1 Cercetri privind comportarea diafragmelor de zidrie armat la ncrcri seismice UNIVERSITATEA POLITEHNICA DIN TIMISOARA Piata Victoriei Nr. 2 - 1900 Timisoara - ROMANIA Telefon 0256 403000* Fax 0256 - 403021 FACULTATEA DE CONSTRUCTII SI ARHITECTURA Str. Traian Lalescu Nr. 2 - 1900 Timisoara - ROMANIA Telefon 0256 - 404000; 404002 Fax 0256 -404010 DEPARTAMENTUL COSTRUCTII CIVILE, INDUSTRIALE SI AGRICOLE LABORATOR DE GRADUL IAUTORIZAT PENTRU INCERCARI IN CONSTRUCTII AUTORIZATIE MLPAT NR. 100 31027/25.05.2000 Str. Traian Lalescu Nr. 2 - 1900 Timisoara - ROMANIA Telefon 0256 - 403941 Fax 0256 403953 e-mail dante@ceft.utt.ro CERCETARI PRIVIND COMPORTAREA DIAFRAGMELOR DE ZIDARIE ARMATA LA INCARCARI SEISMICE RAPORT FINAL DE CERCETARE CONTRACT MECT-CNCSIS 2001-2003 2 Cercetri privind comportarea diafragmelor de zidrie armat la ncrcri seismice UNIVERSITATEA POLITEHNICA DIN TIMISOARA Piata Victoriei Nr. 2 - 1900 Timisoara - ROMANIA Telefon 0256 403000* Fax 0256 - 403021 FACULTATEA DE CONSTRUCTII SI ARHITECTURA Str. Traian Lalescu Nr. 2 - 1900 Timisoara - ROMANIA Telefon 0256 - 404000; 404002 Fax 0256 -404010 DEPARTAMENTUL COSTRUCTII CIVILE, INDUSTRIALE SI AGRICOLE LABORATOR DE GRADUL IAUTORIZAT PENTRU INCERCARI IN CONSTRUCTII AUTORIZATIE MLPAT NR. 100 31027/25.05.2000 Str. Traian Lalescu Nr. 2 - 1900 Timisoara - ROMANIA Telefon 0256 - 403941 Fax 0256 403953 e-mail dante@ceft.utt.ro COLECTIV DE ELABORARE Responsabil tema:prof.dr.ing. DanFlorian Tudor Colectiv:prof.dr.ing. Sevastean Ianca As.dr.ing. Silviu Secula Sl.dr.ing. Daniel Dan As.ing.drd.Tamas Nagy As.ing.drd. Marina Lute 2003 3 Cercetri privind comportarea diafragmelor de zidrie armat la ncrcri seismice CUPRINS CUPRINS3 CAPITOLUL 1: INTRODUCERE 1.1MOTIVAIA LUCRRII71.1.1Zidria cea mai veche tehnic n construcii71.1.2Zidria prezent i perspective111.2CONINUTUL LUCRRII131.3DEFINIII I SIMBOLURI161.3.1Definiii161.3.2Simboluri19 CAPITOLUL 2: STUDIU DOCUMENTAR PRIVIND ALCTUIREA I CALCULUL STRUCTURILOR CU DIAFRAGME DIN ZIDRIE2.1PROIECTAREASTRUCTURILORDEREZISTENCU DIAFRAGME DIN ZIDRIE242.1.1Definirea structurilor de rezisten cu diafragme din zidrie.242.1.2Normecesereferlaproiectareastructurilorderezistencu diafragme din zidrie 252.1.3Prevederile normelor actuale privind alctuirea i conformarea de ansamblu a structurilor de rezisten cu perei portani din zidrie 322.2NTRIREA PEREILOR STRUCTURALI DIN ZIDRIE382.2.1ntrireapereilorstructuralidinzidrieconformprescripiilorde proiectare de la noi din ar 382.2.2Soluiidearmarea pereilor structurali din zidrie utilizate la noi n ar 432.2.3Prevederilenormelordinalteriprivindalctuireapereilordin zidrie armat 482.2.4Gradul de utilizare a zidriilor armate624 Cercetri privind comportarea diafragmelor de zidrie armat la ncrcri seismice 2.3CALCULULSTRUCTURILORDINZIDRIELAACIUNI SEISMICE 652.3.1Comportareastructurilorcudiagragmedinzidrielaaciuni seismice 652.3.2Cteva aspecte privind interaciunea construcie fundaie - teren712.3.3Caracteristicile de calcul ale zidriilor752.3.4Calculul structurilor din zidrie la aciuni seismice conform P2-85782.3.5Calcululstructurilordinzidrielaaciuniseismiceconform MP001-96 85 CAPITOLUL 3: NCERCRI EXPERIMENTALE PE ELEMENTE DE ZIDRIE 3.1PREZENTAREAPROGRAMULUIDENCERCRI EXPERIMENTALE 893.3.1Obiectivul cercetrii experimentale893.1.2Principiuldencercare,caracteristicilestanduluiexperimentali ale elementelor experimentale ncercate 913.1.3Msurarea datelor experimentale943.2DESFURAREA I REZULTATELE NCERCRILOR EXPERIMENTALE 963.2.1Elementul de zidrie simpl ES963.2.2Elementul de zidrie armat EA1993.3.3Elementul de zidrie armat EA21033.3.4Elementul de zidrie armat EA31063.3.5Elementul de zidrie armat EA41113.2.6Ctevacomparaiintrerezultateleobinutepeelementelede zidrie 1153.3STABILIREAPECALEEXPERIMENTALA CARACTERISTICILORMECANICEALEELEMENTELORDE ZIDRIE NCERCATE 1193.3.1Determinarearezisteneideruperelacompresiuneiamodulului de elasticitate 1193.3.2Determinarea rezistenelor mortarului i a armturilor1255 Cercetri privind comportarea diafragmelor de zidrie armat la ncrcri seismice 3.4CALCULUL TEORETIC A CAPACITII PORTANTE A ELEMENTELOR I COMPARAREA CU REZULTATELE EXPERIMENTALE 1293.4.1Calculul cu relaiile din P2-851293.4.2CalcululnumericneliniarcuprogramulBIOGRAFbazatpe metoda elementului finit 1333.4.3CalcululcurelaiiledinMP001-96prinintermediulprogramului CAZIN 31 1443.4.4Concluzii cu privire la rezultatele obinute153 CAPITOLUL 4: STUDII TEORETICE PRIVIND COMPORTAREA DIAFRAGMELOR DE ZIDRIE LA ACIUNI ORIZONTALE 4.1PREZENTAREA STUDIILOR TEORETICE1574.1.1Scopul studiilor teoretice1574.1.2Alegerea elementelor studiate i caracteristicile acestora1584.1.3Aplicarea ncrcrilor1604.1.4Metodele de calcul aplicate i rezultatele obinute1614.2TRASAREADIAGRAMELORDEINTERACIUNEPENTRU DIFERITE ELEMENTE DE ZIDRIE 1634.2.1Montant de zidrie simpl M-6.01634.2.2Montant de zidrie simpl M-3.01644.2.3Montant de zidrie simpl M-1.51664.2.4Montant de zidrie simpl M-1.01674.2.5Montant de zidrie simpl M-0.751694.2.6Montant de zidrie simpl M-0.51704.2.7palet de zidrie simpl S-1.01724.2.8Montant de zidrie armat A-1.01744.2.9Montant de zidrie cu seciunea n T cu talpa ntinsT-1.0s1764.2.10Montant de zidrie cu seciunea n T cu talpa comprimat T-1.0d1784.2.11Montant de zidrie cu seciunea n I, I-1.01804.3STUDIULINFLUENEILIMIITLPIIASUPRACAPACITII PORTANTE MAXIME LA DIAFRAGMELE CU SECIUNEA T I I 1824.3.1Diafragme cu seciunea T cu talpa comprimat1826 Cercetri privind comportarea diafragmelor de zidrie armat la ncrcri seismice 4.3.2Diafragme cu seciunea I1834.4CONCLUZIILE STUDIILOR TEORETICE1844.4.1Concluzii privind curba de interaciune1844.4.2Concluzii privind influena tlpilor diafragmele cu seciune T i I186 CAPITOLUL 5: METODA PROPUS DE VERIFICARE A STRUCTURILOR CU DIAFRAGME DIN ZIDRIE LA SEISM 5.1CAPACITATEAPORTANTMAXIMLANCRCRI ORIZONTALE DIN SEISM A ELEMENTELOR DIN ZIDRIE 1875.1.1Enunarea problemei1875.1.2Capacitateaportantmaximlancrcriorizontaledinseisma montanilor de seciune dreptunghiular 1895.1.3Capacitateaportantmaximlancrcriorizontaledinseisma paleilor de seciune dreptunghiular 1925.1.4Capacitateaportantmaximlancrcriorizontaledinseisma montanilor cu seciune cu o talp (T) i cu dou tlpi (I). 1955.1.5Concluziiprivindmodalitateadecalculacapacitiiportante maxime la ncrcri orizontale a diafragmelor de zidrie 1955.2VERIFICAREASTRUCTURILORDEZIDRIELANCRCRI ORIZONTALE DIN SEISM 1995.2.1Ecuaia diagramei de interaciune C-01995.2.2Verificarea unui element izolat din zidrie la seism2005.2.3Verificarea structurilor din zidrie la seism2025.2.4Etapele de calcul n metoda propus2115.2.5Exempludecalculpentruverificareauneistructuridinzidrie simpl la aciunea seismului 2135.2.6Aplicarea metodei de calcul la expertizarea unei cldiri vechi din zidrie 225CAPITOLUL 6: CONCLUZII231BIBLIOGRAFIE237 7 Cercetri privind comportarea diafragmelor de zidrie armat la ncrcri seismice CAPITOLUL 1: INTRODUCERE 1.1MOTIVAIA LUCRRII 1.1.1 Zidria cea mai veche tehnic n construcii Zidriaesteceamaivechetehnicnconstruciiiarcarmiziledinpmntars reprezintcelmaivechimaterialdeconstruciiartificialdinistoriaomenirii,sunt cuvintele profesorului Pfefferman cu care i ncepe una din crile sale de specialitate [23]. Nenumratele construcii ale vechilor civilizaii ce au supravieuit n timp ilustreaz posibilitile,robusteeaidurabilitateaacesteitehnicideconstruire.Nedorindadenigra calitile betonului armat nu putem fi convini c actualele construcii din beton armat vor dinui peste veacuri aa cum cele din zidrie o fac nc. Neputndatingeperformanelennlimealeconstruciilordebetonarmat,mai alesacelormetalice,estedeamintittotuicexistnlumeiconstruciidinzidriede dimensiuni impresionante. n anii aizeci aptezeci, atunci cnd construciile din zidrie eraulamodnEuropa,s-aconstruitlaMons(Frana)unedificiude15etajeavnd destinaiadecminstudenesc.DeasemeneabloculdelocuineBuckinghamdinEvere (MareaBritanie)esteostructurdinzidriecu12etaje.Impresionantesunticldirile industriale Betorix din Liege construite din zidrie armat din blocuri de beton, biserica Saint-Francois dAssies etc. Din punct de vedere istoric nu se poate preciza momentul apariiei primei carmizi. nc n urm cu zece mii de ani oamenii au constatat c pentru a cldi un perete din pmnt (argilnears)estemaipracticsmparidinainteargilanporiiegale.Poriilemicide argilerauastfelmultmaiuor de manevrat i de zidit cu ele pereii solizi. Pentru a lega ntreeleacestecrmizis-autilizatntiargilaumed.Sepoateconsideraastfelc zidurile din argil reprezint cea mai veche form a zidriei. Primelecrmizideargilaufostmodelatedemn,frniciounealt,avndo formfoarteneregulat.Inventareatiparuluiafostombuntireconsiderabil.Punnd argilaumedntr-oformdinlemnseputeaobineoseriemaredecrmiziidenticeca dimensiuni. Avantajul muchiilor drepte i a dimensiunilor fixe era i el evident. Cercetrile arat c materialele de legtur, lianii, folosii n timpuri arhaice au fost lutul(Ierichonanul8000.Hr),ipsosul(identificatdearheologilapiramidaluiKheops ~2700.Hr)ivarulnears(identificatnstraturiarheologicedeacum1000015000de ani)[4].Momentulapariieivaruluiarsnistorienuestepedeplinlmurit.Dinanumite 8 Cercetri privind comportarea diafragmelor de zidrie armat la ncrcri seismice datearheologice,daridinreferiribiblice(Carteaa5-aluiMoise),arrezultaanul1200 .Hr.Separecfenicieniiaufostprimiicareauutilizatmortarerezistentelaapa confecionatecuvararscuadaosurihidraulice.Astfelauutilizatvararsmcinatcu adaosdeprafdecrmidacum3000deanilarezervoareledinJerusalimdepevremea regelui David, iar ceva mai trziu la lacurile lui Solomon (961-922 .Hr.). Canalul subteran deaduciunedelaNinivedepevremearegeluiSanherib(~690.Hr.)afosttencuitn interior tot cu mortar fenician cu adaos de praf de crmid. Probabil tot fenicienii au fost aceiacareaufolositvarcuadaosdecenuvulcaniclaconstruciarezervoarelordepe insula Santorin (Thera) unde materialul de adaos se gsete sub form de pmnt sau praf vulcanic. Urmtorulpasmareafostconstatareacnclzindcarmidadeargilcrudlaun foc bun se obinea un produs mai dur i mai rezistent dect crmida nears. Apare astfel crmida ars. Nu se cunoate nici momentul apariiei primului cuptor de ars crmid, dar cunotiinele tehnologice necesare existau o dat cu apariia ceramicii, adic cu ase mii de ani nainte de Cristos.n Orientul Mijlociu, caracterizat de o clim uscat, procedeul complicat i scump alarderiicrmizilornueraconsideratneapratnecesar.Doarcrmizilepentru construciileimportanteerauarse.Mesopotamieniiaudescoperitcrmizilecuofa glazurat i colorat n diferite culori. Glazura era o sare metalic pe care ei o ntindeau pe ofaacrmizii,iarsubaciuneaclduriiaceastaformaopeliculstrlucitoarei rezistent. Crrmidadinargilarss-arspnditmaiapoinEuropaprincuceririle romanilor.Materialulacunoscutobunpopularitateattnzonelebogatenargilcti acoloundepredominpiatranatural.AttctaduratImperiulRoman,crmidaafost materialuldeconstruciecelmaiimportantidatoritfaptuluiclegiunileromanel-au folositcaimaterialdeconstruciedebaz.Construciiromanedinzidriesepstreaz pnnzilelenoastreiastadatoritattcalitiideosebiteamaterialelor(crmid, mortar), ct i datorit tehnici de construcie stpnite de arhitecii romani. Pentrurealizareadecrmizinserieidebuncalitateeranevoiedeobun organizare.Doarcomuniticuungradnaintatdecivilizaieeraucapabiledelucrul acesta. Aceasta explic faptul c, construciile din zidrie au disprut treptat n anii sumbrii ai Evului Mediu. n aceast epoc se mai utilizau crmizile doar n Imperiul Bizantin i n teritoriile cucerite de islam. Construciile maure din Andaluzia i cele turceti din Balcani se remarc n aceast perioad.9 Cercetri privind comportarea diafragmelor de zidrie armat la ncrcri seismice Greciicunoteauvarulaeriandelafenicieni.itotei,odatceautrecutdela construcii din lemn la edificii din marmur (sec. 7-6 .Hr.), foloseau un mortar din var cu adaosdeprafdemarmurpentrureparaii,finisajeitencuielisubfresce.nsec.2.Hr. greciiintroducnouatehnicdezidirenumitemplekton,unfeldezidrieumplut.ntre doucmuielidinzidriedepiatraezaubucidepiatrbrutimortardevar. Romanii pn n sec. 3 .Hr. construiesc n lemn. ncepnd cu sec. 2 .Hr. trec la construcii dinpiatrdetufvulcanic,uorprelucrabil.nparalelpreiautehnicadeboltireetrusc, precum i tehnica de zidrie umplut de la greci. i dezvolt propriul sistem de zidrie i boltire,numitopusceamentitium.Aceastacomportdouelementetehnicenoiprivind materialulipunereanoper:lavarseadaugpuzzalona(sfrmturdetufvulcanic) obinnd un var hidraulic i apare betonul ca material turnat n cofraje din zidrie sau din lemn,adicntiseamestecagregatedediferitemrimicumortarulapoisetoarn ise compacteaz.Agregateleutilizatesuntpiatraspart,pietri,crmidaspartetc.Dup materialulimoduldeesereanveliuluiziditsedistingmaimultetehniciprintrecare: opus incertum, opus reticulatum, opus mixtum. La boli i cupole adeseori cofrajul pierdut const din piatr fluit sau sculptat ca deexempluncazulcupoleiPantheon(115-125d.Hr.)saulaunadinconstruciile premergtoareacestuia,TempiodellaTossedinTiavoli.Cuacestetehniciromanii construiescboli,cupole,poduri,apeducte(aqueducte),construciihidrotehnice.Se amenajeaz porturi i diguri cu blocuri mari de beton la Ostia i Neapole, tehnic reluat n sec. 19 la marile construcii portuare din Europa. Este de menionat descrierea compoziiei betonuluiromandectreVitruviu(80-10.Hr.)nDeArchitectura-zecevolumei anumenvolumulVIII:2privarcurat,5prinisipdepuzzalan,bucidepiatr, amestecate i turnate n cofraj de piatr sau lemn. nImperiulBizantintradiiaromansecontinuisembogetecuelemente tehniceiornamentalersritene.CeamaireprezentativdinaceastepocesteHagia Sophia(532-537)cuocupolde33mdiametru,turnatncofrajpierdutntrenervuri zidite. n Evul Mediu varul hidraulic s-a utilizat n dou variante: var + praf de crmid (ca de pild la Primria i Domul din Achen n sec.8-9), tehnic ce a supravieuit pn n sec.19ivar+puzzalona(nSpaniaiItalia)sautras(nOlanda,Germania,Europade Mijloc). Exemple: Torre del Trovador din Saragosa, sec. 9-10 i Basilica Sf. Petru sec.16. Construciilemonumentalealeromaniculuiigoticuluidinsecolele11-14sunt realizatefrmortar;seasambleazdinbucidepiatrperfectprelucrateipsuite.La 10 Cercetri privind comportarea diafragmelor de zidrie armat la ncrcri seismice construciaoraelordinsec.12-13nschimb,sefolosetezidriadinpiatrcumortar, utilizndcelemaidiversecompoziii:diferiteargile,amestecdevarcuargilinisip, amestecdeipsoscunisipiprafdecrmidetc.DenumireadeBETONafostfolosit pentruprimaoardemareleinginerfrancezalrenaterii,B.FdeBelidor(1697-1761)n lucrarea sa Architecture hydraulique unde descrie mortarul hidraulic cu agregate grosiere folosit de romani. ncepndcusec.18sedesfoarcercetrisusinutenntreagaEuropaprivind mortarulhidraulic,respectivmaterialulliantdinmortar.n1756-1759J.Smeaton reconstruietepiatradeconstruciedesutilizatnAnglia(ParlamentuliCatedralaSf. PauldinLondra).n1796J.Parkerconfecioneazcimentulromanprinardereaunui calcar cu impuriti de argil. Este utilizat de M. I. Brunnel la construirea Tunelului de sub Tamisa(1818)prinaanumitultubyingsystem,lacarespaiuldinspateleinelelor metaliceesteumplutcucrmizinglobatenmortar.n1810L.J.Vicatdefinetevarul hidraulic (chaux hydraulique) ca var pur amestecat cu orice adaos natural sau artificial de liant hidraulic, acordnd o interpretare general cuvntului puzzalona ca fiind orice fel de lianthidraulic.BreveteazcimentulcalcarosutilizatlapoduldinSouillacpeste Dordogne. n 1822 J. Frost breveteaz cimentul Frost sau britanic. Cu acest ciment se construiete Vila de Beton White di Swanscombe, casa de locuit, din pivni i pn la pod, dinbetonafabricantuluidecimentJ.B.White.n1824,maistrulzidarJ.Aspdin breveteaz cimentul Portland (denumire dat n amintirea farului Edystone), obinut prin ardereacalcaruluiiaargileilatemperaturnaltpnlacalcifiereimcinarefina amestecului. Dovedindu-se a fi mult superior cimenturilor fabricate anterior este utilizat la construcia cldirii Parlamentului din Londra. n1844IsacCh.JohnsonmbuntetecalitateacimentuluiPortlandprinardere pnlasinterizare(peste1000 0C),obinndclincherulcaresemacinfin.Estenlinii mari cimentul Portland de astzi. npractics-auutilizatndecursulsecolelorattcrmiziarsectinearse. Crrmidadinargilnearsesteunmaterialdeconstrucieimportantchiarinzilele noastre n numeroase ri din lume i din pcate chiar i la noi n ar. n anii comunismului s-a cutat s se nlocuiasc structurile din zidrie mai ales cu structuri din beton armat prefabricate, dar odat cu revoluia casele din crmid au revenit n topul preferinelor beneficiarilor. nzilelenoastreproduciaanualdecrmid,blocuriceramice,blocuridebeton celular autoclavizat i blocuri mici de beton luate n ansamblu n ara noastr depete 1,4 11 Cercetri privind comportarea diafragmelor de zidrie armat la ncrcri seismice milioanedemetriicubianual.Dintotalulcldirilordinarjumtatesuntcldiridin zidrieiarncazullocuinelorunifamilialecuregimmicdenlimeprocentuldecldiri din zidrie depete nouzeci la sut. 1.1.2 Zidria prezent i perspective Zidria este nc mult utilizat i n zilele noastre dar mai ales pentru elementele de umplutursaupentrupereilacldiricuregimmicdenlimecarengeneralsunt elemente care au ncrcri mici. Grosimea zidului este n acest caz determinat plecnd de la regulile constructive i nu prin calcul.Nu se mai construiesc la ora actual structuri portante din zidrie de talie ca cele ce se realizau n trecut.Dezvoltarea structurii din beton armat i precomprimat pe de o parte i a oelului pe de alt parte, au permis rezolvarea problemelor puse de necesitatea abordrii de deschideri mari.Pentrudeschiderimaimarierauconvenabilearceledezidrie,darpesteoanumit deschidere problema devenea de nerezolvat. Pelngproprietilemecanicerezonabilemaialeslancrcrigravitaionale zidria arefoartebuneproprieti fizice de izolare termic i acustic. Nu trebuie neglijat nici aspectul arhitectural deosebit al zidriei aparente.Totuizidriaobinuit are unele dezavantaje legate de greutatea relativ ridicat a structurii,denecesarulexageratdemanoperimaialesderezistenaredusazidriei obinuite la solicitri ciclice, la ocuri i vibraii, la eforturi de ntindere i forfecare. n ultimul timp tendina este ca proprietile mecanice ale blocurilor de zidrie i a mortaruluissembunteascdinpunctdevederecalitativ,tinzndspreconstana calitii i fiabilitii. Utilizarea de tehnici de ntrire a structurilor cu diafragme de zidrie portantprinnrmareacucenturiistlpioridinbetonarmat,prinutilizareazidriei armate etc., sporete domeniul de aplicabilitate a zidriilor chiar n zone seismice.Dezavantajeleamintitepotfidiminuatesauchiarnlturateprinutilizareazidriei armate rezultate prin introducerea unei armri disperse n elementele de zidrie obinuit. Armareadispersazidrieiseobineprinintroducereaunorarmturinrosturile orizontalei/sauverticaledemortar,dupanumiteregulidealctuire,specificaten literatura tehnic i n normativele din ara noastr i strintate. Zidriaarmatconstituiedeciotehnologieconstructiv,alcreiavantajprivind rspunsulbunlasolicitriciclice(aplicatenplanulelementelordeconstrucie)o 12 Cercetri privind comportarea diafragmelor de zidrie armat la ncrcri seismice recomandpentruutilizarealaconstruciiamplasatenzoneseismicesaulaelementede construcie supuse ocurilor, vibraiilor, solicitrilor de ntindere. Zidriaarmatpoatefialctuitprinarmarearosturilordinmortarlazidria obinuit din crmid plin, la cea din crmid cu goluri, sau la cea din blocuri ceramice (saudinbeton),iarmoduldealctuirealacesteiatrebuiesasigureconlucrareadintre zidrie i armtura din rosturi la preluarea eforturilor. Dezvoltarea tehnicii zidriei armate a interesat n special rile afectate de frecvente micri seismice. Sub efectul acestor solicitri structurile sunt supuse la ncovoiere i tiere (forfecare), funciedeorientareafa de unda de oc. Dac nu sunt armate, ele nu sunt n general capabile s preia solicitrile dinamice la care sunt supuse. n regiunile n care riscul seismic este redus, zidria nearmat este limitat la cldiri cu nlime ce nu depete trei sau patru etaje, iar din cauza presiunii orizontale a vntului estenecesarprevedereadecenturiarmatedacnlimeacldiriiestemaimare(acelai lucrusentmplipentrupereiicaretrebuiespreiampingereapmntuluinzona subteran). Aceasttehniccaialteleestentr-ocontinudezvoltare.Existproblemecare trebuiescmbuntitemaialesnceeaceprivetemijloaceleprincaresepoateasigura zidriei un comportament mecanic ct mai omogen i un calcul structural adecvat. n Romnia gradul de utilizare a zidriei armate este relativ redus, n consecin i prevederile tehnice, instruciunile i normativele referitoare la acest sistem constructiv sunt puine i cuprind doar elemente generale. Metodele de alctuire i calcul ale zidriilor trebuiesc de asemenea s in pasul cu modificrile amintite. Metodele de calcul ale zidriilor evolueaz i ele i reuesc s prind tot mai fidel comportarea acestui material.Tehnica de calcul, metodele de analiz structural automate, caut att s simplifice proceduriledeproiectaredarisprindctmaifidelnrelaiidecalculcomportarea zidriilor. Avnd n vedere tradiia istoric dar i actualitatea utilizrii zidriilor ca i tehnic deconstrucie,sepoatespunecedificiileziditedinntreagalumedominpnn momentul de fa din punct de vedere numeric structurile din beton, oel sau alte materiale. Cutoatecnusepotatingeperformaneleprivindnlimiideschiderimari,n acest domeniu primnd construciile metalice i de beton armat, construciile din zidrie se vormaiexecutaideacumnainte.Deaceeaicercetrileteoreticeiexperimentale asupra zidriilor trebuie s continue i chiar s se amplifice i nicidecum s se opreasc. 13 Cercetri privind comportarea diafragmelor de zidrie armat la ncrcri seismice Seiaundiscuienlucrareattdiafragmeledinzidriesimpldarialternativa ntririi pereilor structurali din zidrie cu armtur n rosturi n vederea sporirii capacitii portante, a ductilitii i n general a comportrii favorabile de ansamblu a zidriilor armate n zone seismice. Sepropuneameliorareaprocedeelordeproiectaredinnormativelenvigoare tocmai datorit evoluiei att a materialelor, a tehnologiilor dar i a tehnicilor de calcul pe bazaattaunorstudiiteoreticefolosindprogramedeanalizcuelementefinite,dari utiliznd rezultatele unor ncercri experimentale. De asemenea se are n vedere elaborarea uneimetodedeverificareastructurilordinzidrielaaciuniseismicemaisimpleimai accesibiledarfrafacerabatlaexactitate.Proiectantuluidestructuridinzidrieieste necesar un algoritm simplu i uor de aplicat la o verificare preliminar sau chiar definitiv a structurii, nc din prima faz de concepie a unei structuri. Metoda de verificare propus este uor de aplicat pentru c de fapt se pun condiii de limitare a greutii construciei i de alctuire a planeelor ca i elemente de legtur i repartizare a ncrcrilor la diafragmele din zidrie. 1.2 CONINUTUL LUCRRII DE CERCETARE Lucrarea de fa este structurat pe ase capitole, dup cum urmeaz: ncapitolul1intitulatIntroduceresubformdemotivaiealucrriifacen prima parte un scurt istoric al zidriei ca i material de construcie de la apariia sa i pn nzilelenoastre.Deasemeneasepunendiscuieiperspectivadezvoltriimetodelorde calcul i proiectare, a tehnologiilor de alctuire i realizare a zidriilor i intenia autorilor de a-i aduce contribuia la studiul metodelor de calcul a pereilor structurali din zidrie la sarcini verticale i orizontale de tip seism. Paragraful de fa reprezint un scurt rezumat al lucrrii prezentnd n cteva fraze coninutul fiecrui capitol. nultimasaparteacestprimcapitolareopartencaresuntdefiniteprincipalele noiunicesentlnescnlucrareideasemeneasuntexplicatesimbolurileutilizatela notareamrimilorceintervinncalcululseciuniloristructurilordinzidrie.Aceast parteesteutilavndnvederecnormedecalculdiferitedausimboluridiferitepentru aceleai mrimi. Avem practic dou seturi distincte de simboluri cu privire la zidrii: un set desimboluridinvechilenormativeromnetiiunsetdesimboluridinnormativelenoi adaptate dup normele europene. n acest paragraf sunt date n paralel aceste dou tipuri de notaii. 14 Cercetri privind comportarea diafragmelor de zidrie armat la ncrcri seismice Capitolul2intitulatStudiudocumentarprivindalctuireaicalculul structurilor cu diafragme din zidrie este structurat pe trei subcapitole. nprimaparteporninddeladefiniiastructurilordinzidrie,sunttratateprincipii generale de proiectare a structurilor de rezisten cu diafragme din zidrie portant innd contdediverselenormativeiprescripiiactuale.Sefaceoparalelntrediferitele prescripiicesereferlaproiectareastructurilorderezistencudiafragmedinzidrie portant avnd n vedere faptul c n acest perioad se caut alinierea la normele europene i deci nlocuirea normativelor actuale. Pe lng principiile generale de proiectare a structurilor de rezisten cu diafragme dinzidrieportantsepuneaccentulnstudiuldocumentarpeprincipiiledentrirea pereilorstructuralidinzidrie,imaicuseampetehnicaarmriizidriei,metod utilizat pe scar larg n lume dar puin utilizat la noi. Capitolul cuprinde o documentare vast asupra tehnicilor de utilizare a armturilor pentru ntrirea zidriei n ntreaga lume. Ultimaparteacapitoluluidupcetrateazcomportareastructurilordinzidriela aciunea seismului face o sintez a metodelor de calcul a structurilor din zidrie la aciuni seismice, pe de o parte dup normativele vechi pe cale de a fi nlocuite i n paralel dup normelenoiaprute.Documentareaestenecesarprinprismafaptuluicsevorprelua principii i relaii de calcul din aceste metode, n vederea elaborrii metodei simplificate de verificare a structurilor din zidrie la aciunea seismului. Capitolul 3 intitulatncercri experimentale pe elemente de zidrie prezint programuldecercetriexperimentalederulatnvedereacunoateriicomportrii elementelordezidriesimpliarmatsubaciuneancrcrilorstatice,gravitaionalei orizontaleipentrucompararearezultatelorrealecurezultateledatederelaiiledecalcul cunoscute. Aceste cercetri experimentale urmresc n primul rnd determinarea capacitii portante la sarcini orizontale a zidriei i modul n care capacitatea portant este influenat dencrcareagravitaional.Desfurareancercrilor,modulderupereaelementelor identicecaidimensiuniprecumirezultatelenregistratesuntprezentatenimagini, diagrame,tabeleigraficesugestive.nurmacercetrilorexperimentalepropriidari preluatedinliteratur,seconstatinfluenancrcrilorgravitaionaleasupracapacitii portantelancrcriorizontaleisedefinetegraficulcearepeabscisefortulde compresiuneiarpeordonatefortultangenialcapabilnumitcurbdeinteraciunepentru diafragmele din zidrie.Tot n capitolul 3 este efectuat calculul teoretic a capacitii portante a elementelor ncercateicompararearezultatelorastfelobinutecurezultateleexperimentale.Se 15 Cercetri privind comportarea diafragmelor de zidrie armat la ncrcri seismice efectueazacestcalculprinmaimultemetodedatededounormativediferite:P2-85ce este n vigoare nc dar este pe cale de a se renuna la el i MP001-96 ce va nlocui P2-85. n plus se utilizeaz n paralel i un program de calcul bazat pe analiz cu elemente finite ce lucreaz n domeniul postelastic de comportare a materialelor.Pentru stabilirea caracteristicilor de calcul reale ale elementelor de zidrie ncercateserecurgetotlacaleaexperimentalprinncercridelaboratorpestlpioridinzidrie simpliarmat,peepruvetedemortaripeeantioanedinoelulutilizatlaarmarea zidriilor n rosturi orizontale. Principalele concluzii desprinse din ncercrile experimentale se refer la influena ncrcrilor verticale asupra capacitii portante la seism dat prin diagrama de interaciune ilafaptulcrelaiiledinMP001-96modeleazfidelcomportarearealapereilordin zidrie ca de altfel i analiza biografic cu elemente finite. Datoritposibilitilorlimitatedeaefectuancercriexperimentaleserecurgen capitolul4intitulatStudiiteoreticeprivindcomportareadiafragmelordezidriela aciuni orizontale la abordarea teoretic a cercetrilor. Scopul principal al acestor studii l reprezint stabilirea unei relaii de legtur ntre ncrcrile verticale la care sunt supuse diafragmeledezidrieicapacitateaderezistenaacestoralasarciniorizontale,adic exprimareamatematicafuncieiataategraficuluidiagrameideinteraciune.Se concluzioneaz c o relaie parabolic pentru aceast curb se poate admite, lucru necesar pentru reducerea volumului de calcule n metoda de verificare a structurilor din zidrie la sarcini orizontale prezentat n capitolul 5. Studiileteoreticeseaxeazipeapreciereainflueneitlpilorladiafragmecu seciunediferitdeceadreptunghiular,concluzionndu-secefectultlpiloresterelativ micipoatefineglijat,simplificndastfelimaimultmetodapropusdeverificarea structurilor din zidrie la seism. Capitolul 5 intitulat Metoda propus de verificare a structurilor cu diafragme dinzidrielaseismprezintprincipiileidemonstrarearelaiilordecalculaleacestei metode.Capitolularedoupridistincte:nprimapartesedemonstreazmatematic relaiacapacitiiportantemaximelasarciniorizontaledetipseismaelementelordin zidrie,carereprezintdefaptvrfulparaboleideinteraciuneinacelaitimpsingurul elementnecesardefiniriicompleteacurbei,iarnparteaadouasedefineteise demonstreazmatematicrelaiageneraldeverificareastructurilordezidrielaaciunea seismului pe fiecare direcie de calcul aleas.16 Cercetri privind comportarea diafragmelor de zidrie armat la ncrcri seismice Capitolulestecompletatdeelaborareaunuiprogramdecalcultabelarataat metodei i de aplicare a acestei metode pe un exemplu de calcul arbitrar ales.Capitolul 6 se intituleaz Concluzii finale i cuprinde reluarea sintetic a tuturor concluziilor considerate demne de subliniat desprinse din coninutul lucrrii. Se subliniaz n primul rnd elementele originale definite ca i contribuii personale privind alctuirea i calculul structurilor cu diafragme din zidrie. 1.3 DEFINIII I SIMBOLURI 1.3.1Definiii Introducerea codurilor romneti n acord cu eurocodurile iar n particular referitor la structurile din zidrie CR6 elaborat conform EUROCODE 6 pune problema i a definirii tuturortermenilordespecialitateutilizai.ncontinuaresedundicionaralacestor termeni conform CR6 pentru noiunile la care se face referire n prezenta lucrare. Construcie:Totceesteconstruitsaucarerezultdinprocesuldeconstrucie. Acesttermenacoperattcldirile,cticonstruciilecivile.Elsereferla construcianntregimecuprinzndattelementelestructurale,ctipecele nestructurale. Execuie:Activitatea de executare a cldirilor sau a construciilor civile. Structur:Ansamblu realizat din elemente structurale legate ntre ele, proiectat s asigure o anumit rigiditate. Acest termen se refer la elemente portante. Tipdecldiresauconstruciecivil:Tipdeconstruciedesemnnddestinaia propus, de exemplu: cldire de locuit, cldire industrial, pod rutier. Tipdestructur:Tipstructuraldesemnndconfiguraiaelementelorstructurale, de exemplu: grind, structur triunghiular, arc, pod suspendat. Materialdeconstrucie:Unmaterialutilizatnlucrrideconstrucie,de exemplu: beton, oel, lemn, zidrie. Tipdeconstrucie:Indicaieprivindmaterialulpreponderentnstructur,de exemplu:construciedinbetonarmat,construciedinoel,construciedinlemn, construcie din zidrie. Metoddeexecuie:Modulncareconstruciavafirealizat,deexemplu, monolit, prefabricat, n consol. 17 Cercetri privind comportarea diafragmelor de zidrie armat la ncrcri seismice Sistemstructural:Unansambludeelementestructuralealecldiriisau construcieicivileimodulncareacesteelementesepresupunecvorlucra,n vederea modelrii pentru calcul. Zidrie:Ansamblurealizat din corpuri de zidrie, aezate dup reguli specificate i legate ntre ele cu mortar. Zidriesimpl(nearmat):Zidriecarenuconinesuficientarmturastfel nct s fie considerat zidrie armat. Zidriearmat:Zidriancaresuntnglobate,nmortarsaubeton,baresau plase,dereguldinoel,astfelncttoatematerialelesparticipempreunla capacitatea de rezisten. Zidrie precomprimat:Zidrie n care au fost induse intenionat eforturi interne de compresiune prin intermediul unor armturi ntinse. Zidrieconfinat:Zidrieprevzutcuelementedeconfinaredinbetonarmat sau din zidrie armat, pe direcie vertical i orizontal. esere:Dispunereacorpurilordezidriedupanumitereguli,caresasigure conlucrarea acestora. Rezistenacaracteristicazidriei:Ovaloarearezisteneizidrieiceareo probabilitate prescris de 5% de a nu fi realizat n ipoteza unui numr nelimitat de ncercri.Aceastvaloarecorespunde,ngeneral,fractiluluispecificatalunei distribuiistatisticeaproprietilorspecificealeunuimaterialsauprodus.n anumite situaii se folosete drept valoare caracteristic o valoare nominal.Rezistenalacompresiuneazidriei:Valoarearezisteneilacompresiunea zidrieinelundnconsiderareefecteledeconfinareprodusedeplatanelepresei, zvelteea elementelor i excentricitatea ncrcrilor. Rezistenalaforfecareazidriei:Rezistenazidrieisupuselaeforturide forfecare. Rezistenalancovoiereazidriei:Rezistenazidrieisupuselasolicitareade ncovoiere pur. Rezistena la smulgere prin aderen:Rezistena prin aderen, pe unitatea de suprafantrearmturibetonsaumortar,cndarmturaestesupuslaeforturi de ntindere sau compresiune. Aderen: Efectul prin care mortarul dezvolt o rezisten la ntindere la suprafaa de contact cu blocurile de zidrie. Corp de zidrie:Element prefabricat, destinat utilizrii la lucrri de zidrie. 18 Cercetri privind comportarea diafragmelor de zidrie armat la ncrcri seismice Mortar de zidrie:Amestec din unul sau mai muli liani anorganici, agregate i ap i uneori, aditivi i/sau alte amestecuri folosit n rosturile zidriei. Mortar de zidrie de uz curent:Mortar de zidrie fr caracteristici speciale.Betonpentruzidrieconfinatizidriearmat:Betonutilizatpentru realizareaelementelordeconfinareiumplereaunorgoluridincorpurilespeciale pentru zidrie armat. Oelpentruarmturi:Armturiledinoeldestinateafiutilizatempreuncu zidria. Armturapentrurosturi:Armturadinoelfasonatpentrumontareaein rosturile orizontale. Oeldeprecomprimare:Srme,baresautoroanedinoeldestinatefolosiriila zidrie. Rost orizontal:Strat de mortar ntre feele de pozare ale corpurilor de zidrie. Rosttransversal:Rostdemortarperpendicularperostulorizontalipefaa peretelui de zidrie. Rostlongitudinal:Rostdemortarverticalngrosimeaperetelui,paralelcufaa peretelui. Rost subire: Rost realizat din mortar pentru rosturi suiri. Rostuire:Mod de finisare a rostului n faad. Refacerearosturilor:Moddeumplereifinisarearosturilor,curaten prealabil. Pereteportant:Peretedestinatnprincipalpreluriiuneincrcriimpuse, suplimentare greutii sale propri. Perete simplu:Perete fr gol sau rost vertical continuu n planul su. Perete dublu cu gol ntre staturi:Perete constituit din dou ziduri simple paralele legatecudispozitivedelegtursaucuarmturiledinrosturileorizontale.Spaiul dintreceledouziduriestelibersauumplutparialsautotalcuunmaterial termoizolant neportant. Perete dublu:Perete constituit din dou ziduri paralele, cu rostul dintre ele umplut complet cu mortar i legate solidar cu dispozitive de legtur, astfel nct acestea s lucreze mpreun sub efectul ncrcrilor. Peretedublucubetondeumplutur:Pereteconstituitdindouziduriparalele, cu spaiul dintre ele umplut cu beton legate solidar cu dispozitive de legtur sau cu armturiledinrosturileorizontale,pentruaasiguraconlucrarealorsubefectul 19 Cercetri privind comportarea diafragmelor de zidrie armat la ncrcri seismice ncrcrilor(esteutilizatnRomniasubdenumireadezidriecuinimarmat ZIA).Peretedinzidrieaparent:Pereterealizatdincorpuridezidriecarermn aparentepeunadinfeeesutecucorpuridezidrieobinuitepecealaltfai care conlucreaz sub aciunea ncrcrilor. Peretecurosturintrerupte:Peretencarecorpuriledezidriesuntaezatepe dou benzi din mortar de uz curent dispuse spre marginile exterioare ale feelor de pozare ale corpurilor. Peretedeplacare:Peretefolositcaparament,neesuticarenucontribuiela rezistena zidriei suport sau a structurii. Perete structural:Perete capabil s reziste la fore orizontale n planul su. Perete careparticiplaasigurareacapacitiiderezisteniastabilitii,arigiditiii, dup caz,a disiprii energiei induse de aciuni accidentale. Peretederigidizare:Peretedispusperpendicularpeunaltperete,pentrua contribuilapreluareaforelorlateralesauaevitaflambajul,asigurndastfel stabilitatea construciei. Perete neportant:Perete care se consider c nu preia solicitri astfel nct poate fi suprimat fr s prejudicieze integritatea restului structurii. 1.3.2Simboluri n acest paragraf se prezint simbolurile mrimilor ce intervin n calculul zidriilor prezentnd n paralel notaiile noi adaptate la eurocoduri i pe cele din vechile normative i stas-uri la care se va renuna n viitor.Simbolurile vechi sunt de cele mai multe ori iniiale din cuvinte romneti iar simbolurile din normativele noi adaptate dup normele europene reprezint iniialele cuvintelor din limba englez. n tabelul 1.1 sunt prezentate simbolurile unormrimiceseregsescinCR6Coddeproiectareiexecuieastructurilordin zidrie [83] i la care se face referire n lucrarea de fa. Tabelul 1.1 SimbolMrimeSimbol vechi Aaria peretelui;A Amaria zidriei;Az Aefarie (util) efectiv a peretelui;Aef Amraria zidriei armate, incluznd umplutura de beton;Aza 20 Cercetri privind comportarea diafragmelor de zidrie armat la ncrcri seismice Asaria de armtur;aa blimea seciunii;b beflimea efectiv a unui element cu talp;bi Cclasa de rezisten la compresiune a betonului;C dnlimea efectiv a seciunii;l Emodul de elasticitate;E Esmodulul de elasticitate al armturii;Ea eexcentricitate;e eaexcentricitate accidental;ea ekexcentricitate datorat curgerii lente;- emexcentricitate datorat ncrcrilor;- Fclasa de rezisten la ncovoiere;- Fcfora de calcul de compresiune din ncovoiere n element;- Fsfora de calcul de ntindere n armtur;- frezistena la compresiune a zidriei;Rc fbrezistena normalizat la compresiune a unui corp de zidrie;R fborezistena la smulgere a armturii;- fbokrezistena caracteristic la smulgere a armturii;- fcrezistena la compresiune abetonului;Rb fckrezistena caracteristic la compresiune abetonului;Rck fcvrezistena la forfecare a betonului;Rf fdrezistena de calcul la compresiune a zidriei;Rc fkrezistena caracteristic la compresiune a zidriei;- fmrezistena medie la compresiune a mortarului;Rm ftkrezistena caracteristic la ntindere a armturii;Rt fvrezistena la forfecare a zidriei;Rf fvdrezistena de calcul la forfecare a zidriei;Rf fvkrezistena caracteristic la forfecare a zidriei sau a betonului;- fvkorezistena caracteristic la forfecare a zidriei sub efort de compresiune zero;- fxrezistena la ncovoiere a zidriei;R fxdrezistena de calcul la ncovoiere a zidriei;R fxkrezistena caracteristic la ncovoiere a zidriei (de asemenea fxk1 i fxk2);- fyrezistena la curgere a armturii;Ra fykrezistena caracteristic la curgere a armturii;- Gmodulul de elasticitate la forfecare;G Hnlimea peretelui pn la nivelul ncrcrii concentrate;H hnlimea liber a peretelui (de asemenea h1 sau h2);h hefnlimea (de calcul) efectiv a peretelui;- hmnlimea total a seciunii;l 21 Cercetri privind comportarea diafragmelor de zidrie armat la ncrcri seismice htotnlimea total a structurii;H Inmomentul de inerie al ariei unui element I Kconstant referitoare la rezistena caracteristic la compresiune a zidriei; Leflungimea (de calcul) efectiv a peretelui;LC ldeschiderea liber a planeului (de asemenea l3 sau l4);l0 lblungimea de ancoraj a armturii;la lclungimea comprimat a peretelui;x lefdeschiderea (de calcul) efectiv a unui element;lC Mclasa de rezisten la compresiune a mortarului; M Mdmoment ncovoietor de calcul;M MRdcapacitatea de rezisten de calcul la moment;- Nncrcarea vertical de calcul pe unitatea de lungime;N NRdcapacitatea de rezisten de calcul la ncrcri verticale a peretelui;- NSdncrcarea vertical de calcul pe un perete;N qlatrezistena de calcul la solicitri orizontale, pe unitatea de lungime a peretelui;f Sclasa de plasticitate a betonului;T tgrosimea unui perete sau a unui strat de perete (de asemenea t1 i t2);b tefgrosimea de calcul (efectiv) a peretelui;bef VRdcapacitatea de rezisten de calcul la forfecare a zidriei (de asemenea VRd1);Tcf VRd2capacitatea de rezisten de calcul la forfecare a armturii;- VSdfora tietoare de calcul;T zbraul de prghie al unui element din zidrie armat supus la ncovoiere;- Mfactor parial de siguran pentru proprietile materialelor;n factor referitor la nlimea i limea corpurilor de zidrie;- mdeformaia specific n zidrie; sdeformaia specific n armtur; a ukvaloareacaracteristicaalungiriiunitarelaefortulmaximdentinderen armtur; - deformaie specific; C deformaia specific final datorat curgerii lente;- eldeformaia specific elastic;el efortul unitar normal; defortul unitar de calcul vertical de compresiune;0 diametrul armturii; Pn la ncetenirea definitiv a noilor notaii se vor folosi cu siguran nc mult vreme vechile notaii. 22 Cercetri privind comportarea diafragmelor de zidrie armat la ncrcri seismice ntabelul1.2estedatlistacusemnificaiasimbolurilorutilizatencalculul zidriilorlancrcriorizontaleconformMP001-96ipreluatenmetodapropusde verificare a structurilor la seism din capitolul 5. Tabelul 1.2 FSTADIULFISURAREstadiuldedeformaiecorespunztoranulriiefortuluide compresiune n una din fibrele extreme ale seciunii elementului CSTADIULCURGEREstadiuldedeformaiecorespunztoratingeriirezisteneila compresiuneazidrieiiadeformaieispecificedecurgerelacompresiunenfibraextrem cea mai comprimat USTADIUL ULTIM - stadiul de deformaie corespunztor atingerii deformaiei specifice limit la compresiune n ipoteza unei distribuii elasto-plastice a eforturilor de compresiune 0efortul de compresiune mediu din ncrcri gravitaionale = N/ATOT 0,cap,F efortultangenialnominalcapabilnstadiulFISURAREcorespunztorruperiinseciuni nclinate 0,cap,Cefortul tangenial nominal capabil n stadiul CURGERE 0,cap,Uefortul tangenial nominal capabil n stadiul ULTIM 0,asoc,Fefortultangenialnominalasociatcapacitiiderezistenlancovoierenstadiul FISURARE 0,asoc,Cefortultangenialnominalasociatcapacitiiderezistenlancovoierenstadiul CURGERE 0,asoc,Uefortul tangenial nominal asociat capacitii de rezisten la ncovoiere n stadiul ULTIM Qcap,F foratietoareasociatfisurriidineforturiprincipaledentinderenseciunenclinatn stadiul FISURARE Qcap,Cforatietoareasociatfisurriidineforturiprincipaledentinderenseciunenclinatn stadiul CURGERE Qcap,Uforatietoareasociatfisurriidineforturiprincipaledentinderenseciunenclinatn stadiul ULTIM Qasoc,Ffora tietoare asociat fisurrii la baz din moment ncovoietor, n stadiul FISURARE Qasoc,Cforatietoareasociatcapacitiiderezistenlacompresiuneexcentricnstadiul CURGERE Qasoc,Ufora tietoare asociat capacitii de rezisten la compresiune excentric n stadiul ULTIM Rc rezistena la compresiune axial R2rezistena la eforturi principale de ntindere Rmrezistena la ntindere din ncovoiere Rirezistena la ntindere centric Rtrezistena la efort tangenial n rost orizontal Hnlimea montantului deasupra seciunii calculate sau a paletului de zidrie Dlungimea seciunii montantului sau paletului H/D raportul dintre nlimea i lungimea seciunii elementului 23 Cercetri privind comportarea diafragmelor de zidrie armat la ncrcri seismice Zdistana de la punctul de aplicaie al rezultantei aciunii seismice la baza elementului Z/H bgrosimea seciunii elementului 0,F e0,F/D excentricitate adimensional a efortului de compresiune n stadiul FISURARE 0,Ce0,C/D excentricitate adimensional a efortului de compresiune n stadiul CURGERE 0,Ue0,U/D excentricitate adimensional a efortului de compresiune n stadiul ULTIM e0(F, C,U) distanadelacentruldegreutatealseciuniilapunctuldeaplicaieaforeiaxialelabaza profilului pentru fiecare nivelF deformaia specific de compresiune n stadiul FISURARE Cdeformaia specific de compresiune n stadiul CURGERE Udeformaia specific de compresiune n stadiul ULTIM C/ U tgrosimea tlpii pentru seciune cu talp btlimea tlpii ATaria tlpii Aiaria inimii t1, t2grosimea tlpilor pentru seciuni cu dou tlpi bt1, bt2limea tlpilor pentru seciuni cu dou tlpi AT1, AT2ariile tlpilor seciuni cu dou tlpi , a, 1, a1, 2, a2,coeficieni adimensionali pentru caracterizarea seciunilor cu tlpi =/i, a=t/D, 1=1/i, a1=t1/D, 2=2/i, a2=t2/D, nmetodapropusdeverificareastructurilorlaseismseintroduciurmtoarele notaii n plus fa de cele de mai sus: Tabelul 1.3 cmax efortul tangenial capabil maximcefortul tangenial capabil Qcap fora tietoare capabil Ggreutatea construciei Ffora seismic de proiectare ccoeficientul seismic global x, ycoeficieni de distribuie a ncrcrilor verticale pe cele dou direcii de calcul x i y x,ycoeficienii globali de distribuie a greutii construciei pe cele dou direcii de calcul x i y 24 Cercetri privind comportarea diafragmelor de zidrie armat la ncrcri seismice CAPITOLUL 2: STUDIU DOCUMENTAR PRIVIND ALCTUIREA I CALCULUL STRUCTURILOR CU DIAFRAGME DIN ZIDRIE 2.1PROIECTAREA STRUCTURILOR DE REZISTEN CU DIAFRAGME DIN ZIDRIE2.1.1Definirea structurilor de rezisten cu diafragme din zidrie portant nansamblulcomplexaluneiconstrucii,structuraderezistenesteaceaparte componentcareareroluldeapreluatoatesolicitriledeprovenienmecanic,conferidu-i astfel stabilitate i siguran pe ntreaga durat de timp a exploatrii acesteia. Structuriledinzidrieportantsenscriuncategoriastructurilorcudiafragme, formatedintr-unsistemdeelementeverticaledezvoltatepedoudirecii,respective diafragme, legate ntre ele prin planee, astfel nct s formeze un ansamblu spaial.Prin definiie, la aceste tipuri de structuri, pereii exteriori i interiori sunt elemente care transmit terenului, prin intermediul fundaiilor, toate ncrcrile verticale i orizontale ceacioneazasupracldirii.nafarderolulderezistenalpereilorportani,eiaui rolul de a izola ncperile ntre ele i de exterior [6], [14], [19], [22]. Unfactordefinitoriupentrustructuriledinzidrieportantlreprezintgrosimea pereilor,cedepindedevaloareancrcrilor,denumruldeetajeideexigenelede izolaretermic,ajungndu-senmultesituaiilagrosimimarialepereilorceeace constituie evident un important dezavantaj. Deasemenea,pereiitrebuiescrealizainacelaiplanverticalimpunndaceeai distribuie a ncperilor pe toat nlimea construciei, modificrile n plan fiind dificil de realizat.Totodatacesttipdestructurineobligladimensiunimicialegolurilordatorit rezistenelor relativ reduse ale materialelor din care se execut zidriile. Cu toate acestea, cldirile cu structur cu diafragme din zidrie cu un numr mic i mediudeetajesuntncfoarterspnditeastzi,avndavantajedeordineconomic. Grosimeazidurilorlaacestestructuriestefolositraional,nsensulncaregrosimea pereilorrezultatdinconsiderentederezistensesuprapunepestegrosimeanecesar pentru izolarea termic a cldirii. Materialele din care se execut aceste construcii sunt de cele mai multe ori materiale locale, deci avantajoase din punct de vedere al costului. 25 Cercetri privind comportarea diafragmelor de zidrie armat la ncrcri seismice 2.1.2Normecesereferlaproiectareastructurilorderezistencudiafragmedin zidrieProiectarea antiseismic a structurilor din zidrie are la baz ca de altfel totalitatea tipurilordestructuri,normativulP100-92,Normativpentruproiectareaantiseismica construciilordelocuine,socialculturale,agrozootehniceiindustriale[88]ceesten vigoarelamomentuldefa.nsncapitolul9Prevederispecificestructurilordin zidrie din P100-92 avem o singur fraz referitoare la aceste structuri cu diafragmedin zidriecefacetrimiterelaprevederiiprescripiispecifice,referindu-senspecialla Normativ privind alctuirea i calculul structurilor din zidrie indicativ P2-85 [85]. i normativul P2-85 este pe cale de a fi actualizat i nlocuit de norma Manual de proiectare acldirilorcupereiportanidinzidriesimpl(nearmat)indicativMP001-96[84] aprobat de MLPAT DGT din 1996 dar nepublicat nc n Buletinul construcilor.Att normativele P2-85 Alctuirea, calculul i executarea structurilor din zidrie [85],ctiMP001-96Manualdeproiectareacldirilorcupereiportanidinzidrie simpl(nearmat)[84],cuprindnprimapartereguliprivindalctuireadeansamblua construciilor din zidrie. Normativul P2-85, nc n vigoare, face referire n general la structurile din zidrie simpl,armat,mixticomplexprivindalctuirea,calcululiexecutareaacestora. Normativul,elaboratnaintealuiP100-92,estedepitdinmultepunctedevedereide aceea tendina este de nlocuire a acestuia. Norma MP001-96 reuete s suplineasc P2-85 doarncazulproiectriicldirilorcupereiportanidinzidriesimpl(nearmat),n celelalte cazuri utilizndu-se n continuare P2-85. Obiectul Manualului de proiectare a cldirilor cu perei portani din zidrie simpl (nearmat) l formeazcalculul i executarea structurilor din zidrie nearmat, alctuirea i conformarea de ansamblu a structurilor din zidrie adoptndu-se conform cu prevederile dinP2-85iP100-92.Referitorlacalcululstructuralprivindrezistenaantiseismic,n normativs-a dezvoltat o metodologie de calcul specific pentru elementele structurale de tip perei structurali. Aceast metodologie trateaz n special rezistena elementelor supuse la solicitri compuse de compresiune excentric i for tietoare, la care criteriul principal de rupere s-a considerat ruperea n seciune nclinat provocat de eforturile principale de ntindere asociat cu dechiderea rostului orizontal din compresiune excentric . DiferenaesenialdintreP2-85iMP001-96estereferitoarelacalcululde verificare a structurilor din zidriela aciuni seismice. Aacumsevaprezentandetaliu, 26 Cercetri privind comportarea diafragmelor de zidrie armat la ncrcri seismice exist diferene eseniale ntre principiul pe care se bazeaz calculul conform P2 i calculul conform MP001. DeasemenealaoraactualsuntnvigoareiurmtoareleSTAS-urireferitoarela proiectareazidriilor:STAS10104-83Construciidezidrie-Prevederifundamentale pentrucalculelementelorstructurale[77]iSTAS10109/1-82Construciicivile, industrialeiagrozootehniceLucrridezidrieCalcululialctuireaelementelor [78].Primulstandardstabileteprevederilefundamentalepentrucalculullastrilelimit aleelementelorstructuraledinzidrielaconstruciilecivile,industriale,agrozootehnice executatedincrmizipline,crmizicugoluri,blocuriceramicecugoluriverticalesau orizontale,blocurimicicugoluridinbetoncuagregateuoareiblocurimicidinbeton celularautoclavizat.Celde-aldoileastascuprindeprincipiileimetodelepentrucalculul seciunilorelementelordeconstruciidinzidrieexecutatedincrmiziiblocuride zidrie legate cu mortar. Avem n stasreferiri la materiale, la principiile fundamentale de calcul, la caracteristicile de calcul ale zidriei, precum i calcul seciunilor la strile limit de rezisten i de fisurare la diferite tipuri de solicitri. Pentru alinierea la normele Europene de proiectare referitor la zidrii n momentul defaafostelaboratunCoddeproiectareiexecuieastructurilordinzidrie prevederi pentru proiectare, comentarii pe articole, exemple de calcul indicativ CR6 [83] lucrare ce ns nu este nc n vigoare.CodulRomnescpentruzidrie-CR6-seapliclaproiectareacldirilori construciilor civile, sau ale prilor acestora, realizate din zidrie simpl, zidrie armat i zidrieconfinat.Acestcodserefernumailacerineleprivindrezistena,stabilitatea, sigurananexploatareidurabilitateastructurilor.Altecerine,deexempluceleprivind izolarea termic i acustic, nu au fost luate n considerare. Prevederile privind execuia lucrrilor sunt tratate n msura n care este necesar s seindicecalitateamaterialeloriaproduselorpentruconstruciiinivelulcalitii execuiei pe antier, cerute pentru respectarea ipotezelor avute n vedere la proiectare. CR6nutrateazcerinelespecialerelativelaproiectareaantiseismic.Prevederiprivind astfeldecerinesuntdatenNormativulP100,,Proiectareastructurilornregiuniseismice care completeaz i este n acord cu CR6. nCR6nusedauvalorinumericeprivindaciunilecareseiaunconsiderarela proiectareacldiriloriconstruciilorcivile.Acesteasuntprevzutentr-uncodseparatCR1,Aciuniasuprastructurilor.PnlaintrareanvigoareaCR1,valorilenumerice 27 Cercetri privind comportarea diafragmelor de zidrie armat la ncrcri seismice ale aciunilor i gruparea acestora vor fi luate n considerare conform standardelor din seria STAS 10101. n partea 1.1 a CR6 se dau bazele generale ale proiectrii cldirilor i construciilor civiledinzidriesimpl,zidriearmatizidrieconfinat.Partea1.1trateazzidria armat la care armturile sunt introduse pentru a asigura ductilitate, rezisten sau siguran n exploatare. Sunt prezentate de asemenea principiile pentru proiectarea zidriei confinate fr a se prezenta reguli de aplicare. Regulile de aplicare urmeaz a fi prezentate n ghiduri practice ce vor fi elaborate n completare la CR6. PentruaceletipuridestructurineacoperiteintegralnCR6,pentruutilizareaunor materiale tradiionale n tipuri de structuri noi, pentru utilizarea unor noi tipuri de materiale sauncazurilencareestenecesarsfiepreluateaciuniialteinfluenenafaraunei experiene normale, se pot utiliza aceleai principii i reguli de aplicare din acest CR, dar acesteavorfieventualsuplimentate.Pentrutoateacestesituaiiproiectareasevaface conform unor reglementri specifice. npartea1.1suntprezentateregulidetaliateaplicabilenprincipallaconstruciile curente. Din considerente practice, datorit simplificrilor adoptate, aplicarea acestor reguli poatefilimitat.Restriciilereferitoarelamoduldeaplicaresuntdatentextacolounde este necesar. Partea 1.1 a CR 6 cuprinde urmtoarele: Capitolul 1: Generaliti Capitolul 2: Bazele proiectrii Capitolul 3: Materiale Capitolul 4: Durabilitatea Capitolul 5: Calculul structural Capitolul 6: Strile limit ultime Capitolul 7: Strile limit ale exploatrii normale Capitolul 8: Detalii de execuie Capitolul 9: Execuie Partea 1.1 nu trateaz: rezistena la foc (care va fi tratat n Partea 1-2 a prezentului Cod); aspecte specifice unor tipuri speciale de cldiri (de exemplu, efecte dinamice asupra unor cldiri nalte); aspecte specifice unor tipuri speciale de construcii inginereti (de exemplu poduri, baraje, couri sau rezervoare din zidrie);28 Cercetri privind comportarea diafragmelor de zidrie armat la ncrcri seismice aspectespecificereferitoarelaunelecazuriparticularedestructuri(deexemplu arce sau cupole); zidrie armat cu alte materiale dect oelul. Alte pri ale CR6: Partea 1-1 a CR6 va fi completat n viitor cu urmtoarele pri: Partea 1.2: Proiectarea structural la foc a construciilor din zidrie Partea 2:Proiectarea, selectarea materialelor i execuia zidriei. Partea 3:Metode simplificate de calcul i reguli simple pentru structuri din zidrie. Unaltcodromnescceseaflnultimafazderedactarenaintedepublicarea oficialesteP100-2003(incursdeaparitie),Coddeproiectareseismicaconstruciilor [89] ca revizuire a P100-92. Capitolul 8 al acestui cod intitulat Prevederi specifice pentru construciidezidrie,cuprindededataaceastaunnumrde28depaginireferitoarela acesttipdestructuri,spredeosebiredeP100-92[88].Capitolularecaobiectdefinirea cerinelor specifice pentru construciile de zidrie amplasate n zone seismice, completnd prevederile generale de alctuire din CR6. Prevederile se refer la: Zidrie simpl/nearmat (ZNA) Zidrie confinat (ZC) Zidrie confinat i armat n rosturi orizontale (ZCA) Zidrie cu inima armat (ZUC) NormeleCR6iP100/2003igsesccorespondentulpeplanEuropeannprEN 1996-1-1EUROCODE6-ProiectareastructurilordinzidrieReguligeneralepentru structuri din zidrie (simpl) nearmat i din zidrie armat [93], respectiv prEN 1998-1 EUROCODE 8 - Proiectarea structurilor la aciuni seismice [94]. Partea 1: Reguli generale, aciuni seismice i reguli pentru cldiri cap.9. Reguli specifice pentru cldiri din zidrie fiind o adaptare a acestora la condiiile de la noi din ar. O list a standardelor n vigoare utilizate pentru proiectarea structurilor din zidrie [49][105]esteprezentatmaidepartecuprecizriprivindnormelecencurndnu-i vor mai pstra valabilitatea: STANDARDE: STAS 456-73 - Crmizi de construcie din argil ars. Reguli i metode pentru verificarea calitii STAS 457-86- Crmizi ceramice pline 29 Cercetri privind comportarea diafragmelor de zidrie armat la ncrcri seismice SR EN 679:1996- Determinarea rezistenei la compresiune a betonului celular autoclavizat STAS 1030-85 - Mortare de zidrie i tencuial. Clasificare i condiii tehnice STAS 2643-80 - Mortare obinuite pentru zidrie i tencuial. Metode de ncercare STAS 5089-71 - Produse din piatr natural pentru construcii. Terminologie STAS 5185/1-86- Crmizi i blocuri ceramice cu goluri verticale. Condiii tehnice de calitate STAS 5185/2-86- Crmizi i blocuri ceramice cu goluri verticale. Forme i dimensiuni STAS 6029-89 - Blocuri mici din beton cu agregate uoare STAS 6200/2-81 - Piatr natural pentru construcii. Prescripii generale pentru ncercri mecanice STAS 8560-86 - Blocuri ceramice cu goluri orizontale STAS 10833-80 - Beton celular atoclavizat. Elemente nearmate SR EN 10088 - Oeluri inoxidabile STAS 10100/0-75 - Principii de verificare a siguranei construciilor STAS 10101/0-75 - Aciuni n construcii. Clasificarea i gruparea aciunilor STAS 10101/1-78 - Aciuni n construcii. Greuti tehnice i ncrcri permanente STAS 10101/2-75 - Aciuni n construcii. ncrcri datorit procesului de exploatare STAS 10101/0A-77 - Aciuni n construcii. Clasificarea i gruparea aciunilor pentru construcii civile i industriale STAS 10101/2A1-87 - Aciuni n construcii. ncrcri tehnologice din exploatare pentru construcii civile, industriale i agrozootehnice STAS 10101/20-90 - Aciuni n construcii. ncrcri date de vnt STAS 10101/21-92 - Aciuni n construcii. ncrcri date de zpad STAS 10101/23-75 - Aciuni n construcii. ncrcri date de temperatura exterioar STAS 10101/23A-78 - Aciuni n construcii. ncrcri date de temperaturi exterioare n construcii civile i industriale STAS 10107/0-90 - Calculul i alctuirea elementelor structurale din beton, beton armat i beton precomprimat STAS 10107/1-90 - Planee din beton armat i beton precomprimat. Prescripii generale de proiectare STAS 10107/2-92 - Planee curente din plci i grinzi din beton armat i beton precomprimat. Prescripii de calcul i alctuire 30 Cercetri privind comportarea diafragmelor de zidrie armat la ncrcri seismice STAS 10107/3-90 - Planee cu nervuri dese din beton armat i beton precomprimat. Prescripii de proiectare STAS 10107/4-90 - Planee casetate din beton armat. Prescripii de proiectare STAS 10104/83 - Construcii din zidrie. Prevederi fundamentale pentru calculul elementelor sructurale STAS 10109/1-82 - Lucrri de zidrie. Calculul i alctuirea elementelor Referitor la aplicarea n continuare a STAS 10104/83 i STAS 10109/1-82se face precizarea c acestea pot fi nlocuite integral de prevederile din CR6, astfel ca i pot nceta valabilitatea dup emiterea ordinului de publicare a CR6. NORMATIVE I INSTRUCIUNI C 14/1-94 - Ghid pentru utilizarea blocurilor mici de zidrie din beton cu agregate grele, BZG 290x240x188 mm (B.C.nr. 11/94) C 17-82 - Instruciuni tehnice privind compoziia i prepararea mortarelor de zidrie i tencuial(B.C. nr.1/83; 4/85;6/88) NE 012-99 - Cod de practic pentru executarea lucrrilor din beton, beton armat i beton precomprimat.Partea A: Beton i beton armat (B.C. nr.8,9,10/99) ST 009-96 - Specificaie tehnic privind cerine i criterii de performan pentru produse din oel utilizate ca armturi n structuri din beton (B.C. nr.11.97). MP 001-96 - Manual de proiectare a cldirilor cu perei portani din zidrie simpl. P2-85- Normativ privind alctuirea, calculul i executarea structurilor din zidrie

Referitor la aplicarea Normativului P2-85 se face precizarea ca rmn nc valabile, nmsurancareuneleprevederinucontrazicprevederileCR6,pnlarevizuirea normativului P100 i pn la elaborararea ghidurilor de aplicare a codului CR6 urmtoarele capitole: cap. 3 - Alctuirea structurilor de rezisten cap. 4 - Perei structurali cap. 5 - Alctuirea planeelor cap. 6 - Alctuirea infrastructurii cap. 7 - Prevederi suplimentare pentru alctuirea structurilor din zidrie portant amplasate pe terenuri slabe i pe pmnturi contractile 31 Cercetri privind comportarea diafragmelor de zidrie armat la ncrcri seismice cap. 8 - Alctuirea i ancorarea elementelor nestructurale Pentru reglementrile la care se fac trimiteri n textul acestor capitole se vor folosi ediiile cele mai recente ale acestora. STANDARDE EUROPENE prEN 1990 EUROCODE 0 Bazele proiectrii structurilor prEN 1991 EUROCODE 1 - Aciuni n construcii prEN 1992-1 EUROCODE 2 Proiectarea structurilor din beton prEN 1996-1-1 EUROCODE 6 - Proiectarea structurilor din zidrie Reguli generalepentru structuri din zidrie (simpl) nearmat i din zidrie armat prEN 1998-1 EUROCODE 8 - Proiectarea structurilor la aciuni seismice. Partea 1: Reguli generale, aciuni seismice i reguli pentru cldiri cap. 9. Reguli specifice pentru cldiri din zidrie EN 998-2 - Mortare de uz general cu compoziie prescris EN 771-1 - Corpuri de zidrie ceramice EN 771-2 - Corpuri de zidrie din silico calcar EN 771-3 - Corpuri de zidrie din beton (cu agregate obinuite sau uoare) EN 771-4 - Corpuri de zidrie din beton celular autoclavizat EN 771-5 - Corpuri de zidrie din piatr artificial EN 771-6 - Corpuri de zidrie din piatr cioplit EN 1052-1 - Determinarea rezistenelor la compresiune ale zidriei EN 1052-3 - Determinarea rezistenelor la forfecare ale zidriei prEN 1052-5 - Determinarea rezisentelor de aderen la ncovoiere EN 1015-11 - Determinarea rezisentelor la compresiune ale zidriei 2.1.3Prevederile normelor actuale privind alctuirea i conformarea de ansamblu a structurilor de rezisten cu perei portani din zidrie NormativulP2-85iprelunddupacestaMP001-96aratcproiectarea antiseismic a structurilor cu diafragme din zidrie portant urmrete s realizeze: Conformarea general favorabil a construciei; Asigurareauneirigiditisuficienteladeplasrilateralenmsurslimitezela valori admisibile att deplasrile absolute ct i cele relative; 32 Cercetri privind comportarea diafragmelor de zidrie armat la ncrcri seismice Obinereaunuimecanismstructuralfavorabildedisipareaenergieisubaciuni seismice. Pentruobinereaunuimecanismstructuralfavorabildedisipareaenergieisub aciuniseismice,unadintrecondiiiesteevitarearuperilorprematurecucaractercasant, fenomen posibil n cazul structurilor de rezisten cu diafragme din zidrie portant. Privind alctuirea de ansamblu a construciilor din zidrie, prescripiile din P100-92 sunt preluate i adaptate n normative specifice pentru structurile din zidrie. Alctuirea de ansambluaconstruciilorpotrivitP100-92sereferlaformanplaninelevaiea construciilor,msuripentrulimitareamaselorconstruciilor,prevederigeneralede alctuireastructurilorderezisten,rosturiantiseismiceimsuriprivindelementei subansamble nestructurale. Avnd n vedere performanele slabe la aciuni seismice ale structurilor din zidrie nearmat,domeniuldeaplicabilitatealacestoraselimiteazlaconstruciicuregimde nlime redus, amplasate n zone cu intensitate seismic redus (tabelul 2.1). Tabelul 2.1 Cazul planeelor cu rol de diafragm orizontal Cazul planeelor fr rol de diafragm orizontal Zona seismic P100-92 Grad seismic echivalent Coeficient Ks Numrul maxim de nivele al cldirii nlimea maxim a cldirii Numrul maxim de nivele al cldirii nlimea maxim a cldirii A90,32---- B8 0,25---- C80,20P+1E6,0P3,5 D7 0,16P+1E6,0P3,5 E70,12P+1E6,0P3,5 F60,08P+4E15,0P+1E6,0 mprireateritoriuluiRomnieinzoneseismicedecalculdinpunctdevederea valoriicoeficienilorksestedatnnormativulP100-92[88].Seobservcnzonele seismicedecalculAiBesteinterzisrealizareadeconstruciidinzidriesimpl (nearmat).nlimeacldiriiseconsiderdelanivelulsuperioralsoclului,respectival planeului peste subsol, pn la nivelul superior al planeului peste ultimul nivel. n cazul ncarenivelulplaneuluipestesusbol depete cu 1,50 m nivelul trotuarului subsolulse numr ca nivel. n cazul terenului n pant se consider nlimea medie dintre trotuar i planeulsusbolului.ncazurilencareultimulnivelareonlimemaimicde3mi 33 Cercetri privind comportarea diafragmelor de zidrie armat la ncrcri seismice acoper mai puin de 25 % din suprafaa construit, aceasta nu se numr ca nivel i nu se consider la stabilirea nlimii cldirii. Planeeleacestorcldiritrebuiescderegulrealizatedinbetonarmatmonolitsau din elemente prefabricate monolitizate, pentru realizarea efectului de diafragm pe fiecare nivel al cldirii. Funcie de rolul pe care l ndeplinesc n cldire pereii din zidrie pot fi:perei structurali portani cu rolul de a prelua sarcini verticale i orizontale;pereistructuralidecontravntuirecuroluldeapreluasarcinileorizontalei greutatea lor proprie;pereinestructuralicendeplinescnumaiunroldecompartimentareavolumului cldirii;greutatealorestepreluatprinintermediulplaneelordepereistructurali portani. ncadrulfiecreicategoriidemaisusvorfipreferatestructurileavndperei structuraliportanipeambeledireciiortogonalealecldirii.Funciederolulpecarel ndeplinesc n cldire pereii din zidrie pot fi: perei structurali portani cu rol de a prelua ncrcriverticaleiorizontale,pereistructuralidecontravntuirecuroldeaprelua ncrcrile orizontale i greutatea lor proprie i perei nestructurali ce ndeplinesc numai rol decompartimentare.Distanelemaximeadmisentrepereii structurali, pentrufiecaredin cele dou direcii n funcie de tipul planeului, gradul de protecie antiseismic i nlime Tipuriledeplaneea,b,c,dsuntdefiniteconformnormativuluiP2-85dupcum urmeaz: tipa)planeedebetonarmatmonolitsaudinelementeprefabricatecu suprabetonare continu de minimum 4cm grosime tip b) planee din panouri sau semipanouri prefabricate din beton armat, mbinate pe toate patru laturile cu bare sudate sau bucle i prin monolitizare tip c) planee din beton de tip fie avnd bare sau bucle de legtur la extremiti tipd)planeeprefabricatedetipgrinzioaredinbetonarmaticorpuride umplutur, fr suprabetonare sau fii fr bare sau bucle de legtur. Structuriledinzidrieportanttrebuieconceputecasistemespaiale,alctuitedin pereidispuidereguldupdoudireciiortogonaleidiafragme(aibe)orizontale realizatedeplaneelecldirilor.Sevoralegedepreferinconstruciicuformenplan regulate,compacteisimetricedinpunctuldevederealdistribuieinplanamaselor, rigiditiloricapacitilorderezistenaleelementelorstructurale,nvederealimitrii efectelordefavorabiledetorsiunegeneralprovocatedeaciuneaseismic.nvederea 34 Cercetri privind comportarea diafragmelor de zidrie armat la ncrcri seismice obinerii unei comportri corespunztoare a structurilor sub aciunea seismic se va urmri asigurareauneivariaiictmaiuniformepeverticalarigiditiloricapacitilorde rezisten att a ansamblului structurii ct i a elementelor structurale componente. Se vor evitaalctuiristructuralecurigiditiicapacitiderezistenmaireduselaunnivel inferiorfadecelesuperioare.Cldirilecuformeneregulatenplan,deexemplucelen form de L, T, U, precum i cele cu zone avnd nlimi, mase i rigiditi diferite, se vor separa prin rosturi n tronsoane de forme apropiate de dreptunghi. Alctuireaplaneelorvaasiguraderegulrealizareaunoraibe(diafragme) orizontale ct mai rigide pentru asigurarea conlucrrii spaiale a elementelor structurale sub aciuneasarcinilorseismice.nvedereaasigurriirigiditiiplaneelornplanullor, legtura planeelor cu pereii structurali se va realiza prin centuri de beton armat. Planeele debetonarmatmonolitsuntcelemaiindicatepentrustucturiledinzidrieportant amplasate n zone seismice. ncazulncarealctuireaconstructivaplaneelornuconducelarealizareaunor aibeorizontalerigide,repartiiasarcinilororizontaleseismicelaelementeleverticale structurale se va face innd seama de deformabilitatea planeelor. Infrastructuravafialctuitastfelnctsformezeunsistemrigid,capabils transmit la teren ncrcrile gravitaionale ale cldirii i s reziste la solicitrile provenite din micrile seismice ale terenului.Capacitateaderezistenaelementelorstructuraledinzidriesepoatesporidup necesiti prin prevederea de materiale (crmid sau bloc i mortare) de mrci superioare sau prin ngroarea unor perei structurali n limite raionale. Grosimeapereilorportani,interioriiexteriori,sevadeterminaprincalculdin condiiiderezistenistabilitate.Grosimeaminimapereilorportanivafideo crmidsauunblocde24cm.Grosimeapereilorportanivatrebuiscorespundi condiiilor de izolare termic i evitare a formrii condensului determinate funcie de zona climaticncareseamplaseazconstrucia,izolarefoniciprevenireaincendiiloria efectelor acestora. n cazul n care grosimea pereilor dimensionat n condiii de rezisten i stabilitate nu satisface condiiile de mai sus, proiectantul poate prevede: mrirea grosimii pereilorsauadoptareaunorsoluiiconstructiveutilizndpereiportanidincrmidn combinaie cu materiale eficiente izolante termic, fonic, etc. nlimeadeniveldefinitcadimensiuneastructuralntredouplaneenuva depide16origrosimeaperetelui,cuexcepiapereilorde1/2crmidiacelor rigidizai prin stlpiori i centuri intermediare din beton armat.35 Cercetri privind comportarea diafragmelor de zidrie armat la ncrcri seismice Pereii de contravntuire vor respecta condiiile privind grosimea n mod identic cu ceiportani.Pereiidecontravntuiretrebuiesfieplaniicoplanaripetoatnlimea construciei. La cldirile de tip bar cu perei de contravntuire transversali, se va urmri ca acetiaslegentreelefaadeleopuse.Pereiidecontravntuiresevorexecuta concomitentcupereiiportaniortogonali,asigurndu-selegturantrepereiprinesere sau prin stlpiori de beton armat nglobai n zidrie.Golurilemari(pentruferestre,ui,etc)dinpereiistructuralisevoramplasai dimensionaastfelcaplinuriledintreelessatisfaccondiiilenecesarederezisteni stabilitate sub aciunea ncrcrilor verticale i orizontale. Pentruutilizareacrmiziloriblocurilorceramicelazidriileportanteale cldirilor trebuie s se respecte raportul de esere la punerea n oper. Raportul de esere se exprimprinraportuldintrelungimeadesuprapunereadoucrmizisaublocuri(l)i nlimeacrmizii(h).Valoarearecomandataacestuiraporteste:l/h0,8iarvaloarea minim: l/h = 0,4. Lungimea de suprapunere va fi cel puin 1/4 din lungimea crmizii sau blocului. Tipuldecrmidsaublocsealegenfunciedecondiiilederezisteni stabilitate,degraduldeprotecieantiseismic,degraduldeprotecietermic,de economisireacombustibiluluinexploatare,reducereamanopereipeantier,consumului de ciment, reducerea greutii construciei, etc. Codul n curs de aprobare P100-2003 specific, ca recomandare, faptul c utilizarea structurilor din zidrie simpl s fie evitat. Se pot proiecta cldiri de zidrie simpl dac structuraesteregulat,cupereideinsistemfagureinlimeaniveluluisub3,0m. inndcontidenouazonareteritoriuluiriinzoneseismiceprecizeazregimulde nlime admis pentru construcii din zidrie simpl este : n zonele A i B n = 1 (P) n zonele C, D, E i F n 2 (P+1E) n zona G n 3 (P+2E) Regimul de nlime maxim admis la structuri din zidrie confinat, zidrie armat i confinat i la zidria cu inim armat este : n zonele A i B n 2 (P+1E) n zonele C iD 3 (P+2E) n zonele E i F n 4 (P+3E) n zona G n 5 (P+4E) 36 Cercetri privind comportarea diafragmelor de zidrie armat la ncrcri seismice Alte reguli de alctuire cuprinse n P100-2003 prevd c structurile de zidrie vor fi astfel alctuite nct s realizeze o structur spaial alctuit din : Perei structurali dispui pe cel puin dou direcii ortogonale ; Planee care de regul formeaz aib rigid n plan orizontal ; Legturile dintre pereii structurali se realizeaz prin : esere la coluri, intersecii i ramificaii i armturi n rosturile orizontale ; Stlpiori de beton armat plasai la coluri, intersecii i ramificaii. Legturile dintre perei i planee se realizeaz prin : Centuri de beton armat turnate pe toi pereii la zidria nearmat ; nglobarea armturilor din stlpiori n centuri la zidria confinat: nglobarea armturilor din stratul median n centuri la zidria cu inim plin. Pereii structurali care alctuiesc o structur de zidrie sunt de dou categorii: perei izolai (montani), cu schema static de consol; perei cuplai (cu goluri de ui i/sau ferestre) constituii din montani legai ntre ei, la nivelul fiecrui planeu, prin grinzi de cuplare de beton armat. Structurileconstruciiloretajatecurentedezidrie,seclasificnfunciede distanelemaximentrepereiistructuraliideariamaximaceluleiformatdepereii dispui pe cele dou direcii principale, n dou categorii: structuricupereidei(sistemfagure),cunlimeadenivel3,20mavnd distanelemaximentreperei,peceledoudireciiprincipale5,00miaria celulei format de pereii de pe cele dou direcii principale 25,0 m2. structuricupereirari(sistemcelular),cunlimeadenivel4,00m,avnddistanelemaximentreperei,peceledou direcii principale 9,00 m i aria celulei format de pereii de pe cele dou direcii principale 75 m2. Urmtoarele categorii de planee sunt considerate rigide n plan orizontal: planeedebetonarmatmonolitsaudinpredalecusuprabetonarecontinucu grosime 6 cm, armat cu plas de oel beton cu aria 2,00 cm2/m; planeedinpanourisausemipanouriprefabricatedinbetonarmatmbinatepe contur prin piese metalice sudate, bucle de oel beton i beton de monolitizare; planeeexecutatedinprefabricatedetipfie,cubuclesaubaredelegturla extremitiicusuprabetonarecontinucugrosime6cm,armatcuplasdin oel beton cu aria 2,00 cm2/m. Urmtoarele categorii de planee sunt considerate fr rigiditate n plan orizontal: planeedinfiiprefabricatecubuclesaubaredelegturlaextremiti,fr suprabetonare armat sau cu ap nearmat cu grosimea 3,0 cm; 37 Cercetri privind comportarea diafragmelor de zidrie armat la ncrcri seismice planee din prefabricate de mici dimensiuni, cu suprabetonare armat; planee din lemn. Planeele fr rigiditate n plan orizontal nu sunt acceptate pentru zonele AF. Planeele fr rigiditate n plan orizontal pot fi folosite numai pentru: toateplaneeleconstruciilorcumaximumtreiniveluri(P+2E)dinclaselede importan III i IV; n zona seismic G; planeul peste ultimul nivel al construciilor cu maximum dou niveluri (P+1E), din clasa de importan IV, situate n zonele seismice E i F. Faasuperioaraplaneuluivaavea,deregul,aceeaicotdenivelpetoat suprafaaconstruciei.nmodexcepional,potfiacceptatedecalrialefeeisuperioarea planeului mai mici dect nlimea curent a centurilor (2030 cm). Fundaiile pereilor structurali vor fi de tip talp continu . Tlpile de fundaie pot firealizate,nfunciedemrimeaeforturiloridenaturaterenuluidefundare,dinbeton simplu sau din beton armat [21]. n cazul construciilor fr subsol, soclul i fundaiile vor fi de regul axate fa de pereii structurali. Limea soclului va fi cel puin egal cu grosimea peretelui de la parter, seadmiteoretrageredemaximum5cmafeeiexterioareasocluluinraportcuplanul zidriei de la parter. Soclul se va executa, de regul, din beton armat. 38 Cercetri privind comportarea diafragmelor de zidrie armat la ncrcri seismice 2.2 NTRIREA PEREILOR STRUCTURALI DIN ZIDRIE 2.2.1ntrirea pereilor structurali din zidrie conform prescripiilor de proiectare de la noi din ar Aa cum s-a artat, normativul MP001-96 [84] face referire doar la cazul pereilor structurali din zidrie simpl (nearmat), de aceea ntrirea zidriilor se abordeaz conform normativului P2-85 [85]. ntrirea cu centuri de beton armat, fiind obligatorie indiferent de tipuldestructurdinzidrie,estetratatinMP001-96fiindpreluatcufoartemici modificri din P2-85. Comportareapereilorstructuralidinzidriesupuilaaciuneacombinata sarcinilorverticale(gravitaionale)iorizontale(vnt,seismice),conformP2-85,poatefi mbuntit prin nglobarea n zidrie de: stlpiori din beton armat; centuri din beton armat; armturidistribuitenrosturileorizontaledezidrieiasigurareaconlucrrii acestora cu zidria. Zidriantritcustlpioridebetonarmatpoartdenumireadezidrie complex.Deasemeneasemaiutilizeaznoiuneadezidrienrmat(sau confinat), pentru zidria ntrit cu stlpiori i centuri de beton armat pe contur. Stlpioriiseprevdpentrusporireacapacitiiportanteiastabilitii pereilorlancrcriverticaleideopotrivpentrusporireacapacitiiportantea pereilorstructuralilaaciuneacombinatasarcinilorverticale(gravitaionale)i orizontale (vnt, seism). Dispunerea stlpiorilor pentru sporirea capacitii portante i a stabilitii pereilor lancrcriverticalesefacenpereiistructuralicuncrcrimari,acrorgrosimenu poate fi mrit din motive tehnice, funcionale sau economice, i n plinurile de zidrie care nu respect dimensiunile minime impuse de normative. Deasemeneasedispunpentrurigidizareapereilornaliformndmpreuncu centurileintermediareoreeaastfelnctsuprafaadezidriencadratsnudepeasc anumite valori funcie de zona seismic de calcul. Pentrusporireacapacitiiportantelaaciuneacombinatasarcinilorverticalei orizontalesentrescpereiicustlpioriicenturidebetonarmat,obinndu-sepractic panouri de zidrie nrmat pe contur (confinat). Efectele avantajoase a nrmrii zidriei se obin la panouri cu raportul dintre lungime i lime cuprinse ntre 1,0...2,0. 39 Cercetri privind comportarea diafragmelor de zidrie armat la ncrcri seismice La nivelul planeelor stlpiorii vor fi legai monolit cu centurile din beton armat i de asemenea vor fi ancorai n infrastructur. La construciile cu subsol n cazul n care se prevdcenturiattlaparteasuperioarctilaparteainferioarapereilorsubsolului, stlpiorii se vor prelungi pn la nivelul centurii inferioare.Centurile de beton armat de la nivelul planeelor se vor prevedea n mod obligatoriu n pereii structurali din zidrie la nivelul fiecrui planeu al cldirii. Ele vor alctui o reea nchis i continu pe toat suprafaa nivelelor construciei. Centurile trebuie s asigure: transmitereadirectasarcinilorgravitaionaledinplaneelecldiriilapereii structurali i de la nivelurile superioare la cele inferioare ale acestora; transmiterea forelor de inerie (ce apar la nivelul planeelor ca rspuns al cldirii la micrile seismice) la pereii structurali; preluarea eforturilor de ntindere ce apar n pereii structurali sub aciunea sarcinilor orizontale seismice, efectul tasrilor neuniforme sau al variaiilor de temperatur. De asemenea, prin conlucrarea cu planeele cldirii, centurile particip la preluarea eforturilordentinderesaucompresiuneceaparnaibaorizontal,formatde planee, solicitat n planul ei de fore de inerie seismice. Armareazidrieiseobine prin introducerea unor armturi n rosturile orizontale i/sau verticale de mortar, dup anumite reguli de alctuire. Zidriaarmatconstituiedeciotehnologieconstructiv,alcreiavantajprivind rspunsulbunlasolicitriciclice(aplicatenplanulelementelordeconstrucie)o recomandpentruutilizarealaconstruciiamplasatenzoneseismice,saulaelementede construcie supuse ocurilor, vibraiilor, sau solicitrilor de ntindere. Zidriaarmatpoatefialctuitprinarmarearosturilordinmortarlazidria obinuit din crmid plin, la cea din crmid cu goluri, sau la cea din blocuri ceramice (saudinbeton),iarmoduldealctuirealacesteiatrebuiesasigureconlucrareadintre zidrie i armtura din rosturi la preluarea eforturilor. Dezvoltarea tehnicii zidriei armate a interesat n special rile afectate de frecvente micri seismice. Sub efectul acestor solicitri structurile sunt supuse la ncovoiere i tiere (forfecare), funciedeorientareafa de unda de oc. Dac nu sunt armate, ele nu sunt n general capabile s preia solicitrile dinamice la care sunt supuse. Armarea zidriei este foarte sumar tratat n normativele romneti pn la apariia CR6 i P100/2003. Aceast tehnic este utilizat de ceva vreme i la scar larg n alte ri 40 Cercetri privind comportarea diafragmelor de zidrie armat la ncrcri seismice europene,darlanoieanuseutilizeazdectnfoartemicmsurideaceeanici prevederi de alctuire i calcul nu exist. Normativul P2-85 arat c armturile distribuite din rosturile orizontale se pot prevedea doar pentru asigurarea unor legturi suplimentare n vederea conlucrrii pereilor structurali ortogonali care se intersecteaz i de asemenea pentru preluarea eforturilor principale de ntindere ce apar n pereii structurali solicitai simultan de sarcini verticale i orizontale. Pentruasigurareaconclucrriipereilorortogonalicareseintersecteazvafi prevzut armarea n rosturile orizontale la colurile i ramificaiile exterioare, n cazul n care nu sunt prevzui stlpiori din beton armat, la cldirile cu nlimea mai mare de 6,00 m proiectate n zona E i la cele cu nlimea maxim 6,00 m proiectate pentru zonele C i D. Armarea se va face cu bare din oel OB 37 de regul 2 6/60 cm. Armturile se dispun n treimile exterioare ale grosimii zidului, cu o acoperire lateral de minimum 4cm (figura 2.1). 12>4 >4 Detaliu de armare 60 Elevaie Fig. 2.1 Poziia armturilor n zidrie Lungimeapeorizontalacoluluisauramificaieisaupnlamargineagolului, cnd acesta este situat mai aproape de 1,00 m de col sau ramificaie (figura 2.2). 41 Cercetri privind comportarea diafragmelor de zidrie armat la ncrcri seismice 63026301001001002630100sau panala gol100 10026 Fig. 2.2 Armarea colurilor i ramificaiilor Normativulnucuprindeprescripiiprivindalctuireaicalcululpereilordin zidrie armai cu armturi verticale sau orizontale distribuite n toat masa peretelui. Introducerea codului de proiectare seismic a structurilor P100-2003 aduce cu sine i modificarea unor prescripii pentru ntrirea structurilor n zone seismice din care redm n continuare pe cele mai importante. Laconstruciicupereistructuralidezidrienearmat(ZNA)sevorprevedea centuri de beton armat n planul pereilor, la toate planeele inclusiv cel peste ultimul nivel locuibil,ncadrulconstruciilorcupodnecirculabil.nlimeaminimacenturilorvafi egalcugrosimeaplciiplaneului,pentrupereiiinteriori,icudublulacesteiapentru pereii de contur. Pentruconstruciicupereistructuralidezidrieconfinat(ZC)dimensiunile seciuniitransversaleiarmarealongitudinalitransversalalestlpioriloricenturilor sestabilesc,princalcul,inndseamadeefectelencrcrilorverticaleialforelor seismicedeproiectareivorfiprevzuilaexteriorcuprotecietermicpentruevitarea punilor termice. Stlpiorii de beton armat vor fi prevzui n urmtoarele poziii: la capetele libere ale fiecrui perete; de ambele pri ale oricrui gol cu o suprafa 1,5 m2; la toate colurile de pe conturul construciei; n lungul peretelui astfel nct distana ntre stlpiori s nu depeasc 4,0m; la interseciile pereilor, dac cel mai apropiat stlpior dispus prin regulile de mai sus se afl la o distan mai mare de 1,5m; n toi paleii care nu au lungimea minim necesar 42 Cercetri privind comportarea diafragmelor de zidrie armat la ncrcri seismice Stlpiorii vor fi executai pe toat nlimea construciei iar seciunea transversal a stlpiorilor va respecta urmtoarele condiii: aria seciunii transversale 625 cm2- 25 x 25 cm; latura minim 25 cm. procentulminimdearmarelongitudinalvafi1%pentruzoneleseismiceADi 0,8% pentru zonele seismice EG; diametrul barelor longitudinale va fi 12 mm; armareatransversal6/10cmpelungimeadenndireprinsuprapunerea armturilor longitudinale. Barele longitudinale ale stlpiorilor de la ultimul nivel vor fi ancorate n centurile ultimuluiniveliarnndirilebarelorlongitudinaledinstlpiorisevorfaceprin suprapunere,frcrlige,peolungimede50;nseciuneadelabaz,suprapunerea barelor longitudinale cu mustile din infrastructur se va face pe o lungime de 60 . Centurile vor fi prevzute n urmtoarele cazuri: lanivelulfiecruiplaneualconstruciei,inclusivncazulncareultimulplaneu este realizat din grinzi i podin de lemn conform; npoziieintermediar,laconstruciileetajatecupereirari(sistemcelular)ila construciiletipsal/halaicrorpereistructuraliaunlimea>3.20mn zonele seismice A - D sau > 4,00 m n zonele seismice E - G. Centurilevorficontinuiepetoatlungimeapereteluiivoralctuicontururi nchise. La colurile, interseciile i ramificaiile pereilor structurali se va asigura legtura monolitacenturiloramplasatepeceledoudireciiiarcontinuitateaarmturilorvafi realizatprinancorareabarelorlongitudinalencenturileperpendicularepeolungimede cel puin 60 . Centurile de la nivelul planeelor curente i de acoperi ale construciilor din zonele seismice A - D nu vor fi ntrerupte de goluri. Pentru construciile din zonele seismice E - G se accept s se ntrerup centura planeului curent, n dreptul casei scrii, cu condiia s se prevaddoistlpioridebetonarmatlamargineagoluluiibuiandruglapodestul intermediar legat de cei doi stlpiori.Se poate ntrerupe i centura zidului de la mansard ndreptullucarnelor,cucondiiasseprevaddoistlpioridebetonarmatmonolitla margineagoluluicuarmturile longitudinale ancorate corespunztor n centura planeului inferior i centuri peste parapetul de zidrie al ferestrei, legat de cei doi stlpiori. Seciunea transversal a centurilor va respecta urmtoarele condiii minimale: aria seciunii transversale 500 cm2-25 x 20 cm; 43 Cercetri privind comportarea diafragmelor de zidrie armat la ncrcri seismice limea minim 25 cm dar 2/3 din grosimea peretelui; nlimea minim 20 cm. Armarea centurilor va respecta urmtoarele condiii: procentul minim de armare longitudinal va fi 1% pentru zonele seismice A - D i 0,8% pentru zonele seimice E - G. diametrul barelor longitudinale va fi 10 mm; armareatransversal6/15cmncmpcurenti6/10cmpelungimeade nndire prin suprapunere a armturilor longitudinale. nndirilebarelorlongitudinaledincenturisevorfaceprinsuprapunere,fr crlige, pe o lungime de 60 . Seciunile de nndire vor fi decalate cu cel puin 1,00 m iar ntr-o seciune se vor nndi cel mult 50% din barele centurii. 2.2.2Soluii de armare a pereilor structurali din zidrie utilizate la noi n ar nliteraturadespecialitatedelanoidinaraparialtesoluiidealctuireazidrieiarmatefadeceledinnormativ.nlucrrialeautorilorromni[6];[14];[19]; [22],apardiferitedetaliiconstructivepentruzidriaarmatattlongitudinalcti transversal. Elementele de zidrie pot fi elemente plane (perei), sau liniare (stlpi) i n funcie de poziia rosturilor de mortar n care se amplaseaz armturile zidria poate fi: zidrie armat transversal - cu armtura dispus n rosturile orizontale ale zidriei; zidriearmatlongitudinal-cuarmturdispusnrosturileverticalealezidriei (sau la exteriorul elementelor din zidrie). Zidriaarmattransversal se realizeaz prin nglobarea unor armturi sub form deplase,carcase,saubareindependentenrosturileorizontaledemortar,respectnd anumiteregulidealctuire(referitoarelagrosimearosturilordemortar,ladiametrul armturilorutilizate,ladistanelelacareseamplaseazacestearmturiilaprotecia armturilor mpotriva coroziunii). Prezena armturii n rosturile orizontale ale zidriei conduce la creterea capacitii portanteaacesteia,attlasolicitridentindereiforfecarectilasolicitareade compresiune,prinefectuldempiedicare(dereinere)adeformaieitransversalea elementuluicomprimatdectrearmturadinrostulorizontal(antrenatndeformaieprin aderena mortarului).44 Cercetri privind comportarea diafragmelor de zidrie armat la ncrcri seismice 122244max=82212 8max=4 Fig. 2.3 Diametrul armturii din rosturile orizontale Pentrucaaceastconlucraresfiendeplinitestenecesarcaarmturasfie nglobatcompletnstratuldemortar,fraajungencontactcupiatradezidrie (crmida),iarpentruogrosimeuzualarostuluiorizontaldemortarde12mmaceast condiie duce la limitarea superioar a diametrului armturilor utilizate la (fig. 2.3): max =4 mm - pentru plase sudate; max=8mm-pentrubareindependente(saucarcaselacarearmturilenuse suprapun). Armarea transversal a zidriei se poate face n mai multe moduri. Astfel la pereii din zidrie armarea n rosturi poate fi cu plase sau grtare din srm (fig. 2.4a), legate sau sudate, alctuite din srm cu diametrul de (3...4) mm sau cu carcase de armtur sub form de scar (fig. 2.4b) sau de pieptene (fig. 2.4c), legate sau sudate de bare dispuse n lungul rostului. ncazulpereilordinzidriearmarea transversal se poate face n toate rosturile orizontale (la perei puternic solicitai) sau n rosturi distanate pe vertical la maximum 5 rnduridecrmidimortar(5asize),pasuldedispunerealarmturilorpevertical fiind cuprins deci ntre 7,5 cm i 40 cm (fig. 2.4). Distana minim ntre barele din rostul orizontal poate fi 3 cm, cea maxim 12,5 cm (fig. 2.4), iar procentul de armare recomandat este cuprins ntre 0,1% i 1%. a. b. 45 Cercetri privind comportarea diafragmelor de zidrie armat la ncrcri seismice a. b. c c c 3 Bsau a. schema de ncrcareb. deformata din for tietoare (T) c. deformata din moment ncovoietor (M) d. mecanism intern de cedare la rupere Fig. 2.21 ncovoiere cu efect predominant din moment ncovoietor Dacforaseapliclaonlimeaproximativegalculimeaelementuluipe direciaforei,deformataprodusdeforatietoareiimplicitmrimeaeforturilor tangeniale, devin preponderente fa de deformata din moment ncovoietor i de eforturile normaleinternecorespunztoare,deoareceintensitateamomentuluincovoietorscade considerabil. ncercridusepnlaruperepunnevidenunmecanisminternderspunsprin forfecare,ianumeprinapariiauneidiagonalepeacreidireciematerialuleste comprimatiaceleilaltediagonalede-alungulcreiamaterialulestentins,cedarea producndu-sedeasemeneafiecasantprinstrivireazoneicomprimate,fieductilprin curgerea zonei ntinse. P= ++BH = B a. schema de ncrcareb. deformata din for tietoare (T) c. deformata din moment ncovoietor (M) d. mecanism de cedare la rupere Fig. 2.22 ncovoiere cu efect predominant din for tietoare 70 Cercetri privind comportarea diafragmelor de zidrie armat la ncrcri seismice Dacforaseapliclaonlimemultmaimicdectlimeaelementuluipe direciaforei,deformataprodusdeforatietoareiimplicitmrimeaeforturilor tangeniale devin dominante, momentul ncovoietor fiind practic neglijabil. ncercridusepnlaruperepunnevidenunmecanisminternderspunsprin despicareamaterialuluinseciuneaorizontaldelabaz,urmatapoideapariiaunor fisuri din ce n ce mai nclinate. PBH < B a. schema de ncrcareb. deformata din for tietoare (T)c. aspectul fisurilor la cedare Fig. 2.23 ncovoiere cu efect dominant din for tietoare la elemente foarte scurte Considerndunelementstructuralvertical,detipconsollung,supus concomitentattuneincrcriorizontalectiuneincrcriaxialegravitaionale,n stareadeeforturiinterioareseobservcdeformatadeforfecareiimplicitintensitatea eforturilor secionale de lunecare se menine aceeai ca n cazul aciunii singulare a forei orizontaleideasemeneacdeformatademomentncovoietorestemairedus,nraport cuaciuneasingularancrcriiorizontale,deoareceprinnsumarecueforturilede compresiune provenind din ncrcarea axial gravitaional. Eforturile unitare de ntindere iariadentinderesereduc,ntimpceeforturileunitaredecompresiuneiariade compresiune cresc vizibil, cu att mai mult cu ct intensitatea ncrcrii gravitaionale este mai mare. P+N (N)(M) ++=+ (N+M) a. schema de ncrcareb. deformata din fore tietoare c. deformata din moment ncovoietor Fig. 2.24 Influena ncrcrii axiale asupra rspunsului elementului structural vertical acionat orizontal 71 Cercetri privind comportarea diafragmelor de zidrie armat la ncrcri seismice ncercri duse pn la rupere, prin mrirea progresiv a intensitii ncrcrii axiale concomitent i cu mrirea intensitii aciunii orizontale, au dus la urmtoarele constatri: Cretereancrcriiaxialeatragedupsineomrireacapacitiiportantea elementului,necesitndoncrcareorizontalmaimarepentruaseatingestadiul de rupere; n timp ce ncrcarea axial crete progresiv, sporul de ncrcare orizontal pentru provocarea ruperii este din ce n ce mai mic; Pemsurceintensitateancrcriiaxialecrete,aspectulcedriidenototrecere evident de la mecanismul intern de rspuns prin ncovoiere la o stare mixt i, n cele din urm, la mecanismul intern de forfecare pe diagonale; Crescndforaverticalastfelnctsdepeasclimitalacareeaproduce fisurareaelementuluidincompresiune,foraorizontalnecesarprovocriiruperii va tinde s scad; La limit, dac elementul cedeaz numai din compresiune, fora orizontal capabil tinde spre zero. P1N1P2>P1N2>N1P3>P2N3>N2 N4>Nfis>N3P4>P3N5=NrupereP5=0NPvariaia P = f (N) a. - mecanism de ncovoiere b. stare mixtc. mecanism de forfecare d. fisurare din compresiune e. cedare numai din compresiune Fig. 2.25 Influena ma