UNIVERSITATEA TEHNIC DE CONSTRUCII BUCURETI

COMPORTAREA I CALCULUL ELEMENTELOR DIN

BETON ARMAT

Radu Pascu

Bucureti 2008

I

CUPRINS

1. Introducere........................................................................................ 1 1.1 Obiectivele i structura lucrrii ........................................................................1 1.2 Factori care influeneaz alegerea betonului ca material structural.............1 1.3 Comportarea unei grinzi din beton armat........................................................3 1.4 Scurt istoric........................................................................................................5

2. Bazele proiectrii............................................................................ 10 2.1 Introducere : procesul de proiectare .............................................................10

2.1.1 Obiectivele proiectrii ..................................................................................10 2.1.2 Procesul de proiectare (FIB, 1999)..............................................................10

2.2 Formatul semiprobabilist de verificare a structurilor (Calgaro, 1996) ........11 2.2.1 Introducere ..................................................................................................11 2.2.2 Abordarea probabilist a siguranei structurilor ...........................................12 2.2.3 Abordarea semiprobabilist .........................................................................12

2.3 Exigene de performan.................................................................................13 2.4 Stri limit i situaii de proiectare ................................................................14

2.4.1 Stri limit ....................................................................................................14 2.4.2 Situaii de proiectare....................................................................................14 2.4.3 Durat de via proiectat a construciei .....................................................14

2.5 Aciuni...............................................................................................................15 2.5.1 Definiii i clasificri .....................................................................................15 2.5.2 Valori caracteristice ale aciunilor ................................................................16 2.5.3 Alte valori reprezentative ale aciunilor variabile..........................................16 2.5.4 Valori de calcul (de proiectare) ale aciunilor...............................................17 2.5.5 Valori de calcul (de proiectare) ale efectelor aciunilor (solicitrilor)............17

2.6 Proprietile materialelor ................................................................................18 2.6.1 Valori caracteristice .....................................................................................18 2.6.2 Valori de calcul (de proiectare) ....................................................................18

2.7 Date geometrice...............................................................................................18 2.8 Capaciti portante ..........................................................................................18 2.9 Definirea proprietilor materialelor n EN 1992-1-1 .....................................19

2.9.1 Coeficieni pariali pentru materiale .............................................................19 2.9.2 Betonul ........................................................................................................19 2.9.3 Armturile ....................................................................................................20

2.10 Definirea proprietilor materialelor n STAS 10107/0-90.............................20 2.10.1 Betonul ........................................................................................................20 2.10.2 Armturile ....................................................................................................21

2.11 Cerine de calcul..............................................................................................22 2.11.1 Generaliti ..................................................................................................22 2.11.2 Stri - limit ultime .......................................................................................22 2.11.3 Stri limit de serviciu..................................................................................25

II

2.12 Grupri de aciuni dup normele romneti (CR0/2004)..............................26 2.12.1 Factorii .....................................................................................................26 2.12.2 Grupri pentru verificarea la SLU ................................................................26 2.12.3 Grupri pentru verificarea la SLS ................................................................27

3. Proprietile betonului ................................................................... 28 3.1 Compoziia i structura betonului..................................................................28

3.1.1 Definiia betonului ........................................................................................28 3.1.2 Componentele betonului..............................................................................28 3.1.3 Structura ......................................................................................................31

3.2 Rezistenele......................................................................................................40 3.2.1 Compresiune ...............................................................................................40 3.2.2 ntindere.......................................................................................................46 3.2.3 Relaia ntre rezistenele la compresiune i la ntindere ..............................48

3.3 Deformaiile......................................................................................................50 3.3.1 Consideraii generale...................................................................................50 3.3.2 Deformaii sub ncrcri de scurt durat....................................................51 3.3.3 Contracia de uscare ...................................................................................63 3.3.4 Deformaii sub ncrcri de lung durat (curgere lent sau fluaj) ..............66 3.3.5 Deformaii termice .......................................................................................74

3.4 Durabilitatea betonului....................................................................................75 3.4.1 Generaliti ..................................................................................................75 3.4.2 Coroziunea armturilor ................................................................................75 3.4.3 Atacuri fizice ................................................................................................77 3.4.4 Atacuri chimice ............................................................................................77

4. Armturi pentru beton armat ......................................................... 85 4.1 Exigene de performan.................................................................................85

4.1.1 Rezistena....................................................................................................85 4.1.2 Aderena......................................................................................................85 4.1.3 Ductilitatea...................................................................................................86 4.1.4 Capacitatea de ndoire ................................................................................87 4.1.5 Sudabilitatea................................................................................................87 4.1.6 Rezistena la oboseal ................................................................................88

4.2 Compoziia oelurilor pentru beton armat i producerea armturilor.........88 4.3 Proprieti mecanice .......................................................................................90 4.4 Modele de calcul..............................................................................................90 4.5 Caracteristicile oelurilor utilizate n Romnia pentru armturi ..................91 4.6 nndirea armturilor.......................................................................................92

4.6.1 nndiri prin sudur ......................................................................................92 4.6.2 nndire cu dispozitive mecanice.................................................................93

4.7 Clasificarea armturilor dup rolul lor...........................................................94 5. Aderena beton-armtur............................................................... 96

5.1 Importana aderenei .......................................................................................96 5.2 Determinarea experimental...........................................................................98

III

5.2.1 ncercarea de smulgere (POT) ....................................................................98 5.2.2 ncercarea de ncovoiere (BT) .....................................................................99

5.3 Relaia efort de aderen lunecare relativ ( - s) ....................................100 5.4 Factori care influeneaz aderena...............................................................102 5.5 Lungimea de ancorare ..................................................................................103

5.5.1 Calculul dup STAS 10107/0-90