Valori de proiectare ale proprietilor mecanice ale zidriei

Toate valorile rezistenelor unitare de proiectare ale zidriei (fzd), pentru toate solicitrile, se obin prin mprirea valorilor caracteristice respective (fzk) la coeficientul parial de siguran pentru material M 1,0:

Mfzkfzd

= (2.1)

Coeficientul parial de siguran M (tine cont de incertitudinile modelului si de variatiile dimensionale) este stabilit n mod difereniat n funcie de: a. gruparea de ncrcri la care se face verificarea: fundamental sau seismic;

b. starea limit la care se face verificarea: ULS sau SLS;

c. calitatea elementelor pentru zidrie i a mortarului; d. tipul controlului execuiei definit n reglementrile tehnice aplicabile, n vigoare Valorile coeficientului partial de siguran M Pentru calculul la starea limit ultim (ULS), pentru gruparea fundamentala de incarcari pentru zidrie cu elemente din argil ars i din BCA Tabel 2.1. Categoria elementelor

Mortar

Tipul controlului Redus Normal Special

Categoria I De reet (G) preparat la antier

2.7 2.5 2.2

De reet (G) preparat industrial,semifabricat industrial

2.5 2.2 2.0

Performant (T) i (G) --- 2.0 1.8 Categoria II

De reet (G)preparat la antier

3.0 2.8 2.5

De reet (G)preparat industrial, semifabricat industrial

2.7 2.5 2.2

Valorile coeficientului parial M se iau dup cum urmeaz:

pentru situaia de proiectare persistent (gruparea fundamental de ncrcri):

- pentru starea limit ultim (ULS) conform tabelului 2.1

- pentru starea limit de serviciu (SLS), cu valorile:

a. M = 1,50 pentru toate prile/elementele din zidrie din construciile ncadrate n

clasele de importan I i II conform P 100-1

b. M = 1,0 pentru toate prile/elementele din zidrie din construciile ncadrate n clasele de importan III i IV.

pentru situaia de proiectare seismic (gruparea seismic de ncrcri):

- valorile M din P 100-1, tab.8.13 pentru pereii structurali;

Tabel 8.13 Coeficienti partiali de siguranta M pentru calculul peretilor structurali din zidarie la starea limita ultima (ULS) pentru gruparea seismica de ncarcari Categoria elementelor

Mortar Tipul controlului la executie Redus Normal Special

Categoria I De reteta (G) preparat la santier 2.4 2.2 1.9 De reteta (G) preparat ndustrial, semifabricat industrial

2.2

1.9

1.8

Performant (T) si (G) --- 1.8 1.8 Categoria II

De reteta (G) preparat la santier 2.7 2.5 2.2 De reteta (G) preparat industrial, semifabricat industrial

2.4

2.2

2.0

Pentru verificarea rezistenei zidriei n situaia de proiectare tranzitorie (n timpul execuiei), valorile rezistenelor caracteristice stabilite pentru gruparea fundamental se majoreaz cu 25%. Sunt considerate condiii de control normal al execuiei dac:

lucrrile sunt supravegheate, n mod permanent, de un responsabil tehnic cu execuia atestat conform legii;

proiectantul urmrete/controleaz, n mod ritmic, desfurarea lucrrilor; responsabilul tehnic al beneficiarului verific, n mod permanent, calitatea materialelor i modul de

punere n oper; se efectueaz toate verificrile preliminare i n etape intermediare luand ca referential

reglementrile n vigoare: ( Sunt considerate condiii de control redus al execuiei dac:

lucrrile nu sunt supravegheate, n mod permanent, de un responsabil tehnic cu execuia atestat conform legii;

proiectantul nu controleaz dect rar sau foarte rar execuia lucrrilor; reprezentantul tehnic al beneficiarului nu verific sistematic calitatea materialelor i modul de

punere n oper; nu se efectueaz verificri preliminare i n etape intermediare (cu excepia fazelor determinante:.

Definitia rezistentei caracteristice (Rk) a zidariei: este valoarea rezistentei zidariei a carei probabilitate de a nu fi atinsa este de 5% intr-o serie de incercari presupusa (ipotetic) nelimitata. Conform acestei definiii, i dac se accept ipoteza distribuiei normale a seriei de rezultate, rezistena caracteristic se calculeaz din valorile rezistenei medii i a coeficientului de variaie prin relaia: Rk = Rmed (1-1.645vR)

n

Rin

medR

= 1 rezistenta medie R=Ri2/n -abatere standard

vR = R/Rmed coeficient de variatie

fk Rezistena unitar caracteristic la compresiune a zidriei cu elemente din argil ars i cu elemente din BCA, executat cu mortar pentru utilizare general (G), pentru ncrcri normale pe planul rosturilor orizontale, va fi calculat, n funcie de rezistenele unitare la compresiune ale elementelor pentru zidrie i a mortarului, cu relaia

fff mbk K30.070.0

= (4.1) Valorile constantei K pentru zidrie cu elemente ceramice i din BCA i mortar pentru utilizare general (G) Tabelul 4.1 Tipul elementului pentru zidrie Constanta K Elemente ceramice pline (grupa 1) 0.55 Elemente ceramice cu goluri verticale (grupa 2 i 2S

0.45

Elemente din BCA (grupa 1) 0.55 Valorile rezistenei caracteristice fk pentru zidrie cu elemente din argil ars, din grupele 1,2 i 2S, cu rezistena standardizat fb = 5.0 15.0 N/mm2 cu mortare cu rezistene M2.5 M15, calculate cu formula (4.1) innd seama de condiiile de la (3), sunt date n tabelele 4.2a i 4.2b.

Rmed Rezistenta zidariei

Coeficient de variatie v=0.20

Coeficient de variatie v=0.10

0.05

0.1

Rk Definirea statistica a rezistentelor zidariei

n

Rezistena caracteristic la compresiune (fk n N/mm2) a zidriilor cu elemente pline din argil ars din grupa 1 i mortar pentru utilizare general (G) - esere conform fig.4.1b - Tabelul 4.2a

Rezistena standardizat a elementului fb (N/mm2)

Rezistena mortarului (N/mm2) M15 M12.5 M10 M7.5 M5 M2.5

15.0 6.60 6.25 5.85 5.35 4.75 3.85 12.5 5.80 5.50 5.15 4.70 4.20 3.40 10.0 4.95 4.70 4.40 4.05 3.55 2.90 7.5 4.05 3.85 3.60 3.30 2.90 2.35 5.0 N.A 2.70 2.50 2.20 NPS

Rezistena caracteristic la compresiune (fk n N/mm2) a zidriilor cu elemente cu goluri verticale din argil ars din grupa 2 i 2S i mortar pentru utilizare general (G) - esere conform fig.4.1a i 4.1b- Tabelul 4.2b

Rezistena standardizat a elementului fb (N/mm2)

esere Rezistena mortarului (N/mm2) M15 M12.5 M10 M7.5 M5 M2.5

15.0

fig.4.1a 6.75 6.40 6.00 5.50 4.85 3.95 fig.4.1b 5.40 5.10 4.80 4.40 3.90 3.15

12.5 fig.4.1a 5.95 5.60 5.25 4.80 4.30 3.45 fig.4.1b 4.75 4.50 4.20 3.85 3.45 2.75

10.0

fig.4.1a 5.10 4.80 4.50 4.15 3.65 2.95 fig.4.1b 4.10 3.85 3.60 3.30 2.90 2.35

7.5 fig.4.1a 4.15 3.95 3.70 3.35 3.00 2.40 fig.4.1b 3.30 3.15 2.95 2.70 2.40 1.90

5.0 fig.4.1a N.A 2.75 2.55 2.25 1.85 fig.4.1b 2.20 2.05 1.80 1.50

Rezistena caracteristic la compresiune fk n N/mm2 a zidriilor cu elemente pline din BCA din grupa 1 i mortar pentru utilizare general (G)- esere conform fig.4.1a Tabelul 4.2c

Rezistena standardizat a elementului fb (N/mm2)

Marca mortarului (N/mm2) M15 M12.5 M10 M7.5 M5 M2.5

8.0 5.31 5.03 4.70 4.31 3.82 3.10 7.0 *** 4.58 4.28 3.93 3.48 2.83 6.0 *** *** 3.84 3.53 3.12 2.53 5.00 *** *** 3.38 3.10 2.75 2.23 4.0 *** *** *** 2.66 2.35 1.90 3.0 *** *** *** *** 1.92 1.56

Figura 4.1 Alctuirea zidriei

(a) Fr rost de mortar paralel cu planul peretelui (b) Cu rost de mortar paralel cu planul peretelui

Pentru peretii structurali cu elemente din argila arsa si din BCA: Tabelul 8.2.Valori minime necesare ale rezistentei caracteristice la compresiune fk (N/mm2) pentru peretii structurali ai cladirilor din clasele de importanta III - IV

Numar niveluri nniv

Acceleratia terenului pentru proiectare ag 0,10g si 0,15g 0,20g si 0,25g 0,30g 0,40g

1 (P) 1.70 2.15 3.0 2 (P+1) 1.85 2.30 3.15 3 (P+2) 2.0 2.50 3.25 4 (P+3) 2.50 3.0 4.0 5 (P+4) 2.70 *** ***

fkh Rezistena caracteristic la compresiune a zidriei, pe direcie paralel cu rosturile orizontale, n planul peretelui, fkh

30.070.0mbhkh fKff =

fbh rezistena la compresiune standardizat a elementului pentru zidrie pe direcie paralel cu rostul orizontal; Tabelul 4.4. Rezistena caracteristic la compresiune (fkh n N/mm2) paralel cu rosturile orizontale a zidriilor cu elemente din argil ars i BCA cu mortar de utilizare general (G) i mortar pentru rosturi subiri (T)

Mkh

dh

ff =

Rezistena unitar de proiectare la compresiune a zidriei paralel cu rosturile orizontale

Tabelul 4.4 Marca mortarului

Grupa elementului

Rezistenta standardizata a elementelor (fbh) N/mm2 2.0 2.5 3.0 4.0 5.0

M15 (G) 1 2.01 2.35 2.67 3.25 3.81 2 0.82 0.96 1.09 1.32 1.55

2S 0.66 0.77 0.87 1.06 1.25 M10 (G) 1 1.78 2.09 2.37 2.88 3.38

2 0.73 0.86 0.98 1.18 1.38 2S 0.58 0.68 0.77 0.93 1.10

M7.5 (G) 1 1.63 1.91 2.17 2.64 3.09 2 0.67 0.78 0.89 1.08 1.27

2S 0.53 0.63 0.72 0.85 1.00 M5 (G) 1 1.44 1.69 1.92 2.33 2.73

2 0.59 0.69 0.78 0.95 1.11 2S 0.47 0.55 0.62 1.08 1.26

M2.5 (G) 1 1.17 1.37 1.56 1.89 2.22 2 0.52 0.56 0.64 1.12 1.31

2S 0.42 0.45 0.51 0.89 0.89 M (T) 1 1.21 1.43 1.67 2.17 2.62

2 0.57 0.67 0.78 1.02 1.23 2S 0.46 0.53 0.62 0.71 0.85

Pentru peretii structurali cu elemente din argila arsa si din BCA: Tabelul 8.3. Valori minime ale rezistentei caracteristice la compresiune fkh (N/mm2) pentru pere_ii structurali ai cladirilor din clasele de importanta III IV

Numar niveluri nniv

Acceleratia terenului pentru proiectare ag 0,10g si 0,15g 0,20g si 0,25g 0,30g 0,40g

1 (P) 0.425 0.550 0.700 2 (P+1) 0.450 0.575 0.725 3 (P+2) 0.500 0.625 0.750 4 (P+3) 0.625 0.750 0.875 5 (P+4) 0.650 *** ***

Pentru peretii structurali ai cladirilor din clasa de importanta II valorile minime din tabelul 8.3 se vor spori cu 15% iar pentru cladirile din clasa de importanta I valorile din tabel se vor spori cu 30%.

Rezistenta unitar de aderent reprezint valoarea efortului unitar necesar pentru a rupe legtura (aderenta) dintre mortar si elementul pentru zidrie. Se pot identifica dou tipuri de rezistente unitare de aderent: Rezistent unitar de aderent normal care reprezint efortul unitar perpendicular pe planul mortarului care produce ruperea legturii ntre acesta si elementul pentru zidrie (intervine pentru calculul peretilor la ncovoiere perpendicular pe plan fxk1). Rezistent unitar de aderent tangential care reprezint efortul unitar aplicat n planul mortarului care produce ruperea legturii ntre acesta si elemental pentru zidrie (intervine pentru calculul peretilor la

cedare din fort tietoare prin mecanismul de lunecare n rosturile orizontale fvk0). n aceast situatie, standardul SR EN 998-2 admite ca evaluarea aderentei s se fac indirect, prin determinarea rezistentei initiale la forfecare a zidriei, conform procedurilor din standardul SR EN 1052-3. Este deci vorba de a estima aderenta normal prin aderenta tangential procedeu care nu ntruneste unanimitatea cercettorilor. f vk,l

Rezistena zidriei la forfecare 1. Cedare prin lunecare n rost orizontal (fvk,l) 2. Cedare pe seciune nclinat din eforturi principale de ntindere n lungul diagonalei comprimate (fvk,i) La pereii cldirilor situate n zone seismice trebuie s se in seama i de eforturile de forfecare n plan vertical date de forele de lunecare care se dezvolt la interseciile inimilor cu tlpile n cazul pereilor cu seciuni compuse (L,I, T), solicitai la ncovoiere de fore orizontale.

1. Rezistena unitar caracteristic la lunecare n rost orizontal Eforturile de forfecare n plan orizontal, care sunt adesea determinante pentru proiectarea pereilor structurali, se datoreaz, de regul, forelor orizontale din vnt sau din cutremur care acioneaz n planul peretelui. n unele cazuri particulare, n plan orizontal se pot produce i eforturi de forfecare cu valori importante datorate ncrcrilor perpendiculare pe plan (de exemplu, la zidurile de sprijin solicitate de mpingerea pmntului).

fff bdovklvk 065.04.0,, += fvk0- este rezistena caracteristic iniial la forfecare fr efort unitar de compresiune

d -este valoarea efortului unitar mediu de compresiune perpendicular pe direcia

forei tietoare n element, la nivelul considerat, determinat din gruparea de ncrcri de proiectare, care se exercit pe zona comprimat a peretelui care asigur rezistena la for tietoare fb rezistenta medie standardizata la compresiune a elementulor pentru zidarie

(fvk0) n N/mm2 Tabelul 4.5 Elemente pentru zidrie Mortar (G) de reet

M10 M7.5 M5, 2.5 Argila arsa 0.30 0.25 0.20

Beton celular autoclavizat 0.25 0.20 0.15 Tabelul 8.4.Valori minime ale rezistentei caracteristice initiale la forfecare fvk0 (N/mm2) pentru peretii structurali ai cladirilor din clasele de importanta III IV

Numar niveluri nniv

Acceleratia terenului pentru proiectare ag 0,10g si 0,15g 0,20g si 0,25g 0,30g 0,40g

1 (P) 0.125 175 0.225 2 (P+1) 0.140 0.190. 0.240 3 (P+2) 0.150 0.200 0.250 4 (P+3) 0.200 0.250 0.300 5 (P+4) 0.225 *** ***

Valori minime ale rezistentei mortarelor (G) pentru cldiri n zone seismice pentru a fi asigurate valorile din tabelul 8.4 Numr niveluri nniv

Acceleraia terenului pentru proiectare ag 0.10g si 0.15g

0.20g si 0.25g

0.30g 0.40g

1 (P) Argil ars M2.5 BCA M2.5

Argil ars M2.5 BCA M7.5

Argil ars M7.5 BCA, M10

2 (P+1E) 3 (P+2E)

4 (P+3E) Argil ars M2.5 BCA M7.5

Argil ars M 7.5 BCA M10

Argil ars M10 BCA mortar (T)

5 (P+4E) Argil ars M 7.5 BCA M10 sau (T)

Conf. prevederi speciale*

.

f vk,i Rezistena unitar caracteristic la cedare pe seciuni nclinate Codul CR6-2013 defineste valoarea caracteristic a rezistentei la cedare pe sectiuni inclinate prin relatii ntre rezistenta la ntindere a elementelor (fbt) si valoarea de proiectare medie a efortului de compresiune n perete (0d) :

Pentru elemente din argil ars din grupele 1 i 2

fff btd

btivk

0,

51*22.0 +=

Pentru elemente din BCA

fff btd

btivk

0,

161*10.0 +=

fbt este rezistena caracteristic la ntindere a elementelor pentru zidrie - pentru elemente din argil ars fbt = 0.035 fb - pentru elemente din BCA cu fb > 2.0 N/mm2 fbt = 0.080 fb

0d este valoarea de proiectare a efortului unitar de compresiune mediu perpendicular pe direcia efortului unitar de forfecare, n seciunea considerat

Valori fvk,i pentru zidrie cu elemente din argil ars fb (N/mm2)

Efort unitar de compresiune 0d (N/mm2) 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0

15.0 0.162 0.197 0228 0.257 0.278 0.301 0.321 0.341 0.359 0.376 12.5 0.141 0.174 0.202 0.226 0.249 0.269 0.288 0.306 0.322 0.338 10.0 0.120 0.151 0177 0.200 0.220 0.238 0.255 0.271 0.287 0.301 7.5 0.099 0.127 0.150 0.170 0.188 0.204 0.219 0.234 0.247 0.259 5.0 0.077 0.101 0.121 0.137 0.152 0.166 0.179 0.190 0.202 0.212

Valori fvk,i pentru zidrie cu elemente din BCA fb (N/mm2)

Efort unitar de compresiune 0d (N/mm2) 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0

6.0 0.100 0.133 0.159 0.182 0.202 0.220 0.237 0.252 0.267 0.281 5.0 0.089 0.120 0.144 0.165 0.183 0.200 0.215 0.230 0.243 0.256 4.4 0.078 0.106 0.128 0.147 0.163 0.178 0.192 0.205 0.217 0.229 3.5 0.073 0.099 0.119 0.137 0.152 0.166 0.179 0.191 0.203 0.214 3.0 0.066 0.091 0.110 0.126 0.141 0.154 0.166 0.177 0.187 0.197 2.5 0.060 0.082 0.100 0.115 0.128 0.140 0.151 0.161 0.171 0.180

f vd,l

Rezistenele unitare de proiectare a zidriei la forfecare a. lunecare n rost orizontal

dMovk

lvd

ff *4.0,, +=

f vd,i b. rupere pe seciune nclinat

Mvki

vdi

ff =

fx1

Rezistena unitar la ntindere din ncovoiere perpendicular pe planul zidriei fx1- rezistena unitar la ncovoiere a zidriei dup un plan de rupere paralel cu rosturile orizontale

fx2

Figura 4.2: Ruperea zidriei ncovoiate perpendicular pe planul peretelui

(a) Plan de rupere paralel (b) Plan de rupere perpendicular cu rosturile orizontale, fx1 pe rosturile orizontale, fx2

fx2 - rezistena unitar la ncovoiere a zidriei dup un plan de rupere perpendicular pe rosturile orizontale fxk1 - rezistena unitar caracteristic a zidriei la ncovoiere paralel cu rosturile orizontale fxk2- rezistena unitar caracteristic a zidriei la ncovoiere perpendicular pe rosturile orizontale

Rezistene unitare caracteristice la ncovoiere perpendicular pe planul zidriei Tabelul 4.6

Tipul elementelor

Rezistena medie a mortarului M10,M7.5,M5 M2.5 fxk1 fxk2 fxk1 fxk2

Argil ars, pline sau cu perforaii verticale

0.240 0.480 0.180 0.360

Beton celular autoclavizat 0.100 0.200 0.075 0.150 Tabelul 8.5. Valori minime necesare ale rezistentelor caracteristice la ncovoiere fxk1 si fxk2 (n N/mm2) pentru peretii structurali ai cladirilor din clasele de importanta III IV

Tipul elementelor Acceleratia terenului pentru proiectare ag

ag 0,15g ag 0,20g fxk1 fxk2 fxk1 fxk2

Argila arsa - grupa 1, pline sau cu max. 25 % goluri

0.100 0.200 0.200 0.400

Argila arsagrupa 2 si 2S cu 25 55% goluri

0.075 0.150 0.150 0.300

BCA-grupa 1, pline 0.050 0.100 0.100 0.200 Pentru peretii structurali ai cladirilor din clasa de importanta II valorile din tabelul 8.5 se vor spori cu 15% iar pentru cladirile din clasa de importanta I valorile din tabel se vor spori cu 30%.

Rezistenta la ncovoiere a zidriei este influentat de mai multi factori: rezistenta la ncovoiere a elementelor pentru zidrie; rezistenta la ntindere (aderenta) mortarului din rosturile verticale; raportul de tesere a zidriei; calitatea executiei (umplerea corect/complet a rosturilor verticale). Datorit numerosilor factori care genereaz anizotropia zidriei, raportul rezistentelor la ncovoiere = fx2 /fx1 variaz n limite deosebit de largi. Astfel pentru zidria cu elemente din argil ars se indic valori = 1.5 8.0. Justificarea acestor rezultate divergente const, mai ales, n existena celor dou scheme de rupere n cazul ncovoierii cu plan de rupere perpendicular pe rosturile de asezare : ruperea numai prin rosturi n zig-zag (pe un traseu mai lung) sau ruperea prin rosturile verticale si elemente.

fxd1 fxd2

Rezistenele unitare de proiectare la ntindere din ncovoiere perpendicular pe planul zidriei

M

xkxd

ff

11 =

M

xkxd

ff

22 =

fbok Rezistena caracteristic de ancorare

. Dac nu se dispune de date experimentale, rezistena caracteristic de aderen, fbok, se va lua dup cum urmeaz: a. pentru armturile nglobate n seciuni de beton cu dimensiuni mai mari sau egale cu 150 mm (n elementele de confinare), din tabelul 4.7;

b. pentru armturile nglobate n mortar sau n seciuni de beton cu dimensiuni mai mici de 150 mm (betonul din stratul median al ZIA), din tabelul 4.8. Rezistena caracteristic de aderen a armturilor n betonul elementelor de confinare (N/mm2) Tabelul 4.7 Clasa de rezistena a betonului

C12/15

C16/20

fbok pentru bare de oel beton netede (N/mm2) 1.3 1.5 fbok pentru bare de oel beton profilate (N/mm2) 2.4 3.0

Rezistena caracteristic de aderen a armturilor n mortar sau n betonul din ZIA (N/mm2) Tabelul 4.8 Clasa de rezisten a mortarului (M) M5 M10

Clasa de rezisten a betonului (C) C12/15 C16/20 fbok pentru bare de oel beton netede (N/mm2) 0.7 1.2 fbok pentru bare de oel beton profilate (N/mm2)

1.0 1.5