15
Coala Mod Coala Nr.document Semnătura Data PD-03-2501-2008-CC sgsgdfg Introducere Avantajele şi dezavantajele elementelor construcţiilor din beton armat. Betonul este material de construcţie artificial cu structura de conglomerat rezultată prin întărirea unui amestec omogen compus din ciment, apă, agregat natural sau artificial. Proprietăţile betonului (rezistenţă bună la compresiune şi foarte slabă la întindere)permit ca acest material să fie utilizat în special la elementele masive cum sunt fundaţii, ziduri de sprijin şi baraje de greutate. Betonul asociat cu armătura din oţel se numeşte beton armat. Armăturile au rolul să preia eforturile de întindere, care i-au naştere în elementele structurilor de rezistenţă ale clădirilor sub acţiunea încărcărilor. Betonul armat reprezintă următoarele avantaje: 1. Este mult mai eftin; 2. Prezintă proprietăţi de rezistenţă superioare; 3. Are o rezistenţă mai mare la acţiunea focului; 4. Prin turnarea şi întărirea în tipare betonul poate căpăta orice formă; 5. Este material de construcţie durabil. La respectarea condiţiilor de producţie şi exploatarea rezistenţelor betonului creşte timp îndelungat, iar armătura este bine protejată contra coroziunii. Betonul armat reprezintă următoarele dezavantaje: 1. Greutate mare; 2. Conductibilitate termică şi acustică înaltă; 3. La folosirea betonului armat la pereţii exteriori, interiori şi acoperişului Necesită o izolaţie termică şi acustică; 4. Posibilitatea apariţiilor fisurilor la acţiunea unor sarcini. Calculul elementului din beton armat Generalităţi Calculul elementului sa efectuat după metoda stărilor limită. Stările limită se împart în :

planseu monolit

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: planseu monolit

Coala

Mod Coala Nr.document Semnătura Data

PD-03-2501-2008-CC

sgsgdfg

Introducere

Avantajele şi dezavantajele elementelor construcţiilor din beton armat.Betonul este material de construcţie artificial cu structura de conglomerat rezultată prin întărirea unui

amestec omogen compus din ciment, apă, agregat natural sau artificial.Proprietăţile betonului (rezistenţă bună la compresiune şi foarte slabă la întindere)permit ca acest material să

fie utilizat în special la elementele masive cum sunt fundaţii, ziduri de sprijin şi baraje de greutate.Betonul asociat cu armătura din oţel se numeşte beton armat. Armăturile au rolul să preia eforturile de

întindere, care i-au naştere în elementele structurilor de rezistenţă ale clădirilor sub acţiunea încărcărilor.Betonul armat reprezintă următoarele avantaje:

1. Este mult mai eftin;2. Prezintă proprietăţi de rezistenţă superioare;3. Are o rezistenţă mai mare la acţiunea focului;4. Prin turnarea şi întărirea în tipare betonul poate căpăta orice formă;5. Este material de construcţie durabil.

La respectarea condiţiilor de producţie şi exploatarea rezistenţelor betonului creşte timp îndelungat, iar armătura este bine protejată contra coroziunii.

Betonul armat reprezintă următoarele dezavantaje:1. Greutate mare;2. Conductibilitate termică şi acustică înaltă;3. La folosirea betonului armat la pereţii exteriori, interiori şi acoperişului Necesită o izolaţie termică şi acustică;4. Posibilitatea apariţiilor fisurilor la acţiunea unor sarcini.

Calculul elementului din beton armat

Generalităţi

Calculul elementului sa efectuat după metoda stărilor limită. Stările limită se împart în :- stări limită utile, care includ calculul la starea limită de rezistenţă şi stabilitate- stări limtă ale exploatării normale, care incld calculul la starea limită de fisurare şi deformaţii.Principiul de calcul al starii limită de rezistenţă constă în compararea solicitării maxime posibile a acţiunilor Smax

cu capacitatea portantă minimă probabilă al secţiunii considerate.Smax≤Rmin

Principiul de calcul al metodei pentru starea limită de deformaţie este ca deformaţia maximă a elementului din construcţie considerat din încărcări normate să fie mai mică sau egală cu deformaţia limită. Analogic şi starea limită de fisurare.

Pentru efectuarea calculelor se determină încărcările permanente şi încărcările temporare. A fost selectată clasa betonului conform normativului în construcţii.

1 Calculul plăcii rezemate pe contur.Date: l1 = 6000; l2 = 6600; h = 160;

Page 2: planseu monolit

Coala

Mod Coala Nr.document Semnătura Data

PD-03-2501-2008-CC

sgsgdfgbeton B–15 armătura A-III;γf = 1,2 γb2 = 1Pu = 4kPa ζ max = 0,649

Rezolvare

Încărcarea

Nr d/r Denumirea Calculul Încărcătura normativului

γf Încărcări de calcul

I Încărcări permanente1 Parchet 0,03 * 7 0,21 1,2 0,2522 Mastic 0,04 * 16 0,64 1,3 0,8323 Beton de zgură 0,05 * 17 0,85 1,3 1,1054 Placă de bet.armat 0,016 * 25 4,25 1,1 4,675

Total gn =5,7kPa g=6,589kPa II Încărcări temporare

1 Încărcarea utilă Pun = 4kPa 1,2 4,8

2 Pereţi despărţitori Ppn = 0,5 1,1 0,55

Total Pn = 4,5 kPa P =5,35kpa

Page 3: planseu monolit

Coala

Mod Coala Nr.document Semnătura Data

PD-03-2501-2008-CC

sgsgdfg

Ecuaţia principală de calcul:

; primim următoarele relaţii dintre

momentele încovoitoare de calcul:

Calculăm partea stîngă a ecuaţiei:

Calculăm partea dreaptă a ecuaţiei:

înlocuim

x = y

3 Calculul constructiv:În prealabil considerăm d = 10mm

M,b,h,Yb2,ζ max, Rs; As = ?, μ = ?

Page 4: planseu monolit

Coala

Mod Coala Nr.document Semnătura Data

PD-03-2501-2008-CC

sgsgdfg

h0=h-1,5d-10

A0=M/100Rbγ b2bh02 ζ=1- 0 η= 1-0,53 As=M/Rsηh0

S = pasul barelor, b=1000mm;n = numărul barelor;

;

Calculul plăcii se efectuiază pe făşia cu lăţimea b = 1000mm, grosimea plăcii h =160mm.Caracteristicile de calcul ale materialelor pentru beton de clasa B 15, rezistenţa de calcul Rb = 8,5 MPa, γb2 = 1; ξmax = 0,649.Rezistenţa de calcul a armăturii cu profil periodic de clasa A-III Rs = 355 MPa.h0 = h – 1,5d – 10 =160 – 1,5 *10 – 10 = 135mm;Calculul armăturii de jos:

Aria armăturii întinse:

procentul armării

Luăm pasul S=150,

; Primim n=6 bare

Primim d = 7mm. Prin urmare pe lăţimea b=1000mm se impun 6 Ø7 A-III; (plasa de jos).Calculul armăturii de sus:

μ= s

d= s

Page 5: planseu monolit

Coala

Mod Coala Nr.document Semnătura Data

PD-03-2501-2008-CC

sgsgdfg

Aria armăturii compresionate.

Procentul armării:

Luam pasul S=200mm:

, primim n = 6 bare.

,

Primim d = 10mm. Astfel pe lăţimea b =1000mm revin 6 Ø 10 A-III; (plasa de sus).

La solicitarea investorului vom folosi bare cu Ø 12 A III.

Calculul fundaţiilor.

Generalităţi

Una din problemele de bază ale proiectării fundaţiilor este stabilirea cotei de fundare. Aceasta se stabileşte ţinânduse seama de urmatorii factori: adâncimea minimă de îngheţ,cota fundaţiilor vecine, cota minimă constructivă

Page 6: planseu monolit

Coala

Mod Coala Nr.document Semnătura Data

PD-03-2501-2008-CC

sgsgdfgde fundare, cota apelor freatice şi cercetările geotehnice. Adâncimea minimă de îngheţ este primită la noi de 0,8m.Cota de fundare pentru talpa fundaţiei se stabileşte cu 10-20 cm. sub adâncimea minimă de îngheţ, pentru ca talpa fundaţiei să rezeme pe un strat de sol nedeformabil. Adâncimea de îngheţ se măsoară de la faţa terenului amenajat(sistematizat).

Încărcările care acţionează asupra fundaţiilor se împart în :-încărcări permanente( greutatea proprie a construcţiilor, inclusiv şi ggreutatea fundaţiei)-temporare( greutatea stratului de zăpadă, presiunea vântului, încărcările utile ale planşeului)

Calculul fundaţiilor se efectuează după metoda stărilor limită: starea limită a rezistenţei al solului sub talpa de fundare şi starea limită de deformaţii.

Principiul care stă ca baza la starea limită de rezistenţă este:presiunea medie sub talpa de fundare nu trebuie să depăşească rezistenţa de calcul al solului.

Pmed.≤ RPrincipiul de baza care stă la calculul la starea limită de deformaţii constă în: tasarea eventuală al solului sub

talpa de fundare nu trebuie să depăşească starea limită prescrisă de normele în vigoare.S≤Slim

Deoarece solul are deformări mari în comparaţie cu deformaţiile materialelor de construcţii, calculul tasării este foarte important.

De regulă calculul se efectuează în următoarea ordine:- se determină dimensiunile tălpiii fundaţei din condiţa stării de rezistenţă a solului- se efectuează calculul de verificare a tasării solului starea - limită de deformaţiiRezistenţa de calcul al solului iniţial este dată în tabel în dependenţă de caracteristicile fizico-mecanice ale

solului.Mai apoi ea se calculează după formulă aplicînd metoda precizării consecutive în dependenţă de dimensiunile tălpii de fundare. Tasarea eventuală a solului se calculează după metoda sumării tasărilor al straturilor în care se împarte masivul de tasare sub fundaţie. Tasarea limită este dată în СНиП 2.02.01-81.

DETERMINAREA LĂŢIMII TĂLPII FUNDAŢIEI CONTINUEAL PERETELUI EXTERIOR

Date:Numărul de nivele - m=5Încărcarea de la un planşeu dintre nivele gpi = 6,5kN/m2

Încărcarea de la acoperiş ga= 5,8kN/m2

Aria portantă pe 1m de lungime Ap =3,5m2

Grosimea pereţilor exteriori din calcar bp = 390mm=0,39m γzid=18kN/m2

Solul nisipoargilos e=0,7

Page 7: planseu monolit

Coala

Mod Coala Nr.document Semnătura Data

PD-03-2501-2008-CC

sgsgdfgIl=0,5

γII =γII’=17kN/m3

Ro=215kPa γ=20kN/m3

d1=2.9m H1=3.16m c=12kPa K=1.1 Kz=1 γc1=1.2 γc2=1 φ =22°

H=3m+0,6=15+0,6=15,6

RezolvareÎncărcarea pe 1 m. de lungime al fundaţiei a peretelui exterior:

N=gaAp +(m-1)gpiAp+H γzid bp =5,8*3,5+(5-1)*6,5*3,5+15,6*18*0,39=20,3+91+109,512=220,812kN/mAflăm preliminar aria tălpii fundaţiei:

A1= = =1,45m2 b1= =1.45m

Precizăm rezistenţa de calcul a solului:

φ=22° Mγ =0.61 Mq=3.44 Mc = 6.04

R1 = (0.61*1*1.45*17+3.44*2.9*17+6.04*12)=1.09(15.0365+169.592+72.48)=1.09*257.1085=280.248 kPa

Aflăm preliminar aria tălpii fundaţiei:

A2= = 1.0173m2 b2=1.0173m

Precizăm rezistenţa de calcul al solului

R2=1,09*(0,61*1*1,0173*17+3.44*2.9*17+6.04*12)=1,09(10,549+169.592+72.48)=275,58

Aflăm preliminar aria tălpii fundaţiei:

Page 8: planseu monolit

Coala

Mod Coala Nr.document Semnătura Data

PD-03-2501-2008-CC

sgsgdfg

A3= = 1,0397m2 b3= 1,0397m

Precizăm rezistenţa de calcul al solului

R3=1,09*(0,61*1*1,0397*17+3.44*2.9*17+6.04*12)=1,09(10,7817+169.592+72.48)=275,838≈ R2=275,58

Definitiv primimlăţimea tălpii fundaţieicontinui b=1,4m

Verificăm presiunea sub talpa fundaţiei continui:

A=b*1=1,4*1=1,4

P= =(220,812+20*3,16*1,4)/1,4=220,92< R3=275,838

Condiţia se respectă.

Determiarea lăţimii tălpii fundaţiei continui al peretelui interiorDate:

Numărul de nivele - m=5Încărcarea de la un planşeu dintre nivele gpi = 6,5kN/m2

Încărcarea de la acoperiş ga= 5,8kN/m2

Aria portantă pe 1m de lungime Ap =5,2m2

Grosimea pereţilor exteriori din calcar bp = 390mm=0,39m γzid=18kN/m2

Solul nisipoargilos e=0,7 Il=0,5

Page 9: planseu monolit

Coala

Mod Coala Nr.document Semnătura Data

PD-03-2501-2008-CC

sgsgdfg γII =γII

’=17kN/m3

Ro=215kPa γ=20kN/m3

d1=2.9m H1=3.16m c=12kPa K=1.1 Kz=1 γc1=1.2 γc2=1 φ =22°

H=3m+0,6=15+0,6=15,6

RezolvareÎncărcarea pe 1 m. de lungime al fundaţiei a peretelui exterior:kN/m

N=gaAp +(m-1)gpiAp+H γzid bp =5,8*5,2+(5-1)*6,5*5,2+15,6*18*0,39=30,16+135,2+109,512=274,872Aflăm preliminar aria tălpii fundaţiei:

A1= = =1,8107m2 b1= =1.8107m

Precizăm rezistenţa de calcul a solului:

φ=22° Mγ =0.61 Mq=3.44 Mc = 6.04

R1 = (0.61*1*1.8107*17+3.44*2.9*17+6.04*12)=1.09(18,77695+169.592+72.48)=1.09*260,8489=284,325 kPa

Aflăm preliminar aria tălpii fundaţiei:

A2= = 1.2521m2 b2=1.25m

Precizăm rezistenţa de calcul al solului

R2=1,09*(0,61*1*1,2521*17+3.44*2.9*17+6.04*12)=1,09(12,984+169.592+72.48)=278,011

Aflăm preliminar aria tălpii fundaţiei:

Page 10: planseu monolit

Coala

Mod Coala Nr.document Semnătura Data

PD-03-2501-2008-CC

sgsgdfg

A3= = 1,289m2 b3= 1,29m

Precizăm rezistenţa de calcul al solului

R3=1,09*(0,61*1*1,29*17+3.44*2.9*17+6.04*12)=1,09(13,369+169.592+72.48)=278,43≈ R2=278,011kPa

Definitiv primimlăţimea tălpii fundaţieicontinui b=1,4m

Verificăm presiunea sub talpa fundaţiei continui:

A=b*1=1,4*1=1,4

P= =(274,872+20*3,16*1,4)/1,4=259,53< R3=278,43

Condiţia se respectă, rezistenţa este asigurată.

BIBLIOGRAFIE

STAS 10.107/a-90 Construcţii civile şi industriale. Calculul şi alcătuirea elementelor din beton, beton armat şi beton precomprimat.

Pavel C. Beton armat. Manual pentru licee industriale cu profil de construcţii, cl. XII-a, şi şcoli profesionale. Editura didactică şi pedagogică,Bucureşti 1984.Postica A.I. Indicaţii metodice la proiectul de curs „Calculul construcţiilor din beton armat”, or. Chişinău 1995.Peştişanu „Construcţii” curs de prelegeri. Bucureşti 1978.Цай Т.Н. Строительные конструкции Том 2. Москва, 1985.

Серия ИИ03-02. Железобетонные изделия, Москва 1964

Page 11: planseu monolit

Coala

Mod Coala Nr.document Semnătura Data

PD-03-2501-2008-CC

sgsgdfg Серия 1.415-1. Выпуск1 ,,Фундаментныe балки”

СНuП 2.03.01-84.,,Бетoные и железобетонные конструкции” Москва, 1985.

Т.Н.Цaи ,,Строительные кострукции”.Том1 Москва Строииздат, 1985.

S.Rădăuţan ,,Dicţionar politehnic rus-român” Chişinău 1983