Click here to load reader

Armare Pereti

  • View
    296

  • Download
    22

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Constructii din beton armat

Text of Armare Pereti

  • IV-1

    7 TIPURI DE CEDRI ALE PEREILOR

    STRUCTURALI DIN BETON ARMAT

    7.1 INTRODUCERE

    Aa dup cum este specificat la nceputul capitolului, obiectivul

    principal al proiectrii seimice a cldirilor este acela de a proteja vieile

    omeneti i de a reduce numrul avariilor structurale i nestructurale

    prin deinerea controlului asupra modurilor de cedare. n acest sens

    Paulay subliniaz faptul c ...la baza dimensionrii i alctuirii

    constructive a pereilor structurali se afl cunoaterea modurilor

    posibile de cedare ale acestora [Paulay i alii, 1992].

    Normativele existente, bazate pe teoria proiectrii capacitii de

    rezisten, urmresc ca s asigure proiectantului posibilitatea de a

    controla disiparea de energie prin intermediul articulaiilor plastice, care

    se vor dezvolta n anumite zone stabilite. Metodologia de proiectare

  • Curs 7 : Proiectarea cladirilor cu pereti structurali din beton armat

    pag. 2

    asigur o anumit ierarhie a eforturilor capabile, care nu va permite

    formarea unor mecanisme fragile sau cu ductilitate redus. Legtura

    dintre modurile de cedare i ductilitatea sistemului structural este

    prezentat in fig. 7.1.

    Figura 7. 1 Tipuri de cedri

    7.2 TIPURI DE CEDRI ALE PEREILOR STRUCTURALI PLINI

    n pereii structurali plini, disiparea de energie trebuie s se produc

    prin curgerea armturii longitudinale din ncovoiere n zona articulaiei

    plastice de la nivelul ncastrrii. Cedrile casante ale pereilor structurali

    sunt produse datorit (tabelul 7.1):

    - compresiunii i ntinderii oblice generate de forele tietoare;

    - pierderii stabilitii pereilor n zonele de perete cu grosimi reduse;

    - suprasolicitrii aderenei barelor n zonele de ancorare sau de mbinare

    prin suprapunere;

    - flambajului armturii din zona comprimat;

  • Dr.ing. Marius MOSOARCA

    pag.3

    - lunecrilor in rosturile de turnare.

    Tabelul 7. 1 Cedri ale pereilor structurali plini

  • Curs 7 : Proiectarea cladirilor cu pereti structurali din beton armat

    pag. 4

    7.3 TIPURI DE CEDRI ALE PEREILOR STRUCTURALI CU GOLURI DISPUSE ORDONAT PE VERTICAL

    Studiile realizate asupra modurilor de cedare a pereilor

    structurali cu goluri, dup diverse evenimente seismice au indicat faptul

    c n general avariile s-au nregistrat n riglele de cuplare. Cauza

    principalelor avarii la nceput a constituit-o concepia greit de calcul,

    care a considerat riglele de cuplare ca bare ncovoiate, neglijnd

    efectele forei tietoare. Ulterior s-a neles c n scopul evitrii

    cedrilor casante ale riglelor de cuplare, se recomand considerarea n

    proiectare i a forelor tietoare, asociate momentelor capabile ale

    riglelor. Capacitatea de preluare a forelor tietoare este mult redus, ca

    urmare a fisurrii puternice a betonului din riglele de cuplare, datorit

    aciunii alternante a ncrcrilor seismice.

    i n cazul pereilor structurali cu goluri, obinerea

    mecanismului corect de plastificare a structurii presupune ierarhizarea

    apariiei articulaiilor plastice. Printre cei mai importani factori care

    influeneaz acest mecanism putem enumera rezistena i rigiditatea

    riglelor de cuplare, modul de cuplarea a montanilor, intesitatea

    seismului, etc. Tipurile de cedare corecte depind de armarea pereilor

    structurali i de mrimea aciunilor seismice [Paulay 1992].

    a). Dup tipul de seism i modul de realizare al riglelor de

    cuplare :

    n cazul seismelor de intensitate ridicat i cu perioad

    mare de revenire, articulaiile plastice vor aparea nti la extremitile

  • Dr.ing. Marius MOSOARCA

    pag.5

    riglelor de cuplare i apoi la baza montanilor, (fig. 7.2 a);

    n zonele cu seismicitate redus articulaiile plastice se vor

    nregistra numai la capetele riglelor de cuplare a pereilor;

    un caz aparte il constituie pereii structurali cuplai prin

    intermediul planeelor, unde articulaiile plastice vor aparea numai la

    baza montantilor (fig. 7.2 b).

    a) b)

    Figura 7.2 Tipuri de cedri ale pereilor structurali

    b) Dup rigiditatea riglelor de cuplare. n funcie de rigiditatea

    riglelor de cuplare, au fost identificate trei tipuri de cedri ale pereilor

    structurali cu goluri:

    cedrile din ncovoiere a riglelor de cuplare, apar n cazul n

    care riglele sunt slab armate i nu sunt rigide. n prima faz, la ncrcri

    seismice reduse, se vor nregistra fisuri din ncovoiere att n perete ct

    i la capetele riglelor (fig. 7.3 a) . Pe masur ce fora orizontal crete,

    grinzile de cuplare vor avea un comportament asemntor grinzilor

  • Curs 7 : Proiectarea cladirilor cu pereti structurali din beton armat

    pag. 6

    ncovoiate, nregistrnd un numr din ce n ce mai mare de fisuri. Dac

    ncrcarea va crete n continuare, riglele vor fisura puternic pe

    nlimea peretelui, iar cedarea structurii se va produce prin zdrobirea la

    baz a montantului comprimat. Capacitatea portant a riglelor de

    cuplare va fi depit nainte de zdrobirea betonului la baza montantului

    celui mai comprimat. (fig. 7.3 b);

    a)

    b) Figura 7.3 Cedri din ncovoiere a riglelor de cuplare a) i a pereilor b)

    cedrile din tiere cu fisurare n diagonal a riglelor de

    cuplare se produc la rigle de cuplare cu rigiditate medie i armate cu

  • Dr.ing. Marius MOSOARCA

    pag.7

    procente medii de armare (fig. 7.4 a i b). Procesul de cedare ncepe

    prin apariia primelor fisuri din ncovoiere la baza montantului ntins. La

    fore orizontale mai mari se nregistreaz fisuri minore de ncovoiere, la

    capetele grinzilor de cuplare. La nivele de solicitare mari se vor

    nregistra fisuri n diagonala riglelor de cuplare, care pornesc din

    mijlocul riglei spre extremiti, dup direcia diagonalelor comprimate.

    La cedare doar o parte foarte mic din betonul comprimat se va zdrobi.

    Pe msur ce fora orizontal crete, se vor dezvolta fisurile din

    ncovoiere pe nlimea peretelui i numrul de fisuri n diagonal va

    crete la mai multe rigle de cuplare. Cedarea peretelui se va produce

    prin zdrobirea betonului comprimat n ncastrare, simultan cu fisurarea

    n diagonala a majoritii riglelor de cuplare;

    a)

    b)

    Figura 7.4 Cedri din fore tietoare a riglelor de cuplare a) i a pereilor b)

  • Curs 7 : Proiectarea cladirilor cu pereti structurali din beton armat

    pag. 8

    cnd riglele de cuplare sunt foarte rigide, peretele va ceda la

    nivelul ncastrrii n montantul cel mai comprimat, n timp ce n riglele

    de cuplare se vor nregistra un numr de fisuri foarte redus. n

    montantul ntins vor aparea fisuri din ncovoiere pe toat nalimea

    peretelui. Peretele se va comporta ca i o consol vertical ncastrat la

    baz. Modul de cedare este prezentat n figura 7.5.

    a)

    b)

    Figura 7.5 Cedri ale riglelor de cuplare foarte rigide a) i a pereilor b)

    c) Dup modul de armare al riglelor de cuplare . n funcie de

    modul de armare se pot nregistra urmtoarele tipuri de cedri [Paulay

    1997]:

    cedri casante din forfecare, n cazul n care fora tietoare

    aferent capacitii de rezisten la ncovoiere nu poate fi preluat de

  • Dr.ing. Marius MOSOARCA

    pag.9

    etrieri (fig. 7.6 a);

    Figura 7.6 a) Cedare a riglei de cuplare din forfecare

    cedri casante in cazul armrii transversale cu etrieri

    ndesii. Dac procentul de armare transversal a riglei este ridicat astfel

    nct n momentul intrrii n curgere a armturilor longitudinale, etrierii

    rmn n domeniul elastic, rigla va dezvolta o ductilitate limitat. Dup

    un numr mai mare de cicluri de solicitare, fisurile din ncovoiere de la

    capatele riglelor se vor uni i riglele vor ceda casant (fig. 7.6 b);

    Figura 7.6 b) Cedare a riglei de cuplare cu etrieri indesiti

    cedri ductile n cazul armrii acestora cu carcase

  • Curs 7 : Proiectarea cladirilor cu pereti structurali din beton armat

    pag. 10

    diagonale. n timp ce la primul ciclu de solicitare, fora de compresiune

    nclinat este transmis prin beton, la ciclurile urmtoare ea este

    transmis prin armturile nclinate. Acest tip de descrcare a forei

    diagonale prin armturi, conduce la un sistem structural foarte ductil cu

    proprieti foarte bune de disipare a energiei i la rigle capabile s preia

    mai multe cicluri de efort dect pereii structurali adiaceni (fig. 7.6 c).

    Figura 7.6 c) Cedare a riglei de cuplare armata cu carcase diagonale

    7.4 TIPURI DE CEDRI ALE PEREILOR STRUCTURALI CU GOLURI DISPUSE DECALAT PE VERTICALA

    Datorit influenei importante pe care o exercit riglele de

    cuplare asupra rspunsului histeretic al pereilor structurali cuplai, s-a

    considerat c trebuie acordat o mare importan studierii zonei ce

    unete doua goluri succesive. Aceast zon a fost numita legatur.

    n funcie de modul de interaciune i comportamentul

    legturilor la pereii structurali din beton armat cu goluri decalate

    autorii au identificat patru moduri de cedare [Subedi 2000]:

  • Dr.ing. Marius MOSOARCA

    pag.11

    Modul 1 de cedare: cedarea din ntindere (figura 7.7). Acest

    mod de cedare apare n legturi, la nivele alternante, n cazul armrii

    acestora cu procente de armare medii. Sub fore orizontale de

    intensitate redus, pereii se deformeaz i dezvolt fisuri nclinate din

    ncovoiere. Pe masur ce fora crete, legturile se deformeaz i apar

    fisuri nclinate n ele. Fisurile pornesc de