|
|
|
Constructiile cu pereti structurali - Alcatuirea de ansamblu
Definitii. Clasificari
1.1 Constructiile cu pereti structurali sunt cele la care elementele structurale verticale sunt constituite in totalitate sau partial din pereti de beton armat turnati monolit sau realizati din elemente prefabricate.
La aceste structuri este necesara realizarea planseelor ca diafragme orizontale, care asigura deformarea solidara in preluarea fortelor orizontale (din actiunea cutremurului sau a vantului) a elementelor verticale structurale - pereti sau stalpi.
1.2 Dupa modul de participare a peretilor la preluarea incarcarilor verticale si orizontale, sistemele structurale se clasifica in urmatoarele categorii:
Sisteme cu pereti structurali, la care rezistenta la forte laterale este asigurata, practic, in totalitate de catre pereti structurali de beton armat. Structura mai poate cuprinde si alte elemente structurale cu rol numai in preluarea incarcarilor verticale, a caror contributie in preluarea fortelor laterale poate fi neglijata.
Sisteme mixte (duale) la care peretii structurali conlucreaza cu cadre de beton armat in preluarea fortelor laterale.
1.3 Peretii structurali se clasifica in:
pereti in consola individuali (necuplati), legati numai prin placa planseului;
pereti cuplati, constituiti din doi sau mai multi montanti (pereti in consola) conectati intr-un mod regulat prin grinzi (grinzi de cuplare) proiectate, dupa caz, pentru a avea o comportare ductila sau in domeniul elastic.
peretii asamblati sub forma unor tuburi perforate sau nu.
Alcatuirea generala a cladirilor si dispozitia elementelor structurale verticale
1 La stabilirea formei si a alcatuirii de ansamblu a constructiilor se vor alege, de preferinta, contururi regulate in plan, compacte si simetrice, evitandu-se disimetriile pronuntate in distributia volumelor, a maselor, a rigiditatilor si a capacitatilor de rezistenta ale peretilor si a celorlalte subsisteme structurale, in cadrul aceluiasi tronson de cladire, in vederea limitarii efectelor de torsiune generala sub actiunea seismica si a altor efecte de interactiune defavorabile.
Prin alcatuirea structurii se va realiza un traseu sigur, cat mai scurt, al incarcarilor verticale si orizontale, de la locul unde sunt aplicate la terenul de fundare.
La stabilirea configuratiei structurii si a peretilor structurilor se vor respecta prevederile paragrafelor 4.1 si 4.3 din normativul P100/92 si prevederile suplimentare prezentate in continuare.
In cadrul aceluiasi tronson, suprafata planseului la fiecare nivel va fi pe cat posibil aceeasi, iar distributia in plan a peretilor va fi, de regula, aceeasi la toate nivelurile, astfel ca acestea sa se suprapuna pe verticala. Se admit retrageri la ultimele niveluri, inclusiv cu suprimari partiale sau totale ale unor pereti, urmarind sa se evite aparitia unor disimetrii importante de mase si de rigiditati.
Dimensiunile si armarea peretilor se vor pastra, de regula, constante pe inaltimea cladirii. La cladiri cu inaltimi mari dimensiunile se pot micsora gradat, fara salturi bruste importante, la unul, doua din niveluri.
In cazul cand la parter sau la alte niveluri intervine necesitatea de a se crea spatii libere mai mari decat la etajele curente, se poate accepta suprimarea unor pereti. Se vor lua masuri pentru a mentine si la aceste niveluri capacitati suficiente de rigiditate, de rezistenta si de ductilitate pe ambele directii prin continuarea pana la fundatii a celorlalti pereti si prin alcatuirea adecvata a stalpilor de la baza peretilor intrerupti.
La dispunerea peretilor in plan se va urmari sa se evite efectele negative rezultate din aparitia unor excentricitati suplimentare ca urmare a plastificarii nesimultane a unor pereti la actiunea cutremurului dupa anumite directii. De asemenea, la pozitionarea peretilor in plan se va urmari ca cerintele de ductilitate sa fie cat mai uniform distribuite in peretii structurii.
Amplasarea in plan a peretilor structurali va urmari cu prioritate posibilitatea obtinerii unui sistem avantajos de fundatii (incluzand, daca este necesar, peretii de la subsol si/sau de la alte niveluri de la partea inferioara), in masura sa realizeze un transfer cat mai simplu si mai avantajos al eforturilor de la baza peretilor la terenul de fundare.
Peretilor structurali carora le revin cele mai mari valori ale fortelor orizontale trebuie sa li se asigure o incarcare gravitationala suficienta (sa fie suficient "lestati") astfel incat sa se poata obtine conditii avantajoase de preluare a solicitarilor din incarcari orizontale si de transmitere a acestora la terenul de fundare.
La constructiile cu forma in plan dreptunghiulara, peretii structurali se vor dispune, de regula, dupa doua directii perpendiculare intre ele. Se recomanda ca rigiditatile de ansamblu ale structurii dupa cele doua directii sa fie de valori apropiate intre ele.
La cladirile de alte forme, aceleasi cerinte se pot realiza si prin dispunerea peretilor dupa directiile principale determinate de forma cladirii.
Se va urmari ca rezultantele incarcarilor verticale (gravitationale) care actioneaza peretii unei structuri sa nu duca la excentricitati mari cu acelasi sens fata de centrele de greutate ale peretilor respectivi, neechilibrate pe ansamblul structurii la fiecare nivel.
Dintre peretii interiori, se recomanda sa fie folositi ca pereti structurali cu precadere aceia care separa functiuni diferite sau care trebuie sa asigure o izolare fonica sporita, necesitand ca atare grosimi mai mari si care, in acelasi timp, nu prezinta goluri de usi sau la care acestea sunt in numar redus. Din aceasta categorie fac parte:
la cladirile de locuit, peretii dintre apartamente si peretii casei scarii;
la cladirile administrative, peretii de la nucleul de circulatie verticala si de la grupurile sanitare, etc.
Peretii exteriori pot fi realizati din beton armat si utilizati ca pereti structurali, cu conditia asigurarii izolarii lor termice prin placare, la exterior, cu un material termoizolator. Acesti pereti pot fi din beton armat monolit sau din elemente prefabricate.
La proiectarea structurilor cu pereti structurali se va avea in vedere in afara situatiei constructiei in faza de exploatare si situatiile care apar pe parcursul executiei, in care lipsa unor elemente inca neexecutate (de exemplu, a planseelor) pot impune masuri suplimentare in vederea asigurarii stabilitatii si capacitatii de rezistenta necesare ale peretilor.
Alcatuirea elementelor structurale
3.1 Pentru elementele structurale verticale, pereti individuali sau pereti cuplati, se vor alege, de preferinta, forme de sectiuni cat mai simple (fig.1).
Astfel, se va urmari realizarea peretilor cu sectiuni lamelare sau intarite la extremitati, in functie de necesitati, prin bulbi si talpi cu dezvoltari limitate si se vor evita, pe cat posibil, sectiunile cu talpi ample, rezultate din intersectia peretilor de pe cele doua directii principale ale cladirii.
In cazul constructiilor cu pereti structurali desi, dezideratul mentionat mai sus se poate realiza printr-o dispunere judicioasa a golurilor si prin eventuala fragmentare a peretilor.
Se vor adopta, cand functiunea cladirii o impune, siruri de goluri suprapuse, cu dispozitie ordonata, conducand la pereti formati din plinuri verticale (montanti), legate intre ele prin grinzi (rigle) de cuplare avand configuratia generala a unor cadre etajate.
Grinzile de cuplare vor avea grosimea egala cu aceea a inimii peretilor verticali sau, daca este necesar, dimensiuni mai mari decat aceasta (fig.2). In acest ultim caz marginile dinspre gol ale peretilor vor avea cel putin grosimea grinzilor (vezi si 7.4).
Grinzi de cuplare Grinda de cuplare Fig.2
In situatiile in care se urmareste
obtinerea unor elemente structurale cu capacitati sporite de
rigiditate si de rezistenta (de exemplu, pentru realizarea
unei comportari de element cu sectiune tubulara inchisa
la unele nuclee de pereti) se recomanda decalarea golurilor pe
inaltimea cladirii, in mod ordonat, ca in fig.3.
Fig.3
Plansee
4.1 Planseele vor fi astfel alcatuite incat sa asigure satisfacerea exigentelor functionale (de exemplu, cele de izolare fonica), precum si cele de rezistenta si de rigiditate, pentru incarcari verticale si orizontale.
Modul de alcatuire al planseelor se va corela cu distantele dintre peretii structurali astfel incat planseele sa rezulte, practic, indeformabile pentru incarcari in planul lor.
Planseele pot fi realizate si din elemente prefabricate, cu conditia ca solutiile de imbinare sa asigure planseului exigentele mentionate la 4.1.
Se va urmari ca prin forma in plan aleasa pentru planseu si prin dispunerea adecvata a golurilor cu diferite destinatii (pentru scari, lifturi, instalatii, echipamente) sa nu se slabeasca exagerat planseul dupa anumite sectiuni, in care sa apara riscul de rupere la actiunea unor cutremur de intensitate mare.
Rosturi
5.1 Se vor prevedea, dupa necesitati, rosturi de dilatare-contractie, rosturi seismice si/sau rosturi de tasare.
Se va urmari ca rosturile sa cumuleze doua sau toate cele trei roluri mentionate.
5.2 In vederea reducerii sub limite semnificative, din punct de vedere structural, a eforturilor din actiunea contractiei betonului si a variatiilor de temperatura, precum si a torsiunii generale la actiuni seismice, lungimea "L" a tronsoanelor de cladire, ca si lungimea "l" intre capetele extreme ale peretilor (fig.4) nu vor depasi, de regula, valorile date in tabelul 1.
L (m)
l (m)
Planseu din beton armat monolit sau planseu cu alcatuire mixta (din predale prefabricate cu o placa de beton armat)
60
50
Planseu prefabricat cu o suprabetonare de 6-7 cm
70
60
Distanta dintre rosturi poate fi mai mare decat cea din tabelul 1, daca se iau masuri constructive speciale (utilizarea de betoane cu contractie foarte mica, armari puternice, adoptarea unor rosturi de lucru deschise timp suficient etc.) si/sau se justifica prin calcul ca se poate controla adecvat procesul de fisurare.
5.3 Dispunerea rosturilor seismice si latimea acestora vor respecta prevederile din paragraful 4.4 al normativului P100/9
In cazul unor tronsoane de cladire vecine, cu inaltime si alcatuire similare, latimea rostului poate fi redusa pana la dimensiunea minima realizabila constructiv.
5.4 In cazul in care constructia este alcatuita din corpuri cu mase pronuntat diferite (de exemplu, au inaltimi foarte diferite), sau cand acestea sunt fundate pe terenuri cu proprietati substantial diferite, rosturile vor traversa si fundatiile, constituind si rosturi de tasare.
Infrastructura
6.1 Peretii structurali, individuali (in consola) sau cuplati, vor fi prevazuti la partea lor inferioara cu elemente structurale care sa permita transmiterea adecvata a solicitarilor peretilor la terenul de fundare.
Ansamblul acestor elemente structurale, care pe langa fundatii, poate include, atunci cand exista, peretii subsolului sau a mai multor niveluri de la baza structurii, alcatuieste infrastructura constructiei.
In raport cu marimea solicitarilor care apar la baza peretilor structurali si configuratia peretilor subsolului se pot prevedea diferite solutii, dintre care cele mai importante sunt:
Fundatii izolate de tipul celor adoptate in cazul stalpilor structurilor in cadre, dar cu proportii si dimensiuni corelate cu marimea eforturilor din peretii structurali.
Un tip special de fundatii din aceasta categorie il constituie fundatiile realizate sub pereti care se pot roti liber la baza (vezi fig.9.8), de exemplu fundatii cu cuzinet si bloc de beton simplu.
Grinzi de fundatii pe una sau doua directii, constituind fundatiile comune pentru mai multi pereti.
Infrastructuri realizate sub forma unor cutii inchise cu mare rigiditate si cu mare capacitate de rezistenta la incovoiere, forta taietoare si torsiune, alcatuite din planseul peste subsol, peretii subsolului, fundatiile si radierul (eventual placa pardoseala de beton armat).
Alcatuirea elementelor nestructurale
Se recomanda utilizarea elementelor de compartimentare usoare, care sa poata fi modificate sau inlocuite pe durate de exploatare a constructiilor si care sa fie cat mai putin sensibile la deplasari ale constructiei in planul lor.
In cazul peretilor executati din materiale rezistente (de exemplu, din zidarie de caramida) se va urmari, ca prin alcatuirea lor (dimensiuni, pozitia si dimensiunea golurilor) si modul lor de prindere de elementele structurale, sa se evite realizarea unor interactiuni nefavorabile si sa se asigure limitarea degradarilor in pereti in conformitate cu prevederile normativului de proiectare antiseismica.
