2013_1008 Viorel Popa CR 2-1-1.1_2013.pdf

8/16/2019 2013_1008 Viorel Popa CR 2-1-1.1_2013.pdf

1/153

COD DE PROIECTARE A CONSTRUCIILOR CU

PEREI STRUCTURALI DE BETON ARMAT

INDICATIV CR 2 – 1 – 1.1:2013

Partea I Prevederi de proiectare

Elaborator: Tudor POSTELNICU

Colaboratori: Constantin PAVELAndrei PAPURCUIonut DAMIANTiberiu PASCU

Anexa A

Elaborator: Ionuţ DAMIAN

Partea II Comentarii

Elaborator: Tudor POSTELNICU

Colaboratori: Andrei PAPURCUEugen MORARIU

UNIVERSITATEA TEHNICA DE CONSTRUCTII BUCURESTITECHNICAL UNIVERSITY OF CIVIL ENGINEERING BUCHAREST

Bd. Lacul Tei 124 * Sect. 2 RO-020396 * Bucharest 38 ROMANIATel.: +40-21-242.12.08, Tel./Fax: +40-21-242.07.81, www.utcb.ro


2/153


3/153

1

CUPRINS

Prevederi de proiectare

1. Generalităi 4

1.1. Domeniu de aplicare 4

1.2. Relaia cu alte reglementări tehnice 4

1.3. Simboluri 5

2. Definiii. Clasificări 10

3. Alcătuirea generală a construciilor 11

3.1. Reguli de alcătuire pentru ansamblul structurii 11

3.2. Elemente structurale 12

3.3. Planşee 13

3.4. Rosturi 13

3.5. Infrastructură 14

3.6. Componente nestructurale 15

4. Cerine generale de proiectare 16

4.1. Probleme generale 16

4.2. Cerine privind mecanismul structural de disipare a energiei (mecanismulde plastificare)

16

4.3. Cerine de rezistenă şi de stabilitate 17

4.4. Cerine de rigiditate 17

4.5. Cerine privind ductilitatea locală şi eliminarea ruperilor cu caracterneductil

17

4.6. Cerine specifice structurilor prefabricate 18

5. Evaluarea şi combinarea încărcărilor 19

5.1. Evaluarea aciunilor în Gruparea seismică 19

5.2. Evaluarea aciunii seismice 20


4/153

2

6. Proiectarea construciilor cu perei structurali la aciunea încărcărilorverticale şi orizontale

22

6.1. Indicaii generale 22

6.2. Dimensionarea preliminară a elementelor structurale 23

6.3. Succesiunea operaiilor de proiectare 24

6.4. Schematizarea pentru calcul a structurilor 25

6.5. Determinarea eforturilor axiale de compresiune în pereii structurali, dinaciunea încărcărilor verticale

28

6.6. Modelarea structurilor pentru determinarea eforturilor secionale 29

6.7. Metode de calcul în domeniul elastic 31

6.8. Metode de calcul în domeniul postelastic 31

7. Calculul seciunilor pereilor structurali 35

7.1. Probleme generale 357.2. Valorile eforturilor secionale de proiectare în perei 36

7.3. Valorile eforturilor secionale de proiectare în grinzile de cuplare 40

7.4. Efectul aciunilor verticale excentrice 40

7.5. Dimensionarea seciunii de beton a pereilor structurali 41

7.6. Calculul armăturilor longitudinale şi transversale din pereii structurali 42

7.7. Calculul armăturilor din grinzile de cuplare 46

7.8. Calculul planşeelor ca diafragme orizontale 47

8. Prevederi constructive 51

8.1. Materiale utilizate 51

8.2. Alcătuirea seciunii de beton a pereilor structurali. Dimensiuni minime 51

8.3. Armarea pereilor. Prevederi generale 52

8.4. Armarea în câmp a pereilor structurali 55

8.5. Armări locale ale elementelor verticale 56

8.6. Armarea grinzilor de cuplare 68

9. Probleme specifice de alcătuire a structurilor prefabricate 70


9.2. Alcătuirea panourilor 70

9.3. Îmbinările structurilor cu perei din elemente prefabricate de beton armat 72


5/153

3

10. Infrastructuri 76


10.2. Tipuri de infrastructuri 77

10.3. Indicaii privind modul de calcul al elementelor infrastructurii 80

10.4. Probleme specifice de alcătuire a elementelor infrastructurilor 84

Anexa A Exemple de verificare a capacităii de deformare a grinzilor decuplare și a pereilor de beton armat 86

Anexa B Documente de referină 96

Anexa C Comentarii 98


6/153

4

1. GENERALITĂI

1.1 Domeniu de aplicare

1.1.1 Prezentul Cod cuprinde prevederi referitoare la proiectarea construciilor cu perei

structurali de beton armat monolit şi/sau din elemente prefabricate.Prevederile privind alcătuirea de ansamblu şi calculul structurilor cu perei, cât şi detaliile

de alcătuire constructivă şi de armare a pereilor, se referă la tipurile uzuale de structuri careapar în mod curent la clădirile etajate civile sau industriale, cu până la 20 de niveluri.

Pentru alte categorii de construcii, cu forme, alcătuiri şi/sau solicitări speciale, sau laclădiri mai înalte, prevederile prezentului Cod vor fi luate în considerare cu caracterorientativ.

1.1.2 În cazul construciilor situate pe terenuri sensibile la umezire şi, în general, pe terenurila care pot apărea tasări difereniale importante, este necesar ca, pe lângă respectareaprevederilor prezentului Cod, să se prevadă şi măsuri suplimentare de alcătuire, dimensionareşi armare corespunzătoare condiiilor de fundare respective. Măsurile menionate nu fac

obiectul prezentei reglementări tehnice.1.1.3 Alcătuirea constructivă a structurilor cu perei de beton armat va fi pusă de acord cuprocedeele de execuie avute în vedere la proiectare (sistemul de cofraj utilizat pentru pere iiverticali din beton armat monolit, aplicarea tehnologiei de prefabricare, modul de execuie alplanşeelor etc.).

1.1.4 Prevederile prezentului Cod trebuie interpretate ca având un caracter minimal. De la cazla caz, proiectanii de structuri pot aplica şi alte metode de calcul şi pot lua şi alte măsuriconstructive pentru obinerea nivelului de sigurană urmărit.

1.1.5 Prevederile codului se adresează investitorilor, proiectanilor, executanilor de lucrări,specialiştilor cu activitate în domeniul construciilor atestai/autorizai în condiiile legii,

precum şi organismelor de verificare şi control (verificarea şi/sau expertizarea proiectelor;verificarea, controlul şi/sau expertizarea lucrărilor).

1.2 Relaia cu alte reglementări tehnice

1.2.1 Sub aspectul măsurilor de protecie seismică, prezentul Cod are la bază prevederilecodului P 100-1, faă de care cuprinde detalieri şi precizări suplimentare.

Proiectarea structurilor cu perei de beton armat va fi orientată pe satisfacerea cerinelorstructurale (vezi cap. 4):

• conformarea generală favorabilă a construciei;• asigurarea unei rigidităi corespunzătoare la deplasări laterale;

• impunerea unui mecanism structural favorabil de disipare a energiei sub ac iuniseismice de intensitate ridicată.

1.2.2 Metodele de proiectare seismică a structurilor cu perei structurali de beton armat,difereniate în funcie de modul în care este modelată aciunea seismică, de fidelitateamodelului de calcul în raport cu caracterul, în general, spaial, dinamic şi neliniar alcomportării structurale, precum şi de modul concret în care sunt efectuate verificările ceprivesc condiiile de conformare antiseismică şi performanele răspunsului seismic, sunt cele


7/153

5

prescrise în P 100-1, unde sunt precizate şi domeniile recomandabile de utilizare a acestormetode.

1.2.3 Prevederile prezentului Cod vor fi completate după necesităi cu prevederile altorreglementări tehnice şi standarde sub a căror incidenă se află construciile proiectate. Listaminimală a acestor documente este prezentată în Anexa B – Documente de referin ă acodului.

1.2.4 Acest Cod cuprinde texte reproduse din standardul naional SR EN 1992-1-1 cuAnexa Naională, identificate prin bară laterală.

1.3 Simboluri

ag valoarea de proiectare a acceleraiei terenului

b0 lătimea miezului de beton confinat

bi distana dintre barele succesive mobilizate de etrieri

b f grosimea seciunii tălpii unui perete

bw grosimea zonei confinate a seciunii unui perete (grosimea bulbului); lăimea seciuniiunei grinzi

bwo grosimea inimii unui perete

c factor de amplificare a valorilor deplasărilor în domeniul T 1 < T c

c pl coeficient care ine seama de plastificarea parială a zonei întinse

d bi diametrul barelor înclinate

d bL diametrul barelor longitudinale

d bT diametrul barelor transversale

d b,max diametrul maxim al armăturilor

d V deplasarea orizontală la nivelul punctului de inflexiune în raport cu capătul barei.

f cd valoarea de proiectare a rezistenei la compresiune a betonului

f ck valoarea caracteristică a rezistenei la compresiune a betonului

f ck,c valoarea caracteristică a rezistenei la compresiune a betonului confinat

f cm valoarea medie a rezistenei la compresiune a betonului

f ctd valoarea de proiectare a rezistenei la întindere a betonului

f yd valoarea de proiectare a limitei de curgere a oelului

f yd,h valoarea de proiectare a limitei de curgere a armăturii orizontale

f yd,i valoarea de proiectare a limitei de curgere a armăturii înclinate f yd,v valoarea de proiectare a limitei de curgere a armăturii verticale

f yk valoarea caracteristică a limitei de curgere a oelului

f ym valoarea medie a limitei de curgere a oelului

f ywd valoarea de proiectare a limitei de curgere a etrierilor

f ywk rezistena caracteristică a oelului armăturii de confinare


8/153

6

g acceleraia gravitaională

h înălimea grinzii

h0 înălimea miezului de beton confinat

hcl înălimea liberă

hcr înălimea zonei criticeh f grosimea plăcii

hw înălimea peretelui

hs înălimea liberă a etajului

k coeficient care introduce efectul forei tăietoare asupra rigidităii grinzii

k M coeficient de corecie a momentelor încovoietoare din perei

k s raportul dintre valoarea de vârf a acceleraiei terenului pentru proiectare şi acceleraiagravitaională (k s = ag /g)

k V coeficient de corecie a forelor tăietoare din perei

k w factor care ia în considerare efectul proporiei peretelui asupra modului de cedare

lbd lungimea de ancorare

lbd,h lungimea de ancorare a barelor orizontale

lbd,v lungimea de ancorare a barelor verticale

lc lungimea zonei comprimate pe care se iau măsuri de confinare

lcl lungimea liberă

l f,eff lăimea activă a plăcii

lw înălimea seciunii transversale a unui perete (lungimea peretelui in plan)

q factor de comportare specific structurii; încărcare distribuită r s distana de la centrul de greutate al seciunii până la limita sâmburelui central situat de

aceeaşi parte cu fora excentrică N Ed (fora axială de proiectare în combinaia seismică de aciuni)

s distana pe verticală între armăturile transversale

xu înălimea zonei comprimate la starea limită ultimă, stabilită pe baza rezistenelor deproiectare ale betonului şi armăturii

Ac aria seciunii brute a elementului de beton

Ac,s aria seciunii de forfecare

Aeq aria echivalentă a seciunii fisurate Aeq,s aria echivalentă de forfecare a seciunii fisurate

A Ed valoarea de proiectare a aciunii seismice

A Ek valoarea caracteristică a aciunii seismice

A f aria seciunii transversale a bulbului (tălpii) unui perete

A fl aria planşeului


9/153

7

Asc aria tuturor seciunilor armăturilor continue; aria armăturilor din zona de margine aunui perete

As,ch aria seciunilor armăturilor din centură

E c valoarea modulului de elasticitate al betonului

E c,d valoarea de proiectare a modulului de elasticitate al betonului

E Fd valoarea de proiectare a efortului secional

E F,E efortul secional rezultat din calculul la aciunea seismică de proiectare

E F,G efortul secional produs de aciunile neseismice incluse în combinaia de aciunipentru situaia de proiectare seismică

F i fora seismică de proiectare aplicată la nivelul „i”

G greutatea construciei

GK valoarea caracteristică a unei aciuni permanente

GK, j valoarea caracteristică a aciunii permanente „j”

H w înălimea peretelui H i distana măsurată de la bază la nivelul „i”

I c moment de inerie al seciunii brute de beton

I eq moment de inerie al seciunii echivalente (fisurate) de beton

Li distana măsurată de la mijlocul deschiderii libere a grinzii „i” până în centrul degreutate al seciunii montantului considerat

L pl lungimea convenională a zonei plastice

LV deschiderea de forfecare

M cr moment încovoietor la fisurarea betonului întins

M Ed valoarea momentului încovoietor de proiectare

M’ Ed valoarea momentului încovoietor rezultată din calcul static sub încărcările seismice deproiectare

M’ Ed,o valoarea momentului încovoietor rezultată din calcul static sub încărcările seismice deproiectare, la baza peretelui

M Rd valoarea de proiectare a momentului capabil

M Rdb valoarea de proiectare a momentului capabil al grinzii

M Rd,o valoarea momentului încovoietor capabil la baza peretelui

N Ed valoarea forei axiale de proiectare în combinaia seismică de încărcări

N g fora axială din încărcările gravitaionale în combinaia seismică de încărcări

Qk valoarea caracteristică a unei aciuni variabile

Qk, i valoarea caracteristică a aciunii permanente „i”

T 1 perioada oscilaiilor în modul de vibraie fundamental

T c perioada de col (control) a spectrului de răspuns

V Ed fora tăietoare de proiectare


10/153

8

V Edb fora tăietoare din grindă, asociată atingerii momentului capabil, incluzând efectulsuprarezistenei

V’ Edb fora tăietoare din grindă rezultată din calcul static sub încărcările seismice deproiectare

V Ed,v valoarea de proiectare a eforturilor de lunecare în lungul îmbinărilor verticale în

structurile cu perei din elemente prefabricate de beton armatV Rd,c valoarea de proiectare a forei tăietoare preluate de zona comprimată de beton

V Rd,s valoarea de proiectare a rezistenei la lunecare

V Rd,t1 valoarea de proiectare a rezistenei la strivire pe capătul dintelui

V Rd,t2 valoarea de proiectare a rezistenei la forfecare a dintelui

V’ Edb fora tăietoare produsă în grindă sub încărcările seismice de proiectare

V’ Ed fora tăietoare rezultată din calcul static sub încărcările seismice de proiectare

W f modulul de rezistenă la fisurare (elasto-plastic)

α

unghiul de înclinare al armăturilor; factor de eficienă a confinării

α0 raportul prelevant al formei pereilor din sistemul structural

α1 factorul de multiplicare a forei seismice orizontale corespunzător formării primeiarticulaii plastice în sistem

αu factorul de multiplicare a forei seismice orizontale corespunzător formăriimecanismului cinematic global

γ I,e factor de importană şi expunere la cutremur a construciei

γ Rd factor ce ine seama de efectul incertitudinilor legate de model în ceea ce priveştevalorile de proiectare ale eforturilor capabile utilizate la estimarea eforturilor decalcul, în acord cu principiul proiectarii capacitaii de rezistenă; ine seama de

diferitele surse de suprarezistenă γel coeficient de sigurană

ε c2 deformaia specifică la atingerea efortului unitar maxim

ε c2,c deformaia specifică la atingerea efortului f ck,c

ε cu2,c deformaia specifică ultimă la compresiune a betonului confinat

ε su deformaia specifică ultima a oelului

ε sy deformaia specifică a oelului la iniierea curgerii

θ rotirea în articulaia plastică

θ y componenta elastică a rotiriiθ pl,u capacitatea de rotire în articulaia plastică convenională

θ ULS rotirea de bară asociată stării limită ultime

νd fora axială determinată prin calcul seismic, normalizată prin Ac f cd

µ f coeficientul de frecare în rost la aciuni ciclice

µ factorul de ductilitate a curburii


11/153

9

uξ înălimea relativă a zonei comprimate stabilită pe baza rezistenelor de proiectare ale

betonului şi armăturii la starea limită ultimă în combinaia care include aciuneaseismică

ρsw coeficientul transversal de armare al etrierilor de confinare

ωv coeficient mecanic de armare

ωwd coeficientul volumetric de armare al etrierilor de confinare

ωwk coeficientul volumetric transversal de armare al bulbului

ωwk,w coeficientul volumetric transversal de armare al inimii peretelui

σ 2 efortul efectiv de compresiune laterală

σ cp efortul unitar mediu de compresiune în inima peretelui

u curbura ultimă (în starea limită ultimă)

y curbura înregistrată la iniierea curgerii în armătura întinsă

ψ 2, i factor pentru determinarea valorii cvasipermanente a unei aciuni variabile

Ω factor de suprarezistenă

Σ Ash suma seciunilor armăturilor orizontale

Σ Asi suma seciunilor armăturilor înclinate

Σ Asv suma seciunilor armăturilor verticale din inima peretelui

Σ Asw suma seciunilor ramurilor etrierilor considerai în calcul

Σ V Rd,t suma eforturilor de lunecare capabile ale dinilor panoului, sau ale dinilormonolitizării, care este mai mică.


12/153

10

2. DEFINIII. CLASIFICĂRI

2.1 Construciile cu perei structurali sunt cele la care elementele structurale verticale suntconstituite, în totalitate sau parial, din perei de beton armat turnai monolit sau realizai dinelemente prefabricate.

La aceste structuri este necesară realizarea planşeelor ca diafragme orizontale, ceea ceasigură deformarea solidară în preluarea forelor orizontale (din aciunea cutremurului sau avântului) a elementelor verticale structurale – perei sau stâlpi.

2.2 După modul de participare a pereilor la preluarea încărcărilor verticale şi orizontale,sistemele structurale se clasifică în următoarele categorii:

A. Sistem structural tip pere i: sistem structural în care pereii verticali, cuplai sau nu, preiaumajoritatea încărcărilor verticale şi orizontale, contribuia acestora la preluarea forelortăietoare la baza construciei depăşind 65% din fora tăietoare de bază.

B. Sistem structural dual: sistem structural în care încărcările verticale sunt preluate înprincipal de cadre spaiale, în timp ce încărcările laterale sunt preluate parial de sistemul în

cadre şi parial de perei structurali, individuali sau cuplai.Structurile duale se împart în două categorii:

a. Sistem dual cu pere i predominan i: sistem dual în care contribuia pereilor lapreluarea forei tăietoare, la baza construciei, depăşeşte 50% din fora tăietoare debază. Grinzile şi stâlpii acestor structuri nu trebuie să îndeplinească condiiile impusestructurilor în cadre ductile în zone seismice, cum sunt cele referitoare la evitareamecanismului de plastificare de etaj, la limitarea forei axiale normalizate în seciune,etc.

b. Sistem dual cu cadre predominante: sistem dual în care contribuia cadrelor lapreluarea forei tăietoare, la baza construciei, depăşeşte 50% din fora tăietoare de

bază. La aceste sisteme, grinzile şi stâlpii trebuie să îndeplinească condiiile impusesistemelor de tip cadru ductil de beton armat.

2.3 Pereii structurali se clasifică în:

- perei în consolă individuali (necuplai), legai numai prin placa planşeului;

- perei cuplai, constituii din doi sau mai muli montani (perei în consolă) conectai într-un mod regulat prin grinzi (grinzi de cuplare) proiectate, după caz, pentru a aveao comportare ductilă sau în domeniul elastic;

- perei asamblai sub forma unor tuburi perforate sau neperforate.

Regulile de alcătuire şi dimensionare date în prezentul Cod se aplică pereilor structuralidin toate sistemele structurale: A, B (a) şi B (b).


13/153

11

3. ALCĂTUIREA GENERALĂ A CONSTRUCIILOR

3.1 Reguli de alcătuire pentru ansamblul structurii

3.1.1 La stabilirea configuraiei structurii şi a modului de dispunere a pereilor în planul

construciei, se vor respecta prevederile din P 100-1, cap. 4, precum şi prevederilesuplimentare prezentate în continuare.

3.1.2 La stabilirea formei şi a alcătuirii de ansamblu a construciilor, se vor alege, depreferină, contururi regulate în plan, compacte şi simetrice. Se vor evita disimetriilepronunate în distribuia volumelor, a maselor, a rigidităilor şi a capacităilor de rezistenă alepereilor şi ale celorlalte componente structurale, în vederea limitării efectelor de torsiunegenerală la aciunea seismică şi a altor efecte structurale defavorabile.

Prin alcătuirea structurii se va realiza un traseu sigur, cât mai scurt, de transmitere a încărcărilor verticale şi orizontale la terenul de fundare.

3.1.3 Suprafaa planşeului la fiecare nivel va fi, pe cât posibil, aceeaşi, iar distribuia în plana pereilor va fi, de regulă, aceeaşi la toate nivelurile, astfel ca aceştia să se suprapună pe

verticală. Se admit retrageri la ultimele niveluri, inclusiv cu suprimări pariale sau totale aleunor perei, urmărindu-se să se evite apariia unor excentricităi importante de mase şi derigidităi.

Dimensiunile pereilor se vor păstra, de regulă, constante pe înălimea construciei. Laconstrucii cu înălimi mari, dimensiunile pot fi micşorate gradual, f ără salturi bruşte întrenivelurile consecutive (vezi pct. 4.4.3.3 din P 100-1).

3.1.4 În cazul în care la parter sau la alte niveluri intervine necesitatea de a se crea spaiilibere mai mari decât la etajele curente, se poate accepta suprimarea unor pere i. Se vor luamăsuri pentru a menine, şi la aceste niveluri, capacităi suficiente de rigiditate, de rezistenă şi de ductilitate, pe ambele direcii, prin continuarea până la fundaii a celorlali perei şi prinalcătuirea adecvată a stâlpilor de la baza pereilor întrerupi.

3.1.5 La poziionarea pereilor în plan se va urmări ca cerinele de ductilitate să fie cât maiuniform distribuite în pereii structurii.

Practic, acest obiectiv se poate obine realizând valori ale momentelor capabile cât maiapropiate de valorile de proiectare.

3.1.6 Amplasarea în plan a pereilor structurali va urmări cu prioritate posibilitateaobinerii unui sistem eficient de fundaii (incluzând, dacă este necesar, pereii de la subsolşi/sau de la alte niveluri de la partea inferioară a construciei), în măsură să realizeze untransfer cât mai simplu şi mai avantajos al eforturilor de la baza pereilor la terenul defundare.

3.1.7 Pereilor structurali cărora le revin cele mai mari valori ale forelor orizontale

trebuie să li se asigure o încărcare gravitaională suficientă (pereii să fie suficient “lestai”),astfel încât să se poată obine condiii avantajoase de preluare a eforturilor din încărcăriorizontale şi de transmitere a acestora la terenul de fundare.

3.1.8 La construciile cu forma în plan dreptunghiulară, pereii structurali se vor dispune, deregulă, după două direcii perpendiculare între ele. Soluiile cele mai avantajoase se obinatunci când rigidităile de ansamblu ale structurii după cele două direcii au valori apropiate

între ele.


14/153

12

La construciile de alte forme, aceleaşi cerine se pot realiza şi prin dispunerea pereilordupă direciile principale determinate de forma construciei.

3.1.9 Se va urmări, ca prin forma în plan a construciei şi a pereilor structurali, să selimiteze valorile momentelor încovoietoare în perei produse de încărcările verticale.

3.1.10 Dintre pereii interiori, se vor proiecta cu precădere ca perei structurali, aceia care

separă funciuni diferite sau care trebuie să asigure o izolare fonică sporită, necesitând caatare grosimi mai mari, şi care, în acelaşi timp, nu prezintă goluri de uşi, sau la care acesteasunt în număr redus. Din această categorie fac parte:

- la clădirile de locuit, pereii dintre apartamente şi pereii casei scării;

- la clădirile administrative, pereii de la nucleul de circulaie verticală şi de la grupurilesanitare, etc.

3.1.11 La proiectarea structurilor cu perei structurali se vor avea în vedere, în afara situaieiconstruciei în faza de exploatare, şi situaiile care apar pe parcursul execuiei, în care lipsaunor elemente încă neexecutate (de exemplu, a planşeelor) poate impune luarea de măsurisuplimentare în vederea asigurării stabilităii şi capacităii de rezistenă necesare ale pereilor.

3.2 Elemente structurale

3.2.1 Pentru elementele structurale verticale, perei individuali sau perei cuplai, se voralege, de preferină, forme de seciuni cât mai simple (Fig.3.1).

Fig.3.1 Fig.3.2

Astfel, se va urmări realizarea pereilor cu seciuni lamelare sau întărite la extremităi, înfuncie de necesităi, prin bulbi şi tălpi cu dezvoltări limitate.

În măsura posibilităilor, se vor evita interseciile între pereii dispuşi pe cele două direciiprincipale care duc la formarea unor seciuni cu profile complicate. Se vor evita mai alesformele de seciuni pronunat nesimetrice, cu tălpi dezvoltate numai la una dintreextremităile seciunii expuse unor ruperi cu caracter neductil într-unul din sensurile deaciune ale forelor laterale.

Dezideratul menionat mai sus se poate realiza printr-o dispunere judicioasă a golurilor şiprin eventuala fragmentare a pereilor.

Grinzi de cuplare

Grindă de cuplare


15/153

13

3.2.2 Se vor adopta, când funciunea construciei o impune, şiruri de goluri suprapuse, cudispoziie ordonată, ducând la perei formai din plinuri verticale (montani) legate între eleprin grinzi de cuplare având configuraia generală a unor cadreetajate.

3.2.3 Grinzile de cuplare vor avea grosimea egală cu aceea ainimii pereilor verticali sau, dacă este necesar, dimensiuni maimari decât aceasta (Fig.3.2). În acest ultim caz, marginile dinspregol ale pereilor vor avea cel puin grosimea grinzilor.

3.2.4 În situaiile în care se urmăreşte obinerea unor elementestructurale cu capacităi sporite de rigiditate şi de rezistenă, serecomandă decalarea golurilor pe înălimea clădirii, în modordonat, ca în Fig. 3.3.

Acest sistem de dispunere a golurilor este deosebit de eficient,mai ales la nucleele de perei, cum sunt cele din jurul zonelor încare se realizează circulaia pe verticală.

3.3 Planşee

3.3.1 Alcătuirea planşeelor va satisface condiiile precizate în P 100-1, cap. 4, împreună curegulile date în continuare.

3.3.2 Planşeele vor fi astfel alcătuite încât să asigure satisfacerea cerinelor funcionale (deexemplu, cele de izolare fonică), precum şi cele de rezistenă şi de rigiditate, pentru încărcăriverticale şi orizontale.

Modul de alcătuire a planşeelor se va corela cu distanele dintre pereii structurali astfel încât planşeele să rezulte, practic, indeformabile la încărcări în planul lor.

3.3.3 Planşeele pot fi realizate şi din elemente prefabricate, cu condiia ca soluiile de îmbinare să asigure planşeului exigenele menionate la 3.3.1.

3.3.4 Se va urmări ca prin forma în plan aleasă pentru planşeu şi prin dispunerea adecvată agolurilor cu diferite destinaii (pentru scări, lifturi, instalaii, echipamente) să nu se slăbească exagerat rezistena planşeului în anumite seciuni expuse riscului de rupere la aciuneacutremurelor.

3.4 Rosturi

3.4.1 Se vor prevedea, după necesităi, rosturi de dilatare-contracie, rosturi seismice şi/saurosturi de tasare.

Se va urmări ca rosturile să cumuleze două sau toate cele trei roluri menionate.

3.4.2 În vederea reducerii sub limite semnificative, din punct de vedere structural, aeforturilor din aciunea contraciei betonului şi a variaiilor de temperatură, precum şi atorsiunii generale la aciuni seismice, lungimea L a tronsoanelor de clădire, ca şi lungimea l

între capetele extreme ale pereilor (Fig.3.4) nu vor depăşi, de regulă, valorile date în tabelul3.1.

Fig. 3.3


16/153

14

Fig. 3.4

Tabelul 3.1

Tipuri de planşeu L (m) l (m)Planşeu din beton armat monolit sau planşeu cu alcătuire mixtă

(din predale prefabricate cu placă de beton armat)

60 50

Planşeu prefabricat cu suprabetonare de 60-70 mm 70 60

Distana dintre rosturi poate fi mai mare decât cea din tabelul 3.1 dacă se iau măsuriconstructive speciale (utilizarea de betoane cu contracie foarte mică, armări puternice,adoptarea unor rosturi de lucru deschise timp suficient, etc.) şi/sau se justifică prin calcul că se poate controla adecvat procesul de fisurare (a se vedea şi ghidul GP 115).

Valorile pentru dimensiunile L şi l din tabelul 3.1 se referă la suprastructura construciei.În cazul subsolurilor şi al sistemelor de fundare (inclusiv al radierelor), se pot admite valorimai mari ca urmare a faptului că la elementele îngropate limitarea deformaiilor termice poatefi controlată mai eficient.

3.4.3 Dispunerea rosturilor seismice şi lăimea acestora vor respecta prevederile de la pct.4.6.2.7 din P 100-1.

În cazul unor tronsoane de clădire vecine, cu înălime şi alcătuire similare, cu planşeelesituate la acelaşi nivel, lăimea rostului poate fi redusă până la dimensiunea minimă realizabilă constructiv.

3.4.4 În cazul în care construcia este alcătuită din corpuri cu mase pronunat diferite (deexemplu, au înălimi foarte diferite), sau când acestea sunt fundate pe terenuri cu proprietăisubstanial diferite, rosturile vor traversa şi fundaiile, constituind şi rosturi de tasare.

3.5. Infrastructură

3.5.1 Pereii structurali, individuali sau cuplai, vor fi prevăzui la partea lor inferioară cuelemente structurale care să permită transmiterea adecvată a eforturilor de la baza pereilor laterenul de fundare.

Ansamblul acestor elemente structurale, care pe lângă fundatii, poate include, atunci cândexistă, pereii subsolului sau ai mai multor niveluri de la baza structurii, alcătuieşteinfrastructura construciei.


17/153

15

În raport cu mărimea eforturilor care apar la baza pereilor structurali şi cu configuraiapereilor subsolului, se pot prevedea diferite soluii, dintre care cele mai importante sunt:

a) Fundaii izolate de tipul celor adoptate în cazul stâlpilor structurilor în cadre, dar cuproporii şi dimensiuni corelate cu mărimea eforturilor din pereii structurali;

b) Grinzi de fundare pe una sau două direcii, constituind fundaiile comune pentru mai

muli perei;c) Infrastructuri realizate sub forma unor cutii închise, cu capacitate mare de rigiditate şide rezistenă la încovoiere, foră tăietoare şi torsiune, alcătuite din planşeele şi pereiisubsolului, fundaiile/radierul (eventual placa pardoseală de beton armat).

3.5.2 La proiectarea sistemului de fundare se vor respecta prevederile şi regulile date înP 100-1 la cap. 5.8 şi în reglementările tehnice generale pentru proiectarea fundaiilor,

împreună cu cele date la cap. 10 din prezentul Cod.

3.6 Componente nestructurale

3.6.1 Se vor utiliza cu precădere elemente de compartimentare uşoare, care să poată fi

modificate sau înlocuite pe durata de exploatare a construciilor şi care să fie cât mai puinsensibile la deplasări în planul lor.

3.6.2 În cazul pereilor executai din materiale rezistente (de exemplu, din zidărie decărămidă), se va urmări ca prin alcătuirea (dimensiuni, poziie şi dimensiunea golurilor) şimodul lor de prindere de elementele structurale să se evite realizarea unor interaciuninefavorabile şi să se asigure limitarea degradărilor în perei, în conformitate cu prevederiledin P 100-1.

3.6.3 Alcătuirea componentelor de instalaii şi a echipamentelor cu diferite destinaii,precum şi prinderea lor de strucutră vor fi astfel rezolvate încât să se asigure stabilitatea lor şisă se evite producerea de efecte de interaciune nefavorabile.


18/153

16

4. CERINE GENERALE DE PROIECTARE

4.1 Probleme generale

Proiectarea construciilor cu perei structurali trebuie să urmărească satisfacerea tuturor

cerinelor specifice de diferite naturi (funcionale, structurale, estetice, de încadrare în mediulconstruit, de execuie, de întreinere, de reparare/consolidare, etc), în funcie de condiiileconcrete ale amplasamentului (geotehnice, climatice, seismice, rezultate din vecinătatea cualte construcii, etc.) şi de categoria de importana a construciei. Astfel se poate asigura ocomportare favorabilă în exploatare, cu un nivel controlat de sigurană.

Satisfacerea cerinelor structurale referitoare la preluarea aciunilor de diferite categorii, în particular a celor seismice, se realizează prin:

- concepia generală de proiectare a structurii privind mecanismul structural dedeformare elasto-plastică (şi, implicit, de disipare de energie);

- modelarea cât mai fidelă în raport cu comportarea reală şi utilizarea unor metode decalcul adecvate pentru determinarea eforturilor şi dimensionarea elementelor

structurale;- respectarea prevederilor prezentului Cod şi ale celorlalte reglementări tehnice sub

incidena cărora se află realizarea construciei, referitoare la calculul, alcătuirea şiexecuia tuturor elementelor structurale şi nestructurale.

Cerinele structurale fundamentale, criteriile generale de îndeplinire şi stările limită cetrebuie analizate pentru aciunile seismice sunt cele prezentate la cap. 2.1, 2.2, 4.4 dinP 100-1.

4.2 Cerine privind mecanismul structural de disipare a energiei (mecanismul deplastificare)

La nivelul ansamblului structural, obinerea unui răspuns seismic favorabil înseamnă, înprincipal, obinerea unui mecanism structural de disipare a energiei favorabil la aciunileseismice de proiectare.

În cazul construciilor cu perei structurali de beton armat, realizarea acestui obiectivimplică:

- dirijarea deformaiilor plastice în grinzile de cuplare şi la baza pereilor;

- manifestarea unor cerine de ductilitate moderate şi cât mai uniform distribuite înansamblul structurii;

- asigurarea de capacităi de deformare postelastică substaniale şi comportarehisteretică stabilă în zonele plastice;

- eliminarea ruperilor premature, cu caracter fragil, datorate pierderii ancorajelor,aciunii forelor tăietoare, etc.;

- eliminarea apariiei unor fenomene de instabilitate care să nu permită atingereacapacităilor de rezistenă proiectate.

De regulă, prin proiectarea structurală trebuie să se asigure o comportare în domeniulelastic pentru planşee şi sistemul infrastructurii cu fundaiile aferente.


19/153

17

Modalităile practice de impunere a mecanismelor de plastificare adecvate sunt prezentatela 7.2 şi 7.3.

Nivelul incursiunilor în domeniul postelastic de deformare se controlează prin selectareaunui nivel adecvat de rezistenă la fore laterale, respectiv prin selectarea clasei de ductilitatepentru care se proiectează structura.

4.3 Cerine de rezistenă şi de stabilitate

Cerinele de rezistenă impun ca aciunile seismice corespunzătoare cutremurului deproiectare în amplasament să nu reducă semnificativ capacitatea de rezistenă a celor maisolicitate seciuni ale structurii.

Practic, se consideră că cerinele de rezistenă sunt satisf ăcute dacă, în toate seciunile,capacitatea de rezistenă a elementelor structurale, evaluată pe baza prevederilor din SR EN1992-1-1, cu precizările din prezentul Cod şi în condiiile respectării regulilor de alcătuireprevăzute în cod, este superioară sau, la limită, egală cu valorile de proiectare maxime aleeforturilor secionale.

Elementele structurale trebuie înzestrate cu rezistena necesară în toate seciunile, astfel încât să fie posibil un traseu complet, f ără întreruperi şi cât mai scurt, al încărcărilor de lalocul unde sunt aplicate până la fundaii.

Cerinele de stabilitate impun evitarea pierderii stabilităii formei (voalării) pereilor înzonele puternic comprimate şi eliminarea fenomenelor de răsturnare datorate unei suprafeede rezemare pe teren insuficiente.

Tot în categoria fenomenelor de instabilitate care trebuie evitate se încadrează şi situaiile în care distribuia în plan a pereilor duce la o sensibilitate înaltă la torsiune de ansamblu, înabsena unor perei care să preia în mod eficient momentele de torsiune generală (vezi 3.1.2 şi3.1.5).

4.4 Cerine de rigiditate

Construciile cu perei structurali vor fi prevăzute prin proiectare cu o rigiditate ladeplasări laterale în acord cu prevederile din P 100-1.

Structurile trebuie să prezinte rigiditate corespunzătoare în două direcii normale aleplanului, precum şi rigiditate la torsiunea de ansamblu.

De asemenea, rigiditatea pereilor structurali trebuie să fie suficient de mare pentru aasigura şi condiia de necoliziune la rosturi a tronsoanelor de clădire vecine cu caracteristicide vibraie pronunat diferite.

4.5 Cerine privind ductilitatea locală şi eliminarea ruperilor cu caracter neductil

Condiia de ductilitate în zonele plastice ale structurilor cu perei de beton armat are învedere asigurarea unei capacităi suficiente de rotire postelastică în articulaiile plastice, f ără reduceri semnificative ale capacităii de rezistenă în urma unor cicluri ample de solicitareseismică.


20/153

18

Articulaiile plastice în structurile de beton armat reprezintă zone în care se înregistrează deformaii ale armăturilor longitudinale dincolo de limita elastică. Aceste zone se denumesc,

în acord cu prevederile din P 100-1, zone critice.

În proiectarea curentă, cerinele de ductilitate locală se determină în funcie de rotirile debară ale elementelor structurale produse de forele seismice de proiectare. Acestea trebuie să fie inferioare valorilor capabile ale rotirilor, obinute prin satisfacerea prevederilor de calculşi de alcătuire ale prezentului cod, conform 8.5.

În situaiile în care cerinele de deformare plastică sunt determinate printr-un calculseismic neliniar, capacităile de deformare se vor evalua pe baza modelelor de calcul date încodul P 100-3.

În evaluările preliminare, în vederea alegerii iniiale a seciunilor de perei se vor utilizacriterii aproximative pentru asigurarea ductilităii necesare. Acestea constau în condiii delimitare a zonelor comprimate sau, în condiii echivalente, aproximative, de limitare aefortului unitar mediu de compresiune.

Se poate analiza posibilitatea de sporire a deformabilităii în domeniul postelastic prinmăsuri suplimentare de confinare a zonelor comprimate de beton, conform 8.5.2.(ii).

În vederea mobilizării capacităii de ductilitate la solicitarea de încovoiere cu sau f ără efort axial, se va asigura, prin dimensionare, un grad superior de sigurană faă de ruperile cucaracter fragil sau mai puin ductil, cum sunt:

- ruperea la foră tăietoare în seciunile înclinate;

- ruperea la forele de lunecare, în lungul rosturilor de lucru sau în lungul altor seciuniprefisurate;

- pierderea aderenei betonului la suprafaa armăturilor în zonele de ancorare şi de înnădire;

- ruperea zonelor întinse, armate sub nivelul corespunzător eforturilor de fisurare abetonului.

În acelaşi scop sunt necesare măsuri pentru evitarea fenomenului de pierdere a stabilităiizonelor comprimate de beton şi a armăturilor comprimate (vezi pct. 7.5.2).

4.6 Cerine specifice structurilor prefabricate

Proiectarea structurilor rezultate din asamblarea unor elemente prefabricate de suprafaă sau liniare, trebuie să urmărească obinerea unei comportări practic identice cu cea astructurilor similare realizate din beton armat monolit.

În acest scop, îmbinările verticale, orizontale sau după alte direcii, între elementeleprefabricate, se vor proiecta astfel încât la instalarea mecanismului structural de disipare deenergie să fie solicitate în domeniul elastic de deformare a armăturilor de oel.

Se admite că acest deziderat se realizează dacă valorile de proiectare ale eforturilor din îmbinări se iau cel puin egale cu cele asociate capacităii la încovoiere a pereilor structurali.


21/153

19

5. EVALUAREA ŞI COMBINAREA ÎNCĂRCĂRILOR

5.1 Evaluarea aciunilor în Gruparea seismică

Clasificarea aciunilor şi modul lor de considerare în diferitele combinaii de încărcăriavute în vedere în proiectarea structurală sunt stabilite în codul CR 0.

Într-o clasificare generală, aciunile sunt de următoarele categorii:

- aciuni permanente, desemnate prin valori caracteristice Gk ; acestea sunt reprezentatede greutatea proprie şi de alte încărcări “moarte” (practic invariabile);

- aciuni variabile, desemnate prin valorile caracteristice Qk , reprezentate de încărcăriledatorate exploatării construciei (“utile”) şi încărcările climatice din vânt, zăpadă sauvariaia de temperatură;

- aciunea seismică, desemnată prin valoarea caracteristică, A Ek ;

Pentru clădirile curente cu structura de beton armat, sub aspectul regimului de înălime şial valorilor încărcărilor gravitaionale, combinaia care include aciunea seismică este ceacare dimensionează, de regulă, elementele structurale verticale, în condiiile aplicăriireglementărilor tehnice în vigoare.

Elementele planşeului şi ale sistemului de fundare pot fi dimensionate de toate tipurile decombinaii de aciuni, cu, sau f ără, aciunea seismică.

În cadrul prezentului cod, se are în vedere, cu prioritate, calculul în combinaia de aciunicare include aciunea seismică. În continuare, aceasta se denumeşte gruparea seismică deac iuni.

Într-o formă simbolică, aportul diferitelor tipuri de aciuni în gruparea seismică este datde de expresia:

jΣ Gk,j + γ I,e A Ek +

iΣ ψ 2,i Qk,i (5.1)

unde:

GK, j reprezintă valoarea caracteristică a aciunii permanente j;

γ I,e A Ek reprezintă valoarea caracteristică a aciunii seismice, amplificată prin factorulde importană – expunere la cutremur al construciei conform P 100-1;

ψ 2,i Qk,i reprezintă fraciunea quasi-permanentă a aciunii variabile i, iar factorul ψ 2,i are valorile:

• pentru încărcările din vânt, temperatură şi încărcare utilă pe acoperiş:

ψ 2,i = 0,0

• pentru încărcarea cu zăpadă pe acoperiş:ψ 2,i = 0,4

• pentru încărcarea utilă pe planşeu:

ψ 2,i = 0,3 pentru clădiri de locuit şi birouri

ψ 2,i = 0,6 pentru spaii publice pentru conferine şi sport, şi pentrumagazine

ψ 2,i = 0,8 pentru depozite


22/153

20

5.2 Evaluarea aciunii seismice

Valorile de proiectare ale efectelor aciunii seismice (eforturi şi deformaii) se stabilesc înconfomitate cu prevederile cap. 3 şi 4 din P 100-1.

Factorii de comportare specifici structurilor cu perei de beton armat q sunt dai în tabelul

5.1, în funcie de tipul de structură şi de clasa de ductilitate adoptată (vezi P 100-1, pct.5.2.1).

Tabelul 5.1: Valorile factorului de comportare q pentru structuri cu perei

* dacă fora axială determinată prin calcul seismic normalizată νd ≤ 0,75 în toi stâlpii. În caz contrar q=1,5.

k w este factorul care ia în considerare efectul proporiilor peretelui asupranivelului de deformare plastică;

Proporiile pereilor în ansamblul structural se definesc prin mărimea raportului:

∑

∑=

wi

wi

l

h0α (5.2)

în care hwi şi lwi sunt înălimea peretelui i şi, respectiv, lungimea seciunii acestuia.

Valoarea factorului k w se alege astfel:

- pentru perei “înali” (α0 ≥ 2):

k w = 1

- pentru perei “scunzi” (α0


23/153

21

Clasa DCL poate fi selectată numai pentru construciile din zone cu valori de proiectareale acceleraiei terenului ag = 0,10g. Valorile factorului de comportare corespunzătoareacestei clase din tabelul 5.1 se referă exclusiv la aceste zone seismice. La aceste structuri, cuexcepia unor grinzi de cuplare, pereii au un răspuns seismic esenial elastic la cutremurul deproiectare.

În cazul construciilor f ără regularitate în elevaie, valorile q din tabelul 5.1 se reduc cu20%.

În cazul în care structura prezintă regularitate completă şi se pot asigura condiii deexecuie perfect controlate, factorul q poate lua valori sporite cu până la 20%.


24/153

22

6. PROIECTAREA CONSTRUCIILOR CU PEREI STRUCTURALILA ACIUNEA ÎNCĂRCĂRILOR VERTICALE ŞI ORIZONTALE

6.1 Indicaii generale

6.1.1 Proiectarea seismică a structurilor cu perei structurali pe baza prezentului cod are învedere un răspuns seismic neliniar al ansamblului suprastructură-infrastructură-teren defundare, implicând absorbia şi disiparea de energie prin deformaii postelastice. Astfel:

a) Se urmăreşte, de regulă, localizarea deformaiilor postelastice în elementelesuprastructurii. Prevederile Codului au în vedere asigurarea unei comportări ductilepentru aceste elemente.

b) În cazuri speciale, se admite să se realizeze ansamblul structural astfel încâtdeformaiile postelastice să se dezvolte şi în elementele infrastructurii.În situaiile în care se optează pentru această soluie, se vor lua măsurile de ductilizarenecesare pentru elementele structurale respective, cu o posibilă reducere, într-omăsură limitată, a cerinelor de ductilitate pentru elementele suprastructurii.

c)

În situaiile în care soluiile de la punctele a) şi b) nu se pot realiza, de exemplu încazul unor construcii ce urmează să se execute în spaiile limitate dintre alteconstrucii existente (care nu permit dezvoltarea suprafeei de rezemare a structurii),se admit deformaii inelastice limitate şi în terenul de fundare, controlate prinprocedee de calcul adecvate. Şi în aceste cazuri se pot diminua măsurile de ductilizarea elementelor suprastructurii, deoarece cerinele de ductilitate ale acestora sunt maimici decât cele corespunzătoare construciilor obişnuite.

În situaiile în care se optează pentru abordări de tip b) şi/sau c), trebuie să existe condiiide acces şi de intervenie ulterioară la elementele sistemului de fundare proiectate pentru alucra ca elemente disipative.

Dirijarea deformaiilor neliniare în una sau în mai multe din cele trei pări ale ansamblului

suprastructură-infrastructură-teren de fundare se va face, în conformitate cu prevederile dinP 100-1, pe baza principiilor metodei de proiectare la capacitate. Corelarea capacităilor derezistenă ale celor trei componente se va face pe baza valorilor medii ale rezisteneibetonului, armăturii de oel şi, respectiv, a terenului de fundare.

6.1.2 În condiiile în care aplicarea unui calcul structural care să reflecte întreagacomplexitate a comportării structurale nu este totdeauna posibilă, în proiectarea obişnuită sevor utiliza procedeele metodei curente de proiectare, indicate în cap. 4.7 din P 100-1, careadmite următoarele simplificări principale:

a) Calculul la aciunea seismică se face la încărcările de proiectare stabilite conform cap.3 şi 4 din P 100-1, aplicate pe structura considerată ca având o comportare elastică.

b) În cazul clădirilor cu forme regulate, cu elementele structurale (perei, eventual cadre)orientate pe două direcii principale de rigiditate ale structurii, calculul se efectuează separat pe cele două direcii. În cazul în care intervin elemente structurale verticaledominante, orientate pe direcii care diferă de direciile principale ale construciei,calculul se efectuează şi pe alte direcii, stabilite ca potenial nefavorabile din punct devedere al comportării structurale la aciuni orizontale.În conformitate cu prevederile seciunii 4.5.3 din P 100-1, se aplică metoda forelorseismice statice echivalente sau metoda modală cu spectru de răspuns. Valorile de


25/153

23

proiectare ale efectelor aciunii se stabilesc pe baza metodelor de combinare date lapct. 4.5.3.3.2 şi 4.5.3.6 din P 100-1.

c) Dirijarea formării unui mecanism structural favorabil de disipare a energiei, cudeformaii plastice dezvoltate în grinzile de cuplare şi la baza pereilor structurali, seface prin dimensionarea elementelor structurale la valorile de eforturi date la 7.2 şi7.3.

d)

Cerinele de ductilitate se consideră implicit satisf ăcute prin respectarea condiiilor decalcul şi de alcătuire constructivă date în prezentul cod.

e) Deformaiile planşeelor se consideră neglijabile în raport cu deformaiile pereilor.

Prevederile din capitolul 6 prezintă cazurile în care aceste simplificări pot fi acceptate.

6.2 Dimensionarea preliminară a elementelor structurale

6.2.1 Dimensionarea preliminară a seciunilor pereilor structurali

(1) Aria totală a inimii pereilor pe o direcie va fi cel puin cea obinută cu relaia:

∑ ⋅⋅⋅≥cd

se I ci

f G

qk A ,

351 γ (6.1)

în care:

Σ Aci aria însumată a seciunilor orizontale ale pereilor cu contribuie semnificativă în preluarea forelor orizontale, orientai paralel cu aciunea forelor laterale(în m2);

γ I,e factor de importană şi expunere la cutremur a construciei, conform 4.4.5 dinP 100-1;

k s = ag / g, raportul dintre valoarea de vârf a acceleraiei terenului pentruproiectare şi acceleraia gravitaională;

q factor de comportare specific structurii;

G greutatea construciei (în kN);

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

(2) În cazul clădirilor de tip curent pentru birouri şi locuine, proiectate pentru clasa DCH ,relaia 6.1 poate fi pusă sub forma:

( ) flsci Ank A ⋅⋅≥∑ 200

1 (6.2)

în care:

A fl aria planşeului;n numărul de planşee situate deasupra seciunii considerate

(3) Grosimea pereilor va fi cel puin 150mm şi cel puin hs /20. La clădiri cu până la 12niveluri, se recomandă să se păstreze dimensiuni constante ale seciunilor pereilor pe toată

înălimea.

(4) În vederea alcătuirii preliminare a seciunilor, ariile bulbilor sau ale tălpilor A f prevăzutela capetele seciunii pereilor cu aria inimii Ac, se determină cu relaia:


26/153

24

30,02,1 +≤c

f

d A

Aν

(6.3)

pentru structuri proiectate pentru clasa DCH , şi

40,02,1 +≤c

f

d

A

Aν

(6.4)

pentru structuri proiectate pentru clasa DCM .

S-a notat:

cd c

Ed

d f A

N

⋅=ν (6.5)

unde N Ed este fora axială de compresiune în perei. În faza preliminară de proiectare, laevaluarea forei N Ed , se iau în considerare numai încărcările verticale din combinaia seismică de încărcări.

Relaiile (6.3) şi (6.4) servesc şi pentru identificarea cazurilor în care apare necesitatea

întăririi seciunii pereilor cu bulbi/tălpi la capete.6.2.2 Dimensionarea preliminară a grinzilor de cuplare

(1) Înălimea grinzilor de cuplare ale clădirilor obişnuite se ia egală cu dimensiuneaplinului de deasupra golurilor de uşi sau ferestre.

(2) Lăimea grinzilor se ia egală, de regulă, cu grosimea peretelui.

6.3 Succesiunea operaiilor de proiectare

În această seciune se prezintă principalele etape ale proiectării întocmite pe bazametodelor de calcul de tip curent, bazate pe calculul structural în domeniul elastic.

Verificarea îndeplinirii cerinelor structurale de diferite tipuri se face la cele două stărilimită, starea limită ultimă (ULS ) şi starea limită de serviciu (SLS ), în conformitate cuprevederile din CR 0.

(i) Alcătuirea iniială a structurii (dispunerea în plan a pereilor structurali, alegereaformei seciunilor, a dimensiunilor elementelor structurale, etc.), inclusiv aelementelor infrastructurii;

(ii) Modelarea structurii pentru calcul (stabilirea seciunilor active ale pereilor structurali,pentru fiecare direcie de aciune a încărcărilor orizontale şi ale grinzilor de cuplare,conform prevederilor de la 6.4);

(iii) Stabilirea nivelului la care se consideră încastrarea pereilor (conform cap.10);

(iv) Determinarea încărcărilor verticale aferente fiecărui perete structural şi a eforturilorsecionale de compresiune produse de aceste încărcări (conform 6.5);

(v) Alegerea preliminară a seciunilor pereilor structurali pe baza criteriilor de la 6.2.1;

(vi) Determinarea caracteristicilor de rigiditate ale pereilor structurali pentru fiecaredirecie de aciune a forelor orizontale (conform 6.4);

(vii) Stabilirea forelor laterale de calcul conform cap. 3 şi 4 din P 100-1;


27/153

25

(viii) Determinarea eforturilor secionale din aciunea forelor laterale. Se recomandă calculul cu programe de calcul automat care să ia în considerare comportarea spaială a structurii;

(ix) Determinarea eforturilor secionale de proiectare din încărcările orizontale pe bazaprevederilor de la 7.2 şi 7.3;

(x) În cazurile în care încărcările verticale se aplică cu excentricităi pronunate (deexemplu, construcii cu balcoane în consolă pe o singură parte a clădirii, construcii cunucleu de perei încărcat excentric de planşeu, etc.), se determină pe acelaşi model decalcul eforturile secionale din aceste încărcări, care se însumează cu eforturileproduse de forele orizontale.În situaiile obişnuite, la structuri ordonate şi simetrice, eforturile de încovoiere dinperei produse de încărcările verticale nu au, de regulă, valori semnificative şi pot fineglijate;

(xi) Calculul şi armarea grinzilor de cuplare, la încovoiere şi la foră tăietoare (conform7.7);

(xii) Calculul şi armarea elementelor verticale la compresiune/întindere excentrică înseciuni normale la axa pereilor şi la foră tăietoare în seciunile înclinate şi înrosturile de turnare. Se vor utiliza metodele de calcul din SR EN 1992-1-1 şi AnexaNaională, împreună cu prevederile de la 7.6;

(xiii) Calculul îmbinărilor verticale şi orizontale ale pereilor prefabricai şi al îmbinărilordintre planşeu şi pereii structurali (conform 7.6.3);

(xiv) Determinarea eforturilor în diafragmele orizontale formate de planşee şi calculularmăturilor necesare (conform 7.8);

(xv) Alcătuirea pereilor structurali şi a grinzilor de cuplare (conform cap. 8);

(xvi) Evaluarea iniială a dimensiunilor elementelor infrastructurii şi a fundaiilor;

(xvii) Modelarea infrastructurii pentru calcul: stabilirea aciunilor (ale forelor de legătură cusuprastructura şi cu terenul), modelarea legăturilor structurale ale elementelor

infrastructurii, etc.;(xviii) Calculul eforturilor secionale în elementele infrastructurilor prin metode de calcul

compatibile modelului de calcul stabilit la (xvii).În cazul în care transmiterea forelor verticale şi laterale la teren se realizează prinintermediul unor sisteme de fundare sau infrastructuri complexe, este preferabil să seutilizeze un model complet al construciei, incluzând elementele suprastructurii, aleinfrastructurii şi ale terenului de fundare;

(xix) Calculul de dimensionare a elementelor infrastructurii şi a fundaiilor.

6.4 Schematizarea pentru calcul a structurilor

6.4.1 Seciunile de calcul (active) ale pereilor structurali.În calculul simplificat al structurilor cu perei de beton armat, constând în calcule

independente pe două sau mai multe direcii, problema stabilirii seciunilor active alepereilor intervine la:

(i) evaluarea rigidităilor la deplasare laterală şi, implicit, la stabilirea eforturilorsecionale din aciunea forelor orizontale care revin pereilor structurali;

(ii) determinarea încărcărilor verticale aferente pereilor structurali;


28/153

26

(iii) evaluarea momentelor capabile şi a forei tăietoare de proiectare, asociate capacităiide rezistenă la încovoiere cu efort axial, a pereilor structurali;

(iv) evaluarea ductilităii secionale.

În cazul în care talpa este constituită dintr-un bulb (Fig.6.1a), lăimea activă, l f,eff , se iaegală cu lăimea reală a bulbului, bw.

a) b)

Fig. 6.1

În cazul pereilor structurali a căror seciune prezintă tălpi la una sau ambele extremităi(rezultate, de exemplu, din intersecia pereilor de pe cele două direcii, (Fig. 6.1b), lăimeaactivă l f,eff de conlucrare a tălpilor este dată de relaia (6.6):

l f,eff = bwo + ∆l fl + ∆l f

r (6.6)

unde ∆l f se stabileşte pe baza relaiei:

iwcl

iwiw

iw

f llll

ll ,

1,,

,≤⋅

+=∆

+

(6.7)

şi ∆l f ≤ distana pâna la primul gol (până la marginea peretelui, Fig. 6.2).

S-a notat:bwo grosimea seciunii inimii peretelui;lw,i; lw,i+1 înălimile seciunilor unor perei paraleli, consecutivi; lcl distana liberă între doi perei consecutivi.

Fig. 6.2


29/153

27

La structurile cu etaje înalte şi goluri relativ mici, peretele se poate considera în calcul caun element unic, cu seciunea indeformabilă, cu condiia asigurării unei comportări îndomeniul elastic a grinzilor rigide.

În aceste situaii, când pereii se intersectează formând un nucleu, întreg nucleul poate ficonsiderat un element unic (Fig. 6.3).

Fig. 6.3

Pentru calculul deformaiilor produse de forele tăietoare, seciunea activă se ia egală cuseciunea inimii.

6.4.2 Seciunile de calcul (active) ale grinzilor de cuplare

Pentru calculul deformaiilor produse de momentele încovoietoare şi pentru determinarea

eforturilor secionale, seciunea activă a grinzii de cuplare se ia astfel:- dacă planşeele se toarnă odată cu pereii, sau dacă se toarnă în etape distincte, dar se

prevăd măsuri de realizare a conlucrării plăcii cu grinda, se ine seama de conlucrareaplăcii, ca în Fig. 6.4(a), luând:

∆l fl şi ∆l f

r = 0,25lcl ≤ 2h f (6.8)

unde:

lcl lungimea liberă a grinzii de cuplare;

h f grosimea plăcii.

- dacă planşeele sunt prefabricate sau turnate ulterior pereilor şi nu se realizează conlucrarea plăcii cu grinda, seciunea se consideră dreptunghiulară, ca în Fig. 6.4(b),cu înălimea h până sub placa planşeului.

Pentru calculul deformaiilor produse de forele tăietoare, seciunea se ia egală cuseciunea inimii.


30/153

28

a) b)

Fig. 6.4

6.5 Determinarea eforturilor axiale de compresiune în pereii structurali, dinaciunea încărcărilor verticale

Încărcările verticale transmise de planşeu pereilor structurali se determină pe bazasuprafeelor aferente seciunilor acestora. Se admite că eforturile unitare de compresiune din

încărcările verticale sunt uniform distribuite pe suprafaa seciunii transversale a pereilor.Valoarea forei axiale de compresiune din încărcările gravitaionale dintr-un perete se

obine prin înmulirea valorii medii a eforturilor unitare de compresiune cu suprafaa seciuniiactive a peretelui. Valoarea medie a efortului unitar se obine prin raportarea forei axialeaferente unui perete la suprafaa totală a seciunii transversale a acestuia.

Pentru încărcările locale, concentrate sau distribuite pe o anumită suprafaă, se admite că repartizarea în corpul pereilor se face cu o pantă de 2/3, ca în Fig. 6.5(a). În cazul în care înperei există goluri, linia de descărcare se deviază conform Fig. 6.5(b).

a) b)

Fig. 6.5

În cazurile obişnuite, se admite că rezultanta încărcărilor verticale este aplicată în centrulde greutate al seciunii active a peretelui. Dacă distana dintre centrul de greutate al încărcărilor verticale şi centrul de greutate al seciunii peretelui este relativ mare (orientativ,>0,25 din înălimea seciunii inimii peretelui), şi dacă efectul excentricităilor nu seechilibrează pe ansamblul structurii (Fig. 7.5), se efectuează un calcul separat pentrustabilirea eforturilor din încărcările verticale, utilizând modelele şi metoda de calculprezentate la 6.6.


31/153

29

6.6 Modelarea structurilor pentru determinarea eforturilor secionale

În prezenta seciune se fac precizări privind modul de utilizare al metodelor simplificatede calcul al structurilor cu perei structurali în domeniul elastic, bazate pe modelarea pereilorstructurali prin cadre etajate (structuri alcătuite din elemente de tip bară).

6.6.1 Ipoteze şi scheme de bază:

a)

În calculul ca structură formată din bare, se va ine seama de toate tipurile dedeformaii produse de aciunea diferitelor eforturi secionale: momente încovoietoare,fore tăietoare şi eforturi axiale. În cazurile curente, se admite să se neglijezedeformaiile datorate eforturilor axiale în grinzile de cuplare, precum şi cele produsede eforturile axiale din pereii structurali datorate încărcărilor verticale.

b) Deschiderile teoretice ale cadrului etajat, care schematizează pereii cuplai cu golurisuprapuse, se vor lua între axele elementelor verticale. Pentru grinzile de cuplare (Fig.6.6) se consideră deformabilă (la încovoiere şi la foră tăietoare) numai deschiderealiberă, lcl, iar poriunile laterale ( L – lcl) se admit a fi indeformabile (aria seciunii seconsideră, în calcul, infinită).

c) În cazul pereilor cu grinzi de cuplare înalte în raport cu înălimea nivelului hs

(h>0,25hs), se va ine seama de variaia seciunii montanilor, considerând cadeformabile zonele cuprinse între grinzile de cuplare, hcl, iar în restul zonelor caindeformabile (Fig. 6.7).

Fig. 6.6 Fig. 6.7

6.6.2 Valorile de proiectare ale rigidităilor elementelor structurale

În această seciune se dau valori pentru determinarea caracteristicilor de rigiditateutilizate la calculul eforturilor secionale.

Valorile caracteristicilor de rigiditate intervin la:

(i) calculul caracteristicilor de vibraie ale structurii;(ii) calculul deplasărilor orizontale;


32/153

30

(iii) calculul eforturilor în elementele structurale.

Valorile rigidităilor elementelor structurilor cu perei de beton armat, cuplai sau nu, suntinfluenate puternic de gradul de fisurare a betonului în zonele întinse. Pentru determinareamărimilor enumerate la (i), (ii) şi (iii) se pot utiliza valorile de proiectare (echivalente) alecaracteristicilor geometrice secionale, astfel:

a) Pentru pereii structurali:

• dacă 4,0=⋅

=cd c

Ed

d f A

N ν :

I eq = 0,8 I c (6.9)

Aeq = 0,9 Ac (6.10)

Aeq,s = 0,8 Ac,s (6.11)

• dacă 0,0=d ν :

I eq = 0,4 I c (6.12)

Aeq = 0,6 Ac (6.13)

Aeq,s = 0,5 Ac,s (6.14)

• dacă 2,0−=d ν :

I eq = 0,1 I c (6.15)

Aeq = 0,4 Ac (6.16)

Aeq,s = 0,2 Ac,s (6.17)

Pentru valori intermediare ale raportului νd , valorile de calcul (echivalente) pentrumonentul de inerie ( I eq), aria seciunii transversale ( Aeq) şi aria seciunii de forfecare ( Aeq,s) sestabilesc prin interpolare liniară. Valorile I c , Ac şi Ac,s corespund seciunii brute de beton(nefisurate).

Cu N Ed şi f cd s-au notat valoarea de proiectare a forei axiale (pozitivă pentrucompresiune) în seciune şi, respectiv, valoarea rezistenei betonului la compresiune.

b) Pentru grinzile de cuplare:

• în cazul armării cu bare ortogonale (bare longitudinale şi etrieri):

I eq = 0,2 I c (6.18)

Aeq = 0,2 Ac (6.19)

• în cazul armării cu carcase diagonale:

I eq = 0,5 I c (6.20)

Aeq = 0,5 Ac (6.21)

Calculul se efectuează pentru fiecare direcie şi sens al aciunii seismice de proiectare.


33/153

31

În vederea reducerii numărului ipotezelor de încărcare cu fore orizontale, la evaluareacaracteristicilor de vibraie şi a deplasărilor orizontale, se pot considera valori fixe,aproximative, pentru pereii structurali (montanii verticali):

I eq = 0,5 I c (6.22)

Aeq = 0,5 Ac (6.23)

Pentru grinzi se folosesc relaiile (6.18) ... (6.21).

Notă: În situaiile în care valorile eforturilor din grinzile de cuplare rezultate din calculul structural duc laarmări şi/sau efecte indirecte în montani inacceptabil de mari, calculul structural elastic se reia,considerând valori reduse ale rigidităii grinzilor astfel încât să se asigure armări rezonabile aleelementelor orizontale.

Valorile eforturilor secionale stabilite pe un astfel de model urmează să fie corectate învederea obinerii unor valori de dimensionare mai potrivite în raport cu comportarea reală astructurii, printr-o redistribuie adecvată a eforturilor în elementele verticale, care să ină seama de gradul de fisurare al acestora. Redistribuiile de eforturi se vor face în acord cuprevederile articolului 7.2.1.

În calculul deformaiilor se va utiliza o valoare unică a modulului de elasticitate albetonului, E cd , corespunzător clasei prescrise prin proiect.

6.7 Metode de calcul în domeniul elastic

Pentru stabilirea eforturilor secionale în elementele structurilor cu perei de beton armatse pot utiliza metodele de calcul pentru structurile spaiale alcătuite din bare.

În cazurile curente, în care planşeele de beton armat satisfac condiia de diafragme,practic infinit rigide, şi rezistente pentru fore aplicate în planul lor, se vor aplica metode decalcul în care deformaiile solidare ale pereilor pot fi definite de trei componente aledeplasării la fiecare nivel (două translaii şi o rotire).

Pentru structuri cu alcătuire complexă, cu forme complicate de seciuni de perei,rezultate din intersecia pereilor dispuşi pe cele două direcii, cu goluri de dimensiuni diferitede la un nivel la altul sau/ şi care nu sunt dispuse ordonat, sau în cazurile în care este necesarsă se determine starea de eforturi pentru direcii ale forelor orizontale care nu se suprapun cudireciile principale ale structurii, se recomandă utilizarea modelării pereilor din elementefinite de suprafaă. În acest scop se recomandă utilizarea programelor de calcul care permit oasemenea abordare.

Reprezentarea aciunii laterale din cutremur se poate face, funcie de configuraia şigradul de regularitate ale structurii, prin fore statice echivalente sau prin forele stabiliteutilizând calculul modal cu spectre de răspuns.

6.8 Metode de calcul în domeniul postelastic

Clasificarea, caracterizarea şi domeniile de utilizare ale metodelor de calcul al structurilor în domeniul postelastic sunt date la pct. 4.5.3.5 din P 100-1.

În cele ce urmează se fac precizări referitoare la particularităile utilizării acestor metode în cazul structurilor cu perei structurali.


34/153

32

6.8.1 Clasificarea metodelor de calcul

Metodele de calcul în domeniul postelastic se aplică unor structuri cu capacităile derezistenă cunoscute, respectiv la structuri la care armăturile longitudinale sunt cunoscute.

În raport cu ipotezele simplificatoare admise în calcul, metodele de calcul în domeniulpostelastic se clasifică în următoarele trei categorii principale:

a)

Procedee de primă aproximaie, care constau în exprimarea echilibrului limită pe unmecanism cinematic de plastificare cu articulaii plastice formate la capetele tuturorgrinzilor de cuplare şi la baza pereilor structurali, f ără să se poată pune condiiiprivind încadrarea rotirilor din aceste articulaii plastice în capacităile de rotirerespective.

b) Procedee de calcul static neliniar, care constau într-un calcul static pas cu pas alstructurii (“calcul biografic”). Se măresc treptat încărcările laterale, se determină, lafiecare treaptă de încărcare, eforturile secionale şi deformaiile structurii, verificându-se şi compatibilitatea rotirilor în articulaiile plastice formate la capetele grinzilor decuplare şi la baza pereilor.

Stadiul ultim de solicitare a structurii se consideră stadiul în care se atinge deformaia

limită într-una din articulaiile plastice formate la baza pereilor structurali.c) Metode de calcul dinamic neliniar, care se obin prin adaptarea metodelor de calcul

dinamic al structurilor din bare sau al structurilor plane.

Pornind de la accelerogramele unor cutremure reale înregistrate, sau de laaccelerogramele etalon caracteristice amplasamentului, se determină elementelerăspunsului structural în evoluia lor pe durata aciunii seismice, diagramele deeforturi secionale, tabloul articulaiilor plastice în fiecare moment al aciuniiseismice, cerinele de ductilitate, energia absorbită şi energia disipată în articulaiileplastice, etc.

Calculul în domeniul postelastic, prin procedeele din categoriile (b) şi (c), permiteverificarea următoarelor condiii de bună conformare a structurii în raport cu aciunileseismice:

• structura dezvoltă un mecanism structural de disipare a energiei favorabil, care, încazurile curente, presupune formarea articulaiilor plastice la extremităile grinzilorde cuplare şi la baza pereilor structurali, în această ordine, la cutremure de proiectareasociate ULS ;

• structura nu înregistrează, pe durata aciunii seismice, deplasări mai mari decât celeadmise;

• capacităile de deformare postelastică ale elementelor verticale (rotirile capabile înzonele critice), evaluate separat, sunt superioare cerinelor.

6.8.2 Metoda de primă aproximaie

Metoda are în vedere exprimarea echilibrului la limită al structurii aduse în starea demecanism cinematic sub încărcările verticale şi orizontale. Metoda furnizează valoarea foreilaterale asociate mecanismului de plastificare, care permite evaluarea gradului de asigurare alstructurii în termeni de rezistenă. Metoda este potrivită pentru evaluarea structurilorclădirilor existente. Aplicarea echilibrului limită al structurii presupune că nu apar ruperipremature, cu caracter neductil, prin aciunea forelor tăietoare sau prin ruperea ancorajuluiarmăturilor, iar capacitatea de deformare în articulaiile plastice este corespunzătoare.


35/153

33

Metoda poate fi utilizată şi la proiectarea preliminară a construciilor noi, pentrudimensionarea mai raională a grinzilor de cuplare şi a pereilor structurali, în situaiile încare, pe baza unui calcul în domeniul elastic, rezultă eforturi şi armări excesive în grinzi (vezinota de la 6.6.2 b)).

6.8.3 Metoda de calcul static neliniara) Date generale

Pe baza unui calcul prealabil în domeniul elastic, pe modele realizate conform 6.6, sestabilesc seciunile şi armarea pereilor structurali. Seciunile astfel dimensionate urmează a fiapoi corectate, după necesităi, de rezultatele calculului în domeniul postelastic.

Pentru efectuarea calculului în domeniul postelastic este necesar să se determine valorilemomentelor de plastificare ale seciunilor caracteristice ale elementelor structurale (seciunilede la extremităile grinzilor de cuplare şi seciunile de la baza pereilor), precum şicaracteristicile de deformare ale zonelor care înregistrează deformaii plastice. La stabilireaacestora se utilizează valorile medii ale rezistenelor betonului comprimat, f cm, şi oelului, f ym,conform SR EN 1992-1-1 cu Anexa Naională, precum şi ST 009.

f cm = f ck + 8 (6.24)

f ym = 1,15 f yk (6.25)

unde f ck este valoarea caracteristică a rezistenei la compresiune a betonului, iar

f yk este limita de curgere caracteristică a oelului

În relaia (6.24) rezistenele sunt exprimate în MPa.

b) Scurtă descriere a procedeului de calcul structural

Se efectuează calculul static la fore orizontale seismice, cu distribuia fixată pe verticală,care se măresc progresiv. Este recomandabil să se considere 2 distribuii înf ăşurătoare ale

forelor orizontale (de regulă o distribuie triunghiulară şi una uniformă). La fiecare treaptă de încărcare se determină starea de eforturi şi de deformaie ale structurii, se identifică seciunile în care apar deformaii plastice şi se stabilesc mărimile rotirilor în articulaiile plasticeconvenionale formate la capetele grinzilor de cuplare şi la baza montanilor. Se verifică dacă rotirile în articulaiile plastice se încadrează în valorile rotirilor capabile ale elementelorstructurale în care apar aceste articulaii, care se determină separat cu programe de analiză secională.

Pentru analizarea unor stări de solicitare avansate, se pot admite depăşiri ale capacităii derotire a articulaiilor plastice din grinzile de cuplare (ruperi). Aceasta implică modificareaschemei statice pentru etapele de calcul ulterioare, în sensul înlocuirii barelor ieşite din lucruprin penduli articulai la capete, capabili să preia numai eforturi axiale. Ca stadiu limită desolicitare a structurii se consideră stadiul în care se atinge deformaia limită la baza unuiadintre montani.

Rezultanta încărcărilor orizontale, corespunzătoare acestui stadiu, reprezintă foraorizontală capabilă a structurii, iar deplasările înregistrate reprezintă deplasările maxime pecare le poate suporta aceasta.

c) Caracteristici de deformare plastică a pereilor structurali

Aplicarea procedeului de calcul descris la punctul anterior implică verificareacompatibilităii deformaiilor (rotirilor) plastice în articulaiile plastice teoretice formate în


36/153

34

seciunile de la capetele riglelor, precum şi la baza montanilor. Pentru aceasta, valorile θ pl alerotirilor înregistrate în articulaiile plastice la diferite niveluri ale aciunii orizontale secompară cu valorile ultime ale rotirilor ce se pot dezvolta în articulaiile plastice, denumite, înmod curent, rotiri capabile, θ pl,u.

Condiia ca un element să nu se rupă în zona unei “articulaii plastice” se exprimă prinrelaia:

θ pl,max ≤ θ pl,u (6.26)

Valorile θ pl,u se determină prin însumarea rotirilor specifice (curburilor) pe lungimeazonelor plastice, în situaiile în care în seciunea cea mai solicitată s-au atins deformaiilespecifice ultime, ale betonului, ε cu2,c (corespunzător gradului de confinare a betonului prinarmături transversale), sau ale armăturii de oel întinse, ε su.

Verificările se pot exprima şi în funcie de valorile totale ale rotirilor de bară, procedeuprezentat la 8.5.2(ii), unde se dau şi relaiile pentru evaluarea capacităii de rotire, inândseama de efectul de confinare exercitat de armăturile transversale.

Detalii suplimentare pentru aplicarea metodei de calcul static neliniar şi pentru evaluarea

capacităii de deformare a elementelor structurale se dau în P 100-1 (Anexele D şi F).

6.8.4 Metoda de calcul dinamic neliniar

Metodologia calculului dinamic neliniar şi datele privind parametrii seismici ai excitaiei(accelerograme înregistrate pe amplasament sau accelerograme artificiale, compatibile cuspectrul de răspuns) şi ai răspunsului seismic al structurii (legile constitutive ale comportăriielementelor structurale, inând seama şi de degradările structurale, proprietăile deamortizare, etc.) sunt precizate în P 100-1.


37/153

35

7. CALCULUL SECIUNILOR PEREILOR STRUCTURALI

7.1 Probleme generale

La proiectarea construciilor cu perei structurali se va avea în vedere satisfacerea

condiiilor care să permită dezvoltarea unui mecanism structural de disipare a energieifavorabil pentru structura în ansamblu (cap. 4) şi care să confere elementelor structurale oductilitate corespunzatoare.

Principalele măsuri legate de dimensionarea şi armarea pereilor structurali, prin care seurmăreşte realizarea acestei cerine, sunt următoarele:

• adoptarea unor valori ale eforturilor de dimensionare care să asigure, cu un grad marede credibilitate, formarea unui mecanism structural de plastificare cât mai favorabil(pct. 7.2 şi 7.3);

• moderarea eforturilor axiale de compresiune în elementele verticale şi, mai general,limitarea dezvoltării zonelor comprimate ale seciunilor (pct. 7.5.1);

• eliminarea fenomenelor de instabilitate ale zonelor comprimate ale seciunilor (pct.7.5.2);

• moderarea eforturilor tangeniale medii în beton în vederea eliminării riscului ruperiibetonului la eforturi unitare principale de compresiune (pct. 7.6.2 i);

• asigurarea lungimii de ancorare şi a lungimii de suprapunere, la înnădire, suficientepentru ca armăturile longitudinale şi cele transversale ale elementelor structurale să dezvolte eforturile capabile;

• folosirea unor oeluri cu suficientă capacitate de deformare plastică la armareaelementelor în zonele cu eforturi importante la aciuni seismice (în zonele critice);clasa oelului ce poate fi utilizat, B sau C, depinde de clasa de ductilitate pentru carese proiectează structura;

• prevederea unor procente de armare corespunzătoare în zonele întinse pentruasigurarea unei comportări specifice elementelor de beton armat.

Condiiile de dimensionare şi cele de alcătuire constructivă se difereniază, înconformitate cu prevederile din P 100-1, în funcie de clasa de ductilitate pentru care seproiectează structura.

De asemenea, condiiile menionate se difereniază între zonele în care se aşteaptă să seproducă deformaiile plastice (zonele plastice poteniale sau zonele critice) şi restul zoneloraparinând unui anumit element structural.

Zonele critice, în cazul pereilor structurali, sunt considerate următoarele:

• la grinzile de cuplare, întreaga deschidere liberă (lumina) lcl, dacă lcl ≤ 3h, şi zonele de

la extremităi cu lungimea 1,5h la grinzile cu lcl > 3h;• la pereii structurali, izolai sau cuplai, zona de la baza acestora (situată deasupra

nivelului superior al infrastructurii sau fundaiilor), având lungimea:

hcr = max {lw, H w /6} ≤ hs, pentru clădiri cu cel mult 6 niveluri≤ 2hs, pentru clădiri cu peste 6 niveluri≤ 2lw


38/153

36

în care:

H w este înăimea peretelui

hs este înălimea liberă a nivelului

h este înălimea grinzilor de cuplare

Fig.7.1

În cazul construciilor etajate, această dimensiune se rotunjeşte în plus la un număr întregde niveluri, dacă limita zonei plastice astfel calculată depăşeşte înălimea unui nivel cu maimult de 0,2hs, şi în minus, în cazul contrar.

Zona de la baza peretelui structural delimitată în acest fel, având cerin

e de alc

ătuire

specifice, este denumită în prezentul Cod “ zona A”. Restul peretelui, cu eforturi mai mici şicerine de alcătuire mai reduse faă de cele ale zonei A, este denumit “ zona B” (Fig. 7.1).

7.2 Valorile eforturilor secionale de proiectare în perei

7.2.1 În cazul în care calculul eforturilor a fost efectuat pe baza caracteristicilor de rigiditatestabilite conform relaiilor (6.9 ÷ 6.17), valorile acestora se pot redistribui între pereiistructurali de pe aceeaşi direcie, atunci când prin aceasta se obin avantaje sub aspectulpreluării eforturilor şi al detaliilor de armare. În această situaie, valorile redistribuite nu vordepăşi 30% din valoarea maximă obinută prin calcul (Fig. 7.2.a).

Redistribuia postelastică a eforturilor trebuie să nu modifice valorile forei tăietoaretotale şi ale momentului total de răsturnare.


39/153

37

a) b)

Fig. 7.2

7.2.2 Valorile de proiectare, M Ed , ale momentelor încovoietoare în seciunile orizontale ale

pereilor, în structuri proiectate pentru clasele de ductilitate DCH şi DCM , se determină curelaiile (Fig. 7.3):

(a) în zona A:

M Ed = M’ Ed,o (7.1)

(b) în zona B:

M Ed = k MΩ M’ Ed ≤ Ω M’ Ed,o (7.2)

Fig. 7.3

S-au folosit notaiile:

M’ Ed momentul încovoietor din încărcările seismice de proiectare, incluzândeventualele corecii rezultate în urma redistribuirii eforturilor între perei;

M’ Ed,o valoarea M’ Ed la baza pereilor;


40/153

38

k M coeficient de corecie a momentelor încovoietoare din perei:

k m = 1,30 pentru clasa de ductilitate DCH

k m = 1,15 pentru clasa de ductilitate DCM

k m = 1,00 pentru clasa de ductilitate DCL

Ω raportul între capacitatea de rezistenă la moment încovoietor în seciunea dela bază şi momentul de proiectare în aceeaşi seciune:

- pentru perei necuplai:

q M

M

o Ed

o Rd ≤=Ω

,

,

' (7.3)

în care:

M Rd,0 momentul capabil la baza peretelui

q factorul de comportare considerat la proiectarea structurii

- pentru montantul unui ansamblu de perei cuplai (Fig. 7.4):

( ) ( )[ ]( ) ( )

q LV LV M

LV LV M

r

i

r

i Edb

l

i

l

i Edbo Ed

r

i

r

i Edb

l

i

l

i Edbo Rd ≤

⋅+⋅+

⋅+⋅+≅Ω

∑ ∑∑ ∑

,,,

,,,

'''

85,0 (7.4)

în care:

M Rd,0 momentul capabil la baza montantului considerat

V’ Edb,i fora tăietoare produsă în grinda i din stanga (V’l Edb,i) sau

dreapta (V’r Edb,i) montantului, sub încărcările seismice deproiectare

V Edb,i fora tăietoare din grinda i din stanga (V l Edb,i) sau dreapta

(V r Edb,i) montantului, asociată atingerii momentului capabil,incluzând efectul suprarezistenei (fora tăietoare de proiectare

din grindă conf. 7.3)

Li distana măsurată de la mijlocul deschiderii libere a grinzii i până în centrul de greutate al seciunii montantului considerat

Fig. 7.4


41/153

39

7.2.3 În cazul structurilor proiectate pentru clasa de ductilitate DCL, valorile de proiectareale momentelor încovoietoare sunt cele obinute din calculul pentru combinaia de aciunicare include aciunea seismică.

7.2.4 Valorile de proiectare V Ed ale forelor tăietoare din pereii structurilor proiectatepentru clasele de ductilitate DCH şi DCM se determină cu relaiile (Fig. 7.5):

V Ed = k V γ Rd Ω V’ Ed (7.5)Se aplică limitările:

1,5 ≤ k V γ Rd Ω ≤ q

Factorul k V ia valorile:

k V = 1,2 pentru clasa de ductilitate DCH

k V = 1,0 pentru clasa de ductilitate DCM,

γ Rd , factorul ce ine seama de efectul diferitelor surse de suprarezistenă, ia valorile:

γ Rd = 1,2 pentru clasa de ductilitate DCH

γ Rd = 1,1 pentru clasa de ductilitate DCM

Fig. 7.5

7.2.5 În cazul structurilor proiectate pentru clasa de ductilitate DCL, valorile de proiectareale forelor tăietoare sunt obinute din calculul pentru combinaia de aciuni care includeaciunea seismică.

La

Documents

2013_1008 Viorel Popa CR 2-1-1.1_2013.pdf