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    108/116

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    109/116

    IZOLAREA SEISMIC A BAZEI

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    110/116

    IZOLAREA SEISMIC A BAZEISoluia de izolare a bazei impune realizarea spaiului

    deplasrile orizontale ale izolatorilor

    110

    IZOLAREA SEISMIC A BAZEI

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    111/116

    n general, atunci cnd se utilizeaz izolarea bazei pentru

    ,realiza un sistem de fundaii suplimentar, sub cel existent

    111Excavarea terenului de sub fundaiile existentei realizarea sistemului de fundare suplimentar

    IZOLAREA SEISMIC A BAZEI

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    112/116

    Oil Dampers

    Rubber Bearing

    112Componentele sistemului de izolare a bazei utilizat pentru consolidarea unei cldiri existente

    IZOLAREA SEISMIC A BAZEI

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    113/116

    Amortizor

    113Cele dou sisteme de fundaii (deasupra cel existent, dedesubt cel nou-realizat)

    rau c

    IZOLAREA SEISMIC A BAZEI

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    114/116

    Sliding bearing Rubber bearin

    114

    (Izolator ce permite alunecarea) (Izolator din cauciuc natural)

    IZOLAREA SEISMIC A BAZEI

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    115/116

    Prinderea denoua fundaie

    de fundaiaexistent

    115Oil damper

    (Amortizor hidraulic)

    IZOLAREA SEISMIC A BAZEI

  • 8/3/2019 EXPERTIZARE BA - 4

    116/116

    Soluia de izolare a bazei impune realizarea unor

    conductele cldirii, care s nu fie afectate dedeplasrile laterale ale izolatorilor.

    116