Pereti Structurali de b.a.- 2015-2016 C1 Si C2

7/21/2019 Pereti Structurali de b.a.- 2015-2016 C1 Si C2

http://slidepdf.com/reader/full/pereti-structurali-de-ba-2015-2016-c1-si-c2 1/32

Structuri din Z idărie si Beton Armat

partea a II-a - CURS 1 –

2015 - 2016

Pere ţi structurali din beton armat



S.Z.B. – Pereţi structurali din beton armat

Conform dex on line:- perete, pere i - element de construc ț ie aș ezat vertical (sau pu ț in înclinat), făcut dinzidărie, din lemn, din piatră etc., care limitează, separă sau izolează încăperile uneiclădiri între ele sau de exteriorș i care sus ț ine planșeele, etajele ș i acoperișul.

Conform P100-1/2013:- perete (perete structural) : element structural vertical care susţine alte elemente,la care raportul dimensiunilor laturilorsecţiunii transversale lw /bw ≥ 4.

Conform Curs Clădiri, vol. 2, Institutul de construcţii din Bucureşti, 1974, cap. XII:

- pereţii sunt elemente principale de construcţie ce îndeplinesc următoarelefuncţiuni: a) sunt elemente principale verticale de rezistentă; b) închid clădirea spreexterior; c) compartimentează clădirea la interior.




Clasificarea pereţilor după materialul din care sunt alcătuiţi:

- pereţi din pământ; - pereţi din zidărie (cărămidă, piatră naturală, blocuri din beton, BCA, etc.); - pereţi din beton armat; - pereţi din lemn; - pereţi din elemente metalice; - pereţi din sticlă, azbociment; - pereţi din materiale uşoare; - pereţi din polimeri; etc.

Clasificarea pereţilor după rolul în construcţie: - pereţi de rezistenţă (portanţi) – sunt pereţii ce preiau şi transmit în afară degreutatea proprie şi alte sarcini;

- pereţi neportanţi, de umplutură sau despărţitori care nu suportă decâtgreutatea proprie;




Principalii factori ce influenţează alegerea tipului de structură: (alegerea soluţiei de structură este un proces complex în care intervin o gamă largă de factori, cu condiţionărireciproce. Se poate face numai o analiză calitativă a influenţei acestor factori, nefiind posibil de stabilit regulistricte, ci numai cu caracter general)

- destinaţia clădirii – precizează modul de organizare şi de compartimentaregenerală a spaţiului în plan şi pe înălţime. Stabilitatea organizarii spaţiului poateconduce la alegerea de sisteme structurale cu schemă rigidă sau flexibilă.

- alcătuirea partiului de arhitectură …

- regimul de înălţime : este influenţată de densitatea construită în teren, aspect,condiţiile de amplasament, materialele existente, cost, condiţiile de exploatare, etc.

-condiţiile de amplasament : prin stratificaţia terenului, caracteristicile fizico

-mecanice ale straturilor, nivelul apei freatice, etc.

- materialele utilizate : materialele disponibile pentru realizarea unei clădiricondiţionează alegerea tipului de structură.




De ce să introducem pereţi de beton armat în alcătuirea unei construcţii??

- formula de calcul pentru săgeata unei grinzi simplu rezemate încărcate cu încărcare uniform distribuită este:

- care sunt factorii care influenţează săgeata (deformata)?

- care sunt valorile modulului de elasticitate longitudinală pentru beton:

-- cum pot interveni asupra momentului de inerţie?

EI ql

f 4

384

5

12

1

12

11

12

33

bh I st al p

st al p per ete I bh

I

1612

16

12

425.0

12

33

perete stalp Amp A

425.0111




Doua variante structurale propuse spre analiză:

- un cadru de beton armat cu opt nivele, cu înălţimea de nivel de 3,0m, deschiderileegale între ele cu valoarea de 6m. Stâlpii au secţiunea de 70x70cm (arie= 0.49mp),iar sec ţiunea transversală a grinzilor este de 30x60cm. Cadrul este încărcat cu forţe laterale 100kN la nod lateral peste parter, 200kN la nodlateral peste etaj1, ……… 800kN la nod lateralpeste etaj 7 (nivel opt).

- un cadru de beton armat în care , în deschiderea centrală este înfilat un perete debeton armat cu grosimea de 0.25m.Regimul de înălţime, deschiderile, înălţimea de nivel, secţiunile elementelor (grindăşi stâlpi) sunt idenţice cu ale cadrului de beton armat anterior. Încărcările laterale sunt identice pentru cele două cadre.




Deci: Pere ț ii de beton armat se utilizează, de regulă, la construcţii expuse la încărcări laterale predominate. Acestia preiau şi transmit la infrastructură omare parte din încărcările laterale datorită rigidităţii şi rezistenţei mari. Subacest aspect rolul lor structural este deosebit de important, pere ţii de betonarmat fiind elementele principale ale structurii de rezistenţă la acţiuni laterale.

Funcţie de propor ţia pereţilor de beton armat într-o structură, aceasta poate ficlasificată ca: - structură cu pereţi ( >70% din F.T.B. vor prelua pereţii).

- structură duală( între 30 şi 70% din F.T.B. vor prelua pereţii)(cu cadre preponderente sau cu pereţi preponderenţi)

- structură în cadre (sub 30% din F.T.B. este preluat de pereţi).

În România, structurile cu pereţi se dimensionează pentru acţiunea seismicăconform cu prevederile codurilor P100-1(Cod de proiectare seismică) şi CR2-1-1.1(Cod pentru proiectarea construcţiilor cu pereţi structurali din beton armat).




Alcătuirea generală a construcţiilor (prevederi extrase din CR2-2013, cap.3):- La stabilirea formeişi a alcătuirii de ansamblu a construciilor, se vor alege, depreferinţă, contururi regulate în plan, compacte şi simetrice. Se vor evita disimetriilepronunate în distribuţia volumelor, a maselor, a rigidităţilorşi a capacităţilor de rezistenţă ale pere ţilorşi ale celorlalte componente structurale, în vederea limitării efectelor detorsiune generală la acţiunea seismică şi a altor efecte structurale defavorabile.Prin alcătuirea structurii se va realiza un traseu sigur, cât mai scurt, de transmitere a

încărcărilor verticaleşi orizontale la terenul de fundare.

- Suprafaţa planşeului la fiecare nivel va fi, pe cât posibil, aceeaşi, iar distribuţia în plana pere ţilor va fi, de regulă, aceea şi la toate nivelurile, astfel că aceştia să se suprapun ă pe verticală. Se admit retrageri la ultimele niveluri, inclusiv cu suprimări par ţiale sau

totale ale unor pere ţi, urmărindu-se să se evite apari ţia unor excentricităţi importante demase şi de rigidităţi.Dimensiunile pereţilor se vor păstra, de regulă, constante pe în ălţimea construcţiei. Laconstrucţii cu înălţimi mari, dimensiunile pot fi micorate gradual, f ăr ă salturi bruşte întrenivelurile consecutive.




Alcătuirea generală a construcţiilor (prevederi extrase din CR2-2013, cap.3):- Pere ţilor structurali cărora le revin cele mai mari valori ale for ţelor orizontaletrebuie să li se asigure o încărcare gravitaţional suficientă (pereţii să fie suficient“lestaţi”), astfel încât să se poat ob ţine condiţii avantajoase de preluare a eforturilordin încărcări orizontaleşi de transmitere a acestora la terenul de fundare.

- La construcţiile cu forma în plan dreptunghiular ă, pere ţii structurali se vor dispune,de regulă după două direcţii perpendiculare între ele. Soluţiile cele mai avantajoasese ob ţin atunci când rigidităţile de ansamblu ale structurii după cele două direcţii auvalori apropiate între ele.

- Dintre pereţii interiori, se vor proiecta cu precădere ca pere ţi structurali, aceia caresepar ă funcţiuni diferite sau care trebuie să asigure o izolare fonică sporită,necesitând ca atare grosimi mai mari, şi care, în acela şi timp, nu prezintă goluri deuşi, sau la care acestea sunt în num ăr redus.




Pe scurt, şi concluzionând:

Alcătuirea de ansamblu a structurilor cu pereţi trebuie să urmăreascăexigenţele generale de conformare referitoare la structuri proiectate seismic. Estenecesară realizarea unor forme regulate în plan ale structurii, compacte şi simetrice,cu alcătuire monotonă pe înălţime. Se recomandă ca rigiditatea să fie cât maiuniformă pe cele două direcţii principale ale structurii.




Alcătuirea secţiunilor în plan ale pereţilor: avem astfelpereţi individuali sau per eţi

cuplaţi, alegând de preferinţă forme de sec ţiuni cât mai simple.

Se recomandă ca secţiunile în plan ale pereţilor să fie de tip lamelar, cu bulbi laextremităț i (tiphalteră) sau cu tălpi de dimensiuni limitate.Se vor evita intersecţiile între pereţii dispuşi pe cele două direcţii principale care ducla formarea unor sec ţiuni cu profile complicate. Se vor evita mai ales formele desec ţiuni pronunat nesimetrice, cu tălpi dezvoltate numai la una dintre extremităţilesec ţiunii




Se vor adopta, când func ţiunea construc ţiei o impune, şiruri de goluri suprapuse, cudispoziţie ordonată, ducând la pere ţi formaţi din plinuri verticale (montanţi) legate între ele prin grinzi de cuplare având configuraţia generală a unor cadre etajate.

Grinzile de cuplare vor avea grosimea egal cu aceea a inimii pere ţilor verticali sau,dacă este necesar, dimensiuni mai mari decât aceasta (marginile dinspre gol ale

pereţilor vor avea cel puţin grosimea grinzilor).

Pere ț ii cu secţiuni cu nesimetrie pronuţată prezintă răspuns neomogen la acţiunilaterale pentru cele două sensuri relevante ale acţiunii seismice fiind, din acestpunct de vedere, nerecomandate şi se recomanda să fie evitate.




Trebuie evitate structurile cu pereţi structurali care se intersectează, deoarececomportarea acestor structuri este greu de anticipat prin calcul. Este preferabilăutilizarea unei densităţi mai reduse a pereţilor în structură cu condiţia ca aceştia săaibă secţiuni regulate şi să fie dispuşi astfel încât comportarea de ansamblu astructurii să fie predictibilă.




Funcţie de forma în elevaţie pereţii pot fi împărţiţi în două categorii:

- pereţi izolaţi, fără goluri, care au o comportare de consolă sub acţiunea forţelorlaterale. În acest caz grinzile, dacă există, au rigiditate redusă comparativ cu pereţiişi nu pot influenţa, decât în mică măsură, comportarea de ansamblu a acestora.




- pereţi cuplaţi prin grinzi de cuplare. Pereţii cuplaţi apar acolo unde, din necesităţi

funcţionale sau structurale, în pereț i sunt dispuse goluri. Dacă golurile au dimensiunisemnificative, cum este cazul golurilor pentru uşi sau ferestre, se formează doipereţi (montanţi) cuplaţi prin intermediul grinzilor care se formează deasupragolurilor.

- Dacă golurile sunt relativ mici, atunci riglele de cuplare sunt foarte puternice şi potasigura un cuplaj „perfect” între montanţii ce se formează. Dacă dimpotrivă golurilesunt foarte mari, atunci riglele de cuplare sunt slabe şi montanţii se comportă capereţii izolaț i.




Moduri de cedare a pere ţilor de beton armat:

1. Cedarea din încovoiere prin strivirea betonului comprimat, după intrarea încurgere a armăturii longitudinale întinse. Acest mod de cedare este specific pereț ilorlungi de beton armat la care solicitarea de încovoiere este predominantă. Este unmod de cedare ductil care conduce la scăderea progresivă a capacităț ii derezistenț ă şi rigiditate, iar capacitatea de deformare plasticăeste relativ ridicată.





2. Cedarea din for ţă tăietoare în fisură înclinată. Acest mod de cedare este specificpere ț ilor scur ț i sau pere ț ilor lungi insuficient armaţi transversal pe inima sec ț iunii.Peretele prezintă o stare redusă de avariere până la producerea cedării, cedareafiindneductilă, fără avertizare.La structurilor noi, prin proiectare trebuie să se evite acest mod de cedare.





3. Cedarea prin zdrobirea inimii după mai multe cicluri de încărcare-descărcare îndomeniul plastic. După mai multe cicluri de amplitudine mare, fisurarea inimii grinzicorespunzătoare celor două sensuri de acț iune seismică, conduce la deterioareaireversibilă a inimii de beton a secț iunii, ea nemaiputând transmite eforturile dindiagonala comprimată.





4. Flambajul local al pereț ilor sub acț iunea eforturilor de compresiune: flambajultălpii pereț ilor favorizat de reducerea de rigiditate cauzată de fisurarea prealabilă la

întindere şi flambajul inimii pereţilor lamelari subţiri după degradarea stratului deacoperire cu beton şi flambajul barelor longitudinale comprimate.





5. Cedarea pere ţilor la compresiune excentrică prin zdrobirea betonului comprimat înainte de curgerea armăturii longitudinale întinse. Acest tip de cedare este neductilşi incompatibilcu proiectarea seismică. Prevenirea acestui mod de cedare se face

în faza de proiectare prin limitarea efortului axial în pereţi.

6. Cedarea pere ț ilor la for ţă tăietoare se poate produce şi prin lunecare în rosturiorizontale prefisurate. Astfel de rosturi sunt, de exemplu, rosturile de turnare alepereţilor situate, de regulă, la faț a superioară a fiecărui planşeu. La proiectare, estenecesară verificarea prin calcul pentru prevenirea acestui mod de cedare în special în zona critică a pereţilor.





x. Grinzile de cuplareGrinzile de cuplare sunt elemente scurte solicitate predominant la for ț ă tăietoare,modul lor de cedare fiind caracteristic acestei solicitări predominante.La grinzile de cuplare de propor ț ii medii, for ţa tăietoare şi momentul încovoietorinfluenţează deopotrivă modul de cedare. Apar fisuri înclinate şi fisuri normale la axa

barei. Fisurile înclinate au deschideri mari similare celor din încovoiere. Fibreleextreme comprimate de beton în zonele de moment maxim se zdrobesc. Dacădeformaț iile plastice ale armăturii longitudinale sunt mari apar fisuri de despicare abetonului în lungul acetora care indică pierderea conlucrării armăturii longitudinale.




Dimensionarea preliminar ă a sec ţiunilor pereţilor structurali:

- Aria totală a inimii pereţilor pe o direcţie va fi cel puţin cea obţinută cu relaţia(conform CR2-1/2013 cap. 6.2.1.1.):

unde:ΣAci este aria însumat ă a sec ţiunilor orizontale ale pereţilor cu contribuţie semnificativă în preluareafor ţelor orizontale, orientaţi paralel cu acţiunea for ţelor laterale (în mp);

γ1,e este factorul de importanţă şi expunere la cutremur a construcţiei, conform 4.4.5 din P 100-1;

ks este raportul dintre valoarea de vârf a accelera ţiei terenului pentru proiectareşi acceleraţiagravitaţională, ag / g;

q este factor de comportare specific structurii;

G este greutatea construcţiei (în kN);

f cd este rezistenţa de proiectare a betonului la compresiune (în MPa).

cd

seci f

Gq

k A ,1

35

1




Dimensionarea preliminar ă a sec ţiunilor pereţilor structurali:- În cazul clădirilor de tip curent pentru birourişi locuine, proiectate pentru clasaDCH, relaţia generală (anteriară) poate fi pusă sub forma (conform CR2-1/2013 cap.6.2.1.2.):

unde:

ks este raportul dintre valoarea de vârf a accelera ţiei terenului pentru proiectareşi acceleraţiagravitaţională, ag / g;

Afl este aria planşeului;

n este numărul de planşee situate deasupra secţiunii considerate.

fl sci Ank A200

1




Dimensionarea preliminar ă a sec ţiunilor pereţilor structurali:- Dacă se prelucrează relaţia anterioară:

Relaţia de mai sus reprezintă proporţia din suprafaţa totală a planşeuluireprezentată de aria necesară a pereţilor dispuşi după o direcţie.

De exemplu pentru o clădire cu 12 niveluri amplasată în Bucureşti, coeficientul demai sus este:

200

200

1

s

fl

ww

fl swwci

k n A

l b

Ank l b A

%80.1018.0200

30.012




Dimensionarea preliminar ă a sec ţiunilor pereţilor structurali:

- Grosimea pere ţilor (bw) va fi cel puţin 150mm şi cel puţin hs / 20.La clădiri cu până la 12 niveluri, se recomandă să se păstreze dimensiuni constanteale sec ţiunilor pereţilor pe toată înălţimea.

- Ariile bulbilor sau ale tălpilor Af prevzute la capetele sec ţiunii pereţilor cu aria inimii Ac, se determină cu relaţia (conform CR2-1/2013 cap. 6.2.1.4.):

unde:NEd este forţa axială de compresiune din pereţi din încărcările verticale în gruparea specială de încărcări.

30.02.1c

f d A

A

cd c

Ed d f A

N




Dimensionarea preliminar ă a sec ţiunilor pereţilor structurali:- Grosimea pere ţilor (bw) va fi cel puţin 150mm şi cel puţin hs / 20.

- Dimensiunile bulbilor vor respecta condiţiile:

sw hmmb 10.0;250max wwc l bl 10.0;max 0




Dimensionarea preliminar ă a sec ţiunilor pereţilor structurali:- Se va evita amplasarea golurilor pentru uşi sau ferestre în apropierea capetelorlibere ale pere ţilor structurali. Se recomandă ca distan ţa de la extremitatea pereteluipână la marginea primului gol să fie mai mare de 1200 mm. În cazurile în careaceast condi ţie nu poate fi respectată, montantul de capăt va fi prevăzut cu bulb la

marginea golului.- La pereţii având goluri decalate pe verticală,se recomand ă ca plinul dintre golurile de la două niveluri succesive să fie de minimum 600 mm.

-Înălţimea grinzilor de cuplare ale clădirilorobişnuite se ia egală cu dimensiunea plinului dedeasupra golurilor de uşi sau ferestre. Lăţimeagrinzilor se ia egală, de regulă, cu grosimeaperetelui.




Test perete structural de beton armat:https://www.youtube.com/watch?v=CzafIPmRgj8 https://www.youtube.com/watch?v=j-58D6D7aDE https://www.youtube.com/watch?v=SN8R8PxfThk

Filmare cutremur ...https://www.youtube.com/watch?v=NisWbAXfyWI https://www.youtube.com/watch?v=1u6vlQXG7sk

https://www.youtube.com/watch?v=CzafIPmRgj8

https://www.youtube.com/watch?v=j-58D6D7aDE

https://www.youtube.com/watch?v=SN8R8PxfThk

https://www.youtube.com/watch?v=NisWbAXfyWI

https://www.youtube.com/watch?v=1u6vlQXG7sk

https://www.youtube.com/watch?v=1u6vlQXG7sk

https://www.youtube.com/watch?v=NisWbAXfyWI

https://www.youtube.com/watch?v=SN8R8PxfThk




https://www.youtube.com/watch?v=CzafIPmRgj8

Pereti Structurali de b.a.- 2015-2016 C1 Si C2

Documents

Transcript of Pereti Structurali de b.a.- 2015-2016 C1 Si C2