Universitatea TehnicĂ de ConstrucŢii BucureŞti Facultatea De

download Universitatea TehnicĂ de ConstrucŢii BucureŞti Facultatea De

of 211

  • date post

    15-Jun-2015
  • Category

    Documents

  • view

    2.308
  • download

    1

Embed Size (px)

Transcript of Universitatea TehnicĂ de ConstrucŢii BucureŞti Facultatea De

UNIVERSITATEA TEHNIC DE CONSTRUCII BUCURETI FACULTATEA DE CONSTRUCII CIVILE, INDUSTRIALE I AGRICOLE

P100-1/PROIECTAREA SEISMIC A CLDIRILOR. VOLUMUL 2 - B. COMENTARII SI EXEMPLE DE CALCULRedactarea a I-a

CONTRACT 217 din 14.11.2005(Ctr. U.T.C.B. nr. 158/02.08.2005) Beneficiar: M.T.C.T.

Responsabil lucrare, PROF. DR. ING. TUDOR POSTELNICU

Volumul 2 B EXEMPLE DE CALCUL I EXEMPLE DE PROIECTARE

INTRODUCERE Codul de proiectare seismic a cldirilor P100-1: 2006 este armonizat, conceptual, din punctul de vedere al structurrii problematicii i a notaiilor, cu codurile structurale europene din seria EN 1990-1998. P100-1: 2006 reprezint o reglementare de tranziie pn la intrarea n vigoare n ara noastr, n 2010, a euronormelor i anexelor naionale. Datorit faptului c nu a fost posibil s se redacteze pn n prezent coduri de proiectare pentru structuri din diferite materiale: beton armat, oel, lemn etc., la rndul lor armonizate cu eurocodurile corespunztoare (EN 1992, EN 1993 etc.), P100-1: 2006 este astfel redactat nct s poat fi folosit mreun cu actualele standarde pentru aceste structuri. n cazul structurilor de beton armat reglementrile tehnice asociate codului de proiectare seismic sunt STAS 10107/0-90 care stabilete modelele i metodele de calcul pentru elemente structurale de beton armat i CR 2-1-1.1, codul pentru proiectarea construciilor cu perei structurali de beton armat. Pentru utilizarea mpreun a celor 3 norme nainte de prezentarea exemplelor de proiectare se d lista de coresponden a notaiilor folosite n normele europene i n normele romneti n vigoare. De asemenea, se stabilete modul de convertire al valorilor de proiectare ale rezistenelor betonului i oelului din cele dou serii de norme. n cazul betonului armat rezult c pot fi folosite ca rezistene de proiectare, valorile de calcul ale rezistenelor din actualele norme romneti. Acest procedeu, care ofer simplitatea maxim de convertire a valorilor rezistenelor, duce la soluii uor acoperitoare. Pentru exemplificarea aplicrii noului cod de proiectare seismic n contextul ansamblului celorlalte norme de proiectare romneti s-au selectat dou tipuri de structuri, ce pot fi considerate caracteristice pentru practica actual din ara noastr. Primul exemplu trateaz proiectarea unei cldiri de locuit cu subsol, parter i 8 etaje. Cel de-al doilea trateaz o cldire de birouri cu 3 subsoluri, parter i 10 etaje. Prima cldire are structura tip cadru spaial de beton armat, n timp ce a doua are structura construit din perei de beton armat cuplai sau nu prin grinzi de cuplare, completat cu stlpi i grinzi. n cel de-al doilea caz s-au ales seciuni de perei simple, de tip halter, uor de modelat n calculul structural. n fiecare din cele 2 cazuri se prezint la nceput schema general a operaiilor de proiectare, dup care se prezint concret rezolvarea problemelor din fiecare etap. Soluiile de structur adoptate au urmrit s respecte ntr-un grad nalt condiiile de conformare de ansamblu privind compactitatea, regularitatea i redundana structural, n scopul evidenierii avantajelor eseniale pe care le ofer satisfacerea acestor condiii pentru obinerea unui rspuns seismic favorabil, controlat sigur prin calcul. Calculul modal s-a efectuat pe un model elastic spaial. Determinarea strii de eforturi (ale efectelor aciunilor) s-a fcut utiliznd metoda forei laterale echivalente, permis de caracteristicile de regularitate ale structurii. Fa de metoda mai complex a calculului modal cu spectru rspuns, metoda forei laterale echivalente ofer avantajul major al simplitii i preciziei nsumrii eforturilor (ca urmare a controlului semnelor acestora) i, pe aceast baz, a ierarhizrii corecte a rezistenei la ncovoiere i for tietoare. Proiectarea are n vedere toate componentele structurale att ale suprastructurii, ct i ale infrastructurii.

Dup ncheierea dimensionrii i alctuirii elementelor structurilor se face o verificare a performanelor poteniale ale acestora prin intermediul calculului static neliniar.

EXEMPLE DE PROIECTARE STRUCTURI DE BETON ARMAT

EXEMPLE DE PROIECTARE STRUCTURI METALICE

EXEMPLE DE PROIECTARE STRUCTURI DE ZIDRIE

EXEMPLE DE CALCULCOMPONENTE NESTRUCTURALE

EXEMPLU DE PROIECTARE STRUCTURAL

Relaia ntre notaiile din STAS 10107/0-90 i CR 2-1-1.1 i cele din P100-1: 2006 Relaia dintre valorile rezistenelor de dimensionare, conform P100-1: 2006 i cele din STAS 10107/0-90 i CR 2-1-1.1

EN 1998 Ac Asi Ast Asv Aw Asi Asj Ab Aai

Rom

Definiie aria seciunii elementului de beton aria total a barelor de oel pe fiecare direcie diagonal a unei grinzi de cuplare aria unei ramuri a armturii transversale aria total a armaturii verticale din inima peretelui aria total a seciunii normale orizontale a unui perete suma ariilor tuturor barelor nclinate n ambele direcii, n pereii armati cu bare nclinate, contra lunecrii de forfecare suma ariilor barelor verticale din inima peretelui, sau a barelor adiionale dispuse special n elementele de margine ale peretelui pentru rezistena la lunecarea de forfecare suma valorilor momentelor capabile ale grinzii care intr n nod, n direcia considerat suma valorilor momentelor capabile ale stlpului care intr n nod, n direcia considerat

Aae Aav Ab Aai Aac

MRb MRc Mi,d

|Mcap. gr.| |Mcap. st.|dr M cap. gr .

st M cap. gr .

i Momentul pe cap de grind sau stlp pentru calculul forei tietoare capabile de proiectare

sup sau M cap.st inf i M cap.st .

MRb,i

dr M cap. gr .

valoarea de proiectare a momentului capabil n captul i al grinzii

saust M cap. gr .

MRc,i

sup M cap.st sau valoarea de proiectare a momentului capabil n captul i al stlpului inf M cap.st .

NEd T1

N T1 sau Tf

fora axial rezultat din calcul n situaia de proiectare seismic perioada fundamental a cldirii pe direcia orizontal considerat

TC VEd VEd VEd,max VRd,c VRd,s b bc beff bo bw bwo d dbL dbw fcd fctm fyd fywd h hc hf hjw

TC Qs Q Q Qb Lcap

perioada de col la limita superioar a zonei cu acceleraie constant a spectrului elastic fora tietoare ntr-un perete, rezultat din calcul, pentru situaia de proiectare seismic fora tietoare de proiectare ntr-un perete fora tietoare maxim capabil, de proiectare, n seciunea de capt a unei grinzi valoarea de proiectare a forei tietoare capabile pentru elemenetele fr armtur de forfecare, n acord cu EN 1992-1-1:2004 valoarea de proiectare a forei tietoare capabile, contra lunecrii limea tlpii inferioare a grinzii

b bp bs b b h0

dimensiunea seciunii normale a stlpului limea efectiv a tlpii grinzii, la ntindere, la faa stlpului portant limea smburelui confinat al unui stlp sau al unui element de margine al unui perete (ntre axele ramurilor etrierilor nchii) limea inimii unei grinzi grosimea inimii unui perete nlimea efectiv a seciunii diametrul barei longitudinale diametrul unui etrier nchis valoarea de proiectare a rezistenei betonului la compresiune valoarea medie a rezistenei la ntindere a betonului

l sau dl e sau deRc

Ra Rat h h hp ha

valoarea de proiectare a rezistenei de curgere a oelului valoarea de proiectare a rezistenei de curgere a amturii transversale nlimea seciunii transversale nalimea seciunii transversale a stlpului pe direcia considerat nlimea tlpii distana dintre marginea de sus a grinzii i marginea de jos a armturii

ho hs hw lcl lcr lw qo s xu z

hs

nlimea nucleului confinat ntr-un stlp (fa de axele ramurilor etrierului nchis) nlimea liber a etajului

h l0 lp h 1/ ae x z

nlimea seciunii normale a peretelui sau a grinzii lungimea liber a unei grinzi sau a unui stlp lungimea zonei critice lungimea seciunii normale a peretelui valoarea de baz a factorului de comportare distana dintre armturile transversale nlimea zonei comprimate braul de prghie intern factorul parial pentru beton factorul de incertitudine a modelului pentru valoarea de proiectare a rezistenelor la estimarea efectelor aciunilor de proiectare asupra capacitii, lund n considerare diverse surse de suprarezisten factorul parial pentru oel deformaia ultim a betonului neconfinat valoarea caracteristic a deformaiei ultime a armturii de oel valoarea de proiectare a deformaiei oelului la curgere factorul de ductilitate a curburii factorul de ductilitate a deplasrii fora axial n situaia de proiectare seismic, normalizat cu Acfcd nlimea normalizat a zonei comprimate coeficientul de armare la ntindere coeficientul de armare la compresiune valoarea medie a efortului unitar normal n beton coeficientul maxim admis al armturii ntinse n zonele critice ale grinzilor principale la seism

c Rd

bkM

s cu2 su,k sy,d cm max

a bu au,k ap n

0 max

v w v

v t av

coeficientul de armare al armturii verticale din inima unui perete coeficientul de armare la forfecare coeficientul mecanic al armturii verticale a inimii =Aav Ra R = v a bh0 Rc Rc

Nota 1. Principalele diferene ntre notaiile tradiionale n Romnia i cele din P100-1: 2006 (care preia sistemul de notaii din Eurocoduri) sunt urmtoarele: - indicele pentru beton este b fa de c n EC (de exemplu aria seciunii de beton se schimba din Ab n Ac). - indicele pentru armturi este a fa de s n EC (de exemplu aria seciunii de armtur se schimba din Aa n As). - armtura transversal (etrieri) se noteaz cu indice e fa de w. - valorile de calcul (proiectare) se noteaz cu indice c fa de d. - Rezistena (capacitatea) seciunilor se noteza cu indice cap, fa de Rd (de exemplu, momentul capabil Mcap devine MRd) - coeficientul (geometric) de armare Aa/(bh0) se noteaz cu fa de . - coeficientul mecanic de armare AaRa/(bh0Rc) se noteaz cu fa de . - fora tietoare se noteaz cu Q fa de V. - nlimea util a seciunii h0 devine d. -rezistenele materialelor se noteaz cu R fa de f (de exemplu, Rc define fcd , iar Ra devinde fyd) No