BOHONYI BOGLÁRKA

BORDÁS BOGLÁRKASÁNDOR BORÓKA

Universitatea Tehnică Cluj-Napoca, Facultatea de ConstrucţiiMaster: Patologia şi reabilitarea construcţiilor - Anul I.

martie 2011

1 | P a g i n a

Tema

5

R e a l i z a r e a u n u i g o l î n t r -o d i a f r a g m ă d e b . a .

A. MEMORIU TEHNIC

1. Descrierea situaţiei existente – probleme structurale:Într-o construcţie cu structura de rezistenţă formată din diafragme de

beton armat având grosimea de 25cm, în urma schimbărilor de funcţiune, se doreşte executarea unui gol cu dimensiunile 3,60x2,70m.

Golul se va executa într-un perete de la nivelul parterului

2. Descrierea situaţiei propuse – soluţia de consolidarePentru asigurarea rezistenţei şi durabilităţii s-a optat pentru

consolidarea golului prin introducerea la partea superioară a golului sub placa de beton armat de peste parter a unei grinzi metalice. Datorită spaţiului dintre gol şi placă s-a optat pentru utilizarea unui profil metalic de tip HEA 180. Încărcările permanente date de placă şi greutate proprie, respectiv cele utile se transmit prin grindă, care va rezema atât pe pereţii transversali din beton armat de 25cm, cât şi pe doi stâlpi metalici, cu secţiunea de tip HEA 180, nou introduşi.

Pentru rezemarea capetelor grinzii se vor realiza îmbinări ce să asigure o încastrare ˝perfectă˝, conform planşei R-04. Legătura stâlp-grindă s-a realizat a.î. să funcţioneze ca un reazem simplu. Baza stâlpului va fi încastrată în fundaţia din beton simplu existent cu ajutorul unei plăci de bază, cf. R-03.

2 | P a g i n a

3. Tehnologii de execuţie:- La executarea golului se va avea atenţie deosebită asupra

consolidării structurii. Astfel se va executa demolarea pe fâşii de 50cm maxim, pe întreaga înălţime a golului propus, iar după fiecare fâşie demolată se va introduce o proptire formată din popi extensibili şi duşumele de lemn, sau:

- După asigurarea golului, se va tăia un gol în diafragma transversală existentă cu mărimi suficiente introducerii grinzii HEA 180, având grijă ca partea cu placa sudată în atelier să rămână pe peretele de unde se realizează introducerea.

- Se va turna betonul conform detaliului: R-02, cu atenţie sporită la poziţionarea pieselor metalice.

- Până la întărirea betonului din bulbii de rezemare, păstrarea în poziţia dorită a grinzii metalice se va asigura prin introducerea unor proptiri pe verticală sub acestea.

- Fiind asigurată eşafodajul plăcii existente, suprabetonarea se poate executa concomitent cu realizarea reazemelor:

- Se va curăţa suprafaţa betonului şi se va umezi suprafaţa plăcii existente. Se vor poziţiona armăturile necesare şi se va realiza cofrajul lateral.

- Se va turna betonul proaspăt cu pompa de beton sau cu metode manuale asigurând stratul de acoperirea asupra armăturilor de 2,5cm.

- După întărirea betoanelor din structură se poate trece la decofrare, respectiv la demontarea eşafodajelor şi schelelor de lucru.

4. Caiet de sarcini pentru executarea lucrărilor de beton armat:4.1 . PREVEDERI GENERALE

Prezentul capitol se refera la lucrarile sau partile de lucrari executate din beton prezenta lucrare:

- placi turnate monolit din beton armat;- bulbi de rezemare din beton, asimilat cu cuzineţi de rezemare

Suprastructurile din beton armat se vor executa numai pe baza unui proiect elaborat de catre o organizatie de proiectare autorizata cu respectarea stricta a prevederilor din STAS 10111/2-87 “Suprastructuri din beton, beton armat si beton precomprimat – prescriptii de proiectare” .

Elementele prefabricate vor fi introduse in structuri numai daca sunt insotite de certificate de calitate si daca respecta conditiile prevazute in “Normativ pentru executarea lucrarilor din beton si beton armat“ indicativ NE 012.

La executia suprastructurilor din beton armat se vor respecta detaliile din proiect, normativul NE 012 pentru executia lucrarilor din beton si beton armat si prevederile din prezentul caiet de sarcini.

4.2 LUCRARI PROVIZORII

Suprastructurile din beton armat turnate monolit sau din elemente prefabricate monolitizate se executa cu ajutorul unor lucrari provizorii ce constau din:

3 | P a g i n a

- esafodaje, schele si sprijiniri la elemente de suprastructura de forma grinzi si placi drepte ;Intocmirea proiectelor pentru lucrarile provizorii se va face de catre

antreprenor.

Proiectul va cuprinde desene de executie insotite de note de calcul. Beneficiarul poate cere ca acesta sa-i fie predate in intregime sau pe parti, dar inaintea inceperii executiei.

Lucrarile provizorii trebuiesc astfel proiectate si executate incat sa garanteze ca lucrarile definitive nu vor suferi in nici un fel ca urmare a deformatiilor lucrarilor provizorii, ca rezistenta sau aspect.

Lucrarile provizorii vor asigura ca lucrarile definitive se incadreaza, din punct de vedere al tolerantelor, in cele admise de normativul NE 012.

4.3. COFRAJE

Cofrajele pentru suprastructurile din beton armat sau parti ale acestora vor respecta conditiile de calitate precizate in planse. In principiu acestea pot fi de trei tipuri:

- cofraje obisnuite utilizate la suprafetele nevazute;- cofraje de fata vazuta, utilizate la suprafetele expuse

Antreprenorul poate propune solutii proprii de tratare a fetei vazute a betoanelor, pentru care va obtine aprobarea beneficiarului.

La realizarea cofrajelor pentru suprastructurile din beton armat se va tine seama de prevederile din normativul NE 012.

4.4. MATERIALE DE CONSTRUCTIE

4.4.1. Agregate

Agregatele vor corespunde SR EN 12620/2003 “Agregate pentru beton” si normativul NE 012.

Nisipul utilizat va proveni numai din cariere naturale. Nu se admite folosirea nisipului de concasaj.

Pietrisul: se va folosi pietris de rau sau criblura, 8-16 si 16-31 mm care se vor inscrie in zona foarte buna a curbei granulometrice.

In functie de clasa betonului, acesta se poate realiza din trei sau patru sorturi de agregate si anume:

- 0-3; 3-7 mm (la betoanele de clasa mai mica sortul este 0-7 mm);- criblura sau pietris 8-16 si 16-31 mm.

Amestecul format din cele trei (sau patru sorturi) se va inscrie in zona foarte buna a curbei granulometrice.

Toate agregatele aprovizionate vor fi ciuruite, spalate si sortate.

Agregatele ce sunt utilizate la prepararea betoanelor care vor fi expuse in medii umede trebuie verificate in prealabil prin analiza reactivitatii cu alcaliile din betoane.

Antreprenorul va lua masurile necesare pe santier pentru a se evita depuneri de praf pe agregate.

4 | P a g i n a

4.4.2. Ciment

Cimentul va corespunde SR 197-1/2002 ,SR 3011-96 si SR 7055-96.

Cimentul se va aproviziona in cantitati astfel determinate incat stocul rezultat sa fie consumat in maximum doua luni. Nu se admite amestecarea cimenturilor diferite si utilizarea acestor amestecuri.

Pentru fiecare marca de ciment se va asigura o incapere, un siloz sau un bunker separat. Starea de conservare se va verifica periodic conform prevederilor din normativul NE 012.

4.4.3. Armaturi

Armaturile trebuie sa respecte planurile de executie din proiect. Otelul beton livrat pe santier va corespunde caracteristicilor prevazute in STAS 438/1-89 “Otel beton laminat la cald. Marci si conditii tehnice generale de calitate”, si sa fie insotit de certificatele de calitate ale producatorului.

Domeniu de utilizare, dispozitiile constructive si modul de fasonare al armaturilor vor corespunde prevederilor din normativul NE 012.

Inainte de fasonarea armaturilor, otelul beton se curata de praf si noroi, de rugina, urme de ulei si de alte impuritati.

Inlocuirea unor bare din proiect, de un anumit diametru cu bare de alt diametru, dar cu aceeasi sectiune totala se va face numai cu acordul proiectantului.

Antreprenorul va face verificarea caracteristicilor mecanice (rezistenta la rupere, limita de curgere tehnica, alungirea relativa la rupere, numarul de indoiri la care se rupe otelul etc) in conditiile precizate de normativul NE 012.

4.5. RECEPTIA LUCRARILOR

4.5.1. Incercari si masuratori

Antreprenorul are in intregime in sarcina sa cheltuielile de incercare a lucrarilor precizate in proiect. Aceste incercari se executa in prezenta beneficiarului.

Tot antreprenorul are in sarcina aducerea camioanelor sau a convoaielor necesare incercarii, precum si schelele sau pasarelele necesare efectuarii operatiunilor de masurare.

Operatiunile de masurare se vor face de catre o institutie aleasa sau aceptata de catre beneficiar.

4.5.2. Refacerea lucrarilor cu defecte

In cazul cand o parte sau intreaga lucrare nu corespunde prevedeilor din proiect si din caietul de sarcini, antreprenorul este obligat sa execute remedierile necesare. Dupa recunoasterea si analiza defectelor, inaintea inceperii lucrarilor de remediere antreprenorul propune programul de reparatii spre aprobare beneficiarului.

Pentru remedierile defectelor de natura sa afecteze calitatea structurii, siguranta si durabilitatea in exploatare se va proceda astfel:

5 | P a g i n a

- montarea in lucrare a dispozitivelor necesare, eventual sa asigure personal de executie;

- releveu detaliat al defectelor;- cercetarea cauzelor, procedandu-se si la efectuarea de incercari,

investigatii sau calcule suplimentare;- evaluarea consecintelor posibile pe termen scurt sau mai lung;- intocmirea unui dosar de reparatii insotit de toate justificarile necesare.

In functie de constatarile si de studiile efectuate beneficiarul poate sa procedeze astfel:

- sa acorde viza proiectului de reparatii, cu eventuale observatii;- sa prevada demolarea unor parti sau a intregii lucrari si refacerea lor pe

cheltuiala antreprenorului.

In cazul defectelor privind geometria lucrarii, calitatea si culoarea suprafetelor, dar care nu afecteaza siguranta si capacitatea portanta a lucrarii reparatiile se pot efectua astfel:

- defectele minore se pot corecta prin degresare, spalare, rabotare sau rostuire;

- in cazul defectiunilor mai importante antreprenorul poate propune beneficiarului un program de remediere care-l va analiza si aproba ca atare sau cu completarile necesare.

La suprafetele vazute cu parament fin este interzisa sclivisirea simpla. Atunci cand totusi se aplica, aceasta nu se va face decat cu aprobarea beneficiarului.

Fisurile deschise care pot compromite atat aspectul cat si durabilitatea structurii se colmateaza prin injectie.

Pentru injectie fisurile sunt curatate cu aer comprimat.

La terminarea lucrarilor antreprenorul efectueaza o receptie a intregii lucrari si va asigura degajarea tuturor spatiilor (sprijiniri, sustineri, depozite etc) pentru a permite lucrul liber a structurii.

4.6.BETOANE

Compozitia betonului se stabileste pe baza de incercari preliminare, folosindu-se materialele aprovizionate.

La stabilirea retetei se va tine seama de capacitatea si tipul betonierei, de umiditatea agregatelor, iar pe timp friguros se va tine seama de temperatura materialelor componente si a betonului.

Dozarea materialelor folosite pentru prepararea betoanelor se face in greutate.

Abaterile limita se vor incadra in prevederile capitolului 8 si a normativului NE 012.

Folosirea plastifiantilor, antrenatorilor de aer etc. se admite numai cu aprobarea proiectantului, tinand seama de prevederile pct. 4.4 din normativul NE 012.

Umiditatea agregatelor se verifica zilnic, precum si dupa fiecare schimbare de stare atmosferica.

In timpul turnarii trebuie asigurat ca betonul sa umple complet formele in care este turnat, patrunzand in toate colturile si nelasand locuri goale.

Betonul preparat trebuie turnat in cofraje in maximum 1 ora in cazul folosirii cimenturilor obisnuite si 1/2 ora cand se utilizeaza cimenturi cu priza rapida sau cand betonul proaspat are o temperatura peste 40oC. Betonul adus in vederea

6 | P a g i n a

turnarii nu trebuie sa aiba agregatele segregate. In perioada dintre preparare si turnare se interzice adaugarea de apa in beton.

Jgheaburile, autocamioanele de transport beton etc. vor trebui pastrate curate si spalate dupa fiecare intrerupere de lucru.

La compactarea betonului se vor folosi mijloace mecanice de compactare ca mase vibrante, vibratoare de cofraj si vibratoare de adancime.

7 | P a g i n a

B. BREVIAR DE CALCUL

DATE DE INTRARE: – Geometria consolei:

I. Alegerea secţiunii – profil metalic tip IPE

Nr crt Element Profil b

[mm]h

[mm]t

[mm]d

[mm]r

[mm]

Aria secţiunii

[cm2]

Masa[kg/ml]

Ix

[cm4]Iy

[cm4]

1 2 3 6 7 8 9 10 11 12 13 14

I Grindă metalică I120 58 120 7,70 5,1 3,1 14,20 11,20 328 21,5

Verificarea grinzilor metalice în situaţia propusă;

I.2. Evaluarea încărcărilor şi calculul eforturilor în grinda metalică I120 cu lungime de 1,50 m

Nr. crt. Tipul încărcării b

[m]h

[m]ρ

[daN/m3]pnet

[daN/m2]coef. de

siguranţăpc

[daN/m2]1 2 3 4 5 6 7 8

I Greutate beton. 20 cm

1,50 0,20 2500 750,00 1,35 1012,5

II Utile 1 - - - 150,00 1,50 225,00III Utile 2 - - - 250,00 1,50 375,00

Total 1150,00 1612,5

8 | P a g i n a

I.3. Verificarea secţiunii la încovoiere Forţa tăietoare: Tmin = -13,43 kN

Tmax =-9,77 kN

Moment încovoietor: M + = 2,37 kNm

Lungimea teoretică a barei: l = 1,50 m

1.3.1.Calculul de rezistenţă:

unde

Wn – modulul de rezistenţă al secţiunii;

Ix – momentul de inerţie brut al secţiunii în raport cu axa perpendiculară pe

planul de acţiune al momentului;

S – momentul static al secţiunii care alunecă, în raport cu axa neutră;

9 | P a g i n a

I.3.2. Verificarea săgeţii elementelor – starea limită a exploatării normale

10 | P a g i n a

II. Dimensionarea armăturilor de rezistență în situația propusă

II.1. Predimensionarea plăcii

Plăcile structurii respectă condiţia: (unde l1 este deschiderea

de calcul pe latura scurtă), deci armarea se face pe două direcţii.

• Condiţia tehnologică: hp=60 mm (plăci monolite)

• Conditia de rigiditate:

(plăcile sunt încastrate pe contur)

cm

• Conditia de rezistenţă:

Procentul mediu de armare la plăcile armate pe două direcţii este

recomandată sa fie sub 0.5%.

Pentru C20/25, PC52 si popt=0.5% rop=2.98

Grosimea plăcii se ia: hp=12,00+8,00=20,00 cm

II.2. Alegerea materialelor :

Beton C20/25

-rezistenţa la comresiune, caracteristică a betonului

-rezistenţa la compresiune, valoare de calcul

-rezistenţa medie la întindere a betonului

Oţel S235-rezistenţa caracteristică la curgere a oţelului

-rezistenţa de calcul a oţeluluiOţel S355 ( )

-rezistenţa caracteristică la curgere a oţelului

11 | P a g i n a

-rezistenţa de calcul a oţelului

II.3. Dimensionarea armăturilor de rezistenţă

II.3.1. Stratul de acoperire cu beton (cnom):

- acopeirea minimă cu beton din condiţii cu privire la asigurarea

durabilităţii armăturilor pasive ( ): - clasa de expunere în funcţie de

clasa structurii – pt. S4; clasa betonului C20/25; clasa de expunere a

armăturilor XC1

15 mm

- stratul de acoperire cu beton

II.3.2. Înălţimea utilă a plăcii:

II.3.3. Aria de armăturură minimă şi maximă a plăcii

II.3.4. Calcul static a plăcii

12 | P a g i n a

II.3.5. Valorile extreme ale solicitărilor de suprafaţă

Momente încovoietoare maxime pe direcţia X

Momente încovoietoare minime pe direcţia X

13 | P a g i n a

II.3.6. Calculul ariilor de armătură   după EC:

Pe reazem :

→ Alegem armătura de 14, la distanţă de 20 cm dintre ele, având aria

efectivă de 7,70 cm² cu

14 | P a g i n a

15 | P a g i n a