Click here to load reader

Cladiri Zidarie Comentarii

  • View
    117

  • Download
    17

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Cladiri Zidarie Comentarii

Text of Cladiri Zidarie Comentarii

1 ANEXA D CLDIRI DIN ZIDRIE - COMENTARII CD.1. Obiectul prevederilor Necesitateaevaluriisiguraneiseismiceacldirilordinzidrieesteevidenti stringent deoarece acestea constituie o parte important a fondului construit existent nRomniai,prinnaturalorconstructiv,acesteaprezintunnivelridicatde vulnerabilitate seismic. n sprijinul acestei afirmaii reamintim unele date statistice. Recensmntuldin1992anregistrat,pentrucldiriledelocuitdinRomnia urmtoarele categorii de cldiri cu perei din zidrie : M2 - construcii cu perei din crmid, piatr sau nlocuitori cu planee din beton armat; M3 - construcii cu perei din crmid, piatr sau nlocuitori cu planee din lemn; n funcie de aceste categorii de materiale, locuinele din orae cu structura din zidrie, raportate la totalul locuinelor au fostnregistrate dup cum urmeaz (valori rotunjite): Locuine cu structura din zidrie Tabelul CD.1 MaterialTotal locuine Locuine n cldiri P, P+1E Locuine n cldiri P+2E Total4.000.000 (100%)1.100.000 (27.5%)2.900.000 (72.5%) M2900.000 (22.5%)230.000 (6.0%)670.000 (16.5%) M3500.000 (12.5%)480.000 (12.0%)20.000(0.5%) Procentele se refer la numrul total de locuine (4.000.000) Dintabelrezultc,dinpunctdevederealponderiinfondulcostruitexistentde locuine, cldirile din zidrie reprezint peste 1/3 din total. Dintreacestea,repartiianfunciedeperioadadeconstrucieestedatntabelele CD.2aiCD.2b.Dinacestetabeletrebuiessereinfaptulcomarepartedintre aceste cldiri au vechime mare i, implicit, sunt afectate de uzura fizic i moral. Locuine n cldiri P, P+1E Tabelul CD.2a. MaterialTotal< 19441945-19601961-19801981-1991 1.100.000450.000250.000340.00060.000 Total 100%41.0%22.7%30.9%5.4% 220.00085.00040.00075.00020.000 M2 20.0%7.7%3.6%6.8%1.8% 480.000220.000100.000140.00020.000 M3 43.6%20.0%9.1%12.7%1.8% Procentele se refer la numrul total de locuinen cldiri P, P+1E (1.100.000) Din tabel rezult c circa 2/3 din totalul acestor cldiri sunt construite nainte de anul 1960(decifrmsurideprotecieseismic)i,caatareconstituieunobiectiv principal al prezentului Cod avnd n vedere vulnerabilitatea ridicat i numrul mare de persoane adpostite. 2 Locuine n cldiri P+2E (tip bloc). Tabelul CD.2b. MaterialTotal< 19441945-19601961-19801981-1991 2.900.000190.000120.0001.450.0001.140.000 Total 100%6.6%4.1%50.0%39.3% 670.000120.00090.000350.000110.000 M2 23.1%4.1%3.1%12.0%3.8% 18.00015.0001.1001.300600 M3 0.6%0.5%0.03%0.04%0.02% Procentele se refer la numrul total de locuine n cldiri P+2E (2.900.000) Tabelul CD.2b arat existena n orae a unui numr important de locuine n cldiri cu nlimeP+2Ecupereistructuralidinzidrienearmatiplaneedinlemn(M3), alctuirestructuralcareesteunadintrecelemaivulnerabilencazulproducerii cutremurului de proiectare (i, n unele cazuri, chiar la cutremure mai puin severe). Cazul particular al Municipiului Bucureti CunoatereadatelorspecificepentruCapitalestesemnificativdeoarece,dincauza concentrrii mari de populaie, aceasta reprezint i o concentrare deosebit de mare de construcii de locuine n raport cu celelalte orae din ar i, n special, cele cu peste 200.000locuitoriicaatareproblemareduceriirisculuiseismicprinreabilitarea fondului construit mbrac aspecte mult mai complexe. Datelecareurmeazaufostpreluatedin[Georgescu,E.S.:Modeleanaliticeiabordri integratedeevaluareireducerearisculuiseismic,cuaplicaiinmanagementulprevenirii dezastrelor.Tezdedoctorat,UTCB,1999]isebazeaz,nprincipal,totperezultatele recensmntuluidin1992.Perioadeledeconstrucieavutenvederenstudiul menionatpentruoraulBucuretisuntaproximativaceleaicaicelefolositepentru ansamblulriiiarclasificareadinpunctdevederealmaterialelordeconstrucieeste identic. Datoritdiversitiitipologieiarhitectural-structuraleianiveluluideprotecie seismic iniial ale fondului existent de cldiri din zidrie i datorit numrului ridicat depersoaneadpostiterisculseismicalacesteicategoriidecldiriesteridicatn special n mediul urban (mai ridicat dect n mediul rural).Numrul i ponderea cldirilor din Bucureti cu perei structurali din zidrie n funcie de perioada de construcie (valori rotunjite) Tabelul CD.3 Numrul i ponderea cldirilor n funcie de perioada de construcieMaterial Numr/ pondere cldiri Numr locuitori 0.5 XY). Fig. CD.22 Planee cu rigiditate nesemnificativ n plan (exemple de alctuire) Condiii privind infrastructura i terenul de fundare Se identific, n aceast etap, urmtoarele elemente: 23 -sistemul fundaiilor i al infrastructurii i se evalueaz rigiditatea acestuia; -natura terenului i eventualele efecte ale acestuia asupra structurii.CD.3.3.1. Evaluarea calitativ preliminar (pentru metodologia de nivel 1) (C1-a)Evaluareacalitativpreliminararenvederecaracteristicilealctuirii arhitecturalstructuralecareconformexperieneiacumulatecuocaziacutremurelor anterioare influeneaz decisiv caracterul rspunsului seismic al cldirii1.Regimul de nlime 2.Rigiditatea planeelor n plan orizontal 3.Regularitatea geometric i structural Pentrumetodologiadenivel1condiiilederegularitategeometricistructuralse identificprinprezena/absenadeficienelordealctuiregeneral/deansamblua construciei: Cldiri cu deficiene de alctuire n elevaie (DAE).-discontinuitiflagrantealestructuriipeverticalcareconduclaformareaunoretaje "slabe" (parter flexibil, sli mari susinute pe "grinzi cadru", etc.); -etaje n consol (bowindow-uri); -retrageri din planul faadelor cu rezemri de ordinul II (stlpi rezemai pe grinzi). Cldiri cu deficiene de alctuire n plan (DAP). -forme complexe n plan (convexe, concave, neregulate); -cldiricuexcentricitimarintrecentrulmaseloricentrulderigiditate(careaupereii structurali sau nucleele dispuse excentric fa de centrul de greutate al planeului); -forma alungit n plan (raport lungime/lime > 45, de exemplu); -planee incomplete (supante) sau planee cu goluri mari. Cldiri fr deficiene importante de alctuire (FDA ). -cldiri care se apropie de prevederile generale de alctuire din CodulP100-1/2006.(C6)Avariilecaracteristicenpereiidinzidrie,careseiaunconsiderarepentru evaluareacalitativpreliminarconformacestuiparagraf,depindnmaremsurde alctuirea geometric a pereilor i de dispunerea golurilor (a)(b) (c) 24 (d) (e) Fig. CD.23. Avarii caracteristice n perei de zidrie (a) Perete plin (b) Perei cu goluri dispuse neregulat(c) Perei cu goluri dispuse regulat (d) Perete cu un montant suprimat la parter (e) Perete cu montani cu dimensiuni diferite i elemente orizontale cu deschidere mare Avarii la planee cu grinzi metalice i bolioare de crmid: -Avarii grave: Fisuri cu deschidere peste 1 mm n bolioare, paralele cu grinzile i nsoite de multe fisuri transversale.. Fig. CD.24 Avarierea unui planeu cu grinzi metalice i bolioare din zidrie CD.3.3.2. Evaluare calitativ detaliat (pentru metodologia de nivel 2 i 3) (C2)Criteriiledeevaluarecalitativaufostselecionatenprincipalpebaza experieneloracumulatedupcutremureleseverecares-aumanifestatnultimele decenii.Aufostluatenconsiderareattexperienarilorabvansatedinpunctdevedere tehnologicctiexperienarilorncursdedezvoltarencareniveluldecalitateal materialelor i al punerii n oper sunt similare cu cele din Romnia S-aconsideratcprevederiledinCoduldeproiectareP100-1reprezintnivelul general acceptabil n condiiile actuale din Romnia att din punct de vedere tehnici tehnologic ct i din punct de vedere al efortului material n particular se recunoate, n primul rnd, efectul favorabil al:calitii alctuirii generale arhitectural-structurale n plan i n elevaie; calitilor zidriei (materiale componente i execuie) efectelor negative provenite din mediul natual i antropic Valorile punctajelor acordate sunt fr ndoial orientative. Judecata expertului bazat peexperienasatrebuisintervinpentrua"personaliza"nivelulnoteloracordate fiecruicriteriu(deexemplu,acordareaunuipunctajmaximpentruelemente nestructuralentr-ocldirencareacesteareprezintunprocentminimdinvaloare modific"birocratic"scorulgeneraldarnucontribuielaevideniereavulnerabilitii reale a cldirii. 25 CD.3.4. Evaluarea prin calcul a siguranei cldirilor din zidrie CD.3.4.1. Sigurana fa de efectele aciunii seismice n planul peretelui CD.3.4.1.1.Determinareaforeitietoaredebazpentruansamblulcldirii pentru metodologiile de nivel 1 i 2 (C3) Dei din punctul de vedere al criteriilor generale, calculul modal bazat pe spectrul derspunstrebuieefectuatdacsuntndeplinitecondiiilepentrucareprocedeulde calcul static cu fora lateral static echivalent nu mai este acceptabil, expertul trebuie s analizeze cazurile n care adoptarea acestui procedeu este absolut necesar. Printre criteriile de analiz trebuie avute n vedere: nivelul hazardului seismic la amplasament; clasa de importan i de expunere acldirii nivelul performanelor seimice impus prin tema de proiectare (C4)Celetreimodeledecalculmenionatelaacestparagrafsedifereniazprin contribuia riglelor de cuplare la preluarea forelor lateraleCD.3.4.1.3.Calcululcapacitiiderezistenpentruaciuneaseismicnplanul pereilor CD.3.4.1.3.1. Rezistenele de proiectare ale zidrieincondiiiletestelorlimitate,nunelericaredispundebazededateimportante privitoarelarezistenelezidrieidincldirileexistente,reglementriletehnice specifice prevd valori forfetare, acoperitoare, ale principalelor caracteristici mecanice alezidriei.Citmncontinuareprevederidincelemaiimportantereglementrin domeniu Prevederi ale reglementrilor din Italia ReglementareadinItaliaincludeuntabeldevaloriminimeimaximeale caracteristicilormecanicealezidriilordediversealctuiridezidriespecifice cldirilor existente n Italia. Spreexemplu,ncazulzidriilorcucrmiziplineimortareslabedevariesere neregulat, sunt date valorile din tabelul CD.6. Caracteristicile mecanice ale zidriilor vechi n Italia Tabelul CD.6 Valoare (N/mm2) Caracteristica mecanicNotaie minimmaxim Rezistena medie la compresiunefm 1.802.80 Rezistena medie la forfecare0 0.0600.092 Modul de elasticitate longitudinalE18002400 Modul de elasticitate transverasal G300400 Pentruaseineseamadecalitateazidrieidinlucrarevaloriledecalculpotfi determinate,laapreciereaexpertului,prinmultiplicareavaloriledintabelcufactori supraunitari 1.5 - dac se constat existena unui mortar de bun calitate; l.3- dac eserea este apropiat de cea corect. 26 Valoriledeproiectarealerezistenelormediisealegnfunciedenivelurilede cunoatere dup cum urmeaz: KL1 valorile minime din tabele KL2 valorile medii din tabele KL3 valori stabilite n funcie de numrul de probe ncercate:-pentrutrei probe valorile rezistenelor i ale modulilor de elasticitate se iau egalecumediarezultatelorncercrilor;alternativ,valorilemodulilorde elasticitate se iau egale cu mediile din tabel; -pentruosingurprobncercat,dacvaloarearezultatestecuprinsn intervalul din tabel sau este mai mare, valoarea rezistenei medii se ia egal cumediavalorilordintabel;dacvaloarearezultatestemaimicdect limitainferioardintabel,valoareamediesevaluaegalcuvaloarea experimental. Prevederile de mai sus ncurajeaz astfel efectuarea unui numr mai mare de ncercri pentru cunoaterea ct mai exact a datelor de intrare pentru calcul Reglementareapermiteautoritilorlocalesstabileascvaloridiferitedeceledin tabele pe baza datelor constructive specifice din zon. Prevederi ale reglementrilor din USA nstandardul[ASCE/ACI/TMS]suntdatevaloriforfetare,consideratelimiteinferioare pentruprincipalelecaracteristicimecanicealezidriei.Valorilesuntdifereniaten funcie starea n care se gsete zidria, stabilit prin examinarea vizual: bun, dac degradrile nu depesc nivelul nesemnificativ sau uor; acceptabil, dac degradrile nu depesc nivelul moderat; slab pentru care degradrile sunt grele sau extremeDefinirea nivelului degradrilor este detaliat n [FEMA 306,307,308]. Valorile medii probabile ale caracteristicilor respective (N/mm2) se deduc din valorile forfetareprinnmulirecufactorul1.3.Folosireavalorilorforfetareestepermis numai pentru calcule liniar elastice. Caracteristicile mecanice ale zidriilor vechin USA Tabelul CD.7 Starea zidriei Caracteristica mecanicNotaie bunacceptabilslab Rezistena la compresiunefme 8.25.52.7 Rezistena la ntindere din ncovoierefte 0.180.090.00 Rezistena la forfecarevme 0.250.180.12 Modul de elasticitate longitudinalEme 450030001500 Modul de elasticitate transversalGme 18001200600 n cazul absenei testelor, pentru obiectivele de performan de baz, valorile din tabel senmulesccufactoruldecunoaterek=0.75;idemncazulobiectivelorde performan superioare dac nu se dispune dect de ncercri uzuale. Valorileridicatealerezistenelormediiforfetarealezidrieiexistentesunt explicabile,nprimulrnd,prinrezistenamareacrmizilorfolositenUSAchiar dinprimeledoudeceniialesecolului20.Astfel,unraportdin1929,bazatpedatele productorilor, arta c 92% din producia de crmizi a USA avea media rezistenelor la compresiune de 50 N/mm2 (circa 7.200 psi) [FEMA 274, sect.7.2.2] 27 CD.3.4.1.3.2 Capacitatea de rezisten a pereilor structurali pentru fore n plan (C1)Foratietoareasociatcedriiprincompresiuneexcentric(Vf1)aunuiperete dinzidrienearmatsolicitatdeoforaxialdate(Nd)sepoateexprimamaiexact dectprinrelaia(D.5)folosindrelaiianaliticecareinseamadeformalegii- specific zidriei respective i de parametrii acestei legi.Fora tietoare Vf se poate exprima prin relaiaechivd d1 fH) N ( MV = (CD.1) undeMd este momentul ncovoietor capabil asociat forei axiale Nd Hechiv este nlimea la care se aplic rezultanta forelor seismice de etaj (fora tietoare de baz) pentru a se obine momentul Md ncazulcldirilormonotone,careauaceiainlime(het)iaceiaimas(m)la fiecare nivel i pentru care forma de vibraie amodului fundamental se poate aproxima printr-o linie dreaptastfel nct distribuia forei tietoare seface cu relaia (4.6) din Codul P100-1 valoarea Hechiv este dat n tabelul CD.8.nlimea Hechiv pentru cldiri cu nniv 5 Tabelul CD.8 nniv n=2n=3n=4n=5 1.666 het 2.33 het3.00 het 3.66 het Hechiv 0.833 Htot 0.777Htot 0.75 Htot 0.733 Htot Se definete valoarea adimensional a momentului ncovoietor (Md) prin relaia d , izrddMMm =(CD.2) undevaloareadeproiectareamomentuluiizorezistentultimpentruunperete dreptunghiular din zidrie cu lungime lw i grosime t, se calculeaz cu relaia d2wd , izrf6tlM = (CD.3) nexpresiamomentuluiizorezistentfdestevaloareadeproiectarearezisteneila compresiune a zidriei calculat cu relaia CFffmd = (a se vedea D.3.4.1.3.1.) NOT FOARTE IMPORTANT ! Pentru calculul rezistenei de proiectare fdrezistena medie fm se mparte numailafactorulCF.ntextulpublicatnMOformulacareprevedeimprireala coeficientul de siguran Meste provine dintr-o eroare de rdactare. ngraficuldinfiguraCD26estedatvariaiavaloriimdnfunciedeintensitatea relativaefortuluiaxialdecompresiunesddinrelaia(D.5)ipentruurmtoarele categorii de zidrie: Zidrieculegea-detipliniar(lacarem1uz)-deregulzidriecu elemente ceramice din grupa 2S 28 Zidrieculegea-detip"liniar-dreptunghiular"cuductilitatea convenional5 . 21 muz= =Aceast lege este denumit n literatura de specialitate i lege de comportare "elastic-perfect plastic, cu ductilitate limitat" Fig.CD.25 Relatii - pentru zidrie cu elemente din argil ars din grupele 1 i 2 Intensitatearelativaefortuluiaxialdecompresiunepeperetesecalculeazcu relaiad wdd0df tlNfs = = (CD.4) Fig.CD.26 Variatia momentului capabil asociat unei fore de compresiune date (perete dreptunghiular) Din examinarea graficului rezult urmtoarele concluzii: Pentru valori sd 0.25 valorile md calculate cu relaia (D.5) sunt practic egale cu cele calculate pentru cele dou legi constitutive de referin ncazulzidriilorculegeconstitutivdetipliniar(frpalierdedeformare postelastic)pentruvalori0.40