P85-86

COD PENTRU PROIECTAREA CONSTRUCIILOR CU PEREI STRUCTURALIDE BETON ARMAT

Indicativ P 85-96

Cuprins* PROBLEME GENERALE* ALCTUIREA DE ANSAMBLU* EXIGENE GENERALE DE PROIECTARE* PROIECTAREA PRELIMINAR A ELEMENTELOR STRUCTURALE* CALCULUL STRUCTURILOR CU PEREI STRUCTURALI LA ACIUNEA NCRCRILOR VERTICALE IORIZONTALE* CALCULUL SECIUNILOR PEREILOR STRUCTURALI* PREVEDERI CONSTRUCTIVE* PROBLEME SPECIFICE DE ALCTUIRE A STRUCTURILOR PREFABRICATE* INFRASTRUCTURI* ANEXA: Procedeul simplificat de calcul structural* BIBLIOGRAFIE* INDICAII PRIVIND APLICAREA PREVEDERILOR CODULUI. COMENTARII.

1. PROBLEME GENERALE

1.1. Modul de aplicare1.1.1. Prezentul Cod cuprinde prevederi referitoare la proiectarea construciilor cu perei structurali de beton armatmonolit i/sau prefabricat ale cldirilor etajate.Prevederile privind alctuirea de ansamblu i calculul structurilor cu perei, ct i detaliile de alctuire constructiv ide armare a pereilor se refer la tipurile uzuale de structuri care intervin n mod curent la cldirile etajate civile sauindustriale.Pentru alte categorii de construcii, cu forme, alctuiri i/sau solicitri speciale, prevederile prezentelor instruciuni vorfi luate n considerare cu caracter orientativ.1.1.2. n cazul construciilor situate pe terenuri sensibile n umezire i, n general, pe terenuri la care pot aprea tasridifereniale importante, este necesar ca, pe lng respectarea prevederilor prezentelor Instruciuni, s se prevad imsuri suplimentare de alctuire, dimensionare i armare corespunztoare condiiilor de fundare respective. Acestemsuri nu fac obiectul prezentei prescripii.1.1.3. Alctuirea constructiv a structurilor cu perei de beton armat va fi pus de acord cu procedeele de execuiefolosite (sistemul de cofraj utilizat pentru pereii verticali, din beton armat monolit, prefabricat sub forma de panourimari, modul de execuie al planeelor, etc).Se va urmri ca tehnologia de execuie s nu afecteze comportarea structural avut n vedere la proiectare.1.1.4. Prevederile prezentului Cod trebuie interpretate ca avnd un caracter minimal. De la caz la caz, proiectanii destructuri pot aplica i alte metode de calcul i pot lua i alte msuri constructive pentru obinerea nivelului dorit desiguran.1.2. Relaia cu alte prescripii de proiectare1.2.1. Sub aspectul msurilor de protecie antiseismic, prezentul Cod este bazat pe prevederile normativului P100-92, fa de care cuprinde detalieri i precizri suplimentare.

Construct 8D Home Cuprins Caut < Back

COD PENTRU PROIECTAREA CONSTRUCIILOR CU PEREI ... file:///E:/p85-96.html

1 of 60 09.08.2014 13:06

Proiectarea structurilor cu perei de beton armat va fi orientat pe satisfacerea exigenelor structurale privind (vezicap. 3):- conformarea general favorabil a construciei;- asigurarea unei rigiditi suficiente la deplasri laterale;- impunerea unui mecanism structural favorabil de disipare a energiei sub aciuni seismice de intensitate ridicat.1.2.2. Metodele de proiectare antiseismic ale structurilor cu perei structurali de beton armat, difereniate n funcie demodul n care este modelat aciunea seismic, de fidelitatea modelului de calcul n raport cu caracterul, n general,spaial, dinamic i neliniar al comportrii structurale, precum i de modul concret n care sunt efectuate verificrile ceprivesc condiiile de conformare antiseismic i performanele rspunsului seismic, sunt cele prescrise la pct. 2.3. itabelul 6.2. din Normativul P 100-92, unde sunt precizate i domeniile recomandabile de utilizare a acestor metode.1.2.3. Prevederile prezentului Cod vor fi completate dup necesiti cu prevederile altor prescripii sub a crorinciden se afl construciile proiectate, cum sunt:- standardele din seria STAS 10101, referitoare la aciunile n construcii;- standardele din seria STAS 10107, referitoare la proiectarea elementelor de beton armat din construcii civile iindustriale:- standardele din seria STAS 3300, referitoare la calculul terenului de fundare:- "Instruciunile tehnice pentru proiectarea i executarea armrii elementelor de beton cu plase sudate" P 59 - 80:- normativul C 140-93 pentru executarea lucrrilor de beton i beton armat, etc.[top]

2. ALCTUIREA DE ANSAMBLU

2.1. Definiii. Clasificri2.1.1. Construciile cu perei structurali sunt cele la care elementele structurale verticale sunt constituite n totalitatesau parial din perei de beton armat turnai monolit sau prefabricai.La aceste structuri este necesar realizarea planeelor ca diafragme orizontale, care asigur deformarea solidar apereilor structurali n preluarea forelor orizontale (din aciunea vntului sau a cutremurului).2.1.2. Dup modul de participare a pereilor la preluarea ncrcrilor verticale i orizontale, sistemele structurale seclasific n urmtoarele categorii:A. Sisteme cu perei structurali, la care rezistena la fore laterale este asigurat practic n totalitate de ctre pereistructurali de beton armat. Structura mai poate cuprinde i alte elemente structurale cu rol numai n preluareancrcrilor verticale, a cror contribuie n preluarea ncrcrilor verticale, a cror contribuie n preluarea forelorlaterale poate fi neglijat.B. Sisteme mixte (duale), la care pereii structurali interacioneaz cu cadre de beton armat n preluarea forelorlaterale.2.1.3. Pereii structurali se clasific n:- perei n consol individuali (necuplai), legai numai prin placa planeului:- perei cuplai, constituii din doi sau mai muli montani (perei n consol) conectai ntr-un mod regulat prin grinziductile armate adecvat (grinzi de cuplare).2.2. Alctuirea general a cldirilor i dispoziia elementelor structurale verticale2.2.1. La stabilirea formei i a alctuirii de ansamblu a construciilor se vor alege, de preferin, contururi regulate nplan, compacte i simetrice, evitndu-se disimetrii pronunate n distribuia volumelor, a maselor i a rigiditilor n


2 of 60 09.08.2014 13:06

cadrul aceluiai tronson de cldire, n vederea limitrii efectelor de torsiune general sub aciunea seismic i a altorefecte de interaciune defavorabile.La stabilirea configuraiei structurii i a pereilor structurilor se vor respecta prevederile paragrafelor 4.1 i 4.3 dinnormativul P 100 92 i prevederile suplimentare prezentate n continuare.2.2.2. n cadrul aceluiai tronson, suprafaa planeului la fiecare nivel va fi pe ct posibil aceeai. De asemenea,distribuia n plan a pereilor va fi, de regul, aceeai la toate nivelurile, astfel ca acestea s se suprapun pe vertical.Se admit retrageri la ultimele niveluri, inclusiv cu suprimri pariale sau totale ale unor perei, urmrind s se eviteapariia unor disimetrii de mase i de rigiditi.2.2.3. n cazul cnd la parter sau la mai multe niveluri de la partea inferioar intervine necesitatea de a se crea spaiilibere mai mari dect la etaje, se poate accepta suprimarea unor perei. Se vor lua msuri pentru a menine i laaceste niveluri capaciti suficiente de rigiditate, de rezisten i de ductibilitate pe ambele direcii prin continuareapn la fundaii a celorlali perei i prin prevederea unor stlpi puternici avnd o alctuire corespunztoare.2.2.4. La dispunerea pereilor n plan se va urmri s se evite efectele negative rezultate din apariia unor excentricitisuplimentare ca urmare a plastificrii nestimulate a unor perei la aciunea cutremurului dup anumite direcii.De asemenea, la poziionarea pereilor n plan se va urmri ca cerinele de ductibilitate s fie ct mai uniformdistribuite n pereii structurii.2.2.5. Amplasarea n plan a pereilor structurali va urmri cu prioritate posibilitatea obinerii unui sistem avantajos defundaii (incluznd, dac este necesar, pereii de la subsol i/sau de la alte niveluri de la partea inferioar), n msurs realizeze un transfer ct mai simplu i mai avantajos al eforturilor de la baza pereilor la terenul de fundare.2.2.6. Pereilor structurali crora le revin cele mai mari valori ale forelor orizontale trebuie s li se asigure o ncrcaregravitaional suficient (s fie suficient "lestai") astfel nct s se poat obine condiii avantajoase de preluare asolicitrilor din ncrcri orizontale i de transmitere a acestora la terenul de fundare.2.2.7. La construciile cu forma n plan dreptunghiular, pereii structurali se vor dispune de regul dup dou direciiperpendiculare ntre ele. Se recomand ca rigiditile de ansamblu ale structurii dup cele dou direcii s fie de valoriapropiate ntre ele.La cldirile de alte forme, aceleai cerine se pot realiza i prin dispunerea pereilor dup direciile principaledeterminate de forma cldirii.2.2.8. Se va urmri ca rezultatele eforturilor axiale gravitaionale care acioneaz pereii unei structuri s nu conducla excentriciti mari cu acelai sens fa de centrele de greutate ale pereilor respectivi, neechilibrate pe ansamblulstructurii la fiecare nivel.2.2.9. Dintre pereii interiori, se recomand s fie folosii ca perei structurali cu precdere aceia care separ funciunidiferite sau care trebuie s asigure o izolare fonic sporit, necesitnd ca atare grosimi mai mari i care n acelaitimp nu prezint goluri de ui sau la care acestea sunt n numr redus.Din aceast categorie fac parte:- la cldirile de locuit, pereii dintre apartamente i pereii casei scrii:- la cldirile administrative, pereii de la nucleul de circulaie pe vertical i de la grupurile sanitare, etc.2.2.10. Pereii exteriori pot fi realizai din beton armat i utilizai ca perei structurali, cu condiia asigurrii izolrii lortermice prin placare la exterior cu un material termoizolator.Pereii exteriori din structurile prefabricate pot fi realizai ca perei nestructurali sau ca perei prefabricai structurali, ncare caz sunt necesare msuri speciale (amprente, subbetonare, nndiri de armturi, etc) pentru a asiguratransmiterea eforturilor din ncrcrile verticale i orizontale (eforturi axiale, momente ncovoietoare, eforturi delunecare) prin rosturile orizontale i rosturile verticale ntre elementele prefabricate ale pereilor (vezi cap. 8 - Structuricu perei structurali prefabricai).2.2.11. La alctuirea structurilor cu perei structurali se va avea n vedere n afara studiului construciei n faza deexploatare i stadiile care apar pe parcursul execuiei, n care lipsa unor elemente nc neexecutate (de exemplu aplaneelor) poate impune msuri suplimentare n vederea asigurrii stabilitii i capacitii de rezisten necesarpereilor.


3 of 60 09.08.2014 13:06

2.3. Alctuirea elementelor structurale2.3.1. pentru elementele structurale verticale, pereii individuali sau perei cuplai, se vor alege, de preferin, forme deseciuni ct mai simple (fig. 2.1).Astfel, se va urmri realizarea pereilor cu seciuni lamelare, ntrite la extremiti, n funcie de necesiti, prin bulbi itlpi cu dezvoltri limitate i se vor evita, pe ct posibil, seciunile cu tlpi ample.n cazul structurilor mixte cadre + perei structurali - se va urmri s se evite, de regul, intersecia pereilor de pecele dou direcii principale ale cldirii.n cazul structurilor cu perei structurali, dei dezideratul menionat mai sus se poate realiza printr-o dispunerejudicioas a golurilor i prin eventuala fragmentare a pereilor.2.3.2. Se vor adopta, cnd funcionarea cldirii o impune, iruri de goluri suprapuse, cu dispoziie ordonat,conducnd la perei formai din plinuri verticale (montani), legate ntre ele prin grinzi (rigle) de cuplare avndconfiguraia general a unor cadre etajate.2.3.3. riglele de cuplare vor avea grosimea inimii pereilor verticali sau, dac este necesar, dimensiuni mai mari dectaceasta (fig. 2.2.). n acest ultim caz, marginile dinspre gol ale pereilor vor avea cel puin grosimea riglelor (vezi i7.2.4.).2.3.4. n situaiile n care se urmrete obinerea unor elemente structurale cu capaciti sporite de rigiditate i derezisten (de exemplu, pentru realizarea unei comportri de element cu seciune tubular nchis la unele nuclee deperei), se recomand decalarea golurilor pe nlimea cldirii, ca n fig. 2.3.2.4. Planee2.4.1. Planeele vor fi astfel alctuite nct s asigure satisfacerea exigenelor funcionale (de exemplu, cele de izolarefonic), precum i cele de rezisten i de rigiditate, pentru ncrcri verticale i orizontale.Modul de alctuire a planeelor se va corela cu distanele dintre pereii structurali astfel nct planeele s rezultepractic indeformabile pentru fore n planul lor.2.4.2. Planeele pot fi realizate i din elemente prefabricate, cu condiia ca soluiile de mbinare s asigure planeuluiexigenele menionate la 2.4.1.2.4.3. Se va urmri ca prin forma n plan aleas pentru planeu i prin dispunerea adecvat a golurilor cu diferitedestinaii (pentru scri, lifturi, instalaii, echipamente) s nu se slbeasc exagerat planeul dup anumite seciuni, ncare s apar riscul de rupere la aciunea unor cutremure de intensitate mare.2.5. Rosturi2.5.1. Se vor prevedea, dup necesiti, rosturi de dilatare-contracie, rosturi antiseismice i/sau rosturi de tasare.Se va urmri ca rosturile s cumuleze dou sau toate cele trei roluri menionate.2.5.2. n vederea reducerii sub limite semnificative din punct de vedere structural a eforturilor din aciunea contracieibetonului i a variailor de temperatur, lungimile "l" ale tronsoanelor de cldire, ca i lungimile "l" ntre capeteleextreme ale pereilor (fig. 2.4.) nu vor depi valorile date n tabelul 1.Tabelul 1

Tipul de planeu L (m) L (m)

Planeu din beton armat monolit sau planeu cu alctuire mixt(din elemente prefabricate suprabetonate) 45 40

Planeu prefabricat sau planeu mixt cu o suprabetonare 50mm 55 45

2.5.3. Dispunerea rosturilor antiseismice i limea acestora vor respecta prevederile din paragraful 4.4. al


4 of 60 09.08.2014 13:06

normativului P 100/92.Se recomand ca la construciile nalte, cu mase mari (orientativ, la cldiri cu mai mult de 9 niveluri supraterane)amplasate n zonele seismice de calcul A, B, C, dimensiunea L i a tronsoanelor s nu depeasc 40 mm.2.5.4. n cazul n care construcia este alctuit din corpuri cu mase pronunat diferite (de exemplu, au nlimi foartediferite), sau cnd acestea sunt fundate pe terenuri cu proprieti substanial diferite, rosturile vor traversa i fundaiile,constituind i rosturi de tasare.2.6. Infrastructura2.6.1. Pereii structurali, individuali (n consol) sau cuplai vor fi prevzui la partea lor interioar cu elementestructurale care s permit transmiterea n condiii corespunztoare a solicitrilor pereilor la terenul de fundare.Ansamblul acestor elemente structurale, care poate include, atunci cnd exist, pereii subsolului sau a mai multorniveluri de la baza structurii, alctuiete infrastructura construciei.La contactul cu terenul se prevd evazri sub form de tlpi continue de beton armat sau sub form de cuzinei debeton armat i tlpi de beton simplu continue.n raport cu mrimea solicitrilor care apar la baza pereilor structurali i configuraia pereilor infrastructurii se potprevedea diferite soluii, dintre care cele mai importante sunt:a) Fundaii izolate de tipul celor adoptate n cazul stlpilor structurilor n cadre, dar cu proporii i dimensiuni corelatecu mrimea eforturilor din pereii structurali.Un tip special de fundaii din aceast categorie l constituie fundaiile realizate sub perei care se pot roti liber la baz(vezi fig. 9.9).b) Grinzi de fundaii pe una sau dou direcii, constituind fundaiile comune pentru mai muli perei.c) Infrastructuri realizate sub forma unor cutii nchise cu mare rigiditate i cu mare capacitate de rezisten lancovoiere, for tietoare i torsiune, alctuite din planeul peste subsol, pereii subsolului, fundaiile i radierul(eventual placa de pardoseal de beton armat).2.7. Alctuirea elementelor nestructurale2.7.1. Se recomand utilizarea elementelor de compartimentare uoare, care s poat fi modificate sau nlocuite pedurata de exploatare a construciilor.2.7.2. n cazul pereilor executai din materiale rezistente (de exemplu, din zidrie de crmid), se va urmri ca, prinalctuirea lor (dimensiuni, poziia i dimensiunea golurilor) i modul lor de prindere de elementele structurale, s seevite realizarea unor interaciuni nefavorabile i s se asigure limitarea degradrilor n perei n conformitate cuprevederile normativului de proiectare antiseismic.[top]

3. EXIGENE GENERALE DE PROIECTARE

3.1. Probleme generaleProiectarea construciilor cu perei structurali trebuie s urmreasc satisfacerea tuturor exigenelor specifice dediferite naturi (funcionale, structurale, estetice, de ncadrare n mediul construit, de execuie, de ntreinere i dereparare/consolidare, etc), funcie de condiiile concrete pe amplasament (geotehnice, climatice, seismice, vecintateacu alte construcii, etc) i de importana construciei. Prin aceasta se poate asigura o comportare favorabil nexploatare, cu un nivel controlat de siguran.Satisfacerea exigenelor structurale referitoare la preluarea efectelor aciunilor de diferite categorii, n particular a celorseismice, se realizeaz prin:- concepia general de proiectare a structurii privind mecanismul structural de disipare de energie, capacitile derezisten, stabilitate, rigiditate i ductibilitate;


5 of 60 09.08.2014 13:06

- o modelare judicioas i utilizarea unor metode de calcul adecvate pentru determinarea eforturilor i dimensionareaelementelor structurale;- respectarea prevederilor prezentului Cod i ale celorlalte prescripii sub incidena crora se afl construcia,referitoare la calculul i alctuirea tuturor elementelor structurale i nestructurale.3.2. Exigene privind mecanismul structural de disipare a energiei (mecanismul de plastificare)Obinerea unui mecanism structural de disipare a energiei favorabil sub aciuni seismice de intensitate ridicat n cazulconstruciilor cu perei structurali de beton armat implic:- dirijarea deformaiilor plastice n riglele de cuplare i la baza pereilor:- cerine de ductibilitate moderate i ct mai uniform distribuite n ansamblul structurii:- capaciti de deformare postelastic substaniale i comportri histeretice stabile n zonele plastice:- eliminarea ruperilor premature cu caracter casant datorate pierderii ancorajelor, aciunii forelor tietoare:- eliminarea apariiei unor fenomene de instabilitate care s nu permit atingerea capacitilor de rezisten proiectate.De regul, proiectarea structural trebuie s asigure o comportare n domeniul elastic pentru planee i sistemulinfrastructurii cu fundaiile aferente.Modalitile practice de impunere a mecanismelor de plastificare dorite sunt prezentate la 6.2.3.3. Exigene de rezisten i stabilitateExigenele de rezisten impun ca aciunile seismice de intensitate mare s nu reduc semnificativ capacitatea derezisten a seciunilor celor mai solicitate ale structurii.Practic, se consider c cerinele de rezisten sunt satisfcute dac n toate seciunile capacitatea de rezistenevaluat pe baza prevederilor din STAS 10107/0-90, cu precizrile din prezentul Cod i n condiiile respectriiregulilor de alctuire prevzute de acestea, este superioar, la limita egal, cu valorile de calcul maxime ale eforturilorsecionale.Exigenele de stabilitate impun evitarea pierderii stabilitii formei (voalare) pereilor n zonele puternic comprimate ieliminarea fenomenelor de rsturnare datorate unei suprafee de rezemare pe teren suficiente.Tot n categoria fenomenelor de instabilitate care trebuie evitate, se ncadreaz i situaiile n care distribuia n plan apereilor conduce la excentriciti exagerate ale centrului maselor n raport cu centrul de rigiditate al pereilorstructurali, n absena unor perei care s preia n mod eficient momentele de torsiune general (vezi 2.2.1.; 2.2.4.).3.4. Exigene de rigiditateConstruciile cu perei structurali vor fi nzestrate prin proiectare cu o rigiditate la deplasri laterale n acord cuprevederile normativului de proiectare antiseismic.De asemenea, rigiditatea pereilor structurali trebuie s fie suficient de mare pentru a asigura i condiia denecoliziune la rosturi a tronsoanelor de cldire vecine.3.5. Exigene privind ductibilitatea local i eliminarea ruperilor cu caracter neductilCondiia de ductibilitate n zonele plastice ale structurilor cu perei de beton armat are n vedere asigurarea uneicapaciti suficiente de rotire postelastic n articulaiile plastice, fr reduceri semnificative ale rigiditii i/saucapacitii de rezisten n urma unor cicluri de solicitare seismic importante.n mod practic, condiia de ductibilitate local se exprim printr-un criteriu de limitare a nlimii relative a zoneicomprimate a seciunilor sau, n cazul elementelor verticale, pentru evaluri preliminare, printr-un criteriu echivalent,mai aproximativ, de limitare a efortului unitar mediu de compresiune.n vederea mobilizrii capacitii de ductilitate la solicitarea de ncovoiere cu sau fr efort axial, se va asigura prindimensionare un grad superior de siguran fa de ruperile cu caracter casant sau mai puin ductile, cum sunt:- ruperile la for tietoare n seciunile nclinate;- ruperile la forele de lunecare, n lungul rosturilor de lucru sau n lungul altor seciuni prefisurate;


6 of 60 09.08.2014 13:06

- pierderea aderenei betonului la suprafaa armturilor n zonele de ancorare i de nndire;- ruperea zonelor ntinse armate sub nivelul corespunztor eforturilor de fisurare.- n acelai scop sunt necesare msuri pentru evitarea fenomenului de pierdere a stabilitii zonelor comprimate debeton i a armturilor comprimate (vezi pct. 4.2.3 i 6.4.1).3.6. Exigene specifice structurilor prefabricateProiectarea structurilor rezultate din asamblarea unor elemente prefabricate de perete, de suprafa sau liniare,trebuie s urmreasc obinerea unei comportri practic identice cu cea a structurilor similare realizate din betonarmat monolit.n acest scop, mbinrile verticale, orizontale sau dup alte direcii ntre elementele prefabricate vor trebui s fiesolicitate n domeniul elastic, sub ncrcrile care corespund stadiului ultim pentru structura n ansamblu.Valorile forelor de lunecare i ale celorlalte fore care intervin la dimensionarea elementelor de mbinare vor fi celpuin egale cu valorile asociate mecanismului de plastificare structural.[top]

4. PROIECTAREA PRELIMINAR A ELEMENTELOR STRUCTURALE4.1. Stabilirea ncrcrilor verticaleValorile ncrcrilor verticale se stabilesc pe baza prevederilor standardelor de aciuni, corespunztor grupriifundamentale sau speciale de ncrcri, dup caz.Valorile eforturilor axiale din perei i din celelalte elemente verticale ale structurii, provenite din ncrcrile verticale,se determin pe baza suprafeelor aferente seciunilor acestora, funcie de alctuirea (modul de descrcare)planeelor (vezi pct. 5.3.).4.2. Dimensionarea preliminar a seciunilor pereilor

4.2.1. Seciunea total a pereilor structurali (n m2) va fi, de regul, cel puin cea dat de relaia:

(4.1)

n care:

SAp = aria inimilor seciunilor orizontale ale tuturor pereilor structurali, cu contribuie semnificativ n preluarea forelororizontale; = coeficientul de importan a construciei, conform P 100/92;ks = coeficientul zonei seismice de calcul, conform P 100/92;

Apl = aria suprafeei planeului n m2;

n = numrul de niveluri de cldire (numrul de planee) situate deasupra seciunii considerate.4.2.2. Grosimea pereilor va fi cel puin 15 cm. La cldiri cu pn la 10-12 niveluri se recomand s se pstrezedimensiuni constante ale seciunilor pereilor pe toat nlimea.4.2.3. Aria bulbilor sau tlpilor At prevzute la capetele seciunii pereilor cu aria inimii Ai va respecta relaiile:

(4.2)


7 of 60 09.08.2014 13:06

pentru zonele seismice de calcul A D i

(4.3)

pentru zonele seismice de calcul E i F.S-a notat:

(4.4)

N fiind efortul axial de compresiune n perei, b i h dimensiunile inimii peretelui iar Rc rezistena de calcul a betonuluila compresiune.Relaiile (4.2) i (4.3) servesc i la evidenierea situaiilor n care apare necesitatea prevederii de bulbi sau tlpi laextremitile pereilor.4.3. Dimensionarea preliminar a seciunilor riglelor de cuplare4.3.1. nlimea riglelor de cuplare la cldirile obinuite se va lua egal cu dimensiunea plinului de deasupra golurilorde ui i ferestre.4.3.2. Limea riglelor se va lua egal, de regul, cu grosimea pereilor.[top]

5. CALCULUL STRUCTURILOR CU PEREI STRUCTURALI LA ACIUNEANCRCRILOR VERTICALE I ORIZONTALE

5.1. Indicaii generale5.1.1. Calculul elementelor structurale ale construciilor cu perei de beton armat se va face pentru gruprilefundamental i special de ncrcri.Pentru cldirile curente sub aspectul regimului de nlime i al valorilor ncrcrilor gravitaionale, gruparea special,incluznd aciunea seismic, este dimensionat, de regul, n condiiile aplicrii prescripiilor din ara noastr, pentruelementele structurii verticale.n cadrul prezentelor Instruciuni se are n vedere, cu prioritate, calculul n gruparea special de ncrcri pentruaceste elemente.5.1.2. Proiectarea antiseismic a structurilor cu perei structurali, pe baza prezentei prescripii, are n vedere unrspuns seismic neliniar al ansamblului suprastructur-infrastructur teren de fundare, implicnd absorbia idisiparea de energie prin deformaii postelastice. Astfel:a) Se va urmri, de regul, localizarea deformaiilor postelastice n elementele suprastructurii. Prevederile dinprezentul Cod au n vedere asigurarea unei comportri ductile pentru aceste elemente;b) n cazuri speciale se admite s se realizeze ansamblul structural astfel nct deformaiile postelastice s sedezvolte cu prioritate n elementele infrastructurii.n situaiile n care opteaz pentru aceast soluie se vor lua msurile de ductilizare necesare ale elementelorstructurale respective, cu reducerea corespunztoare a cerinelor de ductilitate pentru elementele suprastructurii;c) n situaiile cu totul deosebite, n care soluiile de la punctele a) i b) nu se pot realiza (de exemplu, n cazul unorconstrucii ce urmeaz s se execute n spaiile limitate dintre alte construcii existente, care nu permit dezvoltareasuprafeei de rezemare a structurii), se poate admite ca deformaiile neliniare s se concentreze cu prioritate n terenulde fundare. n aceste condiii, nu sunt necesare msuri deosebite de ductilizare ale elementelor structurale, care sepot limita, orientativ, la cele prescrise de STAS 10107/0-90 pentru elementele structurale din clasele b i c.Dirijarea deformaiilor neliniare n unul sau mai multe din cele trei elemente ale ansamblului suprastructur-infrastructur-teren de fundare se va face prin metode de calcul omologate. Corelarea capacitilor de rezisten alecelor trei componente se va face pe baza valorilor medii ale rezistenei betonului, armturii de oel i respectiv terenul


8 of 60 09.08.2014 13:06

de fundare.5.1.3. n condiiile n care abordarea unui calcul structural, care s reflecte ntreaga complexitate a comportriistructurale, nu este practic posibil dect pentru cazuri particulare, pentru construciile curente se permite utilizareametodelor de calcul din categoria A, conform P 100-92, care admite urmtoarele simplificri principale:a) Calculul la aciunea seismic se face la ncrcrile de calcul stabilite conform capitolului 5 din normativul P 200-92,acionnd static pe structura considerat ca avnd o comportare elastic;b) Dirijarea formrii unui mecanism structural de disipare a energiei favorabil, cu deformaii plastice dezvoltate nriglele de cuplare i la baza pereilor structurali, se face prin dimensionarea elementelor structurale la valorile deeforturi prescrise n paragraful 6.2 al prezentelor Instruciuni;c) Cerinele de ductilitate se consider implicit satisfcute prin respectarea unor condiii de calcul i de alctuireconstructiv;d) n cazul cldirilor cu forme regulate, cu elementele structurale (perei, eventual cadre) orientate pe dou direciiprincipale de rigiditate ale structurii, calculul se efectueaz separat pe cele dou direcii. n cazul n care elementelestructurale verticale sunt orientate pe direcii care difer de direciile principale ale construciei, calculul se efectueazpe mai multe direcii stabilite ca potenial nefavorabile din punctul de vedere al comportrii structurale la aciuniorizontale;e) Deformaiile planeelor se consider neglijabile n raport cu deformaiile pereilor.Prevederile din prezentele Instruciuni se refer la cazurile n care se accept aceste simplificri.n aceste condiii, pentru calculul unei structuri cu perei structurali la aciunea ncrcrilor verticale i orizontale, suntnecesare urmtoarele operaii principale:(i) Alctuirea iniial a structurii (dispunerea pereilor structurali, alegerea formei seciunilor, a dimensiunilorelementelor structurale, inclusiv ale infrastructurii etc).(ii) Schematizarea structurii pentru calcul (stabilirea seciunilor active ale pereilor structurali, pentru fiecare direcie deaciune a ncrcrilor orizontale, i ale riglelor de cuplare, conform prevederilor paragrafului 5.2);(iii) Stabilirea nivelului la care se consider ncastrarea pereilor (conform cap. 9);(iv) Determinarea ncrcrilor verticale aferente fiecrui perete structural i a eforturilor secionale de compresiuneproduse de aceste ncrcri, conform paragrafului 5.3.);(v) Verificarea preliminar a seciunilor pereilor structurali pe baza criteriilor din cap. 4 din prezentul Cod i eventualmodificarea acestora (prin mrirea clasei betonului de la nivelurile inferioare ale cldirilor cu nlimi mari, etc);(vi) Determinarea caracteristicilor de rigiditate ale pereilor structurali pentru fiecare direcie de aciune a ncrcrilororizontale (conform paragrafelor 5.2 i 5.4).(vii) Stabilirea ncrcrilor orizontale de calcul conform cap. 5 din P 100-92;(viii) Determinarea eforturilor secionale din aciunea ncrcrilor orizontale. Se recomand calculul cu programe decalcul automat care s ia n considerare comportarea spaial a structurii. n cazurile precizate la paragraful 5.4.3referitoare la structurile ordonate, cu alctuire monoton pe vertical i cu nlimi mici i medii ( 9 niveluri), se potaplica metodele simplificate prezentate n anex, efectund calculul manual sau automat printr-un program bazat peipotezele simplificatoare respective;(ix) Se determin eforturile secionale de dimensionare din ncrcrile orizontale pe baza prevederilor paragrafului 6.2;(x) n cazurile speciale cnd ncrcrile verticale se aplic cu excentriciti pronunate (de exemplu construcii cubalcoane n consol pe o singur parte a cldirii, construcii cu nucleu de perei ncrcat excentric etc), se determinpe aceeai schem de calcul i eforturile secionate din aceste ncrcri, care se nsumeaz cu eforturile produse dencrcrile orizontale;(xi) Calculul i armarea riglelor de cuplare, la ncovoiere i la for tietoare (conform prevederilor de la 6,6);(xii) Calculul i armarea elementelor verticale la compresiune (ntindere) excentric, la for tietoare n seciuninclinate i n rosturile de turnare (pe baza prevederilor din STAS 10107/0-90 i a celor de la paragraful 6.5 din


9 of 60 09.08.2014 13:06

prezentul Cod);(xiii) Calculul, n cazul structurilor prefabricate, al mbinrilor dintre planeu i pereii structurii (conform 6.5.2 i 6.5.3);(xiv) Determinarea eforturilor n diafragmele orizontale formate de planee i calculul armturilor necesare (conform6.7);(xv) Alctuirea pereilor structurali i a riglelor de cuplare (conform cap. 7).(xvi) Evaluarea iniial a dimensiunilor elementelor infrastructurii i a fundailor.(xvii) Schematizarea infrastructurii pentru calcul: stabilirea ncrcturilor (a forelor de legtur cu suprastructura i cuterenul), modelarea legturilor structurale ale elementelor infrastructurii, etc);(xviii) Calculul eforturilor secionate n elementele infrastructurilor prin metode de calcul (eventual cu programe decalcul automat) compatibile modelului de calcul stabilit la xvii;(xix) Calculul de dimensionare a elementelor infrastructurii i a fundaiilor i alctuirea lor.5.2. Schematizarea pentru calcul a structurilor cu perei structurali5.2.1. Seciunile de calcul (active) ale pereilor structurali.n calculul simplificat admis pentru structurile cu perei structurali constnd n calcule independente pe dou sau maimulte direcii, problema seciunilor active ale pereilor (a conlucrrii tlpilor cu inima pereilor) intervine la:(i) Evaluarea rigiditilor la deplasare lateral i implicit la stabilirea eforturilor secionale din aciunea forelororizontale care revin pereilor structurali;(ii) Determinarea ncrcrilor verticale aferente pereilor structurali;(iii) Evaluarea ductilitilor secionale;(iv) Stabilirea forei tietoare de calcul, asociate capacitii de rezisten la ncovoiere cu efort axial.n cazul cnd talpa este construit dintr-un bulb (fig. 5.1.a), limea activ se ia egal cu limea real a bulbului bp =Bp.

n cazul pereilor structurali a cror seciune prezint tlpi la una sau ambele extremiti (rezultate, de exemplu, dinintersecia pereilor de pe cele dou direcii, fig. 5.1.b), limea activ bp de conlucrare a tlpilor este dat de relaia(5.1):

bp = b + Dbst + Dbdr (5.1)

unde Db se va lua dup cum urmeaz:a) pentru stabilirea caracteristicilor de rigiditate:- dac talpa este legat la cealalt extremitate de un perete paralel (fig. 5.1.b):

(5.2)

- dac talpa nu este legat la cealalt extremitate de alt perete paralel.

Db = hn toate cazurile:

Db distanta pn la primul gol (pn la marginea peretelui).S-a notat:


10 of 60 09.08.2014 13:06

hi, hi+1 = nlimea seciunilor unor perei paraleli consecutivi;

lo = distana liber ntre doi perei consecutivi.

b) pentru evaluarea capacitii de rezisten la ncovoiere (inclusiv pentru determinarea ncrcrilor verticale aferente)i a ductilitii.- n zona comprimat:

Db = 0,1 (H - Hi) (5.3)- n zona ntins:

Db = 0,5 (H - Hi) (5.4)n ambele cazuri:

Db distanele pn la primul gol (pn la marginea peretelui) i Db 1.5hS-a notat:

H = nlimea total a peretelui;

Hi = distana de la baza peretelui pn la seciunea considerat.

n cazul tlpilor intermediare (fig. 5.2), limea activ bp se determin cu relaia (5.1), cu Db ca pentru tlpi dispuse nzona ntins.la structurile cu etaje nalte i goluri relativ mici (fig. 5.3) se recomand considerarea n calcul a peretelui ca elementunic, cu seciunea indeformabil, cu condiia asigurrii, prin modul de alctuire a riglelor rigide, a unei comportri ndomeniul elastic a acestor elemente.n situaiile n care pereii se intersecteaz formnd un nucleu, ntreg nucleul poate fi considerat un element unic.Pentru calculul deformaiilor produse de forele tietoare, seciunea activ se ia egal cu seciunea inimii.(Fig. 5.4.)5.2.2. Seciunile de calcul (active) ale riglelor de cuplare.a) Pentru calculul deformaiilor produse de momentele ncovoietoare, la determinarea eforturilor secionale seciuneaactiv a riglei se ia conform fig. 5.5:- dac planeele sunt prefabricate sau turnate ulterior pereilor, astfel nct nu se realizeaz conlucrarea plcii cu rigl,seciunea se consider dreptunghiular ca n fig. 5.5.a, cu nlimea h, pn la placa planeului;- dac planeele se toarn odat cu pereii sau se prevd msuri de realizare a conlucrrii plcii cu rigla, se ineseama de conlucrarea plcii ca n fig. 5.5.b lund:

Dbst, Dbdr = 0,25I0 2hp (5.5)lo = lumina liber a golului

Pentru calculul deformaiilor produse de forele tietoare seciunea se ia egal cu seciunea inimii.b) Pentru evaluarea capacitii de rezisten se aplic prevederile STAS 10107/0-90.5.3. Determinarea eforturilor axiale de compresiune n pereii structurali din aciunea ncrcrilor verticale.ncrcrile verticale transmise de planeu pereilor structurali se determin pe baza suprafeelor aferente seciunilor


11 of 60 09.08.2014 13:06

acestora, innd seama de alctuirea planeelor care influeneaz distribuia reaciunilor pe contur (plci armate pe osingur direcie sau pe dou direcii, plci cu grinzi). Se consider c eforturile unitare de compresiune din ncrcrileverticale sunt uniform distribuite pe suprafaa transversal a pereilorValoarea forei axiale de compresiune din ncrcrile gravitaionale se obine prin nmulirea valorii medii a eforturilorunitare de compresiune cu suprafaa seciunii active a peretelui.Pentru ncrcrile locale, concentrate sau distribuite, se admite ca repartizarea n corpul pereilor se face cu o pantde 2/3 ca n fig. 5.6.a. n cazul golurilor n pereii structurali, linia de descrcare se deviaz conform fig. 5.6.b.n cazurile obinuite se admite c rezultanta ncrcrilor verticale este aplicat n centrul de greutate al seciunii activea peretelui. dac distana dintre centrul de greutate al ncrcrilor verticale i centrul de greutate al seciunii pereteluieste relativ mare i dac efectul excentricitilor nu se echilibreaz pe ansamblul structurii (fig. 6.5), se efectueaz uncalcul separat, pentru stabilirea eforturilor din ncrcrile verticale, utiliznd metoda de calcul prezentat la paragraful5.4.5.4. Metoda simplificat pentru determinarea eforturilor secionale, n domeniul elastic.n prezentul paragraf se fac unele precizri privind modul de utilizare a metodelor simplificate de calcul al structurilorcu perei structurali n domeniul elastic, bazat pe schematizarea pereilor structurali prin cadre etajate (structurialctuite din elemente de tip bar).5.4.1. Ipoteze i scheme de baz.a) n calculul cu structura format din bare, se ine seama de toate tipurile de deformaii produse de aciunea diferiteloreforturi secionale: momente ncovoietoare, for tietoare i eforturi axiale. n cazurile curente se admite s seneglijeze deformaiile datorate eforturilor axiale n riglele de cuplare, precum i eforturilor axiale din pereii structuralidatorate ncrcrilor verticale;b) Deschiderile teoretice ale cadrului etajat, care schematizeaz pereii cuplai cu goluri suprapuse, se iau ntre axeleelementelor verticale.pentru riglele de cuplare (fig. 5.7), se consider deformabil (la ncovoiere i la fora tietoare) numai poriuneacentral lo, avnd lungimea luminii libere a golului, iar poriunile laterale (L - lo) se admit a fi indeformabile (ariaseciunii se consider n calcul infinit).c) n cazul pereilor cu rigle de cuplare nalte n raport cu nlimea nivelului, se va ine seama de variaia seciuniimontanilor, considernd ca deformabile zonele cuprinse ntre rigle (lumina), iar n rest indeformabile (fig. 5.8.b).5.4.2. Valorile de calcul ale rigiditilor elementelor structurale.n prezentul paragraf se dau valori pentru determinarea valorilor de calcul ale caracteristicilor de rigiditate ce intervin lacalculul eforturilor secionale.n cazurile curente, aceste valori ale caracteristicilor de rigiditate se pot utiliza i la determinarea caracteristicilorvibraiilor proprii, inclusiv a perioadelor de oscilaie n diferite moduri proprii, precum i la calculul deplasrilororizontale la verificarea condiiilor de deplasare relativ de nivel sau la dimensionarea rosturilor seismice ntrediferitele tronsoane ale unei cldiri sau ntre cldirile vecine.n situaiile n care sunt necesare evaluri mai precise ale deformaiilor structurale, se vor aplica procedurile mairiguroase de calcul specifice pentru barele de beton armat, respectiv prin integrarea n lungul elementelor adeformaiilor specifice (axiale i de rotire) stabilite prin considerarea simultan a condiiilor statice, geometrice i alegilor s - e ale betonului i oelului.Valorile de calcul (echivalente) ale caracteristicilor geometrice secionale utilizate n determinarea caracteristicilor derigiditate a elementelor structurale se vor lua dup cum urmeaz:a) n cazul pereilor structurali individuali se va lua:

Ie = 0,7 Ib (5.6)

Ae = 0,7 Ab (5.7)


12 of 60 09.08.2014 13:06

Afe = 0,5 Abf (5.8)

unde Ier, er, Afe sunt valorile de calcul (echivalente) ale momentului de inerie, ariei seciunii transversale i arieiseciunii de forfecare, iar Ib, Ab i Afe sunt valorile corespunztoare ale seciunii de beton (nefisurate).

b) n cazul pereilor cuplai- n montantul extrem n care se induce ntindere prin efectul indirect al forelor seismice orizontale:

Ie = 0,5 Ib (5.9)

Ae = 0,5 Ab (5.10)

Afe = 0,35 Afb (5.11)

- n montantul extrem comprimat prin efectul indirect al forelor orizontale:Ie = 0,8 Ib (5.12)

Ae = Ab (5.13)

Afe = 0,7 Abf (5.14)

- n montanii interiori, ca pentru pereii individuali:n vederea reducerii numrului de ipoteze de ncrcare, n cazul structurilor curente se admite ca valorilecaracteristicilor de rigiditate ale montanilor extremi s se evalueze ca pentru pereii individuali.Valorile momentelor ncovoietoare i ale forelor tietoare de calcul din montanii marginali se determin n acest cazprin redistribuirea valorilor obinute prin calculul structural n aceste elemente, reducnd valorile eforturilor dinmontantul ntins prin efectul indirect al forelor orizontale i sporind corespunztor valorile eforturilor n montantulcomprimat.Redistribuia eforturilor se va face n limita a 30% din valoarea eforturilor de la fiecare nivel (vezi i 6.2.1.).c) Pentru rigle de cuplare- n cazul armrii cu bare ortogonale (bare longitudinale i etrieri):

(5.15)

Afe = 0,3 Abf (5.16)

- n cazul armrii cu carcase diagonale:

(5.17)

Afe = 0,6 Abf (5.18)

n calculul deformaiilor se va utiliza o valoare unic a modului de elasticitate al betonului Eb, corespunztor claseiprescris n proiect.5.4.3. Metode de calcul structural.Pentru stabilirea eforturilor secionale n elementele structurilor cu perei de beton armat se pot utiliza metodele decalcul pentru structurile spaiale alctuite din bare.n cazurile curente n care planeele de beton armat satisfac condiia de diafragme practic infinit rigide i rezistente


13 of 60 09.08.2014 13:06

pentru fore aplicate n planul lor, se vor aplica i metodele de calcul n care deformaiile solidare ale pereilor pot fidefinite de numai trei deplasri la fiecare nivel (dou translaii i o rotire).n cazul unor structuri nu prea nalte (orientativ, cu pn la 10 niveluri), cu alctuire regulat i la care pereii structuraliprezint monotonie geometric, se admite utilizarea procedeului de calcul structural simplificat descris n anex.Metoda poate fi aplicat i la structuri mai nalte sau cu o alctuire mai puin regulat n evalurile iniiale din fazapredimensionrii.Pentru structuri cu alctuire complex, cu forme complicate de seciuni de perei rezultate din intersecia pereilorstructurali, cu goluri de dimensiuni diferite de la nivel la nivel sau i care nu sunt dispuse ordonat sau n cazurile ncare este necesar s se determine starea de eforturi pentru direcii ale forelor orizontale care nu se suprapun cudireciile principale ale structurii, se recomand utilizarea modelrii pereilor din elemente finite de tip panou, grind istlpi. n acest scop se pot folosi programele de calcul care permit o asemenea abordare.5.5. Metode de calcul n domeniul postelastic.Clasificarea, caracterizarea i domeniile de utilizare ale metodelor de calcul al structurilor n domeniul postelastic suntdate n cap. 5.8 i tabelul 6.2 din Normativul P 100-92.n cele ce urmeaz se fac o serie de precizri referitoare la particularitile utilizrii acestor metode n cazul structurilorcu perei structurali.5.5.1. Clasificarea procedeelor de calcul.n majoritatea formulrilor, metodele de calcul n domeniul postelastic se aplic unor structuri cu capacitile derezisten cunoscute, respectiv la structuri la care armturile longitudinale sunt cunoscute.n raport cu ipotezele simplificatoare admise n calcul, metodele de calcul n domeniul postelastic se clasific nurmtoarele 3 categorii principale:a) Procedee de prim aproximaie, care constau n exprimarea echilibrului limit pe un mecanism cinematic de cedarecu articulaii plastice formate la capetele tuturor riglelor i la baza pereilor structurali, fr s se pun condiii privindncadrarea rotirilor din aceste articulaii plastice, n capacitile de rotire respective.b) Procedee de calcul static neliniar, care constau ntr-un calcul static pas cu pas al structurii (calcul biografic), mrindtreptat ncrcrile laterale, determinnd la fiecare treapt de ncrcare eforturile secionale i deformaiile structurii iverificnd compatibilitatea rotirilor n articulaiile plastice formate la capetele riglelor de cuplare i la baza pereilor.Stadiul ultim de solicitare a structurii se consider stadiul n care se atinge deformaia limit ntr-una din articulaiileplastice formate la baza pereilor structurali.c) Procedee de calcul dinamic neliniar, obinute prin adaptarea metodelor de calcul dinamic al structurilor n bare saua structurilor bidirecionale. Pornind de la accelerogramele unor cutremure reale nregistrate sau de laaccelerogramele etalon caracteristice amplasamentului se determin elementele rspunsului structural n evoluia lorpe durata aciunii seismice, diagramele de eforturi secionale, deformatele, tabloul articulaiilor plastice n fiecaremoment, cerinele de ductilitate, energia absorbit i energia disipat n articulaiile plastice etc.Calculul n domeniul postelastic prin procedeele din categoriile (b) i (c) permit verificarea urmtoarelor condiii debun conformare a structurii n raport cu aciunile seismice:- dezvoltarea unui mecanism structural de disipare a energiei favorabil, care presupune formarea articulaiilor plasticela extremitile riglelor de cuplare i la baza pereilor structurali, n aceast ordine, la cutremure de intensitate ridicat(cu perioade de revenire mari) i numai la extremitile riglelor la cutremurele de intensitate mai mic (cu perioademici de revenire);- structura posed capacitatea necesar de ductibilitate (de absorbie i de disipare de energie) pentru a putea rezistala un cutremur de intensitate maxim considerat prin prescripiile de proiectare;- capacitile de deformare postelastic a elementelor verticale s fie echilibrate (cerinele de ductilitate s fieapropiate), n sensul evitrii apariiei de ruperi premature ale unora dintre ele, n timp ce celelalte prezint nc rezervemari de ductilitate;- structura s nu nregistreze pe durata aciunii seismice deplasri prea mari dect cele admise.5.5.2. Procedee de prim aproximaie.


14 of 60 09.08.2014 13:06

Ca metod de verificare (de determinare a forei orizontale capabile a structurii), procedeul bazat pe echilibrul la limital structurii poate fi utilizat la stabilirea valorii gradului de asigurare la aciuni seismice definite prin valoarea foreilaterale asociate mecanismului structural de cedare. Aplicarea echilibrului limit al structurii presupune c nu aparruperi premature, cu caracter neductil, prin aciunea forelor tietoare sau a ruperii ancorajului armturilor, iarcapacitatea de deformare n articulaiile plastice este suficient.Procedeul poate fi utilizat i la proiectarea construciilor noi pentru dimensionarea mai raional a riglelor de cuplare ia pereilor structurali, n situaiile cnd pe baza unui calcul n domeniul elastic rezult solicitri i armri mult diferite nelemente structurale similare i este indicat operarea unor redistribuii de eforturi (vezi 6.2.1 i 6.2.4).5.5.3. Procedee de calcul static neliniara) Date generalePe baza unui calcul prealabil n domeniul elastic, efectuat conform paragrafului 5.4 din prezentul Cod, se stabilescseciunile i armarea pereilor structurali. Seciunile astfel dimensionate urmeaz a fi apoi corectate dup necesiti nfuncie de rezultatele calculului n domeniul postelastic.Pentru executarea calculului n domeniul postelastic este necesar s se determine valorile momentelor de plastificarea seciunilor caracteristice ale elementelor structurale (seciunile de la extremitile riglelor i seciunile pereilor de lanivelul planeului), precum i caracteristicile de deformare ale zonelor care nregistreaz deformaii plastice. Lastabilirea acestora se utilizeaz valorile medii ale rezistenelor betonului i oelului, conform STAS 10107/0-90.

b) Scurt descriere a procedeuluiCalculul se efectueaz sub forma unui calcul static, la ncrcri orizontale seismice avnd distribuia forelor seismiceconvenionale, care se mresc progresiv. La fiecare treapt de ncrcare se determin starea de eforturi i dedeformaie a structurii, se identific seciunile n care apar deformaii plastice i se stabilesc mrimile rotirilor narticulaiile plastice convenionale formate la capetele riglelor i la baza montanilor. Se verific dac rotirile narticulaiile plastice se ncadreaz n valorile rotirilor capabile ale elementelor structurale.Pentru analizarea unor stri de solicitare avansate se pot admite depiri ale capacitii de rotire a articulaiilorplastice din rigle (ruperi); acestea implic modificarea schemei statice pentru etapele de calcul ulterioare, n sensulnlocuirii barelor ieite din lucru prin penduli articulai la capete, capabili s preia numai eforturi axiale. Ca stadiu limitde solicitare a structurii se consider stadiul n care se atinge deformaia limit la baza unuia dintre montani.Rezultanta ncrcrilor orizontale corespunztoare acestui stadiu reprezint fora orizontal capabil a structurii, iardeplasrile nregistrate reprezint deplasrile maxime pe care le poate suporta acesta.c) Caracteristici de deformare plastic a pereilor structurali.Aplicarea procedeului de calcul descris la punctul anterior implic verificarea compatibilitii deformaiilor (rotirilor)plastice n articulaiile plastice teoretice formate n seciunile de la capetele riglelor i la baza montanilor. Pentruaceasta, valorile Q ale rotirilor nregistrate n articulaiile plastice la diferite niveluri ale ncrcrii orizontale se comparcu valorile limit Qp ale rotirilor ce se pot dezvolta n articulaiile plastice, denumite n mod curent rotiri capabile (Qcap).Condiia ca un element s nu se rup n zona unei articulaii plastice se exprim prin relaia:

Q Qcap = QpValorile Qcap se determin prin nsumarea rotirilor specifice (curburilor) pe lungimea zonelor plastice, n situaiile ncare seciunea cea mai solicitat s-a atins ruperea n betonul comprimat sau n armtura ntins.5.5.4. Procedee de calcul dinamic neliniar.Metodologia calculului dinamic neliniar i datele privind parametrii seismici ai excitaiei i ai rspunsului seismic alstructurii (legile constitutive ale comportrii elementelor structurale, innd seama i de degradrile structurale,


15 of 60 09.08.2014 13:06

proprietile de amortizare etc) sunt precizate n Anexa G a normativului P 100/92 i n manualul de utilizare ametodelor de calcul dinamic neliniar, n curs de elaborare la data ntocmirii prezentului cod i nu fac obiectul acestuiadin urm.[top]

6. CALCULUL SECIUNILOR PEREILOR STRUCTURALI

6.1. GeneralitiLa proiectarea construciilor cu perei structurali, de regul, se va avea n vedere satisfacerea unor condiii care sconfere acestor elemente o ductilitate suficient, iar pentru structura n ansamblu s permit dezvoltarea unuimecanism structural de disipare a energiei favorabil (cap. 3).Principalele msuri legale de dimensionarea i armarea pereilor structurali prin care se urmrete realizarea acesteicerine sunt urmtoarele:- adoptarea unor valori ale eforturilor de dimensionare care s asigure cu un grad mare de credibilitate formarea unuimecanism structural de plastificare ct mai favorabil (pct. 6.2);- modelarea eforturilor axiale de compresiune n elementele verticale i, n general, limitarea dezvoltrii zonelorcomprimate ale seciunilor (pct. 6.4.1);- eliminarea fenomenelor de instabilitate (pct. 6.4.2);- moderarea eforturilor tangeniale medii n beton n vederea eliminrii riscului producerii unor ruperi nclinate nbetonul comprimat, ca efect al forelor tietoare (pct. 6.4.3);- asigurarea unor lungimi de ancorare i a unor lungimi de suprapunere la nndire suficiente pentru armturilelongitudinale i cele transversale ale elementelor structurale;- folosirea unor oeluri cu suficient capacitate de deformare plastic (OB 37, PC 52, PC 60) la armarea elementelor nzonele cu solicitri importante la aciuni seismice;- prevederea unor procente de armare suficiente n zonele ntinse, pentru asigurarea unei comportri caracteristiceelementelor de beton armat.Condiiile de dimensionare i cele de alctuire constructiv se difereniaz n conformitate cu prevederile P 100-92 iSTAS 10107/0+90, funcie de zona seismic de calcul, precum i de categoria (participante sau neparticipante laaciuni seismice) i de clasa (a, b sau c) din care face parte elementul.De asemenea, condiiile menionate se difereniaz ntre zonele n care se ateapt s se produc deformaiileplastice (zonele plastice poteniale) i restul zonelor aparinnd unui anumit element structural.Zonele plastice n cazul pereilor structurali sunt considerate urmtoarele:- la riglele de cuplare, ntreaga deschidere liber (lumina);- la pereii structurali (izolai sau cuplai) zona de la baza acestora, avnd lungimea:

Ip = 0,4h + 0,05H (6.1)

n cazul cldirilor etajate, aceast dimensiune se rotunjete n plus la un numr ntreg de niveluri, dac limita zoneiplastice astfel calculat depete nlimea unui nivel cu mai mult de 0,2hnivel i n minus, n cazul contrar. zona de labaza peretelui structural delimitat n acest fel, avnd cerine de alctuire specifice, este denumit, n prezenteleinstruciuni, zona a; restul peretelui cu solicitri mai mici i cerine de alctuire reduse fa de cele ale zonei a estedenumit zona b (fig. 6.1)6.2. Valorile eforturilor secionale de dimensionare.6.2.1. valorile eforturilor secionale rezultate din calculul la ncrcri seismice de calcul se pot redistribui ntre pereii


16 of 60 09.08.2014 13:06

structurali de pe aceeai direcie, atunci cnd prin aceasta se obin avantaje sub aspectul prelurii eforturilor. naceast situaie, valorile eforturilor distribuite nu vor depi 30% din valorile obinute prin calcul (fig. 6.2.a).Redistribuia postelastic a eforturilor nu va modifica valoarea forei tietoare totale i a momemtului total dersturnare.6.2.2. Valorile de dimensionare M ale momentelor ncovoietoare n seciunile orizontale ale pereilor structurali sedetermin cu relaiile (fig. 6.3.b):a) n suprastructur (deasupra marginii superioare a infrastructurii sau a fundaiei, dup caz):

(6.2)

b) n infrastructur: (6.3)

S-a notat:Ms = momentul ncovoietor din ncrcrile seismice de calcul; la baz are valoarea Ms,o.

w = raportul dintre valoarea momentului de rasturnareMo.cap = calculat la baza suprastructurii, asociat capacitii de rezisten (mecanismul de cedare) a peretelui structural,individual sau cuplat i valoarea momentului de rsturnareMo = corespunztor ncrcrilor seismice de calcul (fig. 6.4).

(6.4)

Mi, cap = momentul capabil la baza montantului I;

Ni = efortul axial din montantul I, produs de forele orizontale n situaia plastificrii riglelor la extremiti;

Li = distana de la axa montantului I pn n punctul n raport cu care se calculeaz momentele.

km = coeficient de corecie a eforturilor de ncovoiere din perei (fig. 6.3.d).

kM = 1.3, n toate seciunile situate deasupra planeului care limiteaz superior zona A.

kM = 1, n seciunile situate sub nivelul acestui planeu.

Obs. 1: Momentul de rsturnare este definit aici ca momentul forelor orizontale aplicate peretelui considerat (sau,dup caz, structurii n ansamblu) n raport cu seciunea de la baz. Aceasta se poate calcula indirect prin momentulreaciunilor (momente ncovoietoare i fore axiale) n aceeai seciune i care echilibreaz momentul forelororizontale.Obs. 2: n fig. 6.3.b s-a figurat diagrama momentelor capabile corespunztoare armrii minime constructive Mcap, min.

6.2.3. n cazul structurilor la care forele seismice sunt preluate practic n totalitate de pereii structurali, valorile dedimensionare q ale forelor tietoare n pereii verticali se determin cu relaia (fig. 6.3.c) :

(6.5)

S-a notat:Qs = fora tietoare din ncrcrile seismice de calcul;


17 of 60 09.08.2014 13:06

kQ = coeficient de corecie a forelor tietoare (fig. 6.3.e).

(6.6)

n care n numrul de niveluri ale cldirii.6.2.4. Valorile eforturilor secionale din calculul la ncrcrile seismice se pot redistribui ntre riglele de cuplare situatepe aceeai vertical. Coreciile efectuate nu vor depi 20% din valorile rezultate din calcul, iar suma valoriloreforturilor din riglele de pe aceeai vertical rezultate n urma redistribuirii nu va fi inferioar valorii corespunztoarerezultat din calcul (fig. 6.2.b).6.2.5. Valoarea forei tietoare de calcul pentru riglele de cuplare se determin cu relaia:

(6.7)

unde:

valorile absolute ale momentelor capabile n seciunile de la extremitile riglei corespunztoare celordou sensuri de aciune a momentelor, stabilite pe baza rezistenei de calcul a armturii Ra; la stabilirea lui seva ine seama i de contribuia armturilor din zona activ a plcii;lr = lo - deschiderea riglei (vezi 5.4.1).

n cazul riglelor de cuplare de rigiditate mare i cu o capacitate mare de rezisten, care nu sunt proiectate caelemente de disipare a energiei seismice (de exemplu riglele cu deschidere mic la construcii cu nlime mare),calculul eforturilor din aceste rigle se stabilete considernd echilibrul mecanismului de plastificare format n acestcaz.6.2.6. Forele axiale de dimensionare din pereii cuplai se stabilesc pe baza echilibrului peretelui n situaia plastificriiriglelor, dar fr sporul de 25% al capacitii de rezisten la ncovoiere considerat n relaia (6.7);6.3. Efectul ncrcrilor verticale excentrice.n cazul structurilor la care rezultanta ncrcrilor verticale aferente pereilor se aplic excentric n raport cu centrul degreutate al seciunii lor i dac aceste ncrcri excentrice nu se echilibreaz pe ansamblul structurii (fig. 6.5) iproduc deplasri orizontale semnificative ale structurii, se vor evalua separat momentele ncovoietoarecorespunztoare i se vor nsuma cu cele din aciunea ncrcrilor orizontale.Pentru determinarea eforturilor din ncrcrile verticale se utilizeaz acelai model structural ca pentru ncrcrileorizontale.6.4. Dimensionarea seciunii de beton a pereilor structurali.6.4.1. Grosimea necesar a peretelui structural i oportunitatea prevederii de bulbi sau tlpi la capetele libere sestabilesc punnd condiia:

(6.8)

n care x este nlimea zonei comprimate stabilit pe baza rezistenelor de calcul ale betonului i armturii la starealimit de rezisten n gruparea special.

Valorile xlim se iau:0,10 ( + 2) in cazul zonelor seismice de calcul A, B, C i D;0,15 ( + 2) in cazul zonei seismice E i F.n cazul n care condiia (6.8) nu este ndeplinit, sunt necesare msuri speciale de confinare a zonei comprimate debeton conform paragrafului 7.5.2.


18 of 60 09.08.2014 13:06

6.4.2. n zona plastic potenial a pereilor, n situaia cnd nlimea x a zonei comprimate depete cea mai micdintre valorile 5b (b grosimea peretelui) i 0,4h (fig. 6.6.a), este necesar verificarea pentru evitarea pierderiistabilitii.Asemenea verificri sunt necesare i la extremitile tlpilor, dac nlimea zonei comprimate x > 2hp, n poriunilecare depesc dimensiunile 4h de fiecare parte a inimii (fig. 6.6.b).n cazurile curente se admite c se evit pierderea stabilitii peretelui dac n zonele menionate este ndeplinitcondiia:

n care He este nlimea liber a nivelului.

n caz contrar, extremitile respective ale pereilor trebuie ntrite cu bulbi (vezi 7.2.3).dac, la captul lamelar, peretele structural este legat printr-o rigl de cuplare de un alt perete, n locul valorii he, nrelaiile de mai sus se va considera dimensiunea golului hg (fig. 6.6.c).

6.4.3. La stabilirea dimensiunilor pereilor structurali se va respecta i condiia: (6.9)

6.5. Calculul armturilor longitudinale i transversale din pereii structurali.6.5.1. Calcului armturilor longitudinale.Calculul la compresiune (ntindere) excentric al pereilor structurali se face n conformitate cu ipotezele i metodeleprescrise n STAS 10107/0-90.n calcul se va lua n considerare aportul tlpilor intermediare i al armturilor verticale dispuse n inima peretelui i ninterseciile intermediare cu pereii perpendiculari pe peretele structural care se dimensioneaz.Se recomand aplicarea metodei generale de calcul prin utilizarea unui program de calcul automat adecvat.6.5.2. Calculul pereilor structurali la for tietoare.Calculul la for tietoare se face n seciuni nclinate i n seciunile orizontale de la nivelul rosturilor de turnare.a) Calculul n seciuni nclinate.

n cazul pereilor structurali cu raportul ntre nlimea n elevaie a peretelui i nlimea seciunii ,dimensionarea armturii orizontale Aao la for tietoare n seciunile nclinate se face pe baza relaiei:

(6.10)

unde:Aao suma seciunilor armturilor orizontale intersectate de o fisur nclinat la 45, incluznd armturile din centuri iarmtura continu din zona aferent de plac (nglobnd trei grosimi de plac de fiecare parte a peretelui) aplaneului, dac aceast fisur traverseaz planeul;Qb fora tietoare preluat de beton, care se ia cu valorile:

(6.11)

n zona A a peretelui i (6.12)


19 of 60 09.08.2014 13:06

n zona B.

Cu so s-a notat efortul unitar mediu de compresiune din seciunea peretelui. Cnd so este ntindere, se ia cu semnulminus n (6.12) i zero n (6.11).

n cazul pereilor cu raportul seciunile armturilor orizontale i verticale din inima pereilor vor respecta relaia:

(6.13)

unde:Aav suma seciunilor armturilor verticale intersectate de o fisur nclinat la 45 .

Cantitatea de armtur Aav nu va fi mai mic dect cea corespunztoare suspendrii ncrcrii orizontale aplicate lanivelul planeelor de zona comprimat, pe o schem de comportare de grind cu zbrele cu diagonala comprimat la45 conform fig. 6.7.

(6.14)

n fig. 6.7 i n relaia (6.14), qi reprezint forele orizontale considerate uniform distribuite transmise de planeu laperete la nivelul I, iar Hi, distana de la baz la nivelul i.

b) Calculul n seciunile orizontale de la nivelurile rosturilor de turnare.Dimensionarea armturilor verticale de conectare n rosturile orizontale de turnare din pereii structurali de betonarmat monolit i la mbinrile orizontale ale structurii din panouri mari se determin conform prevederilor din STAS10107/0-90.Ca armturi active de conectare se consider armturile din inima pereilor i armturile situate n talpa (bulbul)ntins.n cazul pereilor cuplai, armturile de conectare rezult din condiia eliminrii lunecrii ansamblului pereilor pe ntregrostul, avnd lungimea egal cu suma lungimilor pereilor cuplai.6.53. Calculul armturilor orizontale n mbinrile verticale ale structurilor prefabricate.valoarea eforturilor de lunecare n lungul mbinrilor verticale n structurile cu perei de beton armat prefabricai cudiferite alctuiri se determin pe baza condiiei de echilibru al forelor n mecanismul de plastificare al structurii, cuseciunile de la extremitile riglelor de cuplare i de la baza pereilor structurali solicitate la capacitatea lor derezisten (fig. 6.8).Armtura orizontal Aao n mbinrile verticale ale panourilor cu profilatura sub form de dini, incluznd armturaorizontal din centuri, se determin pe baza relaiei:

(6.15)

unde:

SLd - suma eforturilor de lunecare capabile ale dinilor panoului sau ale monolitizrii, care sunt mai mici.efortul de lunecare capabil al unui dinte se va lua egal cu cea mai mic dintre valorile (fig. 6.9) :

Ldl = abRc (6.16)

(a,b sunt dimensiunile n proiecie orizontal ale dintelui);Ld2 = hdbRf = 1,5hdbRt (6.17)


20 of 60 09.08.2014 13:06

(hd - nlimea dintelui; Rf = 1,5 Rt - rezistena la forfecare).

6.6. Calculul armturilor din riglele de cuplare6.6.1. Calculul armturilor longitudinale ale riglelor de cuplare se face n conformitate cu prevederile STAS 10107/0-90privind calculul la ncovoiere, la valorile momentelor rezultate din calcul la aciuni seismice, eventual redistribuite penlimea cldirii conform indicaiilor de la paragraful 6.2.4. n cazurile curente a deschiderilor de ui 1,0 m, se potneglija momentele din aciunea ncrcrilor verticale.Se recomand ca seciunea armturilor efective s nu depeasc seciunea rezultat din calcul.6.6.2. Seciunea de beton a riglelor de cuplare armate cu bare ortogonale va respecta relaia:

(6.18)

n cazul riglelor armate cu carcase nclinate dup diagonal, condiia (6.18) se nlocuiete cu: (6.19)

Armarea cu carcase diagonale se recomand cnd proporiile riglelor i grosimea lor satisfac condiiile precizate lapct. 7.2.5.

6.6.3. n cazul riglelor de cuplare cu proporii obinuite armate cu bare orizontale i etrieri, armturile

transversale se determin din condiia ca acestea s preia n ntregime fora tietoare de calcul conform relaiei:

(6.20)

unde:Aae - aria necesar a seciunii unui etrier;

ae - distana ntre etrieri;

ne - numrul de brae ale etrierului.

6.6.4. n cazul n care se adopt un sistem de armare cu carcase nclinate, aria armturii nclinate Aai pe fiecarediagonal se determin cu relaia:

(6.21)

a - unghiul de inclinare al carcaselor de armtur.6.6.5. n cazul n care riglele de cuplare au o alctuire mixt (prefabricat + suprabetonare) i se urmrete realizareaconlucrrii celor dou zone de beton de vrste diferite, armturile transversale se vor dimensiona i pentru rolul deconectori, conform pct. 3.4.2.6 din STAS 10107/0-90.6.7. Calculul planeelor cu diafragme orizontale.6.7.1. La structurile cu perei structurali, n vederea asigurrii unei comportri spaiale solidare a ansambluluistructural, este necesar ca planeele s prezinte o alctuire care s le confere o rigiditate ridicat, astfel cadeformaiile s fie neglijabile n raport cu deformaiile elementelor verticale (perei structurali, cadre). n cazurilecurente se poate considera c diafragmele sunt infinit rigide n planul lor.6.7.2. La structurile cu perei dei la care rigiditile pereilor de pe aceeai direcie sunt comparabile ca mrime,planeele lucreaz ca diafragme pe deschideri reduse, astfel c, de regul, nu este necesar o verificare a lor laeforturile ce le revin din aceast solicitare.


21 of 60 09.08.2014 13:06

6.7.3. La structurile cu perei rari (orientativ, cu distane mai mari de 12 m ntre pereii structurali), precum i la cele cunucleu central de perei i cadre perimetrale i alte structuri similare, planeele trebuie verificate la solicitrile ce lerevin ca diafragme orizontale.La pct. 6.7.4. - 6.7.7. se prezint etapele unui procedeu de calcul simplificat pentru stabilirea eforturilor n diafragmaorizontal.6.7.4. valorile forelor f1, f2....., fn, reprezentnd reaciunile diafragmei asupra peretelui, la nivelul unui planeu, se potdeduce din calculul de ansamblu. astfel, pentru peretele i (fig. 6.10 i fig. 6.11), diafragma situat peste nivelul jexercit reaciunea:

Fi,j = Qi,j - Qi,j+1unde Qi,j , Qi,j+1 sunt forele tietoare de calcul n peretele i la nivelurile j i j+1.

mrimea i repartiia ncrcrilor orizontale distribuite liniar se stabilesc din condiia ca rezultanta lor s coincid cavaloare i poziie cu rezultanta forelor f (fig. 6.11).Momentele ncovoietoare i forele tietoare n planul diafragmei se determin ca pentru o grind continu cureaciunile pe reazeme (F1, F2,...Fn) i ncrcrile orizontale distribuite, qi.

Dimensionarea planeului se va face utiliznd valori reduse cu 20% ale rezistenelor betonului i oelului.6.7.5. La cldirile la care intervin suprimri ale unor perei structurali, planeul dintre zonele cu numr diferit de pereiva fi verificat ca diafragm pentru a asigura redistribuia la nivelul respectiv a forelor orizontale ntre pereii structurali.6.7.6. Armturile orizontale din centurile de la nivelul fiecrui planeu se dimensioneaz ca armturi de ancoraj lareaciunile Fi exercitate de diafragma orizontal asupra peretelui. Calculul armturilor respective se va face cu relaia:

(6.22)

Armtura de suspendare dat de relaia (6.21) cuprinde i armturile orizontale continue situate n planee, n zonelede lime 10b situate de o parte i de alta a peretelui.6.7.7. La construciile cu lungimi mari, cu perei structurali concentrai la extremiti sau/i n situaiile n care planeelesunt perforate prin goluri de dimensiuni relativ mari n zona lor median se va avea n vedere posibilitatea uneitendine de oscilaie asincron a diferitelor pri ale planeului. Pentru a evita dezvoltarea unor fisuri rezultate din rolulde element ntins al planeului n asemenea situaii, aria tuturor armturilor continue din planeu n fiecare direcie,Acont, incluznd armturile centurilor, va fi la orice nivel:

(6.23)

n care Fj este fora seismic de calcul aplicat la nivelul considerat.

[top]

7. PREVEDERI CONSTRUCTIVE7.1. Materiale utilizate7.1.1. Clasa minim a betonului utilizat n pereii structurali va fi Bc 15.La cldirile cu nlimi mari (orientativ cu mai mult de 10 niveluri), se recomand utilizarea unor betoane de classuperioar Bc 20...Bc 40, n special la nivelurile inferioare.7.1.2. Pentru armarea pereilor structurali se utilizeaz:


22 of 60 09.08.2014 13:06

- bare din oel beton (PC 60, PC 52, OB 37);- srma tras mat (STNB) sub form de plase sudate produse n industrie.Plasele sudate din STNB pot fi folosite, de regul, numai la armturile constructive (paragraful 7.3.1).Plasele sudate pot fi folosite ca armtur de rezisten pentru preluarea forelor tietoare numai n situaiile n careprin asigurarea superioar fa de aceast solicitare se asigur o comportare a srmelor n domeniul elastic.7.2. Alctuirea seciunii de beton a pereilor structurali. Dimensiuni minime.7.2.1. Grosimea minim a inimilor i tlpilor pereilor structurali va ndeplini condiiile:

7.2.2. Pentru stabilirea necesitii prevederii de bulbi (evazri) i tlpi la capete, se vor lua ca baz condiiile de laparagraful 6.5.1 i 6.4.2.Se recomand ca la cldirile situate n zonele seismice de calcul A-D cu perei structurali rari sau/i cu mai mult de 6niveluri, pereii s fie prevzui la extremiti cu bulbi sau tlpi.7.2.3. La dimensionarea seciunii bulbilor se vor respecta i condiiile: hp 250 mm i b 2 b.

Se consider tlpi lamelele cu grosimea minim de 150 mm i lungimea de cel puin dispuse transversal.7.2.4. riglele de cuplare la pereii cu goluri de ui vor avea de regul aceeai grosime cu restul peretelui. n cazurile ncare din calcul aceast grosime rezult insuficient, riglele se vor ngroa cu condiia ngrorii i a peretelui pe olungime suficient pentru a asigura ancorarea armturilor longitudinale din grind (fig. 2.2.).7.2.5. n cazul n care se adopt armarea riglelor de cuplare cu carcase nclinate de armtur se vor respectacondiiile:

7.2.6. se va evita amplasarea golurilor pentru ui sau ferestre n apropierea capetelor libere ale pereilor structurali. serecomand ca distana de la extremitile peretelui structural pn la marginea primului gol s fie mai mare de 1200mm (fig. 7.1.).n cazurile cnd aceast condiie nu poate fi respectat, montantul de capt va fi prevzut cu bulb sau talp formatdintr-un perete perpendicular pe acesta, dimensiunea bp a tlpii urmnd s respecte condiia:

.

7.2.7. la pereii avnd goluri decalate pe vertical (fig. 7.2), se recomand ca plinul dintre golurile la dou nivelurisuccesive s fie de minim 600 mm lungime.7.2.8 Se admite nglobarea n pereii structurali a tuburilor de instalaii electrice, respectnd condiia ca n aceeaiseciune transversal a peretelui s nu se afle mai mult de un tub, iar distana minim ntre dou tuburi s fie 200 mm.Tuburile vor avea diametrul de maximul 1/8 din grosimea peretelui i se vor poza ntre cele dou plase de armarecurent.7.3. Armarea pereilor. Prevederi generale.7.3.1. Armturile pereilor structurali se clasific n:a) armturi de rezisten, a cror necesitate i dimensionare rezult din calculul la eforturile din aciunea ncrcrilorverticale i orizontale, pe baza prevederilor din cap. 6. n aceast categorie intr:- armturi longitudinale (verticale) cu aport n capacitatea de rezisten la ncovoiere;- armturi transversale (orizontale) cu rol n preluarea forelor tietoare; la pereii scuri (pct. 6.5.2) i armturile


23 of 60 09.08.2014 13:06

longitudinale contribuie la capacitatea de rezisten la fore tietoare;- armturi longitudinale de conectare n lungul rosturilor de turnare;- armturi de confinare a betonului din zona comprimat;- armturi transversale pentru evitarea flambajului armturilor longitudinale comprimate.b) armturi constructive, a cror necesitate nu se stabilete de regul prin calcul, prevederea lor fiind determinat deacoperirea unor solicitri neevideniate n calcule curente (cum sunt cele produse de contracia betonului, variaiile detemperatur, cele datorate redistribuiilor n timp ale solicitrilor datorit deformaiilor de curgere lent a betonului, etc)i confirmat de comportarea n exploatare a cldirilor.7.3.2 n cazul utilizrii plaselor sudate, se vor respecta prevederile "instruciunilor tehnice pentru proiectarea iexecutarea armrii elementelor de beton cu plase sudate" P 59-80.n cazul armrii cu plase formate din bare independente, fr sudur, barele orizontale se vor dispune spre faaexterioar a peretelui (fig. 7.3).7.3.3 Acoperirea cu beton a armturilor va respecta condiiile prevzute n paragraful 6.1 din STAS 10107/0-90.7.3.4 nndirea armturilor.a) Se recomand ca barele verticale de armtur s fie realizate fr crlige.b) Pentru armturile din bare independente, din zona plastic potenial (zona A conform 6.1), lungimile minime denndire sunt date n tabelul 2.nndirile cu sudur vor respecta "Instruciunile tehnice pentru sudarea armturilor din oel beton C28-83".Pentru zona B, lungimile minime de nndire sunt cu 10d mai mici dect cele din tabelul 2. De asemenea, n zona Bnu este necesar nndirea prin sudur a armturilor cu d 16 (20) mm.c) n cazul utilizrii plaselor sudate n condiiile precizate la 7.1.2, lungimile minime de nndire se iau:- dou ochiuri, dar cel puin 50d n zona A a pereilor;- un ochi + 50 mm i cel puin 40d n zona B a pereilor.Tabelul 2

ArmturiLungimile minime de nndire pentru bare

din:

OB37 PC 52, PC 60

Barele orizontale inclusiv cele din centur i barele verticale din armarea decmp

Fr crlige: 70d

50dCu crlige: 50d

Barele verticale de rezisten cu seciunea Aa situate n zona de capt (vezi6.5.1)

n aceeai seciune se nndete Barele cu d 20


24 of 60 09.08.2014 13:06

50% sau mai puin din aria totalde armtur.

Fr crlige: 70d 50d

Cu crlige: 50d

Minimum 600 mm

Barele cu d > 29 mm se nndesc cusudur

n aceeai seciune se nndetemai mult de 50% din aria total de

armtur.

Barele cu d 16 mm

Fr crlige: 80d 60d

Cu crlige:60d

Barele cu d > 16 mm se nndesc cusudur

7.3.5. Ancorarea armturilor.Problema ancorrii se pune de regul pentru:a) barele orizontale din centuri i barele orizontale independente din armarea de cmp la interseciile n form de t saul (fig. 7.4.a);b) barele orizontale din grinzile de cuplare (fig. 7.11, fig. 7.12);c) barele verticale din perei ancorate n fundaii (fig. 7.4.b);d) barele verticale de bordare a golurilor care se ancoreaz ntr-un perete de la nivelul inferior (fig. 7.5).Pentru barele de la pct. A, se va prevedea o lungime de ancorare de 40d pentru bare din PC 52, PC 60 i OB 37 cucrlige. n cazul barelor din OB 37 fr crlige, se va prevedea o lungime de ancoraj de 60 d. n mod obligatoriubarele vor avea cte o ndoitur.Pentru barele din buiandrugi i cele ancorate n fundaii (pct. B, c), se vor prevedea lungimile de ancoraj prevzute nSTAS 10107/0-90.pentru barele de la pct. d, lungimea de ancoraj se va stabili astfel ca s se antreneze un numr corespunztor de bareverticale din armarea curent a peretelui inferior (fig. 7.5.), fiind minimum 2,00 m.7.3.6. Plasele care formeaz armarea continu a pereilor se va lega cu agrafe care s le asigure poziia n timpulturnrii.de regul se vor dispune cel puin (fig. 7.3.):

- 4 agrafe/m2 n cazul barelor cu d 8 mm;

- 6 agrafe/m2 n cazul barelor cu d > 8 mm.7.4. Armarea n cmp a pereilor structurali.7.4.1. Prin armare n cmp se nelege armtura cuprins n zona dintre dou intersecii succesive de perei, ntre ointersecie i o zon de capt sau ntre dou zone de capt (definite la 7.5.1), fr intersecii intermediare cu aliperei.


25 of 60 09.08.2014 13:06

n funcie de ncadrarea n prevederile paragrafului 7.3.1, armarea n cmp poate fi o armare de rezisten (paragraful7.4.2) sau o armare constructiv (paragraful 7.4.3).7.4.2. Armarea de rezisten se prevede n urmtoarele cazuri:- n zona A (definit conform paragrafului 6.1);- n zona B (definit conform paragrafului 6.1) atunci cnd Q > Qb;

- la pereii scuri n conformitate cu prevederile paragrafului 6.5.2.

n zona A indiferent de tipul pereilor (lung sau scurt), procentele minime de armare sunt cele din tabelul 3;n afara zonei A se vor adopta ca procente minime de armare valorile indicate n tabelul 3 pentru zona seismic F.Armturile din categoria STNB pot fi utilizate pentru armarea de rezisten numai n situaiile specificate la 7.1.2.Procentele minime n aceste cazuri sunt 0,20% pentru armturi orizontale i 0,15% pentru cele verticale.armtura de rezisten se realizeaz din dou plase dispuse cte una la fiecare fa a peretelui (fig. 7.3).Tabelul 3

Zonaseismic de

calcul

Procentul minim de armare pentru

Barele orizontale Barele verticale

OB 37 PC 52, PC 60 OB 37 PC 52, PC 60

A, B, C, D, E 0,30% 0,25% 0,25% 0,20%

F 0,25% 0,20% 0,20 0,15%

Barele se nndesc conform indicaiilor din tabelul 2.Diametrul minim al barelor se va lua 6 mm pentru armturile orizontale i 8 mm pentru cele verticale, n cazul armriicu bare independente. Distanele maxime ntre bare se vor lua 350 mm pe orizontal i 250 mm pe vertical.7.4.3. Armarea constructiv se realizeaz din dou plase 5 mm la 200 mm, din STNB, dispuse cte una la fiecarefa a peretelui sau cu armturi cu seciuni echivalente din alte oeluri.La pereii de la calcane i de la rosturi i la cei care mrginesc casa scrii, pe toat nlimea acesteia, precum i laultimul nivel n toate cazurile, se vor prevedea armturi orizontale care corespund cel puin unor procente de armarede 0,25% n cazul oelului OB 37 i 0,20% pentru oel PC 52 sau PC 60.7.5 Armri locale ale elementelor verticale.7.5.1 Armarea zonelor de la extremitile seciunilor pereilor structurali pe suprafeele indicate n fig. 7.6.a, pentruseciuni lamelare, n fig. 7.6.b pentru seciunile pereilor cuplai armarea se realizeaz cu carcase de tipul celorutilizate la armarea stlpilor.Procentele de armare vertical a acestor zone raportate la aria lor nu vor fi mai mici dect valorile indicate n tabelul 4.Diametrul minim al armturilor este de 10 mm.Armarea local va respecta, de regul, din punct de vedere al distribuiei i numrului minim de bare, detaliile din fig.7.7; fig. 7.8 i fig. 7.9.


26 of 60 09.08.2014 13:06

Armtura concentrat mpreun cu armtura vertical prevzut n inima i tlpile pereilor, inclusiv cea dininterseciile intermediare (paragraful 7.5.2), trebuie s confere seciunii peretelui structural o capacitate deTabelul 4

Zonaseismic de

calculProcente de armare minime pentru armturi din:

OB 37 PC 52

Zona A Zona B Zona A Zona B

A, B, C, D, E 0,6% 0,5% 0,5% 0,4%

F 0,4% 0,4%

rezisten la ncovoiere superioar valorii momentului de fisurare Mf al seciunii determinat cu:

(7.1)

n care:rs - distana de la centrul de greutate al seciunii pn la limita smburelui central situat pe aceeai parte cu foraexcentric N;Wf - modulul de rezisten la fisurare al seciunii, calculat considernd zona ntins integral plastificat;

Cpl - coeficient care inea seama de plastificarea parial a zonei ntinse a seciunii tabelul 15, STAS 10107/0-90.

Seciunile se vor alctui astfel nct barele longitudinale ale armturii Aa s se gseasc la punctul de ndoire aletrierilor perimetrali, al celor intermediari sau al agrafelor.Diametrul minim al etrierelor: 6 mm si d/4 (d diametrul minim al barelor verticale al armturii Aa). Distanelemaxime admise ntre etrieri i agrafe vor fi urmtoarele:- n zona A: - 150 mm n zona seismic de calcul F;- 125 mm, dar nu mai mult de 10d, pentru zonele seismice de calcul A-E;- n zona B: - 200 mm, dar nu mai mult de 15d.Etrierii carcasei se vor realiza astfel nct aria lor s prezinte cel puin aceeai capacitate de rezisten cu armturaorizontal din cmpurile adiacente, n situaia cnd aceast armtur se ntrerupe n dreptul carcasei, fiind nnditcorespunztor cu etrierii carcasei.7.5.2 Armtura de confinare a zonelor comprimate.n condiiile n care nlimea zonei comprimate a seciunilor corespunztoare capacitii de rezisten depetevaloarea limit stabilit cu relaia (6.8) : x > xlim se va prevedea o armtur special de confinare a zonei comprimate,pe o lungime cel puin egal cu x/2.Cantitatea de armtur de confinare Aao, n fiecare direcie se calculeaz cu relaia:

(7.2)


27 of 60 09.08.2014 13:06

n care:ae - distana interax pe vertical ntre seturile de etrieri de confinare;

c - dimensiunea miezului de beton cuprins de etrierii de confinare msurat perpendicular pe direcia braelor etrierilor.n armtura Aao se poate considera i armtura orizontal a inimii dac aceasta este ndoit dup barele verticale iancorat corespunztor.

n zonele n care procentul de armare longitudinal depete valoarea 2/Ra (N/mm2), se vor lua msuri suplimentare

de a evita flambajul barelor n zona plastic potenial. Armtura de confinare Aao poate juca i acest rol. n acestezone se recomand ca legtura transversal prin etrieri i agrafe a barelor verticale de diametru d > 14 mm s se facla cel mult un pas de 6d.7.5.3 Armarea interseciilor de perei structurali.Interseciile situate la capetele pereilor se alctuiesc conform paragrafului 7.5.1. Interseciile interioare cudimensiunile precizate n fig. 7.10 se armeaz cu carcase cu 2 etrieri n cruce, care fac legtura cu armarea orizontala pereilor.Etrierii carcaselor din intersecii vor respecta condiiile de la 7.5.1 privind seciunea minim i nndirea cu armturorizontal din inima pereilor.Distana maxim ntre etrieri: 200 mm.Armarea vertical minim a zonelor n intersecie: 4 12 - 8 10.7.5.4 Armarea n jurul golurilor.a) n cazul irurilor de goluri suprapuse pe vertical, limitate de montani i rigle de cuplare, armarea de contur se faceconform paragrafului 7.5.1 i fig. 7.6.b) n cazul golurilor izolate de dimensiuni mari i al golurilor care nu se suprapun pe vertical, armrile n jurulacestora se vor prevedea n corelare cu starea de eforturi stabilit innd seama n calcul de aceste goluri.c) n jurul golurilor de dimensiuni mici n raport cu cele ale peretelui i care nu influeneaz n mod semnificativcomportarea ansamblului acesteia, se va prevedea o armarea constructiv' avnd pe fiecare latur cel puin dou bare 10 mm i cel puin seciunea echivalent armturilor ntrerupte pe poriunea de gol aferent.7.5.5 Armarea interseciilor pereilor cu planeele.Pe grosimea planeului n perete se prevede o armare de centur, format din cel puin 4 bare.Seciunea barelor continue din centuri va fi stabilit innd seama de cerinele de rezisten rezultate din solicitrile dediafragm orizontal (vezi 6.7).Se va utiliza oel PC 52, PC 60 sau OB 37. Diametrul minim al armturilor 10 mm.La nndirea i ancorarea armturilor se vor respecta condiiile indicate n fig. 7.4.7.6. Armarea riglelor de cuplare.7.6.1 n sistemul de armare cu bare longitudinale i etrieri verticali, armarea unei rigle de cuplare este format din:a) Bare longitudinale rezultate din dimensionarea la moment ncovoietor, dispuse la partea superioar i inferioar aseciunii.Diametrul minim al barelor: 10 mm. Mrcile de oel recomandate: PC 52, PC 60.La detalierea armturii longitudinale se va ine seama de cerinele de execuie privind o bun betonare i compactarea betonului.b) Bare longitudinale intermediare dispuse pe feele laterale cu diametrul minim 8 mm. Barele intermediare vor


28 of 60 09.08.2014 13:06

realiza un procent de armare minim de 0,12% fa de seciunea bhr pentru zona seismic F i 0,20% pentru zoneleseismice A-E.c) Etrierii vor avea diametrul minim: 6 mm. Procentul minim de armare transversal: 0,20%. Distana maximadmis ntre etrieri va fi:

ae 8d

ae 150 mm

d - diametrul armturilor longitudinale de la partea superioar i de la partea inferioar.La grinzile turnate n dou etape la care se conteaz pe ntreaga nlime, etrierii se prevd pe ntreaga nlime aacestora.7.6.2. Riglele cu armturi principale nclinate ncruciate se utilizeaz i se dimensioneaz conform prevederilorparagrafelor 6.6.2 i 6.6.4. n fig. 7.12 se prezint un exemplu de alctuire a acestui tip de rigle.Armturile nclinate se asambleaz sub form de carcase cu cte cel puin patru bare. Lungimea de ancorare abarelor nclinate va fi minimum 60d.Armarea transversal se poate realiza cu etrieri sau cu freta continu.Distana dintre etrieri sau pasul fretei nu va fi mai mare de 6d - (diametrul armturilor nclinate).Diametrul minim al etrierilor sau pasul fretei d/4.Armturile orizontale i etrierii se dispun constructiv.Procentul tuturor armturilor orizontale va reprezenta cel puin 0,2%, iar procentul de armare transversal cu etrieri vafi cel puin 0,15%.[top]

8. PROBLEME SPECIFICE DE ALCTUIRE A STRUCTURILOR PREFABRICATE8.1. Probleme generalen prezentul capitol se dau prevederi specifice proiectrii pereilor realizai din elemente prefabricate care au n vedereaspectele de ordin structural. Problemele referitoare la proiectarea de arhitectur, a izolaiilor termice i fonice precumi la proiectarea tehnologiei de execuie nu fac obiectul prezentului Cod de proiectare.Prin msurile de alctuire a elementelor prefabricate i a mbinrilor dintre acestea se urmrete obinerea unuicomportri structurale, inclusiv n raport cu aciunile seismice, similare cu cea a structurilor cu perei din beton monolit.Regulile generale de alctuire a structurilor cu perei prefabricai, privind configuraia structurii, forma pereilor i modulde dispunere n plan sunt cele indicate la capitolul 2.De asemenea, planeul realizat din panouri prefabricate va fi astfel realizat nct s asigure comportarea lui cadiafragm practic infinit rigid i rezistent.8.2. Alctuirea panourilor8.2.1. Elemente prefabricate care alctuiesc structura cldirii vor fi realizate de regul sub form de elemente plane -panouri mari. Funcie de forma concret a pereilor, de tehnologia de execuie i de mijloacele de ridicare i transportde care se dispune se pot adopta i forme spaiale sau de bar a unora din elementele prefabricate.forma elementelor prefabricate rezult prin secionarea pereilor prin tieturi orizontale (fig. 8.1 a) sau prin tieturiorizontale i verticale (fig. 8.1 b, c).8.2.2. Elementele prefabricate se realizeaz din beton de clas minim Bc20.8.2.3. Panourile de perei interiori vor avea o grosime de cel puin 140 mm pentru cldirile cu maxim 5 niveluri i de cel


29 of 60 09.08.2014 13:06

puin 160 mm pentru cldirile mai nalte.8.2.4. Panourile de perei exteriori vor fi, de regul, alctuite din 3 straturi i anume:- un strat interior de rezisten din beton armat; grosimea minim a acestuia poate fi cu 20 mm mai mic dect ceaindicat pentru pereii interiori i va fi corelat cu numrul, poziia i natura elementelor de legtur (nervuri de betonarmat sau/i agrafe) cu stratul exterior;- un strat termoizolator intermediar, realizat de regul dintr-un material rigid (polistiren celular, vat mineral

P85-86

Documents

Transcript of P85-86