Predimensionarea elementelor structurale

PREDIMENSIONAREA ELEMENTELOR STRUCTURALE

PREDIMENSIONAREA PLACII

Grosimea minima recomandata pe criteriul respectarii cerintei de rigiditate este de:

p  = perimetrul placii;

se moduleaza la multiplu de 1 cm.

Placile nucleului central la care raportul laturilor este egal cu 2(doi):

Placile structurii in cadre la care raportul laturilor este mai mic ca 2(doi):

Aleg  

In afara conditiei de rezistenta la incarcari gravitationale, planseul de beton armat monolit indeplineste si rolul de a asigura conlucrarea elementelor verticale la preluarea incarcarilor orizontale din cutremur. In aceasta ipostaza planseul in ansamblul lui se comporta ca o diafragma orizontala solicitata la incovoiere cu forta taietoare.

PREDIMENSIONAREA GRINZILOR

Grinzi transversale:

Grinzi longitudinale:

PREDIMENSIONAREA STALPILOR

Pentru asigurarea unei bune ductilitati a stalpilor (capacitatea acestora de a prelua deformatii importante si de a absorbi energie prin comportare histeretica), se limiteaza nivelul eforturilor medii de compresiune pe stalpi dupa urmatoarele criterii:

Fortele axiale din stalpi se determina pe baza intensitatilor de calcul ale incarcarilor, in functie de pozitia in structura si de ariile aferente.

Pentru estimarea greutatilor proprii ale stalpilor se vor considera sectiuni egale de stalpi (75 x 75 cm) atat pentru stalpii de colt cat si pentru cei interiori si sectiuni de 65 x 75 cm pentru stalpii marginali.

Stalp interior

Aleg  

Stalp marginal

Aleg  

Stalp de colt

Aleg  

PREDIMENSIONAREA PERETILOR

Dimensionarea si verificarea preliminara a sectiunilor peretilor structurali se face la actiunea fortelor orizontale (seismice de cod).

Evaluarea incarcarii seismice orizontale asupra cladirii:

Rezultanta fortelor gravitationale  G se stabileste prin insumarea incarcarilor aduse de stalpi si pereti la cota 0.

a) Determinarea incarcarilor normate si de calcul pe 1m liniar de perete structural longitudinal:

Pentru estimarea greutatilor proprii ale peretilor structurali acestia se vor considera grosi de 25 cm atat pe directie transversala cat si longitudinala.

b) Determinarea incarcarilor normate si de calcul pe 1m liniar de perete structural transversal:

c) Determinarea incarcarilor normate  pe stalpi:

A. Determinarea caracteristicile de rigiditate ale stalpilor:

Stalp interior:

Stalp de margine:

Stalp de colt:

Distributia fortelor orizontale la elementele verticale (intre pereti si stalpi) se face in functie de rigiditatile acestora, mergand pe ipoteza in care fiecare stalp lucreaza independent, ca o consola.

B. Determinarea caracteristicile de rigiditate ale peretilor structurali:

    Stabilirea sectiunilor active de calcul si a caracteristicilor geometrice ale peretilor componenti se face pentru fiecare directie de actiune a incarcarilor orizontale, tinand seama de conlucrarea inimilor peretilor pe o directie cu talpile peretilor pe cealalta directie.

Nucleul vertical este alcatuit din 2 pereti transversali simetrice (DT1 si DT2) cu doua siruri de goluri si 2 pereti longitudinali simetrice (DL1 si DL2) cu doua siruri de goluri.

Peretele structural DT1 (DT2):

b) Calculul caracteristicilor geometrice pentru sectiunile active:

Montant 1 (3)

Sectiunea activa la compresiune excentrica: 

Sectiunea activa la forta taietoare: 

Momentul de inertie:

Montant 2

Sectiunea activa la compresiune excentrica: 

Sectiunea activa la forta taietoare: 

Momentul de inertie:

Rigla (1-2), (2-3)

Sectiunea activa: 

Sectiunea activa la forta taietoare: 

Momentul de inertie:

c) Caracteristicile sectionale in cazul betonului fisurat:

Montant 1 (marginal):

- supus la intindere prin efectul indirect al fortelor seismice orizontale

Montant 2 (interior):

Montant 3 (marginal):

- supus la compresiune prin efectul indirect al fortelor orizontale

Rigla (1-2), (2-3):

Factorul care introduce influenta deformatiilor produse de fortele axiale asupra montantilor se determina cu relatia:

Momentul de inertie global al sectiunii montantilor peretelui considerat ca formand un singur element, se determina cu relatia:

Raportul dintre rigiditatea la distorsiune a riglelor de cuplare si cea a montantilor se determina cu relatia:

 factor de echivalenta care introduce influenta deformatiilor produse de fortele taietoare

 factorul de corectie care exprima reducerea momentului de inertie global al sectiunii peretelui si ale carui valori s-au calculat in functie de n, γ si λ.

Momentul de inertie echivalent al peretelui cu doua siruri de goluri se determina cu relatia:

Rigiditatea de ansamblu a peretelui structural DT1 (DT2):

Distributia fortei orizontale intre pereti si stalpi in ipoteza in care fiecare stalp lucreaza independent si nu ca un subsistem de cadre.

Predimensionarea peretilor transversali:

Peretele structural DL1 (DL2):

a)     Determinarea sectiunilor active:

Montant 2

c) Caracteristicile sectionale in cazul betonului fisurat:

Montant 1 (marginal):

supus la intindere prin efectul indirect al fortelor seismice orizontale

Montant 2 (interior):

Montant 3 (marginal):

- supus la compresiune prin efectul indirect al fortelor orizontale

Rigla (1-2), (2-3):

Factorul care introduce influenta deformatiilor produse de fortele axiale asupra montantilor se determina cu relatia:

Momentul de inertie global al sectiunii montantilor peretelui considerat ca formand un singur element, se determina cu relatia:

Raportul dintre rigiditatea la distorsiune a riglelor de cuplare si cea a montantilor se determina cu relatia:

 factor de echivalenta care introduce influenta deformatiilor produse de fortele taietoare

 factorul de corectie care exprima reducerea momentului de inertie global al sectiunii peretelui si ale carui valori s-au calculat in functie de n, γ si λ.

Momentul de inertie echivalent al peretelui cu doua siruri de goluri se determina cu relatia:

Rigiditatea de ansamblu a peretelui structural DT1 (DT2):

Distributia fortei orizontale intre pereti si stalpi in ipoteza in care fiecare stalp lucreaza independent si nu ca un subsistem de cadre.

Predimensionarea peretilor longitudinali: