PROIECT GHID PENTRU PROIECTAREA PLANŞEELOR DALĂ PDF

Preview

Summary

PROIECT GHID PENTRU PROIECTAREA PLANŞEELOR DALĂ ÎN ZONE SEISMICE Indicativ GP 118-2012 Bucureşti, februarie 2012 2 CUPRINS 1 Obiect şi domeniu de aplicare................................................................5 1.1 Obiect ........................................................................

Description

PROIECT GHID PENTRU PROIECTAREA PLANŞEELOR DALĂ

ÎN ZONE SEISMICE Indicativ GP 118-2012

Bucureşti, februarie 2012

2

CUPRINS

1

Obiect şi domeniu de aplicare................................................................5

1.1 1.2

2

Definiţii şi simboluri ...............................................................................5

2.1 2.2

3 4 5

Definiţii .................................................................................................................5 Simboluri...............................................................................................................7

Documente de referinţă ..........................................................................9 Materiale................................................................................................10 Cerinţe de proiectare ............................................................................10 5.1 5.2 5.3 5.4

6 7 8

Obiect ....................................................................................................................5 Domeniu de aplicare..............................................................................................5

Cerinţe de rezistenţă ............................................................................................10 Cerinţe de exploatare...........................................................................................11 Cerinţe de durabilitate .........................................................................................11 Cerinţe specifice pentru proiectarea la solicitări seismice ..................................11

Proiectarea preliminară .......................................................................14 Alcătuirea constructivă ........................................................................14 Calculul planşeelor dală .......................................................................15 8.1 Metoda coeficienţilor ..........................................................................................16 8.1.1 Limitări ........................................................................................................16 8.1.2 Momentul total de calcul pentru o deschidere .............................................16 8.1.3 Momente de calcul pozitive şi negative.......................................................16 8.1.4 Momente de calcul în fâşiile de reazem şi de câmp.....................................17 8.2 Metoda cadrului înlocuitor ..................................................................................18 8.3 Metoda elementului finit .....................................................................................19

9

Recomandări pentru armare ...............................................................19 9.1 9.2 9.3 9.4 9.5

Armarea longitudinală a plăcii ............................................................................19 Armarea plăcii în dreptul stâlpilor interiori.........................................................21 Armarea plăcii în dreptul stâlpilor de margine sau de colţ .................................21 Armarea transversală a îmbinărilor placă-stâlp...................................................21 Armarea pentru asigurarea integrităţii structurale...............................................23

Anexa A: Scheme logice pentru proiectarea planşeelor dală şi a îmbinărilor aferente acestora A1. Etape de proiectare a construcţiilor cu planşee dală la acţiuni seismice………...A1 A2. Determinarea perimetrului de calcul ……………………………………………A3 A3. Verificarea rezistenţei la străpungere a plăcii……………………………………A5 A4. Dimensionarea armăturii de străpungere a plăcii……………………………..…A6 A5. Verificarea rezistenţei la străpungere a plăcii (în zone seismice)……………… A7 A6. Dimensionarea armăturii de străpungere a plăcii (în zone seismice)…………... A8 A7 Factorul de neuniformitate β pentru îmbinări dală-stâlp interior……………... A9 A8. Factorul de neuniformitate β pentru îmbinări dală-stâlp marginal…………… A10 A9. Factorul de neuniformitate β pentru îmbinări dală-stâlp de colţ………………A13

3

Anexa B: Exemple de calcul B1. Calculul eforturilor secţionale prin metoda coeficienţilor……………………….B1 B2. Calculul eforturilor secţionale prin metoda cadrului înlocuitor…………….…..B12 B3. Calculul eforturilor secţionale prin metoda elementului finit………………..…B20 B4. Calculul unei structuri cu pereţi şi planşeu dală situată în zonă cu seismicitate ridicată……………………………………………………….…B28 B5. Calculul şi dimensionarea unei îmbinări interioare placă-stâlp, fără transfer de moment……………………………………………………...…B44 B6. Calculul şi dimensionarea unei îmbinări interioare placă-stâlp, cu transfer de moment, solicitări gravitaţionale………………………………..B50 B7. Calculul şi dimensionarea unei îmbinări interioare placă-stâlp, cu transfer de moment, solicitări gravitaţionale şi seismice……………………B57 B8. Calculul şi dimensionarea unei îmbinări marginale placă-stâlp, solicitări gravitaţionale………………………………………………………….B65 B9. Calculul şi dimensionarea unei îmbinări marginale placă-stâlp, solicitări gravitaţionale şi seismice……………………………………………..B72 B10. Calculul şi dimensionarea unei îmbinări de colţ placă-stâlp, solicitări gravitaţionale………………………………………………………..B80 B11. Calculul şi dimensionarea unei îmbinări de colţ placă-stâlp, solicitări gravitaţionale şi seismice……………………………………………B87 B12. Calculul şi dimensionarea unei îmbinări interioare placă-stâlp cu gol în vecinătatea stâlpului, cu transfer de moment, sol

4

1 Obiect şi domeniu de aplicare 1.1 Obiect Prezentul ghid conţine prevederi pentru proiectarea planşeelor dală din beton armat monolit supuse la solicitări din acţiuni gravitaţionale şi seismice. Nu fac obiectul prezentului ghid planşeele dală din beton precomprimat şi planşeele ciupercă. 1.2 Domeniu de aplicare Prevederile ghidului se aplică la proiectarea planşeelor dală din beton armat în zone seismice, la clădiri de locuinţe, birouri şi parcări. Sistemul structural alcătuit din planşee dală şi stâlpi nu poate fi folosit pentru preluarea efectelor acţiunii seismice decât în condiţiile restrictive prevăzute în acest ghid. Prevederile ghidului se adresează investitorilor, proiectanţilor, executanţilor de lucrări, precum şi organismelor de verificare şi control (verificarea şi/sau expertizarea proiectelor, verificarea, controlul şi/sau expertizarea lucrărilor, după caz).

2 Definiţii şi simboluri 2.1 Definiţii Planşeu dală – Planşeu compus dintr-o placă de grosime constantă care reazemă pe stâlpi, fără intermediul unor grinzi (Fig. 1 a). Planşeu ciupercă – Planşeu compus dintr-o placă care reazemă pe stâlpi, fără intermediul unor grinzi, cu îngroşarea plăcii în zona de rezemare (Fig. 1 b). Nod - Partea din stâlp situată în grosimea plăcii (incluzând subplaca, dacă aceasta există) şi având dimensiuni în plan egale cu ale stâlpului la intersecţia dintre stâlp şi faţa inferioară a plăcii (sau subplăcii). Îmbinare - Nodul împreună cu regiunea plăcii adiacentă nodului. Capitel - Parte evazată a stâlpului situată sub placă şi turnată odată cu acesta. Subplacă - Partea îngroşată a plăcii din jurul stâlpului, cu grosimea de cel puţin ¼ din grosimea plăcii adiacente şi extinsă din axul stâlpului în fiecare direcţie principală cu cel puţin 1/6 din distanţa interax între stâlpi. Capitel de forfecare - Parte îngroşată a plăcii în jurul stâlpului care nu satisface cerinţele pentru subplacă referitoare la dimensiunile în plan. Perimetru de calcul de referinţă - Perimetru situat pe placă, în jurul stâlpului, la distanţă 2d de acesta, şi construit astfel încât să aibă lungime minimă (Fig. 2.2 şi 2.3). Secţiune de calcul de referinţă - Secţiune transversală în placă, care urmăreşte perimetrul de calcul de referinţă şi are dimensiunea verticală egală cu d (Fig. 2.2). Direcţia momentului – Direcţie paralelă cu direcţia armăturii de încovoiere dispusă pentru preluarea respectivului moment încovoietor. Moment neechilibrat - Partea din momentul total al plăcii transmisă stâlpului prin îmbinare. 5

Fig. 2.1 – Tipuri de planşee fără grinzi

Fig. 2.2 – Definiţii şi notaţii: A - secţiune de calcul, de referinţă; B - arie de calcul de referinţă Acont; C - perimetru de calcul de referinţă u1; D - arie încărcată Aload; rcont alt perimetru de calcul (cf. SR EN 1992-1-1)

Fig. 2.3 - Tipuri de contururi de calcul de referinţă în jurul ariilor încărcate(cf. SR EN 1992-1-1)

6

Simboluri La utilizarea prezentului ghid se aplică simbolurile de mai jos. NOTĂ: Notaţiile utilizate sunt conforme cu standardele SR ISO 3898 şi SR EN 1992-1-1.

Litere latine mari Ac

aria secţiunii de beton care corespunde forţei axiale de calcul NEd

Asw

aria a armăturii de străpungere pe un perimetru din jurul stâlpului

Av,min

aria minimă a armăturii de străpungere pe un perimetru din jurul stâlpului

D

diametrul secţiunii transversale a stâlpului circular

Ec Ic

modulul de elasticitate al betonului momentul de inerţie al secţiunii de beton

M0

momentul de calcul total pentru o deschidere

MEd

valoarea de calcul a momentului încovoietor

NEd,y, NEd,z

forţele axiale ce acţionează pe lăţimile de placă asociate stâlpilor

VEd

valoarea de calcul a forţei tăietoare aplicate

W1

caracteristică a secţiunii critice de forfecare care corespunde unei repartiţii liniare a eforturilor tangenţiale

Litere latine mici

ag

distanţa de la faţa stâlpului la perimetrul de calcul considerat acceleraţia terenului pentru proiectare (pentru componenta orizontală a mişcării terenului)

by şi bz

dimensiunile perimetrului de calcul

c

factor de amplificare al deplasării elastice în calculul la starea limită de rezistenţă la acţiunea seismică

c1şi c2

dimensiunile secţiunii transversale a stâlpului

d

înălţimea utilă a dalei

dre

deplasarea relativă de nivel la acţiunea seismică

dl

lungimea elementară a perimetrului de calcul

dy şi dz

înălţimile utile ale dalei pe cele 2 direcţii principale (ortogonale)

e

excentricitatea lui dl de la axa în jurul căreia acţionează momentul M Ed

epar

excentricitatea paralelă cu marginea dalei, rezultând dintr-un moment faţă de o axă perpendiculară pe marginea dalei

ey şi ez

excentricităţile MEd/VEd după axa y şi respectiv axa z

fck

valoarea caracteristică a rezistenţei la compresiune a betonului

a

7

fcd

valoarea de calcul a rezistenţei la compresiune a betonului

fyk

valoarea caracteristică a rezistenţei de curgere a armăturii

fyd

valoarea de calcul a rezistenţei de curgere a armăturii

fywd

valoarea de calcul a rezistenţei de curgere a armăturilor de străpungere

fywd,ef

rezistenţa efectivă de calcul a armăturilor de străpungere

g

acceleraţia gravitaţională

h

înălţimea de nivel

k

coeficient care depinde de raportul dimensiunilor secţiunii transversale a stâlpului

l

lungime

lg

dimensiune a golului din dală

lH

distanţa orizontală de la faţa stâlpului până la marginea capitelului

q

factor de comportare (utilizat la determinarea forţei seismice de calcul)

qEd

valoarea de calcul a încărcării verticale

rcont

raza perimetrului de calcul

sr

distanţa în direcţie radială dintre perimetrele de armături transversale

st

distanţa în direcţie tangenţială dintre armăturile transversale

u0

perimetrul stâlpului

u1, uout

perimetrele de calcul

u1*

perimetrul de calcul redus

vEd

efortul unitar de străpungere în lungul perimetrului de control

vRd,c

valoarea de calcul a rezistenţei la străpungere a unei dale fără armătură transversală în lungul secţiunii de calcul considerate

vRd,cs

valoarea de calcul a rezistenţei la străpungere a unei dale cu armătură transversală în lungul secţiunii de calcul considerate

vRd,max

valoarea maximă de calcul a rezistenţei la străpungere în lungul secţiunii de calcul considerate

Litere greceşti

α

unghiul dintre armăturile de străpungere şi armăturile longitudinale

α1

factorul de multiplicare a forţei seismice orizontale corespunzător formării primei articulaţii plastice in sistem

α2

factorul de multiplicare a forţei seismice orizontale corespunzător formării mecanismului cinematic global

β

coeficient ce ţine seama de aportul momentului neechilibrat asupra eforturilor de forfecare din lungul perimetrului de calcul

β0

factorul de amplificare dinamică maximă a acceleraţiei orizontale 8

∆VEd

valoarea netă a forţei de reacţiune verticală din interiorul perimetrului de calcul considerat

λ

factor de corecţie care ţine seama de contribuţia modului propriu fundamental prin masa modală efectivă asociată acestuia

ν

coeficientul de reducere a rezistenţei betonului fisurat la forţă tăietoare

ρly şi ρlz

coeficienţii de armare longitudinală în direcţiile y şi respectiv z

σcp

valoarea medie a eforturilor normale în beton în secţiunea critică

σcy şi σcz

eforturile normale în beton în secţiunea critică pe direcţiile y şi respectiv z

3 Documente de referinţă Ghidul se utilizează împreună cu următoarele documente de referinţă: Nr. crt.

Standard SR EN 1991-1-1:2004

1 2

SR EN 1991-1-1:2004/ NA:2006

3

SR EN 1991-11:2004/AC:2009

4 5 6 7

SR EN 1992-1-1:2004 SR EN 1992-1-1:2004/ NB:2008 SR EN 1992-11:2004/AC:2008 SR EN 1992-1-1:2004/ NB:2008/A91:2009

8

SR EN 1992-1-2:2006

9

SR EN 1992-1-2:2006/ NA:2009

10

SR EN 1992-12:2006/AC:2009

11

STAS 438/1-89

12 13 14

STAS 438/1-89/A912007 STAS 438/189/A91:2007/C91:2009 STAS 438/2-91

Denumire

Eurocod 1: Acţiuni asupra structurilor. Partea 1-1: Acţiuni generale. Greutăţi specifice, greutăţi proprii, încărcări utile pentru clădiri. Eurocod 1: Acţiuni asupra structurilor. Partea 1-1: Acţiuni generale. Greutăţi specifice, greutăţi proprii, încărcări utile pentru clădiri. Anexa naţională Eurocod 1: Acţiuni asupra structurilor. Partea 1-1: Acţiuni generale. Greutăţi specifice, greutăţi proprii, încărcări utile pentru clădiri. Eurocod 2: Proiectarea structurilor de beton. Partea 1-1: Reguli generale şi reguli pentru clădiri. Eurocod 2: Proiectarea structurilor de beton. Partea 1-1: Reguli generale şi reguli pentru clădiri. Anexa naţionlă Eurocod 2: Proiectarea structurilor de beton. Partea 1-1: Reguli generale şi reguli pentru clădiri. Eurocod 2: Proiectarea structurilor de beton. Partea 1-1: Reguli generale şi reguli pentru clădiri. Anexa naţionlă Eurocod 2: Proiectarea structurilor de beton. Partea 1-2: Reguli generale. Calculul comportării la foc. Eurocod 2: Proiectarea structurilor de beton. Partea 1-2: Reguli generale. Calculul comportării la foc. Anexa naţională Eurocod 2: Proiectarea structurilor de beton. Partea 1-2: Reguli generale. Calculul comportării la foc. Oţelul beton laminat la cald. Condiţii tehnice generale de calitate Oţelul beton laminat la cald. Condiţii tehnice generale de calitate Oţelul beton laminat la cald. Condiţii tehnice generale de calitate Sârma rotundă profilată 9

Nr. crt. 1

2

3

4

Acte legislative

Publicaţia

ministrului transporturilor, Cod de proiectare. Bazele proiectării Ordinul structurilor în construcţii, indicativ CR construcţiilor şi turismului nr.2.230/2005, publicat în Monitorul Oficial al României, 0-2005. Partea I bis, nr.148/16 februarie 2006, cu modificările ulteriore Ordinul ministrului transporturilor, Cod de proiectare. Partea 1-Prevederi de proiectare pentru clădiri, indicativ P construcţiilor şi turismului nr.1711/2006, publicat în Monitorul Oficial al României, 100-1/2006. Partea I bis, nr.803/25 septembrie 2006, cu completările şi modificările ulteriore Normativ pentru producerea betonului Ordinul ministrului dezvoltării lucrărilor şi executarea lucrărilor din beton, publice şi locuinţei nr.577/2008 din 29 aprilie beton armat şi beton precomprimat- 2008, Publicat în Monitorul Oficial al Partea 1: Producerea betonului, României, Partea I numarul 374 din 16 mai 2008 indicativ NE 012/1-2007.

Specificaţie tehnică. Cerinţe privind produsele din oţel utilizate ca armături indicativ ST 009-05.

Ordinul ministrului transporturilor, construcţiilor şi turismului nr. 1944/2005, publicat în Monitorul Oficial al României, Partea I, nr. 1086bis din 2 decembrie 2005, cu completările şi modificările ulteriore

Acest ghid cuprinde texte reproduse din standardele naţionale SR EN 1992-1-1:2004 şi SR EN 1992-1-1:2006/NB:2008 identificate în paranteze sau prin bară laterală.

4 Materiale (1) Pentru proiectarea planşeelor-dală se folosesc betoane cu proprietăţile definite în SR EN 1992-1-1, capitolul 3.1, şi NE012-1. (2) Armăturile longitudinale şi transversale din stâlp, plăci şi noduri trebuie să fie conforme cu cerinţele din SR EN 1992-1-1 capitolul 3.2 şi ST 009. Armarea transversală a nodurilor dală-stâlp se poate face şi cu gujoane sau diverse carcase, dacă acestea au agrement tehnic european.

5 Cerinţe de proiectare 5.1 Cerinţe de rezistenţă (1) Planşeele dală se vor verifica la starea limită de rezistenţă astfel: a) sub efectul acţiunilor din combinaţia fundamentală, în situaţia de proiectare durabilă şi în situaţia de proiectare tranzitorie (în timpul execuţiei, după scoaterea popilor, când betonul este la o vârstă mai mică de 28 de zile, planşeul trebuie proiectat pentru a susţine greutatea sa proprie şi pe cea a planşeului superior proaspăt turnat); b) sub efectul acţiunilor din combinaţia seismică.

10

(2) Placa trebuie verificată la încovoiere, îmbinarea placă-stâlp la străpungere, iar stâlpii la încovoiere cu forţă axială. Verificările se vor face conform SR EN 1992-1-1 cap. 6, completate cu prevederile din capitolul 5.4 al prezentului ghid pentru verificările din combinaţia seismică. Verificarea la străpungere, atât la solicitări gravitaţionale cât şi la solicitări seismice este detaliată în Anexa A (schemele logice A1...A9) şi exemplificată în Anexa B (exemplele de calcul B1...B12). 5.2 Cerinţe de exploatare (1) Planşeele dală se vor verifica la starea limită de deformaţie şi starea limită de fisurare conform SR EN 1992-1-1, capitolul 7. (2) Pentru planşeele clădirilor de locuinţe, birouri sau parcări pentru autoturisme, cu deschiderea lmax ≤ 7,00 m, condiţia de săgeată este considerată îndeplinită dacă grosimea plăcii este cel puţin egală cu valorile date în Tabelul 5.1. Tabelul 5.1. Grosimea minimă a plăcii asociată verificărilor la starea limită de deformaţie Clasa de oţel (fyk in MPa) 345 420 500

Panou de margine Fără grindă de margine lmax / 33 lmax / 30 lmax / 28

Cu grindă de margine lmax / 36 lm...