12
75 7.1 IPOTEZE DE CALCUL Calculul la starea limită ultimă în secţiuni normale la acţiunea momentului încovoietor cu/fără forţă axială se face pe baza următoarelor ipoteze simplificatoare: secţiunile rămân plane şi după deformarea elementului; armătura şi betonul înconjurător au aceeaşi deformaţie specifică; contribuţia betonului întins dintre fisuri se neglijează; distribuţia eforturilor unitare de compresiune în beton rezultă din curba (fig. 6.7 sau fig. 6.8); c c ε σ efortul unitar în armătură rezultă din diagrama s s ε σ (fig. 6.11). Calculul secţiunii transversale se face pe baza diagramei de deformaţii specifice din figura 7.1, având în vedere următoarele precizări: pentru secţiunile supuse la compresiune axială, deformaţia specifică a betonului se limitează la (fig. 6.7) sau (fig. 6.8); 2 c ε 3 c ε pentru secţiunile care prezintă şi zonă întinsă, deformaţia specifică a betonului comprimat se limitează la (fig. 6.7) sau 2 cu ε 3 cu ε (fig. 6.8); pentru cazuri intermediare, deformaţia specifică la compresiune se obţine presupunând că secţiunea se roteşte în jurul pivotului C. În cazul utilizării curbei cu consolidare, deformaţiile specifice ale armăturii se limitează la , valoarea recomandată fiind . Pentru armăturile la care ramura superioară a curbei este orizontală nu este necesar să se verifice deformaţia ultimă. s s ε σ ud ε uk 9 , 0 ε s s ε σ În cazul secţiunilor cu armare simetrică supuse unei forţe de compresiune se va lua în considerare o excentricitate minimă 20 30 h e 0 = mm, h fiind înălţimea secţiunii corespunzătoare planului de încovoiere. 7.2 STAREA DE DEFORMAŢII Cedarea unei secţiuni supuse la încovoiere cu forţă axială este ilustrată de diagrama deformaţiilor specifice pe înălţimea secţiunii transversale, care trebuie să treacă în mod obligatoriu prin unul din cele trei puncte A, B sau C reprezentate în figura 7.1 - regula celor trei pivoţi. Din punct de vedere grafic, pivoţii reprezintă punctele definite prin deformaţiile specifice limită ale betonului şi armăturii. Se disting trei domenii, în funcţie de modul cum se poate produce cedarea secţiunii. Poziţia pe verticală a pivotului C se obţine din asemănarea triunghiurilor OBOşi DBC (fig. 7.1): s 2 c 2 cu 2 cu d h ε ε ε = , rezultând h 1 d 2 cu 2 c s = ε ε şi h d 2 cu 2 c i ε ε = , respectiv s 3 c 3 cu 3 cu d h ε ε ε = , rezultând h 1 d 3 cu 3 c s = ε ε şi h d 3 cu 3 c i ε ε = DOMENIUL 1 - pivot A Acest domeniu este caracterizat de cedarea prin deformaţii excesive a celei mai întinse armături A s1 , în care s-a atins deformaţia specifică ultimă ε ud . Efortul unitar de calcul în această armătură este σ s1 = f yd . Existenţa unui moment încovoietor produce rotirea secţiunii în jurul pivotului A. ÎNCOVOIERE CU FORŢĂ AXIALĂ BETON ARMAT NOTE DE CURS

7 Incovoiere Cu Forta Axiala

  • Upload
    dc1234

  • View
    28

  • Download
    0

Embed Size (px)

DESCRIPTION

7 Incovoiere Cu Forta Axiala

Citation preview

  • 75

    7.1 IPOTEZE DE CALCUL Calculul la starea limit ultim n seciuni normale la aciunea momentului ncovoietor cu/fr

    for axial se face pe baza urmtoarelor ipoteze simplificatoare: seciunile rmn plane i dup deformarea elementului; armtura i betonul nconjurtor au aceeai deformaie specific; contribuia betonului ntins dintre fisuri se neglijeaz; distribuia eforturilor unitare de compresiune n beton rezult din curba (fig. 6.7

    sau fig. 6.8); cc

    efortul unitar n armtur rezult din diagrama ss (fig. 6.11). Calculul seciunii transversale se face pe baza diagramei de deformaii specifice din figura 7.1, avnd n vedere urmtoarele precizri:

    pentru seciunile supuse la compresiune axial, deformaia specific a betonului se limiteaz la (fig. 6.7) sau (fig. 6.8); 2c 3c

    pentru seciunile care prezint i zon ntins, deformaia specific a betonului comprimat se limiteaz la (fig. 6.7) sau 2cu 3cu (fig. 6.8);

    pentru cazuri intermediare, deformaia specific la compresiune se obine presupunnd c seciunea se rotete n jurul pivotului C.

    n cazul utilizrii curbei cu consolidare, deformaiile specifice ale armturii se limiteaz la , valoarea recomandat fiind . Pentru armturile la care ramura superioar a curbei

    este orizontal nu este necesar s se verifice deformaia ultim.

    ss ud uk9,0

    ss n cazul seciunilor cu armare simetric supuse unei fore de compresiune se va lua n considerare

    o excentricitate minim 2030he0 = mm, h fiind nlimea seciunii corespunztoare planului de ncovoiere.

    7.2 STAREA DE DEFORMAII Cedarea unei seciuni supuse la ncovoiere cu for axial este ilustrat de diagrama deformaiilor

    specifice pe nlimea seciunii transversale, care trebuie s treac n mod obligatoriu prin unul din cele trei puncte A, B sau C reprezentate n figura 7.1 - regula celor trei pivoi. Din punct de vedere grafic, pivoii reprezint punctele definite prin deformaiile specifice limit ale betonului i armturii. Se disting trei domenii, n funcie de modul cum se poate produce cedarea seciunii.

    Poziia pe vertical a pivotului C se obine din asemnarea triunghiurilor OBO i DBC (fig. 7.1):

    s

    2c2cu2cudh

    = , rezultnd h1d2cu

    2cs

    =

    i hd

    2cu

    2ci

    = , respectiv

    s

    3c3cu3cudh

    = , rezultnd h1d3cu

    3cs

    =

    i hd

    3cu

    3ci

    =

    DOMENIUL 1 - pivot A

    Acest domeniu este caracterizat de cedarea prin deformaii excesive a celei mai ntinse armturi As1, n care s-a atins deformaia specific ultim ud. Efortul unitar de calcul n aceast armtur este s1 = fyd. Existena unui moment ncovoietor produce rotirea seciunii n jurul pivotului A.

    NCOVOIERE CU FOR AXIAL

    BETON ARMAT NOTE DE CURS

  • 76

    a simultan a deformaiilor limit a celor dou

    erizat prin zdrobirea betonului comprimat. Efortul unitar n cele dou arm

    Subdomeniul 1a reprezint ntinderea centric (dreapta AA) sau ntinderea excentric cu mic excentricitate. Seciunea este fisurat n ntregime, axa neutr fiind plasat n afara acesteia. Creterea momentului ncovoietor conduce la subdomeniul 1b, care reprezint ntinderea excentric cu excentricitate mare sau ncovoierea n cazul elementelor cu procente reduse de armare. Axa neutr este plasat n seciune astfel nct exist beton comprimat. n mod curent, deformaia specific a betonului comprimat este mai mic dect deformaia specific limit.

    Limita dintre domeniul 1 i 2 este definit de atingere materiale (dreapta AB).

    DOMENIUL 2 - pivot B

    Acest domeniu este caractturi depinde de deformaia specific corespunztoare. n subdomeniul 2a cedarea seciunii se

    produce prin curgerea armturii ntinse As1 i, n numite situaii, prin zdrobirea betonului comprimat. Acest domeniu corespunde ncovoierii, respectiv solicitrilor excentrice cu excentricitate mare. Subdomeniul 2b este caracterizat prin creterea nlimii zonei comprimate, motiv pentru care cedarea seciunii se produce prin zdrobirea betonului comprimat i curgerea armturii comprimate, fr ca armtura ntins s curg. Limita dintre cele dou subdomenii (dreapta BB) reprezint starea de balans: iniierea curgerii armturii ntinse simultan cu zdrobirea betonului comprimat. n subdomeniul 2c toate armturile sunt comprimate, ns n armtura As1 efortul unitar de compresiune este mai mic dect limita de curgere. Axa neutr atinge, la limit, marginea inferioar a seciunii, care devine comprimat n ntregime. Subdomeniile 2b i 2c reprezint o parte a compresiunii excentrice cu excentricitate mic, extins i n domeniul urmtor.

    ntindere ()

    O compresiune ()

    c2 cu2 (c3 cu3)

    ud yd

    1b 1a

    2c 2b 2a 3

    B

    yd = fyd/Es

    D

    A O D B

    A

    di

    ds

    d2

    d h

    d1

    A s2

    As1

    C

    Fig. 7.1 Diagrama deformaiilor specifice sub efectul ncovoierii cu for axial

    DOMENIUL 3 - pivot C

    n ntregime, axa neutr fiind plasat n afara seciunii. Betonul com

    epe ce cu poziia axei neutre, se disting trei

    mod

    Seciunea este comprimatprimat se zdrobete, pentru valori ale deformaiei specifice n fibra cea mai comprimat aflate n

    intervalul c2 ... cu2 (c3 ... cu3). Rotirea seciunii n jurul pivotului C atrage dup sine modificarea deformaiei specifice maxime la compresiune a betonului, care ncepe s scad, deprtndu-se de 2cu ( 3cu ) i tinznd spre 2c ( 3c ), care corespunde compresiunii centrice (dreapta DD). Pe m cr rii deformaiei specifice din fibra inferioar, starea de deformaii devine tot mai uniform, apropiindu-se de cazul solicitrii centrice. Rotirea seciunii se produce n jurul pivotului C, deoarece n dreptul acestui punct deformaia specific este 2c ( 3c ). Atunci cnd deformaiile specifice ale celor dou armturi ating valoarea

    suraete

    yd, acestea vor nc s urg. Analiznd diagrama deformaiilor specifice, n conexiunaliti de cedare a seciunii:

  • ntindere preponderent (1a): ntindere centric precum i ntindere excentric cu mic excentricitate;

    ncovoiere preponderent (1b, 2): ntindere excentric cu excentricitate mare, ncovoiere pur i compresiune excentric cu excentricitate mare;

    compresiune preponderent (3): compresiune excentric cu excentricitate mic.

    7.3 EVALUAREA REZULTANTEI COMPRESIUNILOR DIN BETON n cele ce urmeaz, se face referire numai la diagrama parabol dreptunghi (fig. 6.7), pentru beton de clas C60/70. Valoarea rezultantei compresiunilor n beton i poziia ei fa de axa neutr se determin pe baza modelelor i relaiilor principiale din figura 7.2.

    Fc

    fcd cs

    yFc

    c2

    ci

    cy

    Fc

    yFc

    b) seciune comprimat n ntregime

    a) axa neutr n seciune

    c c fcd cy

    G

    by

    y dy x

    h by G

    y

    dy x

    fcd

    cy

    cyci

    h

    =x

    0ycyc dybF

    =x

    0ycy

    cFc ydybF

    1y

    = hhx

    ycyc dybF

    = hhx

    ycyc

    Fc ydybF1y

    ds

    Fig. 7.2 Rezultanta compresiunilor n beton n cazul seciunilor monosimetrice

    Evaluarea rezultantei din zonele comprimate ale seciunilor dreptunghiulare i T, precum i poziia acesteia, se face lund n considerare un efort unitar mediu de compresiune

    cF

    cdfcm f= , uniform distribuit pe nlimea zonei comprimate, conform celor de mai jos.

    Seciunea dreptunghiular Dac axa neutr se gsete n seciune (fig. 7.3a), valoarea rezultantei compresiunilor i poziia ei fa de fibra cea mai comprimat se determin cu relaiile:

    cF

    cd

    ; (7.1a, b) ( )cdfc fbxF = xd xc = Dac seciunea este comprimat n ntregime fig. 7.3b), valoarea rezultantei compresiunilor i poziia ei fa de centrul de greutate al seciunii se determin cu relaiile:

    cF

    ce

    ; (7.2a, b) ( )cdfc fbhF = hhce =

    77

  • fcd

    Fcxd xc =

    h

    b

    x

    c

    cdfcm f=h x

    b

    fcd

    cdfcm f=

    Fc

    cs

    ci he hc =

    ( )cdfc fbxF = a) axa neutr n seciune b) axa neutr n afara seciunii

    ( )cdfc fbhF =

    Fig. 7.3 Rezultanta compresiunilor n beton pentru seciunile dreptunghiulare

    Coeficienii i f x sau se obin din figura 7.4 n funcie de deformaia specific de compresiune a seciunii

    hcs .

    00,10,20,30,40,50,60,70,80,9

    0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5

    )(c

    xf ;

    f x 0,415

    0,810

    a) axa neutr plasat n seciune

    0,00,10,20,30,40,50,60,70,80,91,0

    2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 2,8 2,9 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 3,50.800.820.840.860.880.900.920.940.960.981.00

    ( )cs

    f

    h10

    10ci

    f10;10 cih

    b) axa neutr plasat n afara seciunii Fig. 7.4 Coeficieni pentru calculul rezultantei compresiunilor n seciunile dreptunghiulare

    78

  • Seciunea T Dac axa neutr este plasat n inima seciunii, valoarea rezultantei compresiunilor n beton i poziia ei fa de axa neutr se determin pe baza procedeului schematizat n figura 7.5.

    cF

    cy

    7.4 SITUAII DE PROIECTARE Seciunea transversal ajunge la starea limit de rezisten sub acea combinaie a eforturilor

    produse de ncrcrile exterioare, pentru care se atinge deformaia ultim n fibra cea mai comprimat a seciunii i/sau deformaia specific ultim n armtura cea mai ntins. Avnd ca baz de pornire diagrama deformaiilor specifice din figura 7.1, sunt posibile cele patru cazuri de distribuii ale eforturilor unitare din figurile 7.6...7.9, pentru fiecare situaie prezentndu-se etapele de calcul pentru stabilirea momentului ncovoietor capabil.

    7.4.1. Seciune fisurat n ntregime Seciunea din figura 7.6 este ntins n ntregime, cu axa neutr n afara seciunii, diagrama de eforturi unitare corespunznd ntinderii centrice sau ntinderii excentrice cu excentricitate mic - pivot A(1a). Cedarea seciunii se produce prin deformaii excesive, adic prin atingerea deformaiei specifice ultime ud n armtura cea mai ntins, ceea ce nseamn yd1s f= . Deformaia specific n armtura superioar As2 poate avea orice valoare n intervalul (0...ud], ceea ce nseamn

    . yd2s f0 <

    hf x

    Fc2

    Ac

    Ac1

    Ac1 = bx Ac2 = (b - bw) (x hf) Ac = Ac1 Ac2

    Ac2

    b

    bw

    Fc Fc1

    Fc = Fc1 Fc2( )cd1f1c1c fAF =

    c cf x

    1cd

    ( )cd2f2c2c fAF =

    2cdyc1 yc2yc

    =i

    ci

    icici

    c F

    yFy

    Fs

    ( )( )cf2x2f

    c1x1f3.7 fig.

    f;f;

    ==

    h

    xd 1x,1c = ( )f2x,2c hxd =

    dc

    z = d dc

    d

    x - hf

    Fig. 7.5 Rezultanta compresiunilor n beton pentru seciuni T

    Pentru calculul momentul ncovoietor capabil al seciunii se procedeaz dup cum urmeaz: - se alege o valoare pentru x; - pe baza diagramei deformaiilor specifice se scrie:

    dxdx

    ud

    2

    2s+

    =+

    din care rezult 2s i yds2s2s fE = - valoarea aleas pentru x este corect dac: 0AfAN 2s2syd1sEd = 79

  • - ecuaia de momente n raport cu fora Fs2 este: ( ) ( ) 0ddfAdyNM 2yd1s22GEdEd =+ momentul ncovoietor capabil n conformitate cu metoda strilor limit condiia de verificare este: ( ) ( )22GEd2yd1sRdEd dyNddfAMM =

    As1

    MEdNEd

    Fs1 = As1fyd

    G h d

    s1 = duA

    1a

    As2 Fs2 = As2s2

    d d2

    d1

    d2 s2

    x

    yG1

    yG2

    Fig. 7.6 Seciunea ntins cu axa neutr n afara seciunii

    7.4.2. Axa neutr situat n seciune Dac axa neutr se afl plasat n seciune se disting dou situaii, i anume, rotirea seciunii n jurul pivotului A, respectiv rotirea seciunii n jurul pivotului B. n cazul seciunii din figura 7.7, rotirea seciunii se produce n jurul pivotului A (subdomeniul 1b), caz n care cedarea seciunii se produce prin deformaiile excesive ale armturii inferioare, ceea ce nseamn . Deformaia specific n armtura superioar poate fi de ntindere sau

    compresiune. Efortul unitar n fibra cea mai comprimat de beton este , n funcie de mrimea deformaiei specifice

    yd1s f=cdc f

    c. Dac c c2 distribuia eforturilor unitare se face dup o diagram parabolic, dar dac diagrama este una de tip parabol-dreptunghi. c c > 2

    c fcdx

    c

    s1

    NEd

    Fs1=As1fydudAs1 A

    G

    B

    1b

    As2d2

    d

    d1

    yG1

    s2 Fs2 = As1s2 Fc

    dc

    z = d dc h

    cy

    MEd

    cy y

    Fig. 7.7 Axa neutr n seciune subdomeniul 1b

    Deoarece rotirea seciunii se produce n jurul pivotului A, celelalte deformaii specifice se determin n funcie de deformaia specific a armturii As1 apelnd la asemnarea triunghiurilor care se formeaz n diagrama deformaiilor specifice. Pentru calculul momentul ncovoietor capabil al seciunii se procedeaz dup cum urmeaz:

    - se alege o valoare pentru x; - pentru a obine deformaia specific de compresiune n beton la nivelul y se scrie:

    xdx

    udcy

    = i cy cy

    80

  • - rezultanta compresiunilor n beton Fc i poziia acesteia se determin n funcie de tipul seciunii dup cum urmeaz:

    Seciuni monosimetrice - se aplic procedura din figura 7.2a

    Seciuni dreptunghiulare - din figura 7.4a, n funcie de c se determin f i x - Fc i dc se calculeaz cu relaiile 7.1a, b

    Seciuni T - x hp calculul se face ca pentru o seciune dreptunghiular de lime b; - x > hp se aplic procedura din figura 7.5

    - pe baza diagramei deformaiilor specifice se poate scrie:

    xddx

    ud

    2

    2s

    =

    din care rezult 2s i yds2s2s fE = - valoarea aleas pentru x este corect dac: 0AFfAN 2s2scyd1sEd =+ - ecuaia de momente n raport cu fora Fs1 este: ( ) ( ) ( ) 0ddAddFdyNM 22s2scc11GEdEd = momentul ncovoietor capabil n conformitate cu metoda strilor limit condiia de verificare este:

    ( ) ( ) ( )11GEd22s2sccRdEd dyNddAddFMM += m n cazul seciunii din figura 7.8 rotirea seciunii se produce n jurul pivotului B (subdomeniul 2), cedarea seciunii se producndu-se prin zdrobirea betonului comprimat (c = fcd; c = cu2 ). n mod curent armtura inferioar este ntins dar pot apare cazuri cnd aceasta este comprimat. Deformaia specific n armtura superioar este comprimat, n mod uzual ajungnd la curgere. Deoarece rotirea seciunii se produce n jurul pivotului B celelalte deformaii specifice se determin n funcie de deformaia specific a marginii comprimate a seciunii apelnd la asemnarea triunghiurilor care se formeaz n diagrama deformaiilor specifice. Pentru calculul momentul ncovoietor capabil al seciunii se procedeaz dup cum urmeaz:

    - se alege o valoare pentru x; - pe baza diagramei deformaiilor specifice se poate scrie:

    - s1 cu2d x x = din care rezult i 1s yds1s1s fE = ;

    - s2 cu22x d x

    = din care rezult 2s i yds2s2s fE = ; - rezultanta compresiunilor n beton Fc i poziia acesteia se determin n funcie de tipul seciunii

    dup cum urmeaz:

    Tipul seciunii Modul de calcul Monosimetric Se aplic procedura din figura 7.2a

    Dreptunghiular Din figura 7.4a, n funcie de c se determin f i x Cu relaiile 7.1a, b se calculeaz Fc i dc T

    Dac x hp calculul se face ca pentru o seciune dreptunghiular de lime b; Dac x > hp se aplic procedura din figura 7.5

    - valoarea aleas pentru x este corect dac: 0AFfAN 2s2scyd1sEd =+ 81

  • - ecuaia de momente n raport cu fora Fs1 este: ( ) ( ) ( ) 0ddAddFdyNM 22s2scc11GEdEd = momentul ncovoietor capabil n conformitate cu metoda strilor limit condiia de verificare este: ( ) ( ) ( )11GEd22s2sccRdEd dyNddAddFMM += m

    x

    fcd

    MEd

    Fc NEd

    Fs1 =As1s1 As1

    G

    s1ud

    B

    yd = fyd/Es A

    2

    As2 s2

    cu2

    d

    d2

    d1

    h

    Fs2 = As2s2

    z = d dc

    dc

    yG1

    ycy cy

    Fig. 7.8 Axa neutr n seciune subdomeniul 2

    7.4.3. Seciune comprimat n ntregime Seciunea din figura 7.9 este comprimat n ntregime, axa neutr fiind plasat n afara seciunii. Aceast situaie corespunde compresiunii excentrice cu mic excentricitate, respectiv, la limit, compresiunii centrice. Rotirea seciunii se produce n jurul pivotului C (domeniul 3), cedarea seciunii se produce prin zdrobirea betonului comprimat la o deformaie specific cuprins n intervalul

    . Dac deformaia specific de scurtare 2cu2c 1s a armturii As1 , mai puin comprimat, este mai mare dect limita corespunztoare nceputului curgerii yd atunci yd1s f= , n caz contrar

    . Deformaia specific n armtura superioar Ayd1s f

  • - cy c2sx h y x d

    = + i cy cy

    - s1 cu2sx d x d

    = din care rezult 1s i yds1s1s fE = ;

    - s2 cu22 sx d x d

    = din care rezult 2s i yds2s2s fE = ; - rezultanta compresiunilor n beton Fc i poziia acesteia se determin n funcie de tipul seciunii

    dup cum urmeaz: Tipul seciunii Modul de calcul

    Monosimetric Se aplic procedura din figura 7.2b

    Dreptunghiular Din figura 7.4b, n funcie de hcyc == se determin f i h Cu relaiile 7.2a, b se calculeaz Fc i ec; dc = yG2 ec

    T n mod curent x > hp; se aplic procedura din figura 7.5 - valoarea aleas pentru x este corect dac: 0FAfAN c2s2syd1sEd = - ecuaia de momente n raport cu fora Fs1 este: ( ) ( ) ( ) 0ddAddFdyNM 22s2scc11GEdEd =+ momentul ncovoietor capabil n conformitate cu metoda strilor limit condiia de verificare este: ( ) ( ) ( )11GEd22s2sccRdEd dyNddAddFMM +=

    7.5 CURBA DE INTERACIUNE M - N Modul de cedare al unei seciuni supuse la ncovoiere cu for axial depinde corelaia care exist ntre cele dou eforturi secionale, corelaie care poate fi transpus grafic prin curba de interaciune MN. Curba de interaciune se obine prin reducerea lui x din ecuaiile de echilibru static (N = 0; M = 0). Pentru o seciune cu armare simetric, cunoscnd calitatea materialelor, se obine o curb de interaciune ca cea din figura 7.10. Dac punctul determinat de M i N se gsete n interiorul curbei sau chiar pe curb seciunea este capabil s preia cele dou eforturi secionale.

    83

  • )d2/h(N 2Ed

    N

    M

    CEEMncovoiere

    PUNCT DE BALANS B

    ntindere centric

    Compresiune centriccRdN

    ckcfA08,0

    tRdN

    01s = ceem

    EEM

    eem

    Compresiune preponderent

    0ci =

    nco

    voie

    re p

    repo

    nder

    ent

    (a

    xa n

    eutr

    n se

    ciu

    ne)

    ntindere preponderent

    s1 -

    ntin

    dere

    s1

    - co

    mpr

    esiu

    ne

    s1 =

    f yd

    s1 <

    f yd

    s2 -

    com

    pres

    iune

    s2 - nt.

    As2 = As1

    As1

    Fig. 7.10 Curba de interaciune

    Din analiza aspectului curbei MN se disting urmtoarele aspecte: - n raport cu ncovoierea, fora axial de ntindere conduce la scderea momentului ncovoietor

    capabil al seciunii; - n raport cu ncovoierea, fora axial de compresiune produce o cretere a capacitii portante,

    dar dup depirea valorii corespunztoare punctului B capacitatea portanta scade cu creterea forei axiale;

    - evidenierea celor trei tipuri mari de solicitare ale seciunii n funcie de poziia axei neutre, respectiv n funcie de cei trei pivoi: ntinderea preponderent (pivotul A), ncovoierea preponderent (pivotul B), respectiv compresiunea preponderent (pivotul C);

    - cele cinci moduri de cedare ale seciunii: ntinderea cu mic (eem) i mare excentricitate (EEM), ncovoierea, respectiv compresiunea cu mic (ceem) i mare excentricitate (CEEM);

    - n principiu armtura As1 este o armtur ntins; funcie de valoarea i semnul forei axiale, efortul unitar din armtura As1 poate atinge limita de curgere sau nu; n anumite situaii aceast armtur este comprimat;

    - n principiu armtura As2 este o armtur comprimat; n funcie de valoarea i semnul forei axiale, efortul unitar din armtura As2 poate atinge limita de curgere sau nu; n anumite situaii aceast armtur este supus la ntindere.

    Pe curba MN se disting cteva punctele importante: - intersecia curbei cu ordonata sistemului de axe n zona ntinderii, fora capabil la

    ntindere centric fiind ( ) yd2s1stRd fAAN += ; - intersecia curbei cu ordonata sistemului de axe n zona compresiunii, fora capabil la

    compresiune centric fiind ( ) yd2s1scdccRd fAAfAN ++= ;

    84

  • - punctul de balans, situaie pentru care nceputul curgerii armturii ntinse As1 are loc n acelai timp cu zdrobirea betonului comprimat (fig. 7.10); n aceast situaie se obine valoarea maxim a momentul ncovoietor capabil.

    xli

    As1

    G

    s1 = yd = fyd/Es

    cu2

    d

    d1

    h

    Fig. 7.10 Situaia de balans

    Situaia de balans este caracterizat printr-o mrime bine definit a nlimii relative a zonei comprimate lim = xlim/d, valoare care se obine din asemnarea triunghiurilor din diagrama deformaiilor specifice (fig. 7.10).

    ydcu2lim limx d x

    = cu2

    limcu2 yd

    x = + Pentru betoane de clas C50/60 rezult n final:

    sydlim Ef10005,3

    5,3+=

    n tabelul 7.1 sunt date valorile pentru nlimea relativ a zonei comprimate lim pentru dou tipuri de oel romnesc i dou tipuri generice de oel european.

    Tabelul 7.1 Valorile limOel fyd (Mpa) Es (Mpa) yd () limS400 400/1,15 = 348 1,74 0,668 S500 500/1,15 = 435

    200000 2,17 0,617

    PC52 345/1,15 = 300 1,43 0,710 PC60 405/1,15 = 352 210000 1,68 0,676

    Pentru calculul practic se construiesc familii de curbele de interaciune (fig. 7.11) pentru valori relative (adimensionale) ale eforturilor secionale i ale armturilor folosindu-se urmtoarele notaii: cdbhfN= cd

    2fbhM= cdyd2scdyd1s bhffAbhffA == Modalitile de utilizare ale curbelor de interaciune sunt prezentate n figura 7.11 i tabelul 7.2.

    Tabelul 7.2 Etapele de calcul n cazul utilizrii curbelor de interaciune

    a) Determinare MRd b) Determinare NRdc) Dimensionare

    As1 = As2Date de intrare Ed i Ed i Ed i EdDate de ieire Rd Rd reqRezultat MRd = Rdbh2fcd NRd = Rdbhfcd As1 = As2 = reqbhfcd/fyd

    85

  • 1 5

    Ed

    Rd

    1 5 Rd

    Ed

    1 5

    Ed

    Ed

    req

    a) b) c) Fig. 7.11 Exemplificarea modalitilor de utilizare a diagramelor de interaciune

    7.6 REMARCI FINALE a. Procedura prezentat n paragraful 7.4 nu este un instrument practic n proiectarea curent pentru dimensionarea armturii. b. Procedura prezentat n paragraful 7.4 poate fi folosit prin ncercri succesive pentru calculul momentului ncovoietor capabil. c. Procedura prezentat n paragraful 7.4 poate fi folosit pentru scrierea de programe de calcul i pentru ntocmirea de tabele i diagrame de interaciune MN n vedere folosirii acestora n proiectarea curent. d. n conformitate cu prevederile din EC2 pentru calculul la moment ncovoietor se poate folosi diagrama de eforturi unitare (stress block) din figura 6.9 c. e. n procedeul de calcul bazat pe utilizarea diagramei stress block n betonul comprimat, se au n vedere urmtoarele: - clasa betonului este conform tabelului 6.1, adic C50/60; - utilizarea unui oel fr limitarea deformaiilor (fig. 6.11).

    86