6 Calculul Cladirilor Cu Pereti Din Zidarie

  • View
    122

  • Download
    17

Embed Size (px)

Text of 6 Calculul Cladirilor Cu Pereti Din Zidarie

  • 6. Calculul cladirilor cu pereti din zidarie

    6.1. Principii generale de calcul (1) Zidria este un material neomogen, anizotrop i caracterizat de comportare inelastic chiar pentru niveluri reduse de solicitare. Realizarea unui model de calcul care s ia n considerare toate aceste particulariti i care, n acelai timp, s poat fi aplicat cu uurin n proiectarea curent este practic imposibil. (2) Pentru proiectarea cldirilor curente, pentru toate gruprile de ncrcri, determinarea eforturilor i deformaiilor n toate prile / elementele de construcie din zidrie, se va face utiliznd un model de calcul, suficient de precis, bazat pe urmtoarele ipoteze simplificatoare:

    a. zidria este un material presupus omogen, izotrop i cu rspuns elastic pn n stadiul ultim;

    b. caracteristicile secionale ale pereilor din zidrie se determin pentru seciunea brut (nefisurat/netencuit);

    c. rezultatele calculelor cu modelele bazate pe ipotezele a i b se afecteaz cu factori de corecie stabilii astfel nct s se obin o concordan ct mai bun cu datele rezultatele ncercrilor.

    (3) Modelul de calcul pentru determinarea eforturilor secionale i a rezistenei de proiectare a pereilor, pentru toate gruprile de ncrcri, trebuie s reprezinte n mod adecvat proprietile de rezisten, de rigiditate i de ductilitate ale ntregului sistem structural.

    6. 2. Calculul structurilor la ncrcri verticale 6.2.1. Modelul de calcul pentru ncrcri verticale (1) Pentru calculul sub aciunea ncrcrilor verticale, n toate situaiile de proiectare, pereii structurali vor fi considerai console rezemate la nivelul planeului peste subsol sau la faa superioar a fundaiilor (la cldirile fr subsol). (2) La proiectarea pereilor structurali din zidrie vor fi luate n considerare, simultan cu ncrcrile verticale, ncrcrile orizontale, perpendiculare pe planul peretelui provenite din:

    a. aciunea cutremurului, pentru toi pereii;

    b. presiunea vntului, pentru pereii exteriori din suprastructur;

    c. mpingerea pmntului, pentru pereii de contur de la subsol;

    d. fore laterale (mpingeri) transmise de alte pri de structur (boli, arce, sau arpante);

    e. ncrcri de exploatare (mobiler sau echipamente/instalaii suspendate pe console, mpingerea oamenilor n spaii aglomerate, etc.).

    Valorile de proiectare ale acestor ncrcri se vor lua din reglementrile tehnice n vigoare. (3) Modelul de calcul la ncrcri verticale i orizontale, pentru toate gruprile de ncrcri, trebuie s in seama de:

    a. modul de aplicare a ncrcrilor (excentricitile menionate la 6.2.2.2.);

    b. legturile /fixarea pe contur a peretelui;

    c. zvelteea peretelui.

  • 6.2.2. Metode de calcul pentru ncrcri verticale 6.2.2.1.Determinarea forelor axiale de compresiune n pereii structurali (1) Fora axial de compresiune ntr-o seciune de calcul orizontal a unui perete structural se compune din:

    a. suma ncrcrilor din zonele aferente ale planeelor de peste nivelul seciunii;

    b. greutatea proprie a poriunii de perete aflat peste nivelul seciunii. (2) n cazul planeelor cu plci de beton armat care transmit ncrcrile pe dou direcii, indiferent de tehnologia de realizare, ncrcrile corespunztoare zonelor de plac aferente fiecrui perete vor fi calculate pentru suprafeele determinate de bisectoarele unghiurilor formate de laturile plcilor (l1l2), considerate uniform distribuite pe lungimea peretelui. n cazul pereilor n form complex T, L, I, cu zidrie esut sau cu stlpiorii de beton la intersecii sau ramificaii, se va considera o distribuie uniform a forelor de compresiune pe toat aria peretelui (fig. 6.1a). (3) n cazul planeelor care descarc pe o singur direcie, indiferent de material, se va considera c ncrcrile se transmit pereilor pe care reazem elementele principale ct i zonelor adiacente ale pereilor transversali (fig. 6.1b) conform (4).

    Figura 6.1 ncrcri verticale pe pereii structurali date de planee

    (a) Planeu din beton armat monolit (b) Planeu din elemente liniare (grinzi din beton, oel, lemn)

    (4) Pentru ncrcrile concentrate sau pentru ncrcrile distribuite care nu sunt aplicate pe tot peretele, repartizarea eforturilor n perete se va face dup linii nclinate la 30o fa de vertical ca n fig. 6.2a. n cazul pereilor cu goluri traseul de descrcare se modific conform figurii 6.2b. Forele aplicate n apropierea colurilor/interseciilor se transmit i pereilor transversali conform 6.2c.

    (5) n cazul cldirilor cu console nesimetrice importante, cu distan mare ntre centrul de greutate al ncrcrilor verticale din planee i centrul de greutate al seciunii orizontale a pereilor se va ine seama i de eforturile suplimentare care rezult din ncovoierea de ansamblu.

  • Figura 6.2 ncrcri verticale concentrate pe pereii structurali

    (a) Cazul curent (b) Devierea traseului de descrcare n vecintatea golurilor (c) ncrcarea peretelui transversal

    6.2.2.2. Determinarea excentricitilor de aplicare a ncrcrilor verticale (1) ncrcrile din planee se transmit pereilor cu excentriciti care provin din:

    a. alctuirea constructiv a structurii;

    b. imperfeciuni de execuie;

    c. efectele ncrcrilor cu caracter local, (2) Pentru calculul rezistenei pereilor, efectele excentricitilor se introduc prin coeficieni de reducere a rezistenei calculate cu ncrcrile axiale.

    6.2.2.2.1. Excentricitate din alctuirea structurii. (1) Excentricitatea din alctuirea structurii se va calcula cu relaia:

    =11+ 22

    1+ 2 (6.1)

    unde notaiile sunt urmtoarele: N1 ncrcarea transmis de peretele de la etajul superior;

    d1 excentricitatea ncrcrii N1

    N2 - ncrcrile aduse de planeul/planeele care reazem direct pe perete;

    d2 excentricitile ncrcrilor N2. (2) Momentul ncovoietor (M) dat de excentricitatea ei0 variaz liniar pe nlimea peretelui.

  • Figura 6.3 Excentriciti provenite din alctuirea structurii

    6.2.2.2.2. Excentricitate din imperfeciuni de execuie (accidental) (1) Excentricitatea accidental se va lua n calcul cu cea mai mare dintre valorile:

    a. =

    30 1.0 (6.2a)

    b. =

    300 1.0 (6.2b)

    unde notaiile sunt urmtoarele: t - grosimea peretelui; het - nlimea etajului.

    6.2.2.2.3. Excentricitate din forele orizontale perpendiculare pe plan (1) Excentricitatea provenit din momentul ncovoietor maxim Mhm(i) dat de forele orizontale perpendiculare pe plan, determinat conform par. 6.4. se va calcula cu relaia

    () =()

    1+ 2 (6.3)

    unde notaiile sunt urmtoarele: N1 - ncrcarea transmis de peretele superior; N2 - suma reaciunilor planeelor care reazem pe peretele care se verific

    6.3. Calculul structurilor cu perei din zidrie la fore orizontale. (1) Pentru proiectarea pereilor structurali i nestructurali i a pereilor din zidrie nrmat se vor se vor lua n considerare:

    a. forele n planul peretelui;

    b. forele perpendiculare pe planul peretelui;

    c. forele din deformaiile impuse de structur pereilor din zidrie nrmat n cazul cldirilor tip "sal/hal" pentru structura acoperiului se va lua n calcul i componenta vertical a aciunii seismice n condiiile prevzute n P 100-1. (2) Verificarea siguranei la aciunea vntului n planul pereilor structurali, pentru gruparea fundamental de ncrcri, se va face numai n cazurile n care fora seismic total determinat conform P 100-1este mai mic dect fora lateral total dat de aciunea vntului. (3) ncrcrile din vnt vor fi luate n considerare, n toate cazurile, pentru:

  • a. calculul momentelor ncovoietoare din aciunea perpendicular pe faad;

    b. calculul arpantelor. (4) Pentru situaia de proiectare seismic se va ine seama de prevederile din P 100-1 i de prevederile urmtoare.

    6.3.1. Modelul de calcul pentru fore orizontale. (1) Pentru toate gruprile de ncrcri, suprastructura cldirii se va modela prin subansambluri structurale verticale dispuse pe direciile principale, constituite din perei plini sau cu goluri, legate prin planee orizontale (plac i rigle de cuplare). (2) Seciunea de ncastrare a ansamblului pereilor structurali pentru calculul la fore orizontale (n raport cu care se definete numrul de niveluri nniv) se va lua:

    a. la nivelul superior al soclurilor, pentru cldirile fr subsol;

    b. la planeul peste subsol, pentru cldirile cu perei dei (sistem fagure) i pentru cldirile cu perei rari (sistem celular) la care s-au prevzut perei suplimentari n subsol conform recomandrii de la 5.4.3 (5)- fig. 5.5;

    c. peste nivelul fundaiilor pentru cldirile cu perei rari, dac nu s-au prevzut perei suplimentari n subsol conform recomandrii de la 5.4.3.(5).

    (3) Caracteristicile geometrice ale pereilor structurali care particip la preluarea forelor orizontale (din vnt sau seismice) se vor stabili considernd, n cazul seciunilor compuse (L,T, I), lungimile tlpilor active egale cu grosimea peretelui la care se adaug, de fiecare parte a inimii, cea mai mic dintre valorile:

    a. 6 t , unde "t" este grosimea tlpii respective;

    b. distana pn la captul peretelui transversal (pn la primul gol).

    Figura 6.4. Limea tlpii active

    (4) Modelul structural trebuie s schematizeze ct mai exact urmtoarele elemente: a. alctuirea general structurii:

    i. geometria ansamblului i a tuturor subansamblurilor verticale i orizontale;

    ii. legturile ntre subansamblurile structurale i legturile dintre componentele fiecrui subansamblu;

    iii. proprietile mecanice relevante ale materialelor;

    b. distribuia maselor de nivel, n plan i pe nlimea cldirii;

    c. caracteristicile de rigiditate ale elementelor i capacitatea de amortizare.

  • (5) Cldirile cu regularitate structural, tipul 1 din tabelul 5.1, se vor calcula cu dou modele plane constituite, fiecar