Curs 01
-
Upload
marius-sigartau -
Category
Documents
-
view
15 -
download
1
description
Transcript of Curs 01
Şef Lucr. ing. Puskas Attila
CBA II, Semestrul 7:• 14 x 2 = 28 ore curs• 14 x 2 = 28 ore proiect• Condiţie de intrare la examen:
• Predarea şi susţinerea proiectului• Forma de verificare: EXAMEN scris• Credite: 4
Cunoştiinţe minim necesare:
Mecanica construcţiilorRezistenţa materialelorStatica construcţiilorBeton armat şi precomprimatConstrucţii de beton armat I
Cunoştiinţe dobândite:proiectarea stâlpilor din beton armatproiectarea structurilor parter din beton armatproiectarea structurilor etajate din beton armatproiectarea structurilor din cadre monolite, prefabricate,
diafragme şi tuburi
CBA II - Conţinutul cursului Stâlpi de beton armat:
noţiuni generale, soluţii structurale, comportare, calcul şi detalii de alcătuire
Cadre de beton armat: clasificare, principii de alcătuire, tipuri de cadre influenţa articulaţiilor, rigidităţiilor şi rotirii fundaţiilor proiectarea cadrelor cf. P100-1/2006
Cadre monolite de beton armat : soluţii constructive de cadre parter, calcul constructive de cadre etajate, calcul detalii şi reguli de armare
CBA II - Conţinutul cursului Cadre prefabricate de beton armat:
soluţii constructive de cadre parter, detalii de alcătuire soluţii constructive de cadre etajate, detalii de alcătuire
Diafragme din beton armat: Alcãtuire structurilor cu diafragme. Calculul şi armarea
diafragmelor.
Structuri duale. Structuri tubulare Alcătuire, utilizare, comportare mecanica
Bibliografie Mihailescu, M., Bota, O. s.a.: Constructii de beton armat si precomprimat.
Partea I-a Structuri liniare. Institutul Politehnic Cluj-Napoca, 1983 Hangan, M.: Constructii de beton armat. Editura Tehnica, Bucuresti, 1963. Mihailescu, M., Bota, O. s.a.: Constructii de beton armat si precomprimat.
Partea I-a Structuri liniare. Institutul Politehnic Cluj-Napoca, 1983 Mihul, A.: Constructii de beton armat, Editura Tehnicã, Bucuresti, 1980 Mârsu, O., Friedrich, R.: Constructii de beton armat, Editura Tehnicã,
Bucuresti, 1985 ***SR EN 1992-1-1 (EC2): Calculul si alcãtuirea structurilor din beton (
http://eurocodes.jrc.ec.europa.eu/) ***NE 012 – 99: Cod de practicã pentru executare lucrãrilor din beton si
beton armat ***STAS 10107/0-90: Calculul si alcãtuirea elementelor structurale din
beton, beton armat si beton precomprimat Agent R., Dumitrescu D., Postelnicu D.: Îndrumător pentru calculul şi
alcătuirea elementelor de beton armat, Editura Tehnică, Bucureşti, 1992
Stâlpi din beton armat
Consideraţii generale Definiţie: elemente structurale cu o
dimensiune mai mare decât celelalte două (liniare), supuse la:
- compresiune centrică- compresiune excentrică
comparativ cu stâlpii metalici: 80% mai puţin oţel 40% mai ieftin
Consideraţii generale solicitări:
N: provine din încărcările gravitaţionale transmise stâlpilor prin rigle sau planşee
M,V: provine din încărcări orizontale (vânt, seism) şi din legăturile rigide cu riglele şi/sau planşeele
LA STÂLPI NU SE SUBDIMENSIONEAZĂ ŞI NU SE FACE ECONOMIE
Clasificare după modul de execuţie:
monolit preturnat pe şantier prefabricat
după modul de armare cu armătură longitudinală şi
transversală (etrieri) cu armătură longitudinală fretaţi cu armătură longitudinală rigidă şi
armătură transversală pentru conlucrare beton-oţel
Clasificare după forma secţiunii:
patrat (a)dreptunghiular (b)cu goluri (c)I (d)de colţ (e)C (f)cruce (g)circular, inelar (h)compus (i)
Clasificare după variaţia secţiunii:
secţiune constantă (a) secţiune variabilă pe
o direcţie (b) secţiune variabilă pe
2 direcţii (c) cu goluri (d) în formă de V (e) în formă de Y (f)
Clasificare console:
fără console (a) cu console scurte
(b) cu console lungi
(c) cu console pe
mai multe niveluri (d)
Clasificare Din punctul de vedere al participării la
preluarea acţiunilor seismice stâlpi participanţi la preluarea
acţiunilor seismice stâlpi neparticipanţi la preluarea
acţiunilor seismice
Calcul N,M stâlpi dreptughiulari Determinarea momentului încovoietor de
calcul (conform P100-2006):
Calcul N,M stâlpi dreptughiulari
Calcul N,M stâlpi dreptughiulari în cazul compresiunii excentrice cu încovoiere
oblică, calculul se poate face simplificat succesiv pe cele 2 direcţii, după care se verifică cu relaţia:
αn – coeficient în funcţie de N/Ncap
Calcul N,M stâlpi dreptughiulari Calcul exact pe 2 direcţii:
se calculează coeficienţii ν, μx, şi μy
se alege modul de distribuţie a armăturii: la colţuri (a), uniform pe 4 laturi (b) sau pe două laturi opuse (c)
se determină ωtot, după care Astot
Calcul N,M stâlpi circulari
Calcul N,M stâlpi circulari
Calcul V Etape de calcul:
determinarea forţei tăietoare de calcul VEd
corectarea diagramei cu reducerile posibile => VEd,r
calculul capacităţii portante a secţiunii de beton VRd,c
se verifică relaţia VEd,r < VRd,c
dacă VEd,r < VRd,c, se dispune armătură transversală constructivă
Calcul V Etape de calcul:
dacă VEd,r > VRd,c, se dispune armătură transversală sub formă de etrieri
model de calcul: grindă cu zăbrele cu etrieri întinşi şi diagonale de beton comprimate (2 moduri de cedare)
Calcul V Determinarea forţei tăietoare de calcul
(conform P100-2006):
Efecte de ordinul 2 Efecte de ordinul 1: efecte ale încărcărilor
asupra structurii, fără a fi considerate deformaţiile acestora
Efecte de ordinul 2: efecte adiţionale încărcărilor, datorate deformării structurii
Efectele de ordinul 2 nu se iau în considerare când reprezintă mai puţin de 10% din efectele de ordinul 1
- Efectele de ordinul doi se pot neglija dacă reprezintă mai puţin de 10 % din efectele de ordinul unu corespunzătoare.
a) l0 = l b) l0 = 2l c) l0 = 0,7l d) l0 = l / 2 e) l0 = l f) l /2 <l0< l g) l0 > 2lExemple de moduri de flambaj şi lungimile efective
corespunzătoare în cazul elementelor izolate
Efecte de ordinul 2
Efecte de ordinul 2 La calculul eforturilor pe structura
deformată, trebuie ţinut cont de fisurare, de neliniaritatea proprietăţilor materialelor şi de curgerea lentă
În calculul static automat, aceasta se face reducând rigiditatea materialelor (P100-2006)
Efecte de ordinul 2 Influenţa efectelor de ordinul 2 este
exprimată prin coeficientul de sensibilitate la deplasări relative de nivel Θ:
se consideră că efectele de ordinul 2 sunt semnficative când Θ > 0.1
Efecte de ordinul 2 – Metoda bazată pe curbura nominală
se determină simplificat MII
1/r = curbura c = coeficient care ţine seama de
distribuţia curburilor
Efecte de ordinul 2 – Metoda bazată pe rigiditatea nominală
se defineşte rigiditatea nominală (oţel+beton)
se calculează simplificat momentele de ordinul 2
Prevederi constructive Calitatea betonului utilizat va fi minim
C20/25 pentru elemente din clasa de ductilitate H şi C16/20 pentru clasa de ductilitate M
Prevederi constructive Dimensiuni minime ale secţiunii de beton:
b,h ≥ 30 cm (25 cm la stâlpişori de zidărie şi la stâlpi cu solicitări reduse)
beton obişnuit: lf/i ≤ 140
beton cu agregate uşoare: lf/i ≤ 70
stâlpi fretaţi: lf/i ≤ 35
dimensiunile se iau multipli de 50 mm
Prevederi constructive Dimensiuni ale secţiunii de beton:
stâlpi circulari: Ø ≥ 25 cm (20 cm pentru stâlpi fretaţi)
stâlpi dreptunghiulari: h / b ≤ 2.5 stâlpi T, I, cruce, etc.: h / b ≤ 2.5 (unde h
şi b sunt dimensiunile totale ale secţiunii)
dacă acest raport nu este respectat, este necesară prevederea pe direcţia mai puţin rigidă a unui sistem separat de contravântuire (ex. hale cu pod rulant)
Prevederi constructive Armătura longitudinală de rezistenţă
Ømin = 8 mm pentru stâlpişori zidărie
Ømin = 12 mm pentru stâlpi
procent minim de armare clasa H: 1% procent minim de armare clasa M:
0.8% procent maxim de armare: 4% (8% în
zona de înădire)
Prevederi constructive Armătura longitudinală de rezistenţă
distribuţia barelor: secţiuni poligonale: câte o bară în fiecare
colţ, iar în zone seismice cel puţin câte o bară intermediară pe fiecare latură
secţiuni circulare: minimum 4 bare uniform distribuite, recomandabil 6 bare
recomandabil ca fiecare bară să fie în colţul unui etrier (de ce?) => se dispun etrieri interiori şi/sau agrafe pe lângă etrierul perimetral
Prevederi constructive Armătura transversală
diametrul minim
armarea zonelor critice, situate la extremităţile stâlpilor care fac parte din structuri antiseismice)
Prevederi constructive Exemplu de armare
Prevederi constructive Armătura transversală
distanţa între etrieri în zonele critice
distanţa între etrieri în afara zonelor critice şi la stâlpii slab solicitaţi
Prevederi constructive Armătura transversală
procente minime de armare transversală
clasa H :0.5% în zona critică de labaza stâlpilor
0.35% în restul zonelor criticeclasa M :
0.35% în zona critică de labaza stâlpilor0.25% în restul zonelor critice
Prevederi constructive Asigurarea cedării ductilităţii
forţa axială normalizată din combinaţiile de încărcări care includ încărcările seismice nu va depăşi 0.40 în cazul stâlpilor făcând parte din clasa de ductilitate H.
Forţa axială normalizată pentru clasa M de ductilitate are valoarea 0.55
Controlul calităţii lucrărilorAbaterile limita acceptabile la
dimensiunile elementului de beton armat
Element Dim. de referinţă Abateri la dimensiuni Abateri la înclinare
Stâlpi
înălţime ±10 mm 2 mm/m,
10 mm/totaldimensiune secţiune ±3 mm
Controlul calităţii lucrărilor Abaterile limita acceptabile la armaturi
in urma montajului:
Element Distanta intre axele barelor
Grosime strat acoperire beton
Stalpi +/- 3 mm +3 mm
Intre etrieri
+/- 10 mm
Efecte de ordinul 2 Efecte de ordinul 1: efecte ale încărcărilor
asupra structurii, fără a fi considerate deformaţiile acestora
Efecte de ordinul 2: efecte adiţionale încărcărilor, datorate deformării structurii
Efectele de ordinul 2 nu se iau în considerare când reprezintă mai puţin de 10% din efectele de ordinul 1
- Efectele de ordinul doi se pot neglija dacă reprezintă mai puţin de 10 % din efectele de ordinul unu corespunzătoare.
a) l0 = l b) l0 = 2l c) l0 = 0,7l d) l0 = l / 2 e) l0 = l f) l /2 <l0< l g) l0 > 2lExemple de moduri de flambaj şi lungimile efective
corespunzătoare în cazul elementelor izolate
Efecte de ordinul 2
Calculul consolelor scurteConsolele scurte (ac < z0) pot fi proiectate utilizându-se un model bielă-
tirant conform cap. 6.5 din SR EN 1992-1-1-2004. Înclinarea bielei este limitată de 1,0tan2,5.
Model bielă-tirant pentru o consolă scurtă
Calculul consolelor scurteDacă ac < 0,5 hc , sunt prevăzuţi etrieri închişi orizontali sau înclinaţi, cu
As,lnk k1As,main , suplimentar faţă de armăturile principale de întindere
(Valoarea lui k1 poate fi furnizată în anexa naţională. Valoarea
recomandată este k1 = 0,25)
Dacă ac > 0,5 hc şi FEd > VRd,c, sunt prevăzuţi etrieri închişi verticali, cu
As,lnkk2 FEd/fyd în plus faţă de armăturile principale de întindere
(Valoarea lui k2 poate fi furnizată în anexa naţională. Valoarea
recomandată este k2 = 0, 5.)
Calculul consolelor scurteArmăturile principale întinse sunt ancorate la ambele extremităţi. Aceste armături sunt ancorate pe elementul portant pe faţa opusă, lungimea de ancoraj fiind măsurată de la poziţia armăturilor verticale situate pe faţa cea mai apropiată. Acestea sunt ancorate de asemenea în consolă, lungimea de ancoraj fiind măsurată începând de la marginea interioară a zonei încărcate.
Dacă există prevederi speciale de limitare a fisurării, armăturile de legătură înclinate în unghiul intrând sunt eficiente.
A - Dispozitive de ancoraj sau bucle B - Armături de legătură(a)armare pentru ac 0,5 hc (b) armare pentru ac > 0,5 hc
Alcătuirea constructivă pentru console scurte
Calculul consolelor scurte