Upload
cipraian
View
49
Download
17
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Proiect de licenta
Citation preview
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
CUPRINS
Piese Scrise
CAPITOLUL 1 MEMORIU TEHNIC JUSTIFICATIV ......................................... . .1
1. Scopul proiectului ....................................................................................................................... 1
2. Date generale .............................................................................................................................. 1
3. Amplasament .............................................................................................................................. 1
4. Informaii geotehnice i geologice .............................................................................................. 2
5. Zona seismic.............................................................................................................................. 2
6. Informaii climatice ..................................................................................................................... 2
7. ncadrarea n clasa de importan a constuciei .......................................................................... 3
8. Stabilirea categoriei de importan a construciei ....................................................................... 3
9. Descrierea proiectului ................................................................................................................. 3
CAPITOLUL 2 BREVIAR DE CALCULE ............................................................. .7
1. Elemente generale ....................................................................................................................... 7
2. Metoda de calcul ......................................................................................................................... 8
3. Evaluarea aciunii zpezii ........................................................................................................... 9
4. Evaluarea aciunii vntului ......................................................................................................... 9
5. Evaluarea aciunii seismice ....................................................................................................... 13
6. Evaluarea ncrcrilor ............................................................................................................... 14
7. Predimensionarea elementelor structurale ................................................................................ 15
8. Calculul automat al structurii .................................................................................................... 20
9. Verificarea deplasrilor laterale ................................................................................................ 23
10. Calculul elementelor structurale ............................................................................................. 25
CAPITOLUL 3 CAIET DE SARCINI ................................................................... 91
1. Prevederi generale ..................................................................................................................... 91
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
2. Lucrri de Terasamente ............................................................................................................. 91
3. Lucrri de cofraje pentru elementele din beton i beton armat ................................................. 97
4. Armarea betonului .................................................................................................................. 104
5. Lucrri de betonare ................................................................................................................. 111
6. arpant din lemn ................................................................................................................... 121
CAPITOLUL 4 DOCUMENTAIA TEHNICO-ECONOMIC ................................. 124
1. Date generale .......................................................................................................................... 124
2. Antemsurtoare. Deviz estimativ .......................................................................................... 124
3. Estimarea costului total al construciei ................................................................................... 144
CAPITOLUL 5 ROGRAMAREA I ORGANIZAREA EXECUIEI LUCRRILOR ...... 145
1. Date generale .......................................................................................................................... 145
2. Programarea propriu-zis ........................................................................................................ 145
CAPITOLUL 6 MSURI S.S.M I P.S.I. .................................................... 15252
1. Msuri de Sntate i Securitate n Munc (S.S.M.) .............................................................. 152
2. Prevenirea i Stingerea Incendiilor (P.S.I) .......................................................................... 15656
BIBLIOGRAFIE ........................................................................................ 15858
Piese Desenate:
Arhitectura:
A-01 Plan ncadrare n zon, Scara 1:1000; A-02 Plan de situaie, Scara 1:200; A-03 Plan trasare axe, Scara 1:200;
A-04 Plan parter, Scara 1:50;
A-05 Plan etaj 2, Scara 1:50;
A-06 Plan mansard, Scara 1:50; A-07 Plan nvelitoare, Scara 1:50;
A-08 Seciune A-A, Scara 1:50; A-09 Seciune B-B, Scara 1:50; A-10 Faad principala, Scara 1:50; A-11 Faad lateral stnga, Scara 1:50; A-12 Faad posterioar, Scara 1:50; A-13 Faad lateral dreapta, Scara 1:50;
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
Rezisten: R-01 Plan sptur, Scara 1:50; R-02 Plan fundaii, Scara 1:50, 1:20; R-03 Plan armare fundaii, Scara 1:50, 1:25; R-04 Plan armare stlpi, Scara 1:50, 1:20;
R-05 Plan cofrare planeu peste parter, Scara 1:50; R-06 Plan armare planeu peste parter, Scara 1:50; R-07 Plan armare grinzi peste parte, Scara 1:50, 1:20;
R-08 Plan armare grinzi peste etaj, Scara 1:50, 1:20;
R-09 Plan armare grinzi mansard, Scara 1:50, 1:20; R-10 Plan arant, Scara 1:50.
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
1
CAPITOLUL 1
MEMORIU TEHNIC JUSTIFICATIV
1. Scopul proiectului
Obiectivul prezentei documentaii l constituie proiectarea unei cldiri cu destinaia de cas
de vacan, avnd regimul de nlime P+1E+M, amplasat n judeul Constana.
2. Date generale
Denumirea proiectului:
Localitatea: Constana, judeul Constana;
Regimul de nlime: P + 1E + M;
Suprafaa terenului:
Suprafaa propus pentru construire:
Suprafaa desfura:
P.O.T. existent = 0%; C.U.T. existent = 0.00;
P.O.T. propus = 21.96 %; C.U.T. propus = 0.478;
Categoria de importan: C conform H.G.R. nr. 766/1997;
Clasa de importan: III conform P100-1/2006;
Autor: Mirea A. Ionu Bogdan;
ndrumtor de proiect: S.l. Dr. Ing. Gelmambet Sunai;
3. Amplasament
Terenul este situat n intravilanul oraului Constana, judeul Constana, are o suprafa
total de 900 mp, iar accesul la teren este posibil din strada Arnota.
Pe teren nu sunt prezente construcii sau alte amenajri care s necesite lucrri de demolare,
acesta avnd suprafaa plan i neamenajat.
Terenul beneficiaz de alimentare cu energie electric, alimentare cu ap, canalizare i
alimentare cu gaz.
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
2
Vecintile terenului:
Nord: Lot A 18/12;
Sud: Strada Arnota;
Est: Lot A 17/13;
Vest: Strada Alexandru Alexandridi.
4. Informaii geotehnice i geologice
Conform STAS 6054/77 Adncimi maxime de nghe, adncimea maxim de nghe a
terenului este de 0.90 m.
Din punct de vedere geologic, amplasamentrul face parte din Podiul Dobrogei de Sud, fiind
caracteristice formaiuni cuaternare reprezentate prin loessuri macroporice, argile prfoase loessoide
i prafuri agriloase. Aceste pmnturi se caracterizeaz printr-o tasare mare n stare natural i o
tasare foarte mare n stare inundat.
Pmntul ce va fi prezent n zona de aciune a tlpii fundaiilor este loessul galben cu
urmtoarele caracteristici geotehnice:
este pmnt coeziv;
indicele de consisten arat un pmnt plastic vrtos;
conform indicelui de plasticitate, are o plasticitate medie;
n urma investigaiilor geotehnice s-a determinat o presiune convenional a terenului de
120 kPa, presiune ce va fi folosit n calculul infrastructurii construciei.
5. Zona seismic
Conform codului de proiectare seismic P100-1/2006 Prevederi de proiectare pentru
cldiri, amplasamentul este caracterizat de valoarea de vrf a acceleraiei terenului ag = 0.16g
(pentru un interval mediu de recuren IMR = 100 ani) i de valoarea perioadei de col Tc = 0,7 s.
6. Informaii climatice
6.1. Informaii generale
Conform Monografiei Geografice a Romniei, terenul se ncadreaz ntr-o zon cu climat de
dealuri joase i campie, avnd urmtoarele caracteristici:
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
3
precipitaii medii multianuale: 400 500 mm/an;
temperatura medie anual: 10 11 C;
temperaturile medii multianuale n luna ianuarie: - 4.0 C;
temperaturile medii multianuale n luna iulie: + 17.0 C;
vnturile dominante sunt:
crivul: vnt de iarn, aduce furtuni de zpad i ger, poate atinge viteze de 3035
m/s;
suhoveiul: vnt specific sezonului cald, ce aduce uscciune;
6.2. Aciunea zpezii
Conform codului de proiectare CR 1-1-3/2012 Evaluarea aciunii zpezii asupra
construciilor, pentru amplasament, ncrcarea caracteristic din zpad are valoarea Sk = 1.5
kN/m2.
6.3. Aciunea vntului
Aciunea vntului se ia n considerare conform codului de proiectare CR 1-1-4/2012
Evaluarea aciunii vntului asupra construciilor, i este evaluat, pentru amplasamentul curent,
plecnd de la valoarea de referinta a presiunii dinamice a vantului qb = 0.5 kPa.
7. ncadrarea n clasa de importan a constuciei
Conform codului de proiectare P100-1/2006 Prevederi de proiectare pentru cldiri, tabelul
4.3, construcia se ncadreaz n clasa de importan III construcie de importan medie.
8. Stabilirea categoriei de importan a construciei
Conform Hotrrii de Guvern H.G.R. nr. 766/1997, construcia se ncadreaz n categoria
C construcie de importan normal.
9. Descrierea proiectului
9.1. Soluia constructiv
Infrastructura se realizeaz prin grinzi de fundare continue sub stlpi, ce au rolul de a
transmite ncrcarea dat de suprastructur catre terenul de fundare. Fundaia a fost astfel
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
4
dimensionat nct s transmit terenului de fundare o presiune maxim de 120 kPa, rezultnd
grinzi de fundare cu dimensiunea de 160x50 cm. Betonul folosit la realizarea grinzilor de fundare
este C20/25.
Suprastructura este realizat din cadre de beton armat, dispuse pe dou direcii. Elementele
suprastructurii (planeele, grinzile i stlpii) sunt realizate din beton clasa C25/30.
Planeele sunt executate monolit i au grosimea de 14 cm, grosime ce a rezultat din condiii
de rezisten, rigiditate i izolare fonic.
Grinzile, att pe direcia transversal ct i pe direcia longitudinal, au seciunile cu
dimensiunea 25x45 cm.
Stlpii au seciune dreptunghiular cu dimensiuni diferite: stlpii marginali B1 i A2 au
dimensiunea de 35x60 cm, n timp ce restul stlpilor din structur au dimensiunea de 35x35 cm.
Scrile de acces sunt realizate din beton armat i sunt cu o singur ramp.
nchiderile perimetrale sunt executate din zidarie B.C.A., ferestrele sunt executate din
P.V.C. cu geam termopan i uile sunt executate din lemn.
Acoperiul se realizeaz att n soluie de tip arpant din lemn de mesteacn, ct i ca terasa
circulabil pentru zona de peste parter.
n jurul construciei se vor executa trotuare cu pant de 2 % ctre exterior, cu rolul de a
lungi drumul de infiltraie, pn la fundaie, al apelor de suprafa, ce pot proveni din precipitaii
sau alte surse.
Cldirea este proiectat astfel nct s ndeplineasc condiiile prevazute n Legea nr.
10/1995 privind calitatea n construcii:
rezisten i stabilitate la solicitrile de tip static i dinamic;
siguran n exploatare;
siguran la foc;
igiena, sntatea oamenilor, refacerea i protecia mediului;
izolaie termic, hidrofug i realizarea economiei de energie;
protecie mpotriva zgomotului.
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
5
9.2. Funcionalitate
Construcia prezint regimul de nlime P +1E + M, accesul la fiecare nivel realizndu-se
prin intermediul scrilor.
Parterul prezint o suprafa util de 152.70 mp i o nlime de 2.75 m. La acest nivel sunt
prezente spaii de depozitare, buctria, livingul i un birou.
Etajul retras prezint dou dormitoare i ofer accesul pe teras. Suprafaa util a acestuia
este de 161.11 mp, din care terasa reprezint 74.88 mp. nlimea etajului este de 2.75 m.
Mansarda, prezentnd un dormitor matrimonial, un dressing i un spaiu de lectur, are o
suprafa util de 91.63 mp i o nlime ce variaz ntre 1.50 m i 3.35 m. Acest tip de mansard a
fost adoptat deoarece nu s-a dorit realizarea unui pod cu rol de spaiu de depozitare.
Compartimentarea nivelelor se face cu zidarie B.C.A. avnd grosimea de 12.5 cm.
Finisaje de interior:
gresie i faian n bcatarie i bi;
gresie pe suprafaa terasei circulabile;
parchet n restul camerelor;
ferestrele sunt realizare din P.V.C. cu geam termopan;
uile sunt realizate din lemn.
9.3. Materiale folosite
Pentru executarea lucrrilor de infrastructur i suprastructur se vor folosi urmtoarele
materiale:
beton clasa C20/25 pentru realizarea fundaiei;
beton clasa C25/30 pentru realizarea suprastructurii;
oel OB37, oel PC52 i plase tip SNTB;
lemn mesteacn, avnd clasa de calitate II.
Toate materialele folosite trebuie s corespund, din punct de vedere calitativ, normelor n
vigoare.
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
6
9.4. Instalaii
Construcia este dotat cu obiecte sanitare n fiecare camer unde acestea sunt necesare.
Alimentarea cu ap potabil se face de la reeaua stradal existent.
Alimentarea cu energie electrica se face de la reeaua stradal, iar realizarea nstalaiei
electrice n cldire se face numai de personal calificat.
nstalaia termic va consta ntr-o central termic pe gaz.
9.5. Tehnologii propuse pentru execuie
Execuia lucrrilor se va face numai pe baza proiectului i a detaliilor de execuie conforme
documentaiei prezente. Lucrrile necesare realizrii construciei nu impun tehnologii speciale, iar
tehnologiile de execuie sunt descrise n caietul de sarcini.
Se nterzice orice fel de modificare a soluiilor tehnice adoptate fr acordul scris al
proiectantului structurii de rezisten i a verificatorului de proiect.
9.6. Organizarea lucrrilor de construcii
Organizarea antierului va urmari desfurarea n condiii optime activitilor de execuie.
Pentru organizare se va avea n vedere realizarea lucrrilor n concordan cu graficul Gantt
(graficul de ealonare calendaristic), urmrind ordinea tehnologic de execuie.
antierul dispune de toate reelele de utiliti necesare desfurrii activitilor.
Nu este necesar amenajarea de spaii suplimentare de depozitare, n afara limitei de
propietate.
antierul este dotat cu un container ce este folosit la activitaile zilnice, la depozitarea unor
unelte i este dotat cu un punct de prim ajutor. n incinta antierului se va mai afla o toalet
ecologic.
Toate lucrrile executate vor fi verificare de un responsabil tehnic cu execuia.
Aplicarea prevederilor proteciei muncii i a prevenirii i stingerii incendiilor se va face de
ctre firma executant, prin personal calificat.
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
7
CAPITOLUL 2
BREVIAR DE CALCULE
1. Elemente generale
Tema proiectului const n calculul structurii de rezisten a unei cldiri cu trei nivele
(P + 1E + M), cu destinaia de cas de vacan.
Structura de rezisten este format din:
infrastructur: grinzi de fundare continue sub stlpi;
suprastructur: cadre din beton armat.
Conform SR EN 1991-1-1/2004 Aciuni asupa structurilor, ncrcarea util pe planeu este
de 1.5 kN/m2, iar ncrcarea util att pe terasa circulabil ct i pe scar este de 3.0 kN/m2.
Amplasamentul cldirii este n oraul Constana, judeul Constana. Conform codului de
proiectare seismic P100-1/2006 Prevederi de proiectare pentru cladiri, amplasamentul este
caracterizat de valoarea de vrf a acceleraiei terenului ag = 0.16g (pentru un interval mediu de
recuren IMR = 100 ani) i de valoarea perioadei de col Tc = 0,7 s. Clasa de importan a cldirii
este III - construcie de importan medie, factorul de importan avnd valoarea I = 1. Clasa de
ductilitate la care va fi proiectat cldirea este M.
Factorul de comportare va avea valoarea q = 3.5 u/1. Pentru structuri n cadre cu mai
multe niveluri i mai multe deschideri, u/1 = 1.35. Astfel q = 3.5 1.35 = 4.725. Datorit
neregularitii n plan i n elevaie, factorul de comportare se va reduce cu 30%, astfel q = 4.725
0.3 4.725 = 3.308.
Calculul la aciunea zpezii s-a fcut conform codului de proiectare CR 1-1-3/2012
Evaluarea aciunii zpezii asupra construciilor, pentru amplasament, ncrcarea caracteristic din
zpad avnd valoarea Sk = 1.5 kN/m2.
Aciunea vntului se ia n considerare conform codului de proiectare CR 1-1-4/2012
Evaluarea aciunii vntului asupra construciilor i va fi evaluat ca presiune pe suprafee.
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
8
2. Metoda de calcul
Evaluarea aciunilor se va face conform codului de proiectare CR0-2012 Bazele proiectrii
structurilor n construcii folosind metoda coeficienilor pariali de siguran. Metoda const n
verificarea tuturor situaiilor de proiectare astfel nct nici o stare limit s nu fie depit atunci
cnd sunt utilizate valorile de calcul pentru aciuni sau efectele lor pe structur i valorile de calcul
pentru rezistene.
Structura, infrastructura i terenul de fundare se vor proiecta la stri limit ultime, astfel
ncat efectele aciunilor de calcul n seciune s fie mai mici dect rezistenele de calcul n seciune.
Pentru starea limit ultim se consider urmtoarele grupri:
Gruparea fundamental:
ncrcrile datorate aciunilor permanente;
ncrcrile datorate unor ncrcri temporare, a caror prezen simultan este
posibila;
efectul, pe structur, al aciunii permanente I, luat cu valoarea sa caracteristic;
efectul, pe structur, al aciunii variabile i, luat cu valoarea sa caracteristic;
efectul, pe structur, al aciunii variabile, ce are ponderea predominant ntre aciunile
variabile, luat cu valoarea sa caracteristic;
factor de simultaneitate al efectelor, pe structur, ale aciunilor variabile i (i = 2, 3,..., m) luate
cu valorile lor caracteristice, avnd valoarea = 0.7 cu exceptia ncrcrilor din depozite i a
aciunilor provenind din impingerea pmntului, a materialelor pulverulente i a fluidelor (a apei),
caz n care = 1.0;
Gruparea special:
ncrcrile datorate aciunilor permanente;
ncrcrile datorate unor aciuni temporare, a cror prezena n timpul apariiei unei
aciuni excepionale este posibil cu o intensitate cvasipermanenta sau, eventual
frecvent intalnit, redus;
o aciune excepional;
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
9
valoarea caracteristic a aciunii seismice ce corespunde intervalului mediu de recuren
adoptat de cod (IMR = 100 ani n P100-2006);
coeficient pentru determinarea valorii cvasipermanente a aciunii variabile ;
1 coeficient de importan a construciei/structurii.
3. Evaluarea aciunii zpezii
Evaluarea ncrcrii din zapad se face conform CR 1-1-3/2012.
s = gIs i Ce Ct sk, unde:
s valoarea caracteristic a ncrcrii din zapad pe acoperi;
gIs factorul de importan-expunere pentru aciunea zpezii; gIs = 1 (tabel 4.2, pagina 14);
i coeficient de form; i = 0.8 (tabel 5.1, pagina 16);
Ce coeficient de expunere al amplasamentului construciei; Ce = 1 (tabel 4.3, pagina 14);
Ct coeficient termic; Ct = 1, pentru acoperiuri cu termoizolaie normal;
sk valoarea caracteristic a ncrcrii din zapad pe sol, n amplasamentul construciei; sk = 1.5
kN/m2 (figura 3.1, pagina 10);
s = 1 0.8 1 1 1.5 = 1.20 kN/m2.
4. Evaluarea aciunii vntului
Evaluarea presiunii vntului se face conform CR 1-1-4/2012. Aciunile din vnt sunt
variabile n timp i acioneaz direct ca presiuni pe suprafeele exterioare ale structurilor nchise sau
pe suprafeele interioare ale structurilor deschise.
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
10
Aciunea vntului este reprezentat simplificat ca o presiune sau o for normal pe
suprafaa de calcul. De asemenea, n unele cazuri, vntul poate genera fore de frecare cu
suprafeele, fore ce pot fi duntoare rezistenei i stabilitii unor elemente de construcii.
Viteza de referin a vntului:
vb viteza de referin a vntului;
qb valoarea de referin a presiunii dinamice a vntului; qb = 0.5 kPa (figura 2.1, pagina 16);
Viteza medie a vntului:
vm(z) viteza medie a vntului;
c0 factor orografic; c0 = 1;
cr(z) factor de rugozitate;
{ (
)
kr factor de teren;
(
)
z0 lungimea de rugozitate; z0 = 0.003 m (tabel 2.1, pagina 17);
kr(z0) = 0.155;
cr(z) = (
)
vm = 1 1.25 28.28 = 35.31 m/s;
Intensitatea turbulenei vntului:
(
)
Iv(z) intensitatea turbulenei vntului;
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
11
b factor de proporionalitate;
( )
Presiunea dinamic medie a vntului:
qm(z) = cr2(z) qb = 1.25
2 0.5 = 0.78 kPa;
Factorul de rafal pentru presiunea medie a vntului:
cpq(z) = 1 + 7 Iv(z) = 1 + 7 0.14 = 1.98;
Valoarea de vrf a presiunii dinamice a vntului:
qp(z) = cpq(z) qm(z) = 1.98 0.78 = 1.53 kPa;
Presiunea vntului pe suprafee:
we = gIs cpe qp(ze) (3.1, pagina 25), unde:
we presiunea/suciunea vntului ce acioneaz pe suprafee;
gIs factor de importan expunere; gIs = 1;
cpe coeficient aerodinamic de presiune/suciune pentru suprafee;
qp(ze) valoarea de vrf a presiunii dinamice a vntului evaluat la cota ze;
Aciunea vntului pe perei:
e = b sau 2h, oricare este mai mic;
e = b = 10.40 m.
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
12
Aciunea vntului pe acoperi:
e = b sau 2h, oricare este mai mic;
e = b = 10.40 m.
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
13
5. Evaluarea aciunii seismice
Evaluarea ncrcrilor seismice orizontale pentru prezenta lucrare s-a realizat conform
codului de proiectare seismic P100-1/2006 Prevederi de proiectare pentru cldiri.
Aplicarea prevederilor codului P100-1 urmrete, ca n cazul unor evenimente seismice, s
se asigure performane suficient de nalte ale structurilor pentru:
evitarea pierderilor de viei omeneti sau a rnirii oamenilor;
meninerea, fr ntrerupere, a activitilor i a serviciilor eseniale pentru
desfurarea continu a vieii sociale i economice, att n timpul cutremurului ct i dup
acesta;
evitarea producerii de explozii sau a degajrii unor substane periculoase;
limitarea pagubelor materiale.
Fora tietoare de baza corespunztoare modului propriu fundamental, pentru fiecare
direcie orizontal principal considerat n calculul cldirii, se determin dup cum urmeaz:
Fb = i Sd(T1) m , unde:
i factorul de mportan expunere al construciei; i = 1;
Sd(T1) ordonata spectrului de rspuns de proiectare corespunztoare perioadei fundamentale T1;
m masa total a cldirii calculat ca suma maselor de nivel mi;
factor de corecie care ine seama de contribuia modului propriu fundamental prin masa
modala efectiv asociat acestuia, ale crui valori sunt:
{
Tc perioada de col, conform hrii de zonare seismic; Tc = 0.7 s (figura 3.2, pagina 3.2);
T1 perioada corespunztoare modului propriu fundamental de vibraie: se determin prin metode
de calcul dinamic structural, o metoda aproximativ i rapid fiind determinarea lui T1 prin
Metoda energetic Rayleigh:
T1 = Ct (H)3/4
, unde:
Ct coeficient care ine cont de tipul structurii; Ct = 0.075 pentru cadre din beton armat;
H inlimea cldirii;
T1 = 0.075 8.923/4
= 0.387 s;
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
14
TB = 0.07 s
T1 = 0.387 s TB < T1 < Tc (T) = 0 = 2.75;
Tc = 0.7 s
0 factor de amplificare dinamic maxim a acceleraiei;
TB < T1
ag valoarea de vrf a acceleraiei terenului; ag = 0.16g (figura 3.1, pagina 3.1);
q factor de comportare; q = 3.308 (pagina 8 a prezentului document);
Fb = 1 1.305 m 0.85;
Evaluarea aciunii seismice i calculul structurii s-a realizat cu ajutorul programului de
calcul SCIA Engineer 2012.
6. Evaluarea ncrcrilor
Evaluarea ncrcrilor permanente normate reprezentate n urmtoarele tabele au fost
evaluate innd cont de greutile tehnice din STAS 10101-1/78 Aciuni n construcii. Greuti
tehnice i ncrcri permanente.
Nr. Crt Denumire strat Grosime strat [m]Greutate specifica
[kN/mc] sau [kN/mp]
Incarcare normata
[kN/mp]
1 tigla presata - 0.41 0.41
2 sipci 2x2 cm - 0.05 0.05
3 carton asfaltat 0.01 1.05 0.01
4 astereala 0.03 6.87 0.21
5 capriori 0.2 6.87 1.37
6 vata minerala 0.15 1 0.15
total 2.20
Invelitoare - tigla solzi din argila arsa
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
15
7. Predimensionarea elementelor structurale
7.1. Predimensionarea planeelor
Grosimea plcii se calculeaz n baza criteriilor de rigiditate, rezisten i izolare fonic.
Grosimea plcii se stabilete n funcie de ochiul cel mai solicitat (cel cu suprafaa cea mai
mare) al planeului, astfel:
Nr. Crt Denumire strat Grosime strat [m]Greutate specifica
[kN/mc] sau [kN/mp]
Incarcare normata
[kN/mp]
1 pardoseala gresie 0.01 24 0.24
2 mortar de poza 0.02 21 0.42
3 hidroizolatie 2c+3b 0.004 10.5 0.04
4 sapa armata cu plasa tip Buzau 0.05 21 1.05
5 termoizolatie polistiren 0.1 0.6 0.06
6 folie polietilena - - 0
7 sapa egalizatoare 0.02 21 0.42
8 placa beton armat 0.14 25 3.50
9 tencuiala 0.02 19 0.38
total 6.11
atic [kN/m] 3.375 total utila 3.00
Invelitoare - terasa circulabila
Nr. Crt Denumire strat Grosime strat [m]Greutate specifica
[kN/mc] sau [kN/mp]
Incarcare normata
[kN/mp]
1 parchet 0.025 8 0.20
2 sapa egalizare 0.025 21 0.53
3 placa beton armat 0.14 25 3.50
4 tencuiala 0.02 19 0.38
total 4.61
camere locuit - - 1.50
pereti despartitori - - 1.50
total utila 3.00
utila
Planseu curent - planseu cald
Nr. Crt Denumire strat Grosime [m] Inaltime [m]Greutate specifica
[kN/mc] sau [kN/mp]
Incarcare normata
[kN/m]
1 tencuiala 0.02 19 0.874
2 termoziolatie 0.1 0.6 0.138
3 zidarie BCA 0.3 7.2 4.968
4 tencuiala 0.02 19 0.874
total 6.854
2.3
Perete exterior BCA
Nr. Crt Denumire strat Grosime [m] Inaltime [m]Greutate specifica
[kN/mc] sau [kN/mp]
Incarcare normata
[kN/m]
1 tencuiala 0.02 19 0.874
2 zidarie BCA 0.125 7.2 2.07
3 tencuiala 0.02 19 0.874
total 3.818
2.3
Perete interior BCA
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
16
hpl grosimea plcii;
l1, l2 laturile ochiului de plac;
hpl min = 13 cm, din condiii de izolare fonic;
hpl ef = 14 cm.
7.2. Predimensionarea grinzilor
La predimensionarea grinzilor se ine cont de urmtoarele criterii:
la grinzile din beton armat monolit se adopt seciunile de form dreptunghiular, iar
dimensiunile acestora vor fi multiplu de 50 mm;
raportul dintre bg i hg nu va fi mai mic dect ;
limea minim a grinzilor este de 200 mm.
Predimensionarea grinzilor longitudinale:
(
) (
)
(
) (
)
Predimensionarea grinzilor transversale:
(
) (
)
(
) (
)
n concluzie, grinzile vor avea aceeai seciune transversal, att pe direcie longitudinal ct
i pe direcie transversal, adic:
hgr = 45 cm; bgr = 25 cm.
7.3. Predimensionarea stlpilor
n cazul stlpilor, criteriul de dimensionare cel mai important este cel referitor la asigurarea
ductilitii locale a stlpilor prin limitarea efortului mediu de compresiune. Codul P100-1/2006
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
17
recomand valoarea efortului axial mediu la 0.55, n cazul dispunerii unei armturi de confinare
suplimentare i la 0.4 n cazurile obinuite.
Predimensionarea stlpilor urmeaz urmtoarele etape:
stabilirea celor mai solicitai stlpi, acetia fiind cei ce se vor dimensiona;
evaluarea ncrcrilor axiale aferente fiecrui stlp considerat;
stabilirea ariei necesare de beton plecnd de la urmtoarele valori ale forei axiale de
proiectare normalizat:
{
La predimensionarea stlpilor se va ine seama de urmtoarele condiii:
conform P100-1/2006, seciunea stlpului nu va fi mai mic de 30 x 30 cm;
nu se schimb seciunea stlpului pe nlimea cldirii.
Ariile aferente stlpilor:
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
18
Not:
Suprafeele aferente stlpilor C2, B3 i C3 nu se vor considera n cadrul predimensionrii
deoarece acestea sunt valabile doar la parter, structura schimbndu-i forma astfel: zona I se va
continua pe toat inlimea cldirii in timp ce zona II se va opri la nivelul etajului 1.
Predimensionarea stlpilor se va face dup urmtorul algoritm:
Predimensionarea slpului central, propunndu-se bst = 35 cm:
Nmansard = Saf (qnv + qpl + qz) + b (hgr l bgr l lcalc + hgr t bgr t lcalc + bst2 Hnivel)
Nmansard = 27.04 (1.13 + 7.61 + 1.20) + 25 (0.45 0.25 5.20 + 0.45 0.25 5.20 + 0.352 2.90)
Nmansard = 306.68 kN;
Netaj = Saf qpl + b (hgr l bgr l lcalc + hgr t bgr t lcalc + bst2 Hnivel)
Netaj = 27.04 7.61 + 25 (0.45 0.25 5.20 + 0.45 0.25 5.20 + 0.352 2.75)
Netaj = 243.31 kN;
Nparter = b (hgr l bgr l lcalc + hgr t bgr t lcalc + bst2 Hnivel)
Nparter = 25 (0.45 0.25 5.20 + 0.45 0.25 5.20 + 0.352 2.75)
Nparter = 37.67 kN;
Ntotal = Nmansard + Netaj + Nparter = 306.68 + 243.31 + 37.67 = 587.66 kN
Saf suprafaa aferent;
qnv ncrcarea din arpant;
qpl ncrcarea planeului curent;
b greutatea volumic a betonului;
hgr, bgr dimensiunile grinzii;
lcalc lungimea grinzii aferent stlpului;
Hnivel nlimea nivelului;
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
19
Analog se va proceda i n predimensionarea celorlali stlpi, considernd i ncrcarea
pereilor exteriori, preluat de stlpii marginali i de col.
- tabele centralizatoare predimensionarea stlpilor -
n continuare, toi stlpii structurii se vor considera cu seciunea de 35 x 35 cm, excepie
fcnd stlpii B1 i A2, ce vor avea seciunea 35 x 60 cm (seciunea acestor stlpi va rezulta din
programul de calcul automat SCIA Engineer 2012) i vor fi poziionai dup cum urmeaz:
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
20
8. Calculul automat al structurii
Calculul structurii a fost realizat cu ajutorul programului SCIA Engineer 2012 varianta
student.
SCIA Engineer (SCIentific Application) este un software de calcul i dimensionare destinat
inginerilor i folosit, n principal, pentru proiectarea structurilor civile i industriale. Utilitatea
acestui program se ntinde de la definirea i calculul unor structuri geometrice complexe supuse
diferitelor tipuri de aciuni, pana la calcul de linii de influen a podurilor.
Sistemul de axe folosit este triortogonal, cu originea la intersecia axelor 3 i A, astfel:
pe direcia X se afl axa 3;
pe direcia Y se afl axa A;
axa Z a sistemului este considerat normal la planul structurii.
Pentru determinarea forei seismice de baz este necesar determinarea masei totale a
structurii, iar pentru determinarea forei seismice de nivel se determin masele la fiecare nivel al
structurii. Masele s-au calculat cu ajutorul programului SCIA Engineer, introducnd ncrcrile ce
acioneaz asupra structurii. Acestea au fost determinate i stabilite n subcapitolele anterioare.
Seismul s-a aplicat pe ambele direcii, X i Y, alternativ mpreun cu coeficienii 1 i
0.3, iar forele seismice de nivel au urmtoarele valori:
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
21
Din aceste tabele rezult c fora seismic de baz pe direcia X are valoarea de 322.10 kN,
iar pe direcia Y are valoarea de 310.80 kN.
n calcul s-au considerat 10 moduri de vibraie pentru ca suma maselor modale efective s
reprezinte cel puin 90% din masa total a structurii (conform P100-1/2006 paragraful 8, pagina
4.17). Tabelul urmtor prezint factorii de participare modal ale celor 10 moduri de vibraie:
Perioadele de vibraie a structurii au fost determinate pentru fiecare mod de vibraie n parte
i au urmtoarele valori:
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
22
Analiza structurii deformate n cele 10 moduri de vibraie arat c primele 2 moduri de
vibraie sunt de translaie, al treilea este de rotaie, iar restul de flambare a stlpilor i rotaie a
structurii.
- Modul 1 de vibraie -
- Modul 2 de vibraie -
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
23
- Modul 3 de vibraie -
Rezultatele calculului automat se materializeaz prin diagramele de eforturi obinute.
Acestea s-au format din clase de rezultate ce suprapun efectul gruprii fundamentale cu cel al
gruprii speciale, rezultnd astfel diagrame nfurtoare.
Diagramele obinute se vor prezenta n subcapitolul Calculul elementelor structurale i
plecnd de la acestea a fost determinat necesarul de armtur.
9. Verificarea deplasrilor laterale
Verificarea rigiditii la forele laterale se face pentru 2 stri limit: starea limit ultim ULS
i starea limit de serviciu SLS. n cadrul proiectului, verificarea se va face numai pentru starea
limit ultim ULS deoarece n acest caz apar deplasrile cele mai mari.
Conform codului de proeictare P100-1/2006, aceast verificare are ca scop evitarea
pierderilor de viei omeneti la atacul unui cutremur major, foarte rar, ce poate aprea n viaa unei
construcii, prin prevenirea prbuirii totale a elementelor nestructurale. n acest fel se urmrete
realizarea unei marje de siguran suficiente fata de stadiul cedrii elementelor structurale.
Verificarea la deplasare se face pe baza formulei:
drULS
= c q dre draULS
(E.2, pagina E.2), unde:
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
24
drULS
deplasarea relativ de nivel sub aciunea seismica asociata ULS;
c coeficient de amplificare al deplasrilor, care ine seama c pentru T
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
25
10. Calculul elementelor structurale
10.1. Calculul arpantei
Introducere:
arpanta reprezint elementul de rezisten din cadrul acoperiului. Aceasta este alctuit
din urmtoarele elemente:
astereal: strat continuu de scnduri sau plci lemnoase ce susine nvelitoarea;
cpriorii: piese de lemn dispuse dup linia de cea mai mare pant, ce susin astereala;
panele: piese din lemn ce preiau ncrcrile de la cpriori i le transmit mai departe ctre
elementele de susinere;
cosoroabele: piese din lemn, dispuse pe grinzile marginale, pe care se sprijin cpriorii.
Specia de lemn din care se va executa arpanta este mesteacnul care, conform NP 005/2003
se utilizeaz la realizarea elementelor structurale ale construciilor civile, industriale i agricole
(tabel 2.1, pagina 19).
Lemnul folosit la realizarea arpantei aparine clasei de calitate a II-a i are urmtoarele
propieti:
masa volumic 0.95 = 700 kg/m3;
modulul de elasticitate paralel cu direcia fibrelor E0.05 = 12000 N/mm2;
modulul de elasticitate transversal G0.05 = 8000 N/mm2;
rezistena caracteristic Ri = 31.5 N/mm2;
rezistena de calcul:
mui coeficient al condiiilor de lucru ce introduce n calcul umiditatea de echilibru a materialului
lemnos; mui = 0.9 (tabel 2.5, pagina 23);
mdi coeficient al condiiilor de lucru, stabilii n funcie de durata de aciune a ncrcrilor; mdi =
0.6 (tabel 2.6, pagina 24);
i coeficient parial de siguran; i = 1.10 (tabel 2.7, pagina 25);
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
26
ncrcrile folosite la dimensionarea elementelor arpantei sunt cele prezentate n
subcapitolul anterior.
Calculul asterealei:
Se propun urmtoarele dimensiuni ale
scndurii de astereala:
b limea scndurii; b = 25 cm;
h inlimea scndurii; h = 3 cm;
arpanta a fost gndit ca avnd distana
dintre cpriori de 60 cm i o pant de 37%
(unghiul fcut cu orizontala este de 20.304 ).
ncrcri normate ce acioneaz asupra asterealei:
ncrcarea permanent:
{
, unde:
gp greutatea permanent dat de invelitoare i astereal; gp = 0.68 kN/m2;
b limea scndurii; b = 0.25 m;
unghiul fcut cu orizontala; = 20. 304 ;
{
ncrcarea din aciunea zpezii:
{
, unde:
pz ncrcarea dat de zpada; pz = 1.20 kN/m2;
{
ncrcarea din aciunea vntului:
{
, unde:
pv ncrcarea dat de aciunea vntului; pv = 0,874 kN/m2;
ncrcarea util, considerat ca o sarcin concentrat Pc = 1 kN:
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
27
{
Ipoteze de ncrcare:
ipoteza 1: permanente + zpad
{
ipoteza 2: permanente + vnt + zpad
{
ipoteza 3: permanente i util
permanente, uniform distribuite util, for concentrat
{
{
Ipotezele de ncrcare au fost calculate att pentru starea limit de serviciu (SLS) ct i
pentru starea limit ultim (ULS), lundu-se n considerare coeficienii de calcul afereni fiecrei
ncrcri, conform codului de proiectare CR0-2012 Bazele proiectrii n construcii.
permanente zapada vant utila [kN]
X 0.06 0.10 0 0.35
Y 0.16 0.26 0.22 0.94
incarcari normate [kN/m] sau [kN]
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
28
Calculul momentelor n cele trei ipoteze de ncrcare, pentru starea limit ultim:
ipoteza 1:
{
ipoteza 2:
{
ipoteza 3:
{
Verificri ale asterealei:
verificarea la capacitate portant, n cadrul careia se va considera starea limit ultim:
Mef,x, Mef,y momentele maxime calculate n cele trei ipoteze; n cazul curent, ambele
momente aparin ipotezei 3 nefiind astfel nevoie de introducerea n calculul de verificare i de
momente corespunztoare momentelor maxime;
Mr,x, Mr,y momente capabile ale asterealei;
ipoteza 1
(P+Z) [kN/m]
ipoteza 2
(P+V+1/2*Z)
[kN/m]
ipoteza 1
(P+Z) [kN/m]
ipoteza 2
(P+V+1/2*Z)
[kN/m]
X 0.098 0.079 0.059 0.139 0.226 0.153 0.080 0.521
Y 0.265 0.300 0.159 0.375 0.611 0.741 0.215 1.407
ipoteze de calcul
S.L.S. U.L.S.
ipoteza 3 (P+U)
[kN/m] [kN]
ipoteza 3 (P+U)
[kN/m] [kN]
ipoteza 1 ipoteza 2 ipoteza 3
X 0.010 0.007 0.082
Y 0.027 0.033 0.221
calculul momentelor [kNm]
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
29
{
, unde:
Ric rezistena de calcul a lemnului; Ri
c = 15.46 N/mm
2 = 15.46 103 kN/m2;
mT coeficient de tratare a lemnului; mT = 1;
{
{
verificarea de deformaie (sgeata), n cadrul careia se vor considera ncrcrile normate:
fmax,final fadm =
{
E modul de elasticitate; E = 12000 N/mm2;
kdef coeficient de ine seama de durata de aciune a ncrcrii;
kdefp = 0.50; kdef
z = 0.25; kdef
v = 0; kdef
u = 0.
Sgeata dat de ncrcrile permanente:
{
(
) (
) (
)
(
) (
) (
)
Sgeata dat de aciunea zpezii:
{
(
)
(
)
(
)
(
)
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
30
Sgeata dat de aciunea vntului:
{
(
)
(
)
(
)
(
)
Sgeata dat de ncrcarea util:
{
(
)
(
)
(
)
(
)
Calculul sgeii totale, pe ipoteze de ncrcri:
ipoteza 1: permanente + zpad
{
ipoteza 2: permanente + vnt + zpad
{
ipoteza 3: permanente i util
{
fmax,final = max(f1, f2, f3)
permanente zapada vant utile
X 0.0003 0.0004 0.0000 0.0033
Y 0.0598 0.0825 0.0546 0.6252
calculul sagetii [mm]
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
31
n urma verificrilor rezult faptul c astereala se verific att la capacitate portant ct i la
sgeata.
Calculul cpriorilor:
Cpriorii sunt grinzi de lemn dispuse n
lungul pantei acoperiului. Schema static a
acestora este de grind simplu rezemat pe pane.
Cpriorii sunt supui ncrcrilor
transmise la acetia de ctre astereal. ncrcarea
preluat de un cprior este determinat n
functie de suprafaa aferent a acestuia: Saf = d1
d2, unde:
d1 distana dintre cpriori; d1 = 0.60 m;
d2 distana dintre reazeme; d2 = 5.2 m.
saf = 0.60 5.2 = 3.12 m2.
Se propun cpriori cu dimensiunea de 18x20 cm.
- Suprafaa aferent a unui cprior -
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
32
ncrcri normate ce acioneaz asupra cpriorilor:
ncrcri permanente:
qp = qpc d1 cos 1.2 = 2.20 0.60 cos 20.304 1.2 = 1.486 kN/m;
ncrcarea din aciunea zpezii:
qz = qzc d1 cos
2 = 1.20 0.60 cos2 20.304 = 0.63 kN/m;
ncrcarea din aciunea vntului:
qv = qvc d1 = 0.874 0.60 = 0.52 kN/m;
ncrcarea util, considerat ca o sarcin concentrat Pc = 1 kN;
Pu = Pc cos 1.2 = 1 cos 20.304 1.2 = 1.13 kN;
Ipoteze de ncrcare:
ipoteza 1: permanente + zpad;
ipoteza 2: permanente + vnt + zpad;
ipoteza 3: permanente i util;
Ipotezele de ncrcare au fost calculate att pentru starea limit de serviciu (SLS) ct i
pentru starea limit ultim (ULS), lundu-se n considerare coeficienii de calcul afereni fiecrei
ncrcri, conform codului de proiectare CR0-2012 Bazele proiectrii n construcii.
Calculul momentelor n cele trei ipoteze de ncrcare, pentru starea limit ultim:
ipoteza 1:
ipoteza 2:
permanente zapada vant utila [kN]
1.486 0.63 0.52 1.13
incarcari normate [kN/m] sau [kN]
ipoteza 1
(P+Z) [kN/m]
ipoteza 2
(P+V+1/2*Z)
[kN/m]
ipoteza 1
(P+Z) [kN/m]
ipoteza 2
(P+V+1/2*Z)
[kN/m]
1.74 1.82 1.486 0.45 2.96 3.27 2.005 1.69
ipoteze de calcul
S.L.S. U.L.S.
ipoteza 3 (P+U)
[kN/m] [kN]
ipoteza 3 (P+U)
[kN/m] [kN]
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
33
ipoteza 3:
Verificri ale cpriorilor:
verificarea la capacitate portant, n cadrul careia se va considera starea limit ultim:
Mc Mr, unde:
Mc valoarea maxim a momentului din cele trei ipoteze; Mc = 11.08 kN m;
Mr capacitatea portant a cpriorului;
Mc = 10.84 < 15.46
verificarea de deformaie (sgeata), n cadrul careia se vor considera ncrcrile normate:
fmax,final fadm =
E modul de elasticitate; E = 12000 N/mm2;
kdef coeficient de ine seama de durata de aciune a ncrcrii;
kdefp = 0.50; kdef
z = 0.25; kdef
v = 0; kdef
u = 0.
Sgeata dat de ncrcrile permanente:
(
) (
) (
)
Sgeata dat de aciunea zpezii:
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
34
(
)
(
)
Sgeata dat de aciunea vntului:
(
)
(
)
Sgeata dat de ncrcarea util:
(
)
(
)
Calculul sgeii totale, pe ipoteze de ncrcri:
ipoteza 1: permanente + zpad
ipoteza 2: permanente + vnt + zpad
ipoteza 3: permanente i util
fmax,final = max(f1, f2, f3);
n urma verificrilor rezult faptul c dimensiunile alese pentru cpriori verific att
capacitatea portant ct i la sgeata.
Concluzii:
n urma calculelor s-au obinut urmtoarea componen a arpantei:
permanente zapada vant utile
19.04 6.76 4.48 2.78
calculul sagetii [mm]
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
35
astereal cu dimensiunea 25 x 3 cm;
cpriori cu dimensiunea 18 x 20 cm, dispui la o distan de 0.60 m unul de cellalt;
cosoroabe cu dimensiunea de 15 x 15 cm;
pan de coam format din dou elemente cu seciunea 15 x 15 cm, prinse ntre ele cu
elemente de prindere metalice.
10.2. Calculul planeelor
Planeele reprezint elemente de construcii orizontale ce au rolul de a compartimenta
cldirile pe vertical, sau de a nchide construcia la partea superioar, n cazul acoperiului tip
teras. n urma predimensionarii a rezultat grosimea plcii hp = 14 cm.
Pe planeu acionez att ncrcri permanente, ce sunt distribuite uniform pe toat
suprafaa, ct i ncrcri temporare ce pot ocupa orice poziie pe suprafa.
n calculul planeelor s-a urmat algoritmul de calcul prezentat n STAS 10107/2-1992
Planee curente din plci i grinzi din beton armat i precomprimat.
mprirea planeului n ochiuri de plac s-a efectuat conform figurii urmtoare:
Calculul se efectueaz pe fii de 1 m lime, pe fiecare direcie. Acestea au acelai tip de
rezemare ca i ochiul de plac din care fac parte, revenindu-le o parte din ncrcarea aferent
ochiului de plac din care fac parte. Momentele maxime i minime de calcul se vor determina
utiliznd dou scheme de ncrcare i rezemare, dup cum urmeaza:
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
36
Calculul momentelor maxime n cmpuri:
n practic se folosete un procedeu simplu, care, pe baza unor artificii de calcul permite
utilizarea coeficienilor de la panourile izolate de plac i pentru determinarea momentelor de calcul
la plcile continue.
La plcile continue, rezemate pe tot conturul, solicitate de ncrcri permanente i
temporare, aplicate uniform distribuit, la care pe fiecare direcie deschiderile sunt egale sau difer
ntre ele cu cel mult 30% se admite c momentele maxime i momentele minime din cmp se pot
determina pe baza a dou scheme convenionale de rezemare:
schema convenional 1:
Panourile se consider ncastrate perfect pe reazemele intermediare i simplu rezemate pe
conturul planeului. Pe suprafeele tuturor panourilor acestei scheme se aplic o ncrcare
convenional, dirijat de sus n jos, a crei mrime, pe unitatea de suprafa, se determin cu
relaia:
q1 = g +
g ncrcarea permanent, pe suprafa;
p incrcarea temporar, pe suprafa.
Momentele ncovoietoare se determin astfel:
M1schema1
= 1 q1 l12;
M2schema1
= 2 q1 l22, unde:
1, 2 coeficieni de calcul extrai din STAS 10107/2-1992;
l1, l2 dimensiunile interax ale ochiului de plac pentru care se face calculul.
schema convenional 2:
Panourile se consider simplu rezemate pe tot conturul. Pe suprafaa acestora se aplic o
ncrcare convenional dirijat alternant de sus n jos i respectiv de jos n sus a crei mrime se
determin cu relaia:
q2 =
Momentele ncovoietoare se determin astfel:
M1schema2
= 11 q2 l12;
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
37
M2schema2
= 12 q2 l22;
Momentele maxime i respectiv minime, n cmp, se obin prin adunarea momentelor
ncovoietoare produse de ncrcarea q1 pe prima schem convenional de rezemare, cu momentele
ncovoietoare produse de ncrcarea q2 pe a doua schem convenional de rezemare. Valorile
momentelor ncovoietoare finale pe cele dou direcii sunt:
M1 = M1schema1
+ M1schema2
;
M2 = M2schema1
+ M2schema2
;
Calculul momentelor maxime n reazeme:
schema convenional 1:
Panourile se consider ncastrate perfect pe reazemele intermediare i simplu rezemate pe
conturul planeului. Pe suprafeele tuturor panourilor acestei scheme se aplic o ncrcare
convenional, dirijat de sus n jos, a crei mrime, pe unitatea de suprafa, se determin cu
relaia:
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
38
q1 = g +
Momentele ncovoietoare se determin astfel:
M1schema1
= coresp q1 l12;
M2schema1
= coresp q1 l22, unde:
schema convenional 2:
Panourile se consider ncastrate perfect pe reazemul comun (cel supus calculului) si simplu
rezemate pe celelalte laturi. Pe suprafeele ambelor panouri se aplic o ncrcare dirijat de sus n
jos, a crei intensitate pe unitatea de suprafa este dat de relaia:
q2 =
Momentele ncovoietoare se determin astfel:
M1schema2
= coresp q2 l12;
M2schema2
= coresp q2 l22;
Momentul maxim (n valoare absolut) pe reazemul considerat se va calcula prin nsumarea
valorilor obinute pe reazemul respectiv n cele dou scheme convenionale.
Pe fiecare schem n parte, momentele ncovoietoare de o parte i de cealalt a reazemului
pot fi diferite. Pentru calcul se va considera valoarea medie.
M1 = M1schema1
+ M1schema2
;
M2 = M2schema1
+ M2schema2
;
Calculul ariei de armtur:
n calculul ariei de armtur se va ine seama de materialele utilizate:
beton C25/30; fcd = 18 N/mm2;
oel PC52; fyd = 300 N/mm2.
Calculul ariei de armtur necesar se va face cu urmtoarea formul:
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
39
b limea fiei de plac; b = 1 m;
x poziia axei neutre;
h0 inlimea activ a fiei; h0 = h a = 140 20 = 120 mm.
Model de calcul:
Pentru exemplificarea algoritmului de calcul s-a ales ochiul de plac 1, avnd dimensiunea
5.20m x 5.20m. Restul calculelor se vor prezenta tabelar.
Coeficienii vor rezulta din tabelele prezentate in STAS 10107/2-1992 n funcie de i
1/.
Determinarea ncrcrilor pe planeu:
ncrcri permanente: g = qperm, planeu 1.35 = 4.61 1.35 = 6.22 kN/m2;
incrcri temporare: p = qutile, planeu 1.5 = 3 1.5 = 4.50 kN/m2.
Calculul momentelor n cmp:
schema convenional 1:
Ochiul de plac se consider cu dou laturi vecine ncastrate i celelalte dou laturi simplu
rezemate. Astfel, acesta este de tipul 4 (3.3.4.4, conform STAS 10107/2-1992).
- schema 1 -
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
40
q1 = g +
{
schema convenional 2:
Ochiul de plac se consider simplu rezemat pe tot conturul. Astfel, acesta este de tipul 1
(3.3.4.1, conform STAS 10107/2-1992).
- schema 2 -
q2 =
{
Momentele finale pentru armarea n cmp se obin prin nsumarea momentelor corespuntoare
din fiecare schem de calcul:
Mx = Mx,1 + Mx,2 = 5.36 + 2.24 = 7.60 kN m;
My = My,1 + My,2 = 5.36 + 2.24 = 7.60 kN m;
Calculul ariei de armtur n cmp:
Deoarece Mx = My, calculul se va efectua o singur data, iar ochiul de plac se va arma att
pe direcia X ct i pe direcia Y cu aceeai arie de armtur efectiv.
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
41
(
)
n funcie de Aa,nec rezultat i de armarea celorlalte ochiuri de plac, se vor alege, pentru
armarea n cmp a ochiului 1, 6 8 PC52, Aa,ef = 302 mm2.
Calculul momentelor n reazem:
schema convenional 1:
Ochiul de plac se consider cu dou laturi vecine ncastrate i celelalte dou laturi simplu
rezemate. Astfel, acesta este de tipul 4 (3.3.4.4, conform STAS 10107/2-1992).
q1 = g +
{
schema convenional 2:
Ochiul de plac se consider ncastrat perfect pe reazemul comun (cel supus calculului) si
simplu rezemat pe celelalte laturi Astfel, acesta este de tipul 2 (3.3.4.2, conform STAS 10107/2-
1992).
- schema 2 -
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
42
q2 =
Deoarece = 1/, valoarea coeficientului va fi aceeai pentru Mx i My.
{
Momentele finale pentru armarea n cmp se obin prin nsumarea momentelor corespuntoare
din fiecare schem de calcul:
Mx = - Mx,1 - Mx,2 = - 16 5.11 = - 21.11 kN m;
My = - My,1 - My,2 = - 16 5.11 = - 21.11 kN m;
Calculul ariei de armtur n reazem:
Deoarece Mx = My, calculul se va efectua o singur data, iar ochiul de plac se va arma att
pe direcia X ct i pe direcia Y cu aceeai arie de armtur efectiv.
(
)
n funcie de Aa,nec rezultat i de armarea celorlalte ochiuri de plac, se vor alege, pentru
armarea n reazem a ochiului 1, 6 12 PC52, Aa,ef = 679 mm2.
Calculul armturii pentru restul plcii:
Ochi de
placa
Tip
placa
sau
'i0 i1 i2 i3 i4 i5 i6 i8
Mx
[kNm]
My
[kNm]
Mx'
[kNm]
My'
[kNm]
1 T4 1 0.0252 0.0234 0.0234 0.0249 0.0699 0.0699 - - 5.36 5.36 -16.00 -16.00
2 T11 0.73 - 0.0168 0.0238 0.0445 0.0482 0.0217 0.0598 0.1053 2.05 5.45 -7.31 -24.10
3 T4 1 0.0252 0.0234 0.0234 0.0249 0.0699 0.0699 - - 5.36 5.36 -16.00 -16.00
4 T6 1 0.0152 0.0176 0.0176 0.0176 0.0515 0.0515 - - 4.03 4.03 -11.79 -11.79
5 T4 1.04 0.0275 0.0257 0.0214 0.0226 0.0741 0.0665 - - 6.40 5.76 -18.46 -17.92
6 T4 1 0.0252 0.0234 0.0234 0.0249 0.0699 0.0699 - - 6.30 5.83 -18.82 -17.40
7 T4 1 0.0252 0.0234 0.0234 0.0249 0.0699 0.0699 - - 5.83 5.83 -17.40 -17.40
Momente maxime in camp si in reazem - schema 1 (panourile se considera incastrate pe reazemele intermediare si simplu rezemate pe conturul
planseului)
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
43
Pe fiecare schem n parte, momentele ncovoietoare de o parte i de cealalt a reazemului
au rezultat diferite. Pentru calcul se va considera valoarea medie a acestor momente.
Ochi de
placa
Tip
placa
sau
'i0 i1 i2 i3
Mx
[kNm]My [kNm]
Ochi de
placa
Mx
[kNm]
My
[kNm]
1 T1 1 0.0487 0.0368 0.0368 0.0368 2.24 2.24 1 7.60 7.60
2 T7 0.73 0.2394 0.0438 0.0518 0.0447 0.37 3.15 2 2.43 8.60
3 T1 1 0.0487 0.0368 0.0368 0.0368 2.24 2.24 3 7.60 7.60
4 T1 1 0.0487 0.0368 0.0368 0.0368 2.24 2.24 4 6.27 6.27
5 T1 1.04 0.0526 0.0400 0.0338 0.0338 2.25 2.05 5 8.65 7.82
6 T1 1 0.0487 0.0368 0.0368 0.0368 2.24 2.07 6 8.54 7.90
7 T1 1 0.0487 0.0368 0.0368 0.0368 2.07 2.07 7 7.90 7.90
Momente maxime in camp - schema 2 (rezemare simpla pe tot conturul placii) Momente finale in camp
Ochi de
placa
Tip
placa
sau
'i4 i5 i6
Mx'
[kNm]
My'
[kNm]
T2-1 1 0.0840 - - --- -5.11
T2-2 1 0.0840 - - -5.11 ---
T8 0.73 0.0577 0.1921 - --- -11.69
T9 0.73 0.0575 0.0314 0.0869 -2.82 ---
T2-1 1.04 0.0807 - - --- -4.91
T2-2 0.96 0.0878 - - -4.94 ---
T2-1 0.96 0.0878 - - --- -4.94
T2-2 1.04 0.0807 - - -4.91 ---
T2-1 1 0.0840 - - --- -4.725
T2-2 1 0.0840 - - -4.725 ---
Momente maxime pe reazeme - schema 2 (panouri incastrate pe reazemul
comun si simplu rezemate pe celelalte laturi)
1, 3, 4
2
5
6
7
1 -16.00 -7.31 2
-16.00 -24.10
-16.00 -11.79
3 -16.00 -11.79 4 -11.79 -18.46 5
-11.79 -17.92
-17.40 -17.40
6 -18.82 -17.40 7
Momente pe reazem - schema 1 [kNm]
D
D
D'
t t t'
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
44
1 -5.11 -2.82 2
-5.11 -11.69
-5.11 -5.11
3 -5.11 -5.11 4 -5.11 -4.94 5
-5.11 -4.91
-4.94 -4.73
6 -4.91 -4.73 7
Momente pe reazem - schema 2 [kNm]
D
D
D'
t t t'
1 2
3 4 5
6 7
-22.48
Momente finale pe reazem [kNm]
D
D'
t t t'
-15.62
-21.11
-19.01
-26.34
-20.15
-19.62
-22.93
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
45
n urma calculelor s-a ales urmtorul sistem de armare:
6 8 PC52 n cmp;
6 12 PC52 n reazeme.
Perpendicular pe direcia armturilor de rezisten se dispun armturi numite de repartiie
sau de montaj. Aceste armturi au roluri multiple:
mpreun cu barele armturii de rezisten formeaz o plas, ndeplinind un rol de montaj;
repartizeaz eventualele ncrcri locale concentrate la o lime mai mare de plac;
preiau eforturile de ntindere produse de momentele ncovoietoare pozitive de pe direcia
paralel cu latura lung a plcii;
limiteaz deschiderea fisurilor produse de contracia betonului sau de variaiile de temperatur.
10.3. Calculul grinzilor
Introducere:
n urma predimensionrii s-a stabilit dimensiunea de 25 x 45 cm att pentru seciunea
grinzilor longitudinale, ct i pentru seciunea grinzilor transversale.
Materialele din care se vor executa grinzile sunt:
beton clasa C25/30 cu rezistenta la compresiune fcd = 18 N/mm2 i rezistena la ntindere
fctd = 1.25 N/mm2;
armtur longitudinal din PC52 cu rezistena la ntindere fyd, PC52 = 300 N/mm2;
armtur transversal din OB37 cu rezistena la ntindere fyd, OB37 = 210 N/mm2.
Procentele minime pentru armatura longitudinal n zonele, ntinse ale grinzilor, pe reazeme,
sunt pmin=0.45%, iar pentru zonele din cmpul grinzii pmin=0.15%.
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
46
Armarea grinzilor s-a realizat pe baza algoritmului de calcul prezentat n P100-
1/Proiectarea seismic a cldirilor. Volumul 2-B. Comentarii i exemple de calcul de prof. Tudor
Postelnicu, plecnd de la diagramele nfurtoare de moment My rezultate din programul de
calcul automat SCIA Engineer:
cadrul 1:
cadrul 2:
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
47
cadrul 3:
cadrul 4:
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
48
cadrul A:
cadrul B:
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
49
cadrul C:
cadrul D:
Calculul armturii longitudinale din grind:
calculul armturii n cmp:
MEd+ - momentul n cmp, rezultat din programul de calcul automat;
ha distana dintre axele armturilor superioar i inferioar din grind; ha = h 2 a.
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
50
Se alege Aa,ef Aa,nec.
Se face verificarea coeficientului de armare:
Se calculeaz distana dintre bare:
Se calculeaz momentul capabil inferior al grinzii:
MRb+ = Aa,ef fyd ha;
calculul armturii n reazem:
Determinarea armturii n reazem necesit cunoaterea armturii comprimate din cmp. De
aceea se recomand nceperea calculului armturii longitudinale din grind cu calculul armturii din
cmp.
MEd- - momentul n reazem, rezultat din programul de calcul automat;
Se alege Aa,ef Aa,nec.
Se face verificarea axei neutre:
a acoperirea cu beton;
Dac x < 2a Aa, nec a fost calculat corect.
Se face verificarea coeficientului de armare:
Se calculeaz distana dintre bare:
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
51
Se calculeaz momentul capabil inferior al grinzii:
MRb- = Aa,ef fyd ha;
Se verific raportul ariilor efective:
Calculul armturii transversale din grind:
Pentru calculul armturii transversale este necesar cunoaterea momentelor capabile din
cmp - MRd+ - i din reazem - MRd
- -.
Fora tietoare de calcul n rigle se consider asociat diagramei de momente capabile n
seciunile n care apar articulaii plastice. Se ine seama de efectul suprarezistenei oelului i se
aplic o cretere cu 25% a rezistenei la ntindere a acestuia.
Se calculeaz VEd, max, n calculul tabelar notat Vasociat:
lo lumina grinzii;
q ncrcare echivalent distribuit pe grind;
Dac 0.5, se vor folosi etrieri constructivi, iar daca > 1, fctd se va reduce cu formula
fctd,redus = mt fctd.
Se alege numrul de ramuri ale etrierului n seciune - ne -, diametrul etrierilor i distana
dintre acetia.
Se calculeaz procentul de armare al etrierilor, pe seciune:
{
ae distana ntre etrieri;
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
52
n zona potenial plastic, distana dintre etrieri va fi s = 100 mm, iar n afara zonei potenial
plastice, distana dintre etrieri va fi ae = 200 mm.
Se calculeaz efortul uniform distribuit pe distana ae:
mat coeficient ce de reducere al rezistenei la ntindere a oelului; mat = 0.8;
Se calculeaz fora tietoare capabil preluat de etrieri i de seciunea de beton:
p procentul de armare longitudinal;
Se verific dac QEd > VEd,max.
Se verific relaia:
si proiecia pe orizontal a fisurii nclinate din grinda de beton armat.
Model de calcul:
Pentru exemplificarea algoritmului de calcul s-a ales prima grind de la parter, ce aparine
cadrului 2.Calculul pentru celelalte grinzi ale structurii va fi prezentat tabelar.
Momente de calcul rezultate din programul de calcul automat:
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
53
Calculul armturii longitudinale din grind:
calculul armturii n cmp:
Se alege 3 14 PC52 cu Aa,ef = 462 mm2.
Se face verificarea coeficientului de armare:
Se calculeaz distana dintre bare:
Se calculeaz momentul capabil inferior al grinzii:
MRb+ = Aa,ef fyd ha = 462 300 365 10
-6 = 50.59 kN m.
calculul armturii n reazem:
Se alege 2 16 PC52 i 1 18 PC52 cu Aa,ef = 657 mm2.
Se face verificarea axei neutre:
Se face verificarea coeficientului de armare:
Se calculeaz distana dintre bare:
Se calculeaz momentul capabil inferior al grinzii:
MRb- = Aa,ef fyd ha = 657 300 365 10
-6 = 71.94 kN m.
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
54
Se verific raportul ariilor efective:
Calculul armturii transversale din grind:
Se calculeaz VEd, max, n calculul tabelar notat Vasociat:
Dac 0.5, se vor folosi etrieri constructivi, iar daca > 1, fctd se va reduce cu formula
fctd,redus = mt fctd.
Se alege:
ne = 2;
ae = 200 mm, pentru partea de grind ce nu se afl n zona potenial plastic.
Se calculeaz procentul de armare al etrierilor, pe seciune:
n zona potenial plastic, distana dintre etrieri va fi s = 100 mm, iar n afara zonei potenial
plastice, distana dintre etrieri va fi ae = 200 mm.
Se calculeaz efortul uniform distribuit pe distana ae:
Se calculeaz fora tietoare capabil preluat de etrieri i de seciunea de beton:
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
55
QEd = 125.53 kN > VEd,max = 90.43 kN.
Se verific relaia:
n urma calculului a rezultat urmtorul sistem de armare pentru grinda considerat:
armarea longitudinal, n cmp: 3 14 PC52;
armarea longitudinal, n reazeme: 2 16 PC52 i 1 18 PC52;
armarea transversal: 8/10/20 OB37.
Calculul armturii pentru restul grinzilor:
Asemntor modului de calcul prezentat, s-au calculat restul grinzilor ce aparin structurii.
Rezultatale sunt prezentate n tabelele urmtoare:
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
56
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
57
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
58
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
59
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
60
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
61
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
62
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
63
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
64
10.4. Calculul stlpilor
Introducere:
n urma predimensionrii s-a stabilit dimensiunea de 35 x 35 cm pentru seciunea tuturor
stlpilor, n afara celora aflai la intersecia axelor 1 i B, respectiv 2 i A.
Materialele din care se vor executa stlpii sunt:
beton clasa C25/30 cu rezistenta la compresiune fcd = 15.30 N/mm2 i rezistena la ntindere
fctd = 1.06 N/mm2;
armtur longitudinal din PC52 cu rezistena la ntindere fyd, PC52 = 300 N/mm2;
armtur transversal din OB37 cu rezistena la ntindere fyd, OB37 = 210 N/mm2.
Procentele de armare ce trebuiesc verificate n calculul armturii longitudinale sunt:
pminlatur
= 0.2 %;
pmin,totalst.central
= 0.5 %;
pmin,totalst. perimetral
= 0.6 %;
pmin,totalst. col
= 0.7 %;
pmax,total = 2.5 %.
Armarea stlpilor s-a realizat, plecnd de la diagramele rezultate din programul de calcul
automat SCIA Engineer, pe baza algoritmului de calcul prezentat n P100-1/Proiectarea seismic a
cldirilor. Volumul 2-B. Comentarii i exemple de calcul de prof. Dr. Ing. Tudor Postelnicu ce
obine un mecanism de disipare a energiei produs de seism cu articulaii plastice n grinzi,
realizndu-se conceptul de grinzi slabe stlpi tari. Acest mecanism este obinut prin
amplificarea momentelor din stlpii de la acelai nivel cu un coeficient ce ine seama de
suprarezistena grinzilor la nivelul respectiv.
Diagrame rezultate din programul de calcul automat:
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
65
stlp de col A1:
- Mz - - My - - N - - Vz -
stlp marginal marginal B1:
- Mz - - My - - N - - Vz - - Vy -
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
66
stlp central B2:
- Mz - - My - - N - - Vz -
Calculul armturii longitudinale:
Determinarea momentului de calcul pentru a impune conceptul grinzi slabe stlpi tari:
Rd factor de suprarezisten datorat efectului de consolidare a oelului;
Mstlp momentul n stlp, rezultat din calculul structural;
suma momentelor capabile n grinzi;
suma momentelor din grinzi, rezultate din calcul structural;
Calculul momentului de dimensionare a ariei de armtur longitudinal:
Mdim = Mcalcul + N ea, unde:
ea excentricitate adiional; ea = max(h/30, 20 mm);
Se face verificarea:
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
67
Se calculeaz poziia axei neutre:
Calculul ariei de armtur necesar:
{
(
)
Se determina Aa,ef > Aa, nec.
Se calculeaz capacitatea portant:
{ (
)
Calculul armturii transversale:
Fora tietoare de calcul:
Qst fora tietoare de calcul n stlpi;
Se calculeaz fora tietoare asociat mecanismului de cedare:
Mjcap,st, M
kcap,st momentele capabile din seciunea de la baza, respectiv din partea de sus a
stlpului;
hst nlimea liber a stlpului;
Se face verificarea:
Qc < Qas;
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
68
Dac 0.5, se vor folosi etrieri constructivi, iar daca > 1, fctd se va reduce cu formula
fctd,redus = fctd (1 + 0.5 n).
Se alege numrul de ramuri ale etrierului n seciune - ne -, diametrul etrierilor i distana
dintre acetia.
Se calculeaz procentul de armare al etrierilor, pe seciune:
ae distana ntre etrieri;
n zona potenial plastic, distana dintre etrieri va fi s = 100 mm, iar n afara zonei potenial
plastice, distana dintre etrieri va fi ae = 200 mm.
Se calculeaz efortul uniform distribuit pe distana ae:
mat coeficient ce de reducere al rezistenei la ntindere a oelului; mat = 0.8;
Se calculeaz fora tietoare capabil preluat de etrieri i de seciunea de beton:
p procentul de armare longitudinal;
Se verific dac QEd > Qas.
Se verific relaia:
si proiecia pe orizontal a fisurii nclinate din grinda de beton armat.
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
69
Model de calcul:
Pentru exemplificarea algoritmului de calcul s-a ales zona de la parter a stlpului de col A1.
calculul armturii longitudinale:
Determinarea momentului de calcul pentru a impune conceptul grinzi slabe stlpi tari:
Calculul momentului de dimensionare a ariei de armtur longitudinal:
Mdim = Mcalcul + N ea = 38.59 + 192.01 0.02 = 42.43 kN m;
Se face verificarea:
Se calculeaz poziia axei neutre:
Calculul ariei de armtur necesar:
Se alege, n funcie de Aa,nec i de armarea celorlali stlpi, 3 18 PC52 cu Aa,ef = 763 mm2.
Se calculeaz capacitatea portant:
calculul armturii transversale:
Fora tietoare de calcul:
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
70
Se calculeaz fora tietoare asociat mecanismului de cedare:
Se face verificarea:
Qc = 31.67 kN < Qas = 76.31 kN;
(
) (
)
Se alege:
ne = 3;
ae = 200 mm, pentru partea de stlp ce nu se afl n zona potenial plastic.
Se calculeaz procentul de armare al etrierilor, pe seciune:
pe = 0.34 % > pe,min = 0.26 %;
n zona potenial plastic, distana dintre etrieri va fi s = 100 mm, iar n afara zonei potenial
plastice, distana dintre etrieri va fi ae = 200 mm.
Se calculeaz efortul uniform distribuit pe distana ae:
Se calculeaz fora tietoare capabil preluat de etrieri i de seciunea de beton:
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
71
( )
QEd = 151.39 > Qas = 76.31 kN;
Se verific relaia:
n urma calculului a rezultat urmtorul sistem de armare pentru stlpul considerat:
armarea longitudinal, pe seciune: 8 18 PC52;
armarea transversal: 10/10/20 OB37.
Calculul armturii pentru stlpi:
Asemntor modului de calcul prezentat, s-au calculat stlpul de col A1, stlpul marginal
B1 i stlpul central B2, cu observaia c pentru stlpul marginal B1 calculul s-a facut separat pe
cele dou direcii, din cauza seciunii dreptunghiulare 35x60 cm.
n urma calculelor a rezultat c stlpii se vor arma conform planului R-04 Plan armare
stlpi, folosind pentru armarea longitudinal 18 PC52 i pentru armarea transversal 8/10/20
OB37.
Rezultatale sunt prezentate n tabelele urmtoare:
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
72
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
73
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
74
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
75
10.5. Calculul fundaiilor
Ca sistem de fundare s-au ales grinzi de fundare continue sub stlpi, ce au rolul de a prelua
ncrcrile de la suprastructur i de a le transmite terenului de fundare.
Calculul s-a realizat conform normativului NP 112-04 Normativ pentru proiectarea
structurilor de fundare direct, iar eforturile au fost considerate innd cont de distribuia lor pe
reeaua de grinzi de fundare.
Materialele din care se vor executa grinzile de fundare sunt:
beton clasa C20/25 cu rezistena la compresiune fcd = 12.75 N/mm2 i rezistena la ntindere
fctd = 0.935 N/mm2;
armtur longitudinal din PC52 cu rezistena la ntindere fyd, PC52 = 300 N/mm2;
armtur transversal din OB37 cu rezistena la ntindere fyd, OB37 = 210 N/mm2.
Diagrame rezultate din programul de calcul automat:
grinda de fundare: GF A, GF 1, GF D, GF 4:
- My -
- Vz
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
76
grinda de fundare GF B, GF 2:
- My -
- Vz
grinda de fundare GF C, GF 3:
- My -
- Vz -
Dimensionarea fundaiei:
La dimensionarea fundaiei se va ine cont de urmtoarele prevederi:
limea tlpii grinzii de fundare - B -, obinut prin calculul de dimensionare, se va majora
cu aproximativ 20%;
nlimea seciunii grinzii de fundare - H - va avea valori cuprinse ntre (1/31/6)L0;
inlimea tlpii - ht - se va alege astfel nct raportul ht/B > 0.26.
Dimensionarea grinzii de fundare:
Se calculeaz limea grinzii de fundare:
Mirea A. Ionu Bogdan PROIECT DE DIPLOM
Cas de vacan P+1E+M, amplasat n judeul Constana
77
b = bs + (50 100 mm), unde:
bs limea stlpului.
Se determin nlimea total a grinzii:
(
)
Se realizeaz calculul efortului axial ce acioneaz pe fundaie:
N = Nss + NF, unde:
Nss efortul axial transmis de ctre suprastuctur;
NF efortul aprut din greutatea proprie a fundaiei i din greutatea pmntului situat deasupra
tlpii grinzii de fundare.
Se calculeaz limea tlpii de fundare:
Lf lungimea tlpii de fundare pe care se face calculul; n calcule se va considera Lf = 1 m;
Bf,necmin
limea minim a tlpii de fundare ce se va majora cu aproximativ 20%;
Pconv presiunea convenional a terenului de fundare.
Se calculeaz momentul provenit din suprastructur, preluat de grinda de fundare:
suma momentelor la baza stlpilor ce ies din grinda de fundare analiz