Tema lucrarii

Se cere sa se proiecteze structura de rezistenta pentru o constructie multietajata in solutie duala (cadre de beton armat si pereti structurali). Structura este caracterizata prin urmatoarele: 5 deschideri de 6.00m 5 travee: - traveele marginale de 5.70 m - taveea centrala de 3.00 m Inaltimea nivelului: 3.00 m Regimul de inaltime: P+4 E Destinatia: spatii comerciale Incarcare terasa: circulabila Amplasament: 0.30g Materiale utilizate: -beton - otel PC52Billiografie:1. Calculul structurilor cu diafragme din beton armat. Metode simplificate, metode numerice. Volumul 1- elemente introductive, calculul eforturilor in domeniul elasticVolumul 2- dimensionarea si armarea diafragmelor. T. Postelnicu, R. Agent2. Structuri din beton armat pentru cladiri etajate. Exemple de proiectare. T. Postelnicu , Zamfirescu3. CR2-1-1/2013- Code de proiectare a constructiilor cu pereti structurali din beton armat

Calculul si dimensionarea peretilor structurali din beton armat

Evaluarea actiunii zapezii:ncrcarea dat de zpad pe acoperi pentru situaii permanente/tranzitorii se va determina conform codului de proiectare CR 1-1-3/2012.S = *i*Ce*Ct* Unde:(se alege in functie de clasa de importanta expunere a constructiei)

(in functie de expunerea constructiei)

Coeficientul termic Ct se utilizeaz pentru reducerea ncrcrii date pe acoperiurile cu transmitan termic ridicat (>1 W/m K), n particular pentru acoperiurile cu nvelitoare din sticl, la care fenomenul de topire a zpezii este cauzat de pierderea de cldurPentru cellalte cazuri Ct = 1

Predimensionarea elementelor structurale: Reprezinta prima etapa in calculul structural. In cazul structurilor de beton armat, greutatea elementelor structural reprezinta fractiunea preponderenta a incarcarilor gravitationale Stabilirea preliminara a sectiunii elementelor structural este necesara si pentru efectuarea calculului structural, avand in vedere ca distributia eforturilor in structurile static nedeterminate depinde de rigiditatile relative ale elementelor care alcatuiesc structura.

1. Predimensionarea planseelor Placa din beton armat se realizat monolit pe intreaga suprafata a cladirii. Calculul se face pe un ochi de placa ( o zona rezemata pe grinzi) Predimensionarea se face pe baza criteriilor de rigiditate si izolare fonica: Din criteriul de rigiditate rezulta:hP = + 20 mm p = 2(L+l)unde: hP= inaltime planseului p= perimetrul ochiului de placa L= lungimea ochiului de placa l= latimea ochiului de placa Din considerente de izolare fonica se alege hpmin =140 mm Rezulta ca se va alege valoarea cea mai mare dintre cele doua criterii:hpfinal =max( hP ; hpmin)

2. Predimensionarea grinzilor: grinziile intr-o cladire sunt de doua feluri: longitudinale (paralele cu lungimea cladirii) transversale (paralele cu latimea cladirii) se face pe baza conditiilor de rigiditate si a conditiilor arhitecturale codul prevede o latime minima a grinzilor de 200 mm si un raport care nu trebuie sa fie mai mic de predimensionarea dupa criterii de rigiditate care impun: hG=(L bG=(hGUnde : hG= inaltimea grinzii bG= latimea g

predimensionarea dupa criterii de rezistenta care impun:b=200mm (o latime minima a grinzilor )

3. Predimensionarea stalpilor: Se face folosind criteriul predominant al asigurarii ductilitatii locale prin limitarea efortului minim de compresiune sub actiunea incarcarilor gravitationale. Pentru aceasta se calculeaza forta axiala la baza stalpului Sectiunea se defineste prin cele doua laturi rotunzite la Dimensiunea minima a unui stalp impusa de cod este 300 mm Predimensionarea se face respectand conditia d= adm = 0.4 (stalp central) d= adm = 0.35(stalp perimetral) d= adm = 0.30 (stalp de colt)

unde: N = incarcarea axiala maxima la baza stalpului fcd = rezistenta de calcul a betonului (16.2 N/mm2) b,h = dimensiunile stalpului

4. Predimensionarea peretilor structurali din beton armatEtape de calcul:1. Determinarea fortei toaietoare de baza: determinarea maselor de mivel: mi indeplinirea conditiei pentru aplicarea fortelor statice echivalente: unde: H= inaltimea constructiei Ct = 0.05 2. Determinarea grosimii necesare de perete: Stabilirea sectiunii de beton a peretilor structurali se realizeaza punand conditia:

Schematizarea peretilor structurali pe modelul de calcul si caracteristicile generale1. Necesitatea prevederii de bulbi sa talpiDCM: adevarat nu e necesara prevederea de bulbi sau talpi fals e necesara prevederea de bulbi sau talpiUnde :

2. Stabilirea nivelului la care se dezvolta preponderent zonele plastice potentiale in pereti

3. Stabilirea sectiunii de calcul pentru peretii si grinzile de cuplare- sectiunea activa Pentru peretii lamelari- sectiuna activa= sectiunea peretelui4. Stabilirea valorilor rigiditatilor de proiectare

5. Determinarea caracteristicilor ceometrice de calcul ale sectiunii peretilor: momente de inertie, centre de greutate, centre de rigiditate6. Determinarea centrului de greutate si de rigiditate al structurii:CR:

Repartizarea fortei taietoare de baza (forta orizontala la peretii structurali) de pe directia de calcul

CG=CR rezultanta incarcari laterale aplicata asura constructiei produce o miscare de translatie pura (neinsotita de rotiri de torsiune generala)

Determinarea diagramei de momente M si forta taietoare Q

ms = coeficienti de calcul al peretilor pentru metoda reducerii la cadre in vederea determinarii eforturilor sectionaleH= inaltimea totala a peretelui

n= numarul de niveluri

Dimensionarea armaturii peretilor strcturali din beton armat

Armarea verticalaEtape de calcul:1. Preluarea eforturilor sectionale din calculul static/programul de calcul valorile de la nivelul planseului ce includ actiunea seismului2. Se dimensioneaza aria de armatura dispusa in bulbi si in inima peretelui( functie de aria de armatura minima)Se scrie sistemul de ecuatii:

Pentru 3. Determinarea momentului capabil:

4. Se calculeaza :5. Se determina momentele incovoietoare de proiectare in zona A si BZona A: Zona B:

6. Se determina aria de armatura verticala in funtie de momentul de proiectare la fiecare nivel al peretelui

Armarea orizontala

1. Se determina fortele taietoare de proiectare:

2. Se calculeaza armatura orizontala a peretilor in functie de forma in elevatie si pozitia sectiunii pentru ambele zone A si Ba) Verificarea inimii sectiunii de betonZona A: Zona B: b) Verificarea armaturii transversale:Daca: Zona A: Zona B:

c) Verificarea rosturilor de turnare:Zona A: VEd >VRd,sVRd,s = f (Asv fyd,v + NEd) + Asi fyd,i (cos + f sin)Zona B: nu e necesara verificarea rosturilor de turnare

Prevederi suplimentare pentru armarea peretilor structuraliArmarea peretilor Se preiau rezultatele din SCIA. Se determina de principiu aria de armatura verticala dispusa in bulbi si in inima peretelui. din Zoltan Kiss Traian Onet-Proiectarea Structurilor de Beton,pag.717 : Se calculeaza M capabil al diafragmei in functie de armaturile calculate anterior.Se cunosc N, Aav.n=N/bw*lw**fcd=Aav/bw*lw* fyd/ *fcd 3. M cap=m*bw*lw**fcd > Mscia N=efort axial in pereteBw=grosimea pereteluiLw=lungimea pereteluiFcd=rezistenta de compresiune a betonului de proiectare=reducerea capacitatii portante a sectiunii datorate efectelor de ordin 2 si se face prin afectarea rezistentei de calcul a betonului fcd cu un coeficient subunitar .Lf=lungimea de flambaj : cand legatura dintre peretele structural si planseu nu are caracter rigid de incastrare.Fyd=rezistenta de intindere a otelului = 300 N/mmpDin anexa din vol 2 Radu Agent => acab 1 si alegem coeficientul m . M cap > Mef !

In continuare se va calcula =M cap / Mo < 4 Mo= momentul de rasturnare corezpunzator incarcarii seismice de calculMo=Qso*HoQso=forta taietoare de la baza montantului preluata de perete din toata actiunea seismicaHo=2/3*H

5. Se determina M incovoietor de proiectareMpr zona A = M calcul seismMpr zona B=km**M calcul seism

Aa verticala

Determinarea ariei de armatura orizontala

Determinarea fortei taietoare de proiectareVed=**Ved=coeficient de corectie =1.2 < 4Ved=forta taietoare rezultata din calculul structurii

Se determina A orizontala a peretilorVrd = Vrd,c+Vrd,s > VedVrd,s=0.8*As*fydVrd,c=0.3*bw*lw* Vrd=forta taietoare capabila >VedVrd,c=fractiunea din forta taietoare capabila datorata constributiei betonuluiVrd,s= fractiunea din forta taietoare capabila datorata constributiei armaturii

Prevederi de armare pentru pereti

Dimensionarea armaturii in rosturile orizontale

In dreptul rosturilor de turnare de la partea superioara a planseului exista pericolul de cedare prin dislocare laterala sub actiunea fortei taietoare. Intrucat in rosuturile de turnare nu se poate conta pe rezistenta la forfecare a betonului pt preluarea fortei de lunecare se iau in considerare forte de frecare generate de eforturile axial de compresiune si armaturile verticale din inima. V rost= 0.2*Ned+0.8*Aav*fydAavnec=Vrost turnare-0.2*Ned / 0.8*fydCa armaturi de conectare se considera armatura din inima montantului si armatura din capatul intins al peretelui.Aav conectare=nr bare+Aabulb > Aav nec

Calculul planseelor ca saiba orizontala

Armarea orizontala din centurile de la nivelul fiecarui planseu se calculeaza ca armaturi de ancoraj la reactiuni. Aa nec centura = Fi / 2*fyd > Aa centura inima (4 10 )

Dimensionarea armaturii in rigla de cuplareArmarea longitudinala:

Unde:b=latimea sectiunii rigleilo=lumina libera a rigleiArmarea transversala:

=inaltimea sectiunii riglei