1.2. Gruparea elementelor pentru zidărie

1.2.1. Gruparea în funcţie de nivelul de încredere al proprietăţilor mecaniced. Element pentru zidărie categoria I: element pentru zidărie pentru care probabilitatea de a nu atinge rezistenţa medie/caracteristică la compresiune declarată este 5%.

e. Element pentru zidărie categoria II: element pentru zidărie care nu îndeplineşte nivelul de încredere al elementelor pentru zidărie categoria I.

Elementele pentru zidarie din categoria II pot fi folosite numai pentru: (0)- peretii structurali la cladiri din clasele de importanta III si IV în zonele cu ag0,15g;- peretii structurali la anexe gospodaresti si constructii provizorii în toate zonele seismice.

1.2.2. Gruparea în funcţie de caracteristicile geometrice (1) Elementele pentru zidărie se grupează în funcţie de valorile următorilor parametri geometrici: a. volumul golurilor (% din volumul brut);

b. volumul fiecărui gol (% din volumul brut);

c. grosimea minimă a pereţilor interiori şi exteriori (mm);

d. grosimea cumulată a pereţilor interiori şi exteriori pe fiecare direcţie (% din dimensiunea elementului pe direcţia respectivă).

Figura 3.1.Geometria interioară a elementelor cu goluri A- aria golului de manipulare, a- aria golului curent te - grosimea peretelui exterior, ti - grosimea peretelui interior

Pentru execuţia pereţilor structurali din zidărie, se vor folosi numai elemente din argilă arsă sau BCA clasificate în grupele 1 şi 2, care au proprietăţile din tabelul 8.1 din P 100-1 sau elemente care satisfac condiţiile speciale din P 100-1, art. 8.2.1.(5).

Tabelul 8.1. P100-1-2013

Proprietatile geometrice ale elementelor pentru zidarie

CaracteristiciGrupa 1Argila arsasi BCA

Grupa 2 Elemente din argila arsacu goluri verticale

Volumul total al golurilor(% din volumul brut)

25% ag 0,15g ag0,20g>25%; 55% >25%; 45%

Volumul fiecarui gol(% din volumul brut)

12,5% *fiecare din golurile multiple 2%*total goluri de manipulare12,5%

aloarea declarata a grosimiiperetilor interiori si exteriori (mm)

Faracerinte

perete interior perete exteriorag 0,15g ag0,20

gag 0,15g ag

0,20g5 10 8 12

1.2.3. Gruparea în funcţie de profilaţia exterioară a elementului Din punct de vedere al profilului feţelor exterioare, elementele pentru zidărie se clasifică după cum urmează: a. elemente cu toate feţele plane (fără amprente sau profilaţie; cu/fără cavitate interioară de prindere);

b. elemente cu locaş de mortar;

c. elemente cu locaş de mortar şi amprente suplimentare pentru mortar;

d. elemente cu profilaţie "nut şi feder".

1.2.4. Gruparea elementelor în funcţie de densitatea aparentă în stare uscată(1) Elementele pentru zidărie se grupează în funcţie de densitatea aparentă în stare uscată după cum urmează: a. Elemente LD (low density): elemente pentru zidărie cu densitate aparentă în stare uscată scăzută (≤ 1000 kg/m3) care se utilizează numai în zidărie protejată

b. Elemente HD (high density): elemente pentru zidărie din argilă arsă cu densitatea aparentă în stare uscată > 1000 kg/m3 şi elemente pentru zidării de faţadă (elemente pentru zidărie neprotejată şi protejată).

(2) Elementele pentru zidărie argilă arsă pentru care, în funcţie de volumul golurilor, densitatea aparentă în stare uscată este ρ≤ 1000 kg/m3 şi toate elementele din BCA se încadrează în categoria LD (low density).

În conditiile specifice de proiectare si de executie stabilite prin acest Cod, pentru peretii structurali din zidarie, pot fi folosite si alte elemente încadrate în grupa 2: caramizi si blocuri din argila arsa cu goluri verticale cu geometrie speciala (cu pereti subtiri - grupa 2S) care îndeplinesc urmatoarele conditii referitoare la geometria blocului :- volumul golurilor ≤50% din volumul blocului;- grosimea peretilor exteriori 11mm ≤te<15mm;- grosimea peretilor interiori 6mm≤ti<10mm;

- peretii verticali interiori sunt realizati continuu pe toata lungimea elementului (în planul peretelui). (

Pentru executarea peretilor structurali din zidarie, indiferent de acceleratia terenului pentru proiectare ag, se vor folosi numai elemente pentru zidarie din categoria I, cu exceptia constructiilor mentionate mai jos.

Elementele pentru zidarie din categoria II pot fi folosite numai pentru: (0)- pereti structurali la cladiri din clasele de importanta III si IV în zonele cu ag0,15g;- pereti structurali la anexe gospodaresti si constructii provizorii în toate zonele seismic

Proprietati de deformabilitate ale zidariei

(1) Pentru calculul rezistenţei şi al rigidităţii secţiunilor elementelor structurale şi nestructurale din zidărie, se folosesc următoarele tipuri de relaţii "efort unitar – deformaţie specifică σ-" (legi constitutive) care schematizează comportarea reală a zidăriei (valori caracteristice şi de roiectare): liniară (figura 4.3a) liniar - dreptunghiulară (figura 4.3b) parabolic - dreptunghiulară (figura 4.3c)

Valoarea deformaţiei specifice ultime (mu) se va limita la: pentru elemente din argilă arsă din grupa 1 : mu ≤ 3.5‰;

pentru elemente din argilă arsă cu goluri verticale din grupa 2: mu ≤ 2.0‰; pentru elemente din argilă arsă cu goluri verticale din grupa 2S şi pentru elementele din BCA: forma legii σ- şi valorile m1 şi mu vor fi declarate de furnizor (producător/importator) , cu limitarea mu ≤ 2.0‰;

Figura 4.3 Relaţia efort-deformaţie pentru zidăria solicitată la compresiune axialăLegea de formă "parabolic-dreptunghiulară " poate fi înlocuită cu o lege de formă "liniar - dreptunghiulară " având valoarea:

defineste ductilitatea zidariei

valoarea diagramei de proiectare

În cazurile în care forma legii σ- şi parametrii m1 şi mu nu sunt cunoscute (declarate defurnizor), calculul rezistenţei şi rigidităţii tuturor părţilor/elementelor de construcţie din zidărie se va face în următoarele condiţii: legea σ- va fi considerată "liniară" (figura 4.3a) valorile modulilor de elasticitate longitudinal şi transversal se vor reduce cu 25% deformaţia specifică ultimă mu dată la (4) va fi luată egală cu:- pentru elemente din argilă arsă din grupa 1: mu = 0.8× 3.5 = 2.8 ‰;- pentru elemente din argilă arsă cu goluri verticale din grupa 2 şi 2S şi pentru elemente din BCA : mu = 0.8× 2.0 = 1.6 ‰; factorul de suprarezistenţă definit în Codul P100-1/2011 se va lua αu/α1 =1.0

Module de elasticitate, de deformatie

Ez- Modulul de elasticitate secant de scurtă duratăModulul de elasticitate echivalent de scurtă durată al zidăriei confinate (ZC) şi al zidăriei cu inimă armată (ZIA) se va calcula cu relaţia

Ez şi Eb - modulii de elasticitate longitudinali ai zidăriei şi betonului; Iz şi Ib - momentele de inerţie ale secţiunilor de zidărie şi de beton,calculate în raport cu axele principale de inerţie ale peretelui.

În absenţa valorilor determinate prin incercari, modulul de elasticitate secant de scurtă durată al zidăriei nearmate (Ez), executată cu elemente pentru zidărie din grupele 1 şi 2, cu mortar pentru zidărie pentru utilizare generală (G) sau cu mortar pentru rosturi subţiri (T), cu toate rosturile complet umplute cu mortar, se va calcula cu relaţiile Ez 1000 fk -pentru elemente din argilă arsă Ez 800 fk - pentru elemente din BCA

În cazul zidăriei cu armături în rosturile orizontale valorile Ez stabilite ca mai sus vor fi

majorate cu 10%.

Factorii de comportare “q

X

Y

Pentru clădirile curente din zidărie cu înăltime ≤P+4E, perioada proprie a modului fundamental vibratie rezultă T1 < 0.7s si T1 > TB cu exceptia zonei cu TC=1.6 s (pentru clădirile cu înăltime P+3E): het = 3.0± 0.20 m

Factorii de comportare “q” (factorul de modificare a raspunsului elastic in raspuns inelastic) pentru structurile din zidărie, se vor lua în calcul în funcţie de tipul zidăriei şi de grupa de egularitate a construcţiei. Se va ţine seama de coeficienţii de suprarezistenţă (αu/α1) :

Tabelul 8.10. Factori de comportare "q" pentru cladiri cu pereti structurali din zidarieRegularitate Factorul de comportare q pentru tipul zidariei

Plan Elevatie ZNA ZC ZC+AR ZIADa Da 1,75 αu/α1 2.25 αu/α1 2.50 αu/α1 2,75 αu/α1

Nu DaDa Nu 1,50 αu/α1 2.00 αu/α1 2.25 αu/α1 2.50 αu/α1

Nu Nu1 .Pentru structurile cu un singur nivel valorile "q" din tabel se reduc cu 15%2. Pentru structurile cu pereti din zidarie confinata si armata în rosturile orizontale (ZC+AR) valorile "q" din tabel se vor folosi numai daca în toti peretii care preiau forta seismica armaturile din rosturile de asezare respecta cerintele minime din acest Cod. Daca aceste conditii nu sunt respectate se vor lua valorile corespunzatoare zidariei confinate (ZC)Daca nu se efectueaza un calcul static neliniar, pentru cladirile cu nniv≥2 , în cazul zidariilor cu lege constitutiva “σ-ε cu deformatiile specifice εmu/εm1>>1,0 , valorile αu/α1 se vor lua dupa cum urmeaza:- cladiri cu structura din zidarie nearmata (ZNA) : αu/α1=1,10- cladiri cu structura din zidarie armata (ZC, ZC+AR, ZIA) : αu/α1=1,25n niv u/1

Zidarie cu deformatiile specifice εmu/εm1>>1,0ZNA ZC, ZC+AR, ZIA

2 1.10 1.25Pentru structurile cu pereti din zidarie cu lege constitutiva liniara cu εmu/εm1=1,0

pentru toate tipurile de elemente pentru zidarie din argila arsa si din BCA, coeficientul de suprarezistenţă αu/α1 se ia egal cu unitatea, iar factorii de comportare q se vor lua dupa cum urmeaza: (0)- pentru zidarie nearmata (ZNA): q=1,50- pentru zidarie confinata (ZC) si pentru zidarie confinata si armata în rosturile orizontale (ZC+AR): q=2,0.

Caracteristici geometrice ale secţiunii orizontale a peretelui pentru calculul NRd si MRd

Dimensiunile secţiunii transversale a pereţilor structurali din zidărie, folosite pentru calcul, sunt dimensiunile "nete" (perete netencuit):

-Pereţii cu goluri cu dimensiunea maximă 0.2 lw vor fi consideraţi în calcul ca pereţi plini, dacă golul este situat în treimea mijlocie a înălţimii nivelului şi dacă plinurile din zidărie până la marginile peretelui sunt cu cel puţin 20% mai mari decât valorile minime date în P 100-1. - Golurile din tălpi cu dimensiunea maximă h/4 vor fi neglijate iar golurile cu dimensiune > h/4 vor fi considerate margini ale tălpii.

- Pentru pereţii din zidărie confinată (ZC) şi din zidărie cu inimă armată (ZIA) caracteristicile geometrice ale secţiunii orizontale se vor calcula astfel:

* Pentru zidăriile cu elemente din argilă arsă din grupa 1 pentru care deformaţia specifică maximă admisă este εmu =3,5‰, aria de beton se va transforma în arie echivalentă din zidărie prin înmulţire cu raportul “n” dintre rezistenţa de proiectare la compresiune a betonului (fcd) şi rezistenţa de proiectare la compresiune a zidăriei (fd).

n=fcd/fd

În aceste condiţii, caracteristicile secţiunii"ideale" a peretelui se vor calcula cu relaţiile: - Aria ideală: Ai = Azid + (n-1) Abeton - Momentul de inerţie ideal: Ii = Izid + nIbeton

-Pentru zidăriile cu elemente din argilă arsă din grupele 2 şi 2S şi din BCA şi pentru orice alte zidării care au deformaţia specifică maximă admisă este εmu

= 2 ‰ aria secţiunii orizontale de calcul se va lua identică cu aria efectivă a peretelui (care include şi elementele de beton armat).

NRd- Rezistenţa la compresiune axială a pereţilor din zidărie confinată (ZC)

Rezistenţa la compresiune axială a pereţilor din zidărie confinată şi din zidărie cu cu inimă armată se va calcula transformând secţiunea mixtă într-o secţiune ideală din zidărie Contribuţia armăturilor din stâlpişori şi din stratul median (ZIA) la preluarea forţei de compresiune se va neglija.

Transformarea sectiunii din zidarie confinata in sectiunea ideala de zidarie

NRd = i (m) .A.fd

Rezistenţa de proiectare la compresiune şi încovoiere in planul pereţilor structurali din zidărie confinata : MRd

În cazul pereţilor cu formă complexă a secţiunii transversale (I, L, T) rezistenţa de proiectare la forţă axială şi moment încovoietor în planul peretelui se va determina pe baza secţiunii de calcul cu lungimile tălpilor determinate

Se neglijează:

rezistenţa la întindere a betonului din stâlpişorul de la extremitatea solicitată la întindere a peretelui (pentru ipoteza respectivă de încărcare); rezistenţa la intindere a mortarului din rosturile orizontale ale zidăriei;secţiunea de beton şi armătura eventualilor stâlpişori intermediari;rezistenţa la compresiune a betonului din stâlpişorul comprimat pentru zidăriile cu deformaţie specifică ultimă εmu = 2.0‰ (aria stâlpişorului se include în aria din zidărie).

Se ţine seama de rezistenta elementelor de confinare verticale:

-rezistenţa la compresiune a betonului din stâlpişorul comprimat se ia în considerare pentru zidăriile cu deformaţie specifică ultimă εmu = 3.5‰ (aria de beton se transformă în arie echivalentă de zidărie );

-rezistenţa armăturilor din ambii stâlpişori de la extremităţi ;

Rezistenţa de proiectare la încovoiere (MRd), asociată forţei axiale de proiectare (NEd), pentru un perete de zidărie confinată de formă oarecare, poate fi calculată prin însumarea rezistenţei de proiectare la încovoiere a secţiunii ideale de zidărie nearmată MRd (zna,i) cu rezistenţa de proiectare la încovoiere corespunzătoare armăturilor din stâlpişorii de la extremităţi MRd(As) .

Aria secţiunii ideale din zidărie nearmată se va calcula, în funcţie de deformaţia specifică ultimă a zidăriei (εmu)

Aria comprimată a secţiunii ideale din zidărie nearmată (Azci)

lw

lw

AbetonAi = Azid + (n-1). Abeton.

Azid

Ai = (n-1). Abeton.

Momentul încovoietor de proiectare al secţiunii ideale din zidărie nearmată :

unde yzci - distanţa de la centrul de greutate al peretelui până la centrul de greutate al zonei comprimate a secţiunii ideale de zidărie

Rezistenţa de proiectare la încovoiere dată de armăturile stâlpişorilor MRd(As)

unde notaţiile sunt: ls - distanţa între centrele de greutate ale celor doi stâlpişori de la extremităţi; As – cea mai mică dintre ariile de armare ale celor doi stâlpişori; fyd – rezistenţa de proiectare a armăturii din stâlpişori.

Rezistenţa de proiectare la forţă tăietoare a pereţilor structurali de zidărie confinata: VRd

- Rezistenţa de proiectare la forţă tăietoare a pereţilor structurali din zidărie (VRd), pentru toate alcătuirile (ZNA, ZC şi ZIA) se va lua egală cu cea mai mică dintre valorile calculate pentru:

* Cedarea prin lunecare în rost orizontal (VRd,l) * Cedarea pe secţiune înclinată din eforturi principale de întindere în

lungul diagonalei comprimate (VRd,i)

- În cazul pereţilor în formă de I, L, T rezistenţa de proiectare la forţă tăietoare se va lua egală cu rezistenţa de proiectare la forţă tăietoare a inimii (secţiunea dreptunghiulară).

Rezistenţa de proiectare la lunecare în rost orizontal (ZC)

Acţiunea

VRd se va calcula prin însumarea următoarelor valori :

a. rezistenţa de proiectare la lunecare în rost orizontal a panoului din zidărie simplă corectată pentru a ţine seama de efectul elementelor de confinare (VRd1*), b. rezistenţa de proiectare la forfecare corespunzătoare armăturii din stâlpişorul de la extremitatea comprimată a peretelui (VRd2) c. rezistenţa de proiectare la forfecare a stâlpişorului comprimat (VRsc).

VRd = VRd1* + VRd2 + VRsc

Rezistenţa de proiectare la lunecare în rost orizontal a panoului din zidărie nearmată (VRd1*) se va lua: a. pentru solicitări neseismice egală cu valoarea VRd1 calculată cf. ZNAb. pentru solicitări seismice se va ţine seama de efectul conlucrării între elementele de confinare şi panoul de zidărie şi se va folosi relaţia:

lc=1.5 lw - 3e - Lungimea zonei comprimate (lc) se va calcula din solicitările secţionale de proiectare (moment încovoietor -M- şi forţă axială -N- ) considerând că eforturile unitare de compresiune sunt distribuite liniar pe zona comprimată (fig.) :

-lad este lungimea pe care aderenţa este activă

relatie corectata N*Ed = NEd +0.8 VEd *hpan/lpan

hpan şi lpan sunt dimensiunile panoului de zidărie confinată.

Valoarea VEd se va limita conform relaţiei VEd ≤ lpantfvd0 fvd0 este rezistenţa unitară de proiectare pentru lunecare în rost orizontal sub efort de compresiune egal cu zero (aderenţa la forfecare).

Rezistenţa de proiectare la forfecare a armăturii verticale din stâlpişorul comprimat, prin efectul de dorn, (VRd2):

VRd2 = λc Aascfyd

Aasc - aria armăturii din stâlpişorul de la extremitatea comprimată; fyd - rezistenţa de proiectare a armăturii din stâlpişorul comprimat. λc - factorul de participare al armăturii prin efectul de dorn (0.10-0.4)(vezi tabel 6.3. CR6-2013)Valorile factorului λc pentru calculul rezistenţei la forfecare a armăturii verticale din stâlpişorii de confinare

Etrieri Armaturi verticale in stalpisori

Categoria de rezistenta 1 Categoria de rezistenta 2

Otel Ф Ф12 Ф14 Ф16 Ф12 Ф14 Ф16Categoria de rezistenta 1

Ф6 0.250 0.200 0.150 0.200 0.150 0.100Ф8 0.400 0.350 0.250 0.300 0.250 0.200Ф10 0.400 0.300

Categoria de rezistenta 2

Ф6 Nu se utilizeaza 0.250 0.200 0.150Ф8 0.400 0.350 0.250Ф10 0.400

Rezistenţa de proiectare la forfecare a betonului din stâlpişorul comprimat

VRsc = Absc × fcvd

unde notaţiile sunt următoarele: Absc - aria betonului din stâlpişorul de la extremitatea comprimată

fcvd- rezistenţa unitară de proiectare la forfecare a betonului din stâlpişorul comprimat Rezistenţa la cedare pe secţiune înclinată(ZC)

VRd,i, se va calcula prin însumarea următoarelor valori

a. rezistenţa de proiectare la cedare pe secţiune înclinată a panoului din zidărie simplă corectată pentru a ţine seama de efectul elementelor de confinare (VRdi*),

b. rezistenţa de proiectare la forfecare corespunzătoare armăturii din stâlpişorul de la extremitatea comprimată a peretelui (VRd2)

c. rezistenţa de proiectare la forfecare a betonului din stâlpişorul comprimat (VRsc).

VRd = VRdi* + VRd2+VRsc

Rezistenţa de proiectare la cedare pe secţiune înclinată a panoului din zidărie nearmată (VRdi*) se va lua:

a. pentru solicitări neseismice, egală cu valoarea VRdi) :

b. pentru solicitări seismice se va folosi relaţia de mai sus şi se va ţine seama de efectul conlucrării între elementele de confinare şi panoul de zidărie înlocuind în relaţiile de calcul ale rezistentelor unitare efortul unitar 0d cu valoarea 0d* calculată cu relaţia

Pentru elemente din argilă arsă din grupele 1 şi 2

Pentru elemente din BCA

fbt este rezistenţa caracteristică la întindere a elementelor pentru zidărie - pentru elemente din argilă arsăfbt = 0.035 fb

- pentru elemente din BCA cu fb > 2.0 N/mm2

fbt = 0.080 fb

σ0d este valoarea de proiectare a efortului unitar de compresiune mediu perpendicular pe direcţia efortului unitar de forfecare, în secţiunea considerată

în care NEd* este dat de relaţiarelatie corectata N*

Ed = NEd +0.8 VEd *hpan/lpan

Rezistenţele VRd2 şi VRsc se vor calcula conform

VRd2 = λc Aascfyd

VRsc = Absc × fcvd

Rezistenţa la forţă tăietoare a pereţilor din zidărie confinată şi armată în rosturile orizontale (ZC+AR)

Rezistenţa de proiectare la forţă tăietoare a pereţilor structurali din zidărie confinată şi armată în rosturile orizontale se calculează prin însumarea rezistenţei la forţă tăietoare a zidăriei confinate (VRd1* +VRd2 + VRsc) - şi a rezistenţei de proiectare dată de armăturile din rosturile orizontale (VRd3).

VRd = VRd1 + VRd2 + VRsc + VRd3

Rezistenţa de proiectare a armăturilor din rosturile orizontale (VRd3) se calculează, în cazul pereţilor cu înălţimea totală (htot) lungimea peretelui (lw)

unde notaţiile sunt: lw - lungimea peretelui; Asw - aria armăturilor din rostul orizontal (pentru preluarea forţei tăietoare); s - distanţa pe verticală între două rânduri succesive de armături Asw; fysd - rezistenţa de proiectare a armăturii din rosturile orizontale.

-În cazul pereţilor cu înălţimea totală (htot) < lungimea peretelui (lw) în relaţia de mai sus se va înlocui lw cu htot -O parte, cel mult 50%, din armătura din centurile planşeelor poate fi adăugată armăturii din rosturile orizontale intersectată de o fisură la 45o( ∑Asw )

Rezistenţa la forţa de lunecare verticală asociată încovoierii peretelui

Rezistenţa de proiectare la forţa de lunecare verticală la legătura între inima şi talpa pereţilor cu secţiune compusă (I, L, T) şi/sau în secţiunile slăbite de şliţuri verticale se calculează pe înălţimea unui etaj (VLhd) admiţând că eforturile unitare de forfecare sunt uniform distribuite pe înălţimea etajului, cu relaţia:

unde notaţiile sunt următoarele : het -înălţimea etajului; tL -grosimea peretelui în secţiunea în care se calculează rezistenţa peretelui; fvk0- rezistenţa caracteristică la forfecare a zidăriei sub efort de compresiune egal cu zero; M -coeficientul de siguranţă pentru material stabilit conform grupării de încărcări

Rezistenţa de proiectare a pereţilor supuşi la încovoiere perpendicular pe planul median

Pentru calculul rezistenţelor de proiectare la încovoiere perpendicular pe planul peretelui din zidărie (MRxd1 şi MRxd2), se vor folosi rezistenţele de proiectare la întindere din încovoiere perpendicular pe planul zidăriei, fxd1, fxd2.

Valorile MRxd1 şi MRxd2 (în Nmm) se calculează, pentru o bandă din perete de lăţime egală cu 1000 mm, cu relaţiile:

MRxd1 = Ww (fxd1+ d) MRxd2 = Ww fxd2

unde notaţiile sunt următoarele:

modulul de rezistenţă al peretelui (mm3);

dp - valoarea de proiectare a efortului unitar de compresiune la mijlocul înălţimii peretelui t - grosimea peretelui în mm.