2

SISTEMUL CLDIREACIUNI N CONSTRUCII

3ACIUNI N CONSTRUCII

3.1.Definiiile aciunilor i ncrcrilor.

3.2.Tipuri de aciuni.

3.3.Clasificarea aciunilor.

3.4.Gruparea aciunilor.

3.5.Aciuni permanente.

3.6.Aciuni din exploatare.

3.7.Aciunea vntului.

3.8.Aciunea zpezii.

3.9.Aciunea seismic

3.1 Definiiile aciunilor i ncrcrilor

3.1.1. Definiia aciunilor.

1.Sistemul cldire, situat n amplasamentul ales, se afl, pe ntreaga sa durat de existen i exploatare, supus unei mari diversiti de aciuni provenite din mediul exterior i/sau interior, precum i din componentele, elementele i subsistemele sale, respectiv din sistemul nsui.2.Prin aciuni se nelege orice cauz capabil s genereze stri de solicitare mecanic, eforturi sau deformaii, ntr-o construcie.

3.Aciunile pot proveni din cauze diferite cum sunt: greutile proprii ale elementelor de construcie, procesul de exploatare i destinaia funcional a sistemului cldire, diveri factori naturali de tip climatic sau seismic sau cauze cu caracter excepional ca exploziile, schimbarea radical a configuraiei terenului, ruperea unor elemente de construcie etc.4.Aciunile se pot manifesta sub diferite forme: ca sisteme de fore date, deplasri sau deformaii impuse, interaciuni ntre sistemul cldire i mediul nconjurtor. Aciunile pot avea regim static sau dinamic i pot avea diferite distribuii n spaiu.

3.1.2. Definiia ncrcrilor.

1.n vederea folosirii n calcul, aciunile se schematizeaz n ncrcri.

2.Astfel, prin ncrcare se nelege reprezentarea pe baza unor convenii stabilite anterior a unei aciuni utilizat n calculul structurilor.

3.n cadrul ncrcrilor apar: fore sau sisteme de fore, deplasri sau deformaii sau sisteme de deplasri sau deformaii etc., pentru care se precizeaz caracteristici de natura: punctelor de aplicaie, orientrilor, amplitudinilor, frecvenelor etc. ncrcrile sunt reprezentate grafic prin scheme de ncrcare (STAS 10100/0-75).

3.2 Tipuri de aciuni

3.2.1. Tipuri de aciuni.

1.Precizarea principalelor tipuri de aciuni este foarte important pentru calculul i verificarea siguranei construciilor, deoarece, pe baza acestora, se vor stabili conformarea, alctuirea sau costul sistemului cldire.

2.Un rol important n procesul de precizare a aciunilor l au subsistemele de instalaii i echipamente care, din punct de vedere al structurii de rezisten, constituie aciuni pentru aceasta. n acest sens, aciunile exercitate de instalaii i echipamente constituie date importante de tem n vederea calculului i verificrii siguranei construciilor, precum i a alctuirii acestora.

3.Schema principalelor tipuri de aciuni este dat n fig. 3.2.1. Dar aciunile pot avea diferite caracteristici care depind de: evoluia n timp, distribuia n spaiu sau modul de manifestare. Aceste caracteristici principale ale aciunilor sunt sistematizate n fig. 3.2.2.3.2.2. Aciunile naturale.Aciunile naturale sunt independente de activitatea omului, fiind produse de natur la nivel geografic, atmosferic i geoseismic. Aciunile climatice din vnt, zpad, variaii de temperatur var-iarn, zi-noapte, nsorire diferit pe diferite faade sau aciunile provenite din activitatea pmntului, seismic, vulcanic sau alunecri de teren, sunt aciuni naturale.

3.2.3. Aciunile artificiale.

Aciunile artificiale sunt produse de activitatea uman fie direct, n exploatare, fie indirect, prin mijlocirea proceselor tehnologice luate n sens general sau transportului, exploziilor etc. Aciunile produse de instalaii i echipamente se ncadreaz n aceast categorie. De asemenea, toate tipurile de aciuni care urmeaz n continuare pot fi produse de instalaii i echipamente, n funcie de tipul acestora, destinaie, poziie, distribuie spaial a volumelor, prinderilor etc.

3.2.4.Aciunile deterministe au o variaie complet definit n timp, spre deosebire de aciunile aleatoare;

3.2.5.Aciunile aleatoare au o variaie incomplet definit n timp i de aceea aceste aciuni se definesc pe baze statistice;

3.2.6.Aciunile directe se aplic fr mijlocirea altor medii, direct, subsistemelor i elementelor portante ale structurii de rezisten i sunt fore sau sisteme de fore care se manifest nemijlocit, direct, spre exemplu greutatea proprie a elementelor structurale;

3.2.7.Aciunile indirecte se transmit unor subsisteme sau elemente structurale sau prin mijlocirea unor medii care permit propagarea, cum este aerul, pmntul etc. Astfel de aciuni pot fi seismele, traficul rutier , pe calea ferat sau prin aer, surse de vibraii, incendii i altele. Tot aciuni indirecte sunt deplasrile i/sau deformaiile locale sau configuraiile de deplasri i/sau deformaii din cedri de reazeme, alunecri de pmnt, contracii, variaii de temperatur.

3.2.8.Aciunile fixe nu i modific poziia pe ntreaga durat de existen a construciei. Astfel sunt instalaiile i echipamentele cu poziii definitive care sunt conectate prin prinderi imobile de elementele structurii de rezisten. n opoziie cu acestea exist:

3.2.9. Aciunile mobile care i schimb poziia i deci aplicarea acestora nu este fix. Spre exemplu aciuni mobile sunt produse de podurile rulante cu diferite regimuri de funcionare, benzile rulante, transportoare i altele.TIPURI DE ACIUNI

NATURALEARTIFICIALE

DETERMINISTEALEATOARE

DIRECTEINDIRECTE

FIXEMOBILE

CONCENTRATEDISTRIBUITE

Fig. 3.2.1. Tipuri de aciuni

PRECIZAREA ACIUNILOR

dup

EVOLUIE N TIMPSTATICE

DINAMICE

DISTRIBUIE N SPAIUCONCENTRATE

DISTRIBUITE

MOD DE MANIFESTAREFORE

DEFORMAII

DEPLASRI

Fig. 3.2.2. Caracteristici principale ale aciunilor

3.2.10. Aciunile concentrate se aplic pe elementele portante de construcii n zone (suprafee) foarte mici, care astfel pot fi considerate punctuale, admind astfel o abstractizare a realitii fizice.

3.2.11. Aciunile distribuite ns se aplic elementelor portante pe suprafee care, datorit dimensiunilor pe care le au, nu mai pot fi neglijate.

Aciunile mai pot fi statice sau dinamice, dup modul n care variaz intensitatea acestora.

3.2.12. Aciunile statice sunt considerate orice cauze exterioare subsistemelor i elementelor portante ale cror intensiti cresc constant de la valoarea zero la valoarea final. n cazul aciunilor statice este exclus apariia forelor de inerie.

3.2.13. Aciunile dinamice sunt cauze exterioare cu intensiti care variaz repede i foarte repede n timp, determinnd apariia forelor (efectelor) de inerie.

3.2.14. Precizarea aciunilor.

Cunoaterea acestor tipuri principale de aciuni este esenial n stabilirea caracteristicilor necesare alctuirii temei de cercetare-proiectare pentru rezisten.

Stabilirea aciunilor nseamn precizarea originii acestora, a modului de manifestare, a evoluiei n timp, a distribuiei spaiale, a caracteristicilor condiiilor reale i locale de aplicare.

Aceste informaii conduc la precizarea caracteristicilor de calcul ale ncrcrilor: statice sau dinamice, concentrate sau distribuite, directe sau indirecte, intensitate, direcie, sens etc.

3.3 Clasificarea aciunilor3.3.1. Scopul i criteriul clasificrii aciunilor.

1.Scopul principal al clasificrii aciunilor este alctuirea unor grupri raionale pentru calculul structurilor.

2.Criteriul dup care se face aceast clasificare este frecvena cu care aciunile sunt ntlnite n realitate la diferite intensiti (STAS 10101/0-75).

3.3.2. Clasificarea i gruparea aciunilor i ncrcrilor.

Aciunile n baza criteriului frecvenei sunt:

a.aciuni permanente (AP);

b.aciuni temporare (AT);

c.aciuni excepionale (AE).

a.Aciunile permanente (AP) se aplic n mod continuu, cu o intensitate practic constant n raport cu timpul. Din aceast categorie fac parte: greutatea proprie a elementelor i subsistemelor de construcii, fundaii, perei, stlpi, grinzi, plci, elemente de finisaj, greutatea pmnturilor i umpluturilor precum i mpingerea acestora, efectul precomprimrii.

b. Aciunile temporare (AT) variaz sensibil n raport cu timpul sau pot s lipseasc total n anumite intervale de timp. Ca exemple se pot da urmtoarele aciuni: greutatea pereilor despritori sau de compartimentare purtai de elementele portante, greutatea instalaiilor, echipamentelor i utilajelor specifice exploatrii construciei n cauz, aciunile dinamice datorate utilajelor, greutatea oamenilor i mobilierului, aciuni datorit mijloacelor de ridicare i transport , aciuni datorit punerii n funciune a utilajelor, regimului tranzitoriu, aciuni aprute n timpul transportului i montajului elementelor de construcii, aciuni climatice din vnt, zpad, chiciura, ghea, valuri, presiunea apei, variaii de temperatur, diferite tipuri de ocuri cu intensiti moderate i altele.

c.Aciunile excepionale (AE) apar foarte rar sau niciodat n viaa construciei la intensiti semnificative. Exemple de astfel de aciuni se pot da urmtoarele: aciunea seismic, explozii, defectarea utilajelor n timpul procesului tehnologic, ruperea elementelor de construcie, inundaii catastrofale i altele.

Aceast clasificare a aciunilor poate fi completat i detaliat n prescripii tehnice speciale, satisfcnd cerine necesare i obiective de calcul. Astfel, aciunile temporare pot fi subclasificate n continuare dup criteriul duratei, vitezei, frecvenei.

3.4. Gruparea aciunilor3.4.1. Definiia ncrcrilor

n mod practic, ncrcrile folosite n calculul de rezisten pentru dimensionarea i verificarea elementelor i subsistemelor de construcii sunt cele descrise mai sus, mai avnd i urmtoarele semnificaii concrete:

1.ncrcarea permanent (P) provine dintr-o aciune care se exercit asupra construciei pe toat durata de via a acesteia, datorat greutii proprii, mpingerii pmnturilor i altele. Exemple: grinzi, elemente structurale, stlpi, planee etc.

2.ncrcarea temporar (T) este determinat de o aciune ce se aplic intermitent sau are o intensitate variabil n raport cu timpul. Exist dou categorii:2.1.ncrcarea cvasipermanent (C), determinat de aciuni care pot exista pe o perioad lung de timp cu intensiti foarte puin variabile sau se aplic foarte frecvent;

2.2.ncrcarea variabil (V), provenind dintr-o aciune care are o distribuie neuniform n timp, avnd intensiti diferite; poate s nu existe perioade lungi de timp. Exemple: ncrcri provenite din aciuni datorate procesului de exploatare (oameni, mobilier), din diferite tipuri de aciuni tehnologice, ncrcri climatice: vnt, zpad, presiunea hidrostatic sau hidrodinamic a apei i altele.

3.ncrcarea excepional (E) poate aprea sau nu n viaa unei construcii. Exemple: ncrcri provenite din aciuni seismice, explozii, ciocnirea autovehiculelor cu elemente de construcii etc.

3.4.2. Gruparea ncrcrilor.

n vederea gruprii practice a ncrcrilor sunt necesare cteva precizri. Astfel, deoarece exist fluctuaii ale ncrcrilor n funcie de natura lor, normativele prevd cte o ncrcare de referin pentru diferite tipuri de aciuni, denumit ncrcare normat. Fa de aceasta, variabilitatea aciunii n sens nefavorabil se preia n calcul prin coeficienii ncrcrilor (), stabilii pentru fiecare aciune i pentru diferite stri limit.

Prescripiile n vigoare (STAS 10101/0-75 i STAS 10101/0A-77) evalueaz ncrcrile normate prin aprecieri inginereti i sunt date pe valori deterministe. Exemple: pentru aciunea permanent , iar pentru aciunea temporar cvasipermanent .

Pentru a asigura n mod acoperitor simultaneitatea la intensiti plauzibile tehnic se folosesc coeficienii de grupare a ncrcrilor () i coeficienii de simultaneitate () a vntului i a unei singure ncrcri excepionale. Coeficienii (n) permit trecerea de la valori normate la valori de calcul.

Se atinge starea limit pentru un element (subsistem) atunci cnd modificarea unei anumite caracteristici scoate din lucru elementul (subsistemul), dac se sporesc aciunile sau se diminueaz performanele elementului. Exist dou tipuri de stri limit:

a.stri limit ultime, reprezint atingerea unei caracteristici astfel nct este atins capacitatea portant a elementului (de exemplu ruperea n seciuni critice); fig. 3.4.1.

b.stri limit la exploatarea normal, reprezint atingerea acelei limite peste care funcionalitatea n exploatare este improprie (exemplu: fisurare), fig. 3.4.2.

n raport cu strile limit se fac gruprile de ncrcri.

Gruprile de ncrcri pot fi:

1.Grupri fundamentale: se consider n calculul ncrcrilor din:

-aciuni permanente;

-aciuni temporare (cvasipermanente i variabile) a cror prezen este practic posibil simultan.

2.Grupri speciale: se consider n calcul ncrcrile din:

-aciuni permanente;

-aciuni temporare a cror aciune prezent n timpul apariiei unei singure aciuni excepionale este posibil cu o intensitate redus.

STRI

LIMIT

ULTIMERezisten i stabilitateGrupare fundamentalGrupare special

Oboseal efort maxim

_

efort minim

= aciuni variabile care nu produc efect la oboseal;

= aciuni variabile care produc efect la oboseal.

Fig. 3.4.1. Stri limit ultime. Gruparea aciunilor.

STRILIMIT DEEXPLOATARE

NORMALGruparea fundamental

Pentru ncrcri din

exploatarea total

Pentru ncrcri date

de fraciunea de

lung durat

pentru o singur ncrcare variabil;

pentru dou sau trei ncrcri variabile;

pentru patru sau mai multe ncrcri variabile.

Fig. 3.4.2. Stri limit de exploatare normal. Gruparea fundamental.

3.5 Aciuni permanente3.5.1. Definiia aciunilor permanente .

1.Standardul care reglementeaz aciunile permanente este STAS 10101/1-75 "Aciuni n construcii. Greuti tehnice i aciuni permanente".

2.ncrcrile permanente sunt ncrcri gravitaionale (acionnd vertical). Ele sunt date de produsul dintre volumul elementelor pe componente i greutile specifice ale fiecrei componente. Se obine ncrcarea (P) pe unitatea de lungime (grinzi) sau pe unitatea de suprafa (plci).

3.Pentru elemente de suprafa avnd grosimea cu mai multe componente, ncrcarea permanent va fi:

unde:

= ncrcarea permanent, [daN/m2];

= valori normate, [daN/m3];

= dimensiunea stratului considerat, [m].

4.ncrcrile permanente (P) sunt uniform distribuite i eventualele variaii sunt provenite din condiiile de execuie fa de cele prevzute n proiect. Evaluarea ncrcrilor permanente este afectat de incertitudini n ceea ce privete caracterul geometric (stabilit prin proiect) i greutile specifice ale materialelor.

5.n practica actual din Romnia ncrcrile permanente se consider ca fiind de natur nealeatoare i se exprim prin valori deterministe, anume valori normate, corespunztoare valorilor medii.

6.Efectele defavorabile ale abaterilor de la valorile medii sunt acoperite prin coeficientul ncrcrilor permanente.

3.5.2. Exemple.

1.Evaluarea ncrcrilor permanente n cazul unui planeu.

n fig. 3.5.1. este reprezentat modul practic de calcul al valorii de calcul.

2.Evaluarea ncrcrilor permanente pentru un cadru cu dou nivele n care ncrcrile permanente de calcul sunt luate pentru toate nivelele i pentru toate deschiderile (traveele), fig. 3.5.2.

Fig. 3.5.1. Evaluarea ncrcrilor permanente n cazul unei plci din b.a.m.

Fig. 3.5.2. Evaluarea ncrcrilor permanente n cazul unui cadru din b.a.m.3.6. Aciuni din exploatare

3.6.1. Definiia aciunilor din procesul de exploatare.

1.Standardele care reglementeaz aciunile datorate procesului de exploatare sunt:

-STAS 10101/2-75 - "Aciuni n construcii. ncrcri datorate procesului de exploatare ";

-STAS 10101/2A1-75 - "Aciuni n construcii. Aciuni datorate procesului de exploatare pentru construcii civile i industriale".

2.ncrcrile utile generate n procesele de exploatare provin din:

-greutatea oamenilor;

-greutatea mobilelor;

-materiale depozitate;

-perei despritori;

-aciunea podurilor rulante;

-aciuni tehnologice (vibraii).

3.n tema de proiectare alctuit de specialitatea instalaii sunt cuprinse n mod obligatoriu date tehnologice referitoare la instalaii i echipamente.

4.Concret, ncrcrile sunt repartizate uniform pe suprafaa planeelor (elementelor). Prescripiile prevd ns o exprimare simplificat-echivalent, uniform repartizat. Valorile normate folosite sunt acoperitoare. La evaluarea ncrcrilor utile trebuie s se ia n consideraie destinaia construciei i condiiile de exploatare.

3.6.2.Precizri referitoare la modul de evaluare al aciunilor din procesul de exploatare.

1.Trebuie s se in seama de:

-modul de manifestare a ncrcrilor datorate procesului de exploatare ca sisteme de fore sau deformaii;

-evoluia n timp a ncrcrilor, deci de caracterul lor static sau dinamic;

-distribuia n spaiu a ncrcrilor;

-aspecte particulare legate de condiiile de lucru i structurile calculate.

2.ncrcrile utile prevzute n STAS 10101/2A1-78 pentru o serie ntreag de ncrcri nu in seama de urmtoarele aspecte:

-greutatea obiectelor grele situate n ncperi (sobe, case de bani, aparate speciale medicale);

-ncrcri date de utilaje speciale ale cldirilor (cazane, ascensoare etc.);

-perei despritori.

3.Pentru o anumit destinaie a construciei, ncrcrile utile sunt difereniate pe ncperi de locuit i spaiu de acces (coridoare, vestibuluri, scri, podeste). n tabelul de mai jos sunt date valori pentru ncrcrile normate sistematizate dup criteriul destinaiei cldirii sau ncperii, pentru ncperi de locuit sau spaii de acces.

4.Observaii:

O modelare mai corect a ncrcrilor utile date de exploatare se obine prin reprezentarea lor ca procese aleatoare:

-procese Poisson n unde dreptunghiulare;

-procese Poisson filtrate.

n acest caz, ncrcarea util se poate separa, simplificnd, n dou componente:

-o component temporar de lung durat care corespunde destinaiei construciei n condiii normale de exploatare;

-o component extraordinar care corespunde unui eveniment neobinuit de ncrcare de vrf.

Destinaia cldirii

sau ncperiincperi de locuit

(daN/m3)Spaii de acces

(daN/m3)ncrcri orizontale sau verticale pe balustrad

(daN/m3)

1. Locuine, case de odihn, cree, inclusiv coridoare i dependine, hoteluri.15030050

2. Birouri, sli de clas, sli de lectur n cldiri administrative, tiinifice i de proiectare fr aparatur.200300100

3. Balcoane, loggii.

Se ia cea mai defavorabil dintre ipoteze:

ncrcarea distribuit pe o band de 0,8 n lungul balustradei;

ncrcarea distribuit pe toat suprafaa.400

200((50

50

4. Sli de: ateptare, spectacole, metrou, sport.400400100

5. Sli de: magazine, muzee, expoziii *.400400100

*Conform ncrcrii maxime n condiii date de exploatare dar nu mai puin dect valoarea scris n tabel.Fig. 3.6.1. ncrcri din exploatare.

3.7. Aciunea vntului3.7.1. Mod de producere al aciunii vntului.

Vntul reprezint micarea maselor de aer n raport cu suprafaa pmntului i este un fenomen variabil n spaiu i timp. Vntul este produs de nclzirea neuniform de ctre Soare a atmosferei terestre. Micarea este iniiat de diferenele de presiune n punctele cu aceeai altitudine.

3.7.2. Caracteristicile aciunii vntului.

1.Datorit masei i vitezei sale, aerul n micare posed energie cinetic. La impactul cu diverse obiecte existente la suprafaa solului energia cinetic se transform n energie potenial de presiune.

2.La o anumit nlime de sol, unde aerul nu ntlnete nici un obstacol, micarea se face n straturi paralele, sub aciunea gradientului de presiune.

3.Suprafaa pmntului, rugoas, exercit asupra maselor de aer n micare fore de frnare. Efectul acestor fore descrete cu nlimea i devine neglijabil la o anumit nlime (nlime de gradient). Peste aceast nlime, deplasarea maselor de aer se face cu o vitez constant.

4.Zona de la suprafaa pmntului pn la nlimea de gradient () se numete strat limit atmosferic. nlimea acestui strat depinde de intensitatea vntului i rugozitatea terenului. n acest strat, micarea maselor de aer este turbulent.

3.7.3. Presiunea dinamic de baz (gv).

1.Presiunea dinamic de baz notat cu se calculeaz cu relaia:

[kN/m2]

Notaiile sunt:

= presiunea dinamic de baz;

( = densitatea aerului n tone pe metru cub;

= viteza mediat pe dou minute, cu perioad de revenire de 10 ani, n metri pe secund.

3.7.4. Forele aplicate construciilor.

Pentru determinarea intensitii forelor date de vnt aplicate construciilor se va ine seama de componentele forelor generate de micarea aerului.

1. Componenta normal.Intensitatea normat a componentei normale este aciunea uniform distribuit pe unitatea de suprafa nclinat, acionnd perpendicular pe aceasta, fig. 3.7.1.

unde:

= componenta normal [kN/m2], [daN/cm2];

( = coeficient de rafal; pentru construcii curente ( = 1, excepie fcnd pilonii, courile de fum, stlpii liniilor electrice i construciile cu H > 40 m;

= coeficientul aerodinamic pe suprafaa i, fig. 3.7.3;

= coeficient de variaie a presiunii dinamice de baz n raport cu nlimea z deasupra terenului liber;

= presiunea dinamic de baz stabilizat la nlimea H=10m deasupra terenului [kN/m2], [daN/cm2].

2. Componenta tangenial.

Intensitatea normat a componentei tangeniale pe suprafaa expus este o ncrcare n planul acoperiului, fig. 3.7.2. Relaia de calcul este:

unde:

= componenta tangenial [kN/m2], [daN/cm2];

= coeficientul componentei tangeniale a aciunii vntului;

= coeficient de variaie a presiunii dinamice de baz n raport cu nlimea medie deasupra terenului a suprafeei considerate.

Observaie.

a.Coeficienii afereni relaiilor de calcul sunt prezentai n fig. 3.7.3.

b.Tema de proiectare alctuit de specialitatea Instalaii, Tehnologie etc. va preciza obligatoriu:

date de gabarit;

condiii specifice n cazul unor instalaii exterioare aflate la nlime i deci supuse aciunii vntului.

Fig. 3.7.1. Forele aplicate construciilor.

Componenta normal conform STAS 10101/20 90

Fig. 3.7.2. Forele aplicate construciilor.

Componenta tangenial conform STAS 10101/20 90

Fig. 3.7.3. Coeficieni

3.8. Aciunea zpezii3.8.1.ncrcarea la sol i greutatea de referin (gz) a stratului de baz.

1.Aciunea zpezii se manifest prin fore statice exterioare, acionnd pe vertical asupra elementelor de construcii. Modul de dispunere al zpezii este ilustrat n fig. 3.8.1.

2.Procedeul pentru determinarea ncrcrilor din zpad are dou etape:

a.ncrcarea la sol i greutatea de referin () a stratului de baz;

b.Evaluarea ncrcrilor din zpad pe acoperi.

3.Prima etap const n evaluarea ncrcrilor la sol n straturi de grosime constant. Greutatea de referin () este:

= greutatea specific a zpezii (2500 daN/cm2);

= nlimea stratului la sol [m].Conform STAS 10101/21-90, teritoriul Romniei este mprit n:

-patru zone geografice (A, B, C, D) pn la 600 m altitudine fig. 3.8.1.;

-o zon geografic (E) peste 600 m altitudine fig. 3.8.2.

3.8.2. Evaluarea ncrcrilor din zpad pe acoperi .

1.Aceast etap const n trecerea de la ncrcarea la sol la cea de pe acoperi, prin intermediul unui coeficient de spulberare aglomerat.

2.Intensitatea normal a ncrcrilor din zpad ntr-un punct oarecare al acoperiului este:

unde:

= coeficient de aglomerare prin care se ine seama de aglomerarea cu zpad pe suprafaa construciei expus zpezii;

= coeficient prin care se ine seama de condiiile de expunere a construciei;

= greutatea de referin a stratului de zpad, [kN/m2]3.8.3. Alegerea coeficientului de aglomerare (czi).

Coeficientul de aglomerare sau spulberare depinde de:

-forma cldirii;

-forma acoperiului;

-viteza vntului;

-unghiul de atac fa de cldire;

-microrelieful natural nconjurtor i cel artificial.

Aceasta din urm se refer la poziia relativ a cldirilor i forma lor, regimul de nlime etc.

Factorii de aglomerare sunt determinai n prescripii n funcie de forma acoperiului pentru diferite variante de aglomerare a zpezii.

Fig. 3.8.1. Greutatea de referin la sol conform STAS 10101/21 92

Fig. 3.8.2. Greutatea de referin la sol i coeficientul ,

conform STAS 10101/21 92

Fig. 3.8.3. Forme de variaie a coeficientului

conform STAS 10101/21 92

3.9. Aciunea seismic3.9.1. Caracteristici ale aciunii seismice.

1.Reprezentarea schematic a structurii interne a Pmntului este ilustrat n fig. 3.9.1. n capitolul Pmntul de fundare din monografia Construcii i mediu Editura MATRIX ROM, Bucureti, 2004, sunt detaliate mai multe aspecte referitoare la structura pmntului.

2.Seismul este un fenomen de natur geologic, cu efecte distructive, avnd o natur aleatoare din punct de vedere al cauzelor i al modului de manifestare.

3.Din punct de vedere al naturii lor, seismele pot fi:

-vulcanice;

-tectonice (modificri ale scoarei terestre).

3.9.2. Mecanismul de producere al aciunii seismice.

1.Litosfera este format din plci i subplci care se reazem pe manta, fig. 3.9.2. Mantaua se afl n stare de presiune, iar aceste plci sunt ntr-o continu micare. Deplasarea relativ dintre dou plci n lungul faliilor este mpiedicat de forele de frecare care iau natere la suprafaa de contact, rezultnd acumularea unor cantiti mari de energie de deformare. La ruperea echilibrului are loc alunecarea brusc a acestor plci. Fenomenul este nsoit de eliberarea unei mari cantiti de energie.

2.Energia eliberat este transformat n energie cinetic, cea care duce la apariia zguduiturilor i vibraiilor. Vibraiile se transmit n toate direciile sub forma unor unde, numite unde seismice.

3.Undele seismice sunt:

a.Unde seismice de adncime:

longitudinale (de dilatare sau primare);

transversale (de forfecare sau secundare);

b.Unde seismice de suprafa:-Raylegh (R);

-Love (Q);

-lungi (L).

3.Focarul cutremurului este punctul n care are loc declanarea alunecrii dintre plci.

4.Epicentrul cutremurului reprezint punctul de pe suprafaa Pmntului situat pe verticala focarului.

5.Din punct de vedere al adncimii focarului (), seismele pot fi:

-crustale (de suprafa) km sunt aciuni violente, distructive, dar cu suprafa de aciune restrns: dein 90% din totalul cutremurelor pe glob;

-subcrustale km aceste seisme au suprafa de aciune i perioad de revenire mai mare;

-de adncime km.

6.Severitatea micrilor seismice depinde de:

-magnitudinea i adncimea focarului;

-situaia amplasamentului construciilor;

-densitatea cldirilor din zon;

-condiiile locale de teren.

7.Magnitudinea (M) reprezint msura obiectiv de evaluare a micrilor seismice, cu ajutorul creia se poate stabili cantitatea de energie eliberat n focar (E).

ergM = grad Richter

8.Scri.

Severitatea unui cutremur se msoar n grade care aparin unor scri ce pot fi obiective sau subiective. Se numete scar subiectiv, deoarece severitatea cutremurului este stabilit n funcie de efectul pe care-l are acesta asupra oamenilor, cldirilor i mediului nconjurtor (de exemplu: scara Mercalli Modificat MM = 12 grade). Scara obiectiv apreciaz severitatea seismului dup energia de focar, cuantificat prin magnitudine (de exemplu: scara Richter R = 9 grade). Scara MKS = 64 grade mbin caracterul obiectiv cu cel subiectiv ale celor dou tipuri de scri.

3.9.3. Conformarea antiseismic a construciilor.

Conformarea reprezint msurile pe care le lum la proiectarea structurilor, urmrind creterea i mbuntirea structurilor la aciunile seismice.

1.Alegerea formei n plan a construciei:

a.forme regulate, contururi nchise;

b.dac aceste condiii nu sunt ndeplinite, cldirile trebuie tronsonate.

2.Stabilirea rosturilor antiseismice impuse de condiia ca n timpul unui cutremur dou cldiri alturate s nu intre n coeziune.

3.Asigurarea unei variaii continue a rigiditii pe nlime, fr salturi brute de la un nivel la altul.

4.Asigurarea prin alegerea materialelor (materiale cu comportri ductile).

3.9.4. Evaluarea aciunilor seismice.

1.Efectele produse de excitaii se determin cu ajutorul unei metode simplificate, prevzute n normativul pentru proiectare antiseismic a cldirilor de locuit, socio-culturale, agro-zootehnice i industriale.

2.Datorit acceleraiilor la care sunt supuse masele unui sistem structural, iau natere fore de inerie care, pentru acea structur reprezint ncrcarea seismic. Metoda simplificat pleac de la ideea c forele seismice acioneaz static pe structur. O structur are mai multe moduri proprii de vibraie, egale cu numrul gradelor de libertate elastice ale structurii. Pentru fiecare mod, acea metod determin fore seismice orizontale care acioneaz asupra construciei. Rezultanta forelor seismice pentru modul r (mod propriu de vibraie) este:

,

unde:

( = coeficient de importanta;

= coeficient de amplificare dinamic;

( = factor de reducere a ncrcrilor seismice;

= coeficient de echivalen ntre sistemul real i un sistem cu un grad de libertate corespunztor gradului r de vibraie;

= coeficient seismic global corespunztor modului de vibraie r;

G = rezultanta ncrcrilor gravitaionale pe ntreaga structur;

= coeficient funcie de zona seismic.

Fig. 3.9.1. Structura intern a Pmntului

Fig. 3.9.2. Mecanismul de producere a seismului4Descompunerea ierarhic a sistemului cldireDescompunerea ierarhic a sistemului cldire3

_1145696150.unknown

_1145724936.unknown

_1145726344.unknown

_1145727503.unknown

_1145727847.unknown

_1145728862.unknown

_1145950188.unknown

_1145951035.unknown

_1145951450.unknown

_1145950957.unknown

_1145728951.unknown

_1145729005.unknown

_1145729051.unknown

_1145728926.unknown

_1145728838.unknown

_1145727696.unknown

_1145727703.unknown

_1145727549.unknown

_1145726796.unknown

_1145726850.unknown

_1145726861.unknown

_1145726833.unknown

_1145726536.unknown

_1145726588.unknown

_1145726402.unknown

_1145726506.unknown

_1145725689.unknown

_1145725756.unknown

_1145725822.unknown

_1145725738.unknown

_1145725063.unknown

_1145725670.unknown

_1145724982.unknown

_1145724190.unknown

_1145724573.unknown

_1145724745.unknown

_1145724859.unknown

_1145724635.unknown

_1145724412.unknown

_1145724458.unknown

_1145724234.unknown

_1145697433.unknown

_1145697838.unknown

_1145722366.unknown

_1145697448.unknown

_1145697322.unknown

_1145697416.unknown

_1145697184.unknown

_1145695677.unknown

_1145695921.unknown

_1145696113.unknown

_1145696137.unknown

_1145695990.unknown

_1145695842.unknown

_1145695856.unknown

_1145695822.unknown

_1145694675.unknown

_1145695567.unknown

_1145695597.unknown

_1145694679.unknown

_1145694602.unknown

_1145694639.unknown

_1145694580.unknown