Armarea longitudinală a grinzilor și stâlpilor - Structuri în cadre de beton armat - exemplu de calcul - Educational

viorelpopa

Articolul exemplifică modul de dimensionare a armăturilor longitudinale și tranversale din stâlpii și grinzile cadrului longitudinal marginal (cadrul din axul 1).

Citeste articolul complet pe Encipedia: Armarea longitudinală a grinzilor și stâlpilor.

paulipsum

Cred ca este o greseala la relatia 5.22

cristi24

La o structura p+8 grinzile au acceasi sectiune la toate nivelele?

Dexter

Cum ramane cu armarea din latimea de placa beff antrenata de grinda?

Pentru solutiile folosite in tara de armare a placilor, atat barele de la partea de jos cat si cele de la partea de sus a placii sunt ancorate si contribuie la momentul capabil al grinzii pe rezem.

Latimile active de placa date in P100 si EN 1998-1 sunt acoperitoare din punct de vedere al proiectarii capacitatii de rezistenta la incovoiere a grinzii pe reazem. Pe masura ce drifturile cresc latimea antrenata creste si ea. La atingerea unor drifturi mai mari (>=2%), latimea efectiva in care armatura din placa paralela cu grinda curge este mult mai mare. 

Neglijarea aportului acestei armaturi din placa are urmatoarele consecinte: subestimarea fortei taietoare de pe grinda (asociata formarii mecanismului local), subestimarea momentelor transmise de grinzi stalpului, subestimarea fortelor ce apar in noduri si a armaturilor transversale necesare pe inaltimea nodului.

SN2013

Problema ridicată este puțin tratată în literatura de specialitate (cel puțin eu nu m-am intersectat de multe ori cu acestă problemă, bine nici nu am facut cercetări ample asupra ei).

Zona activă de placă pentru întindere la partea superioară depinde foarte mult de înălțimea grinzii și a plăcii, cele două limete fiind: limita inferioară plașeul dală și superior "doar grinda", placă foarte subțire (exp. grinda fără placă 100-150cm și placă de 6-8cm - cazul planșeelor casetate, nervurate). Nu am găsit date clare pentru situații intermediare, dar rămăne deschi, cel puțin, pentru studiu teoretic.

Un alt aspect îl reprezintă comportarea histeretică a elementului la care o parte din armătură este distribuită în placă (din cea care se dispunea în grindă, ori se scade armare efectivă a grinzii din armare existentă în placă dimesionată în prealabil). Pentru a asigura acestă comportare, armătura transversală din placă (repartiția) trebuie să respecte anumite condiții (pas și diametru, legare)- în SREN 1992 se face referire la așa ceva 9.2.1.2(3), dar este valabil pentru construcții în afara zonelor seismice. Aceasta complică mult execuția. Cum ai putea să suții în fața unui constructor, nu mai spun beneficiar/diriginte de șantier, o repartiție de Ø8/10  în placă legată la fiecare intersecție, corect ancorată, când toți ("legislativ", constructor, diriginte) știu că se dispune constructiv.

Aceste aspecte (cercetare, studii, cursuri, normative, execuție etc.) pot fi descurajante în formarea unei idei sau observarea unor fenomene ce nu au fost luate în calcul până la acest moment.

Aportul armăturii din placă îmi este difcil (evit) să-l cuantific prin metodele din SREN 1992, îmi este mai util să nu gândesc :). De fapt, ce am găsit și mi s-a spus pe această temă nu m-a convins să-l iau în calcul. Lipsesc instrumente clare de calcul, utilizare și execuție. Cele mai multe sunt supoziții și "recomandări".

Oricum, subiectul rămâne deschis. Dacă ai găsit ceva interesant pe această temă, te rog, să ne împărtășești și nouă, text sau link.

Dexter

Cu toate acestea, este cunoscut faptul ca placa monolita este antrenata de grinda de beton armat. Ideea nu este sa se dispuna in mod expres armatura de la partea superioara a grinzii in placa ci sa fie folosita armatura existenta in placa (din latimea activa, adecvat ancorata)

Pentru incarcari gravitationale (EN1992, 2004) sunt prevazute latimi de placa antrenata mai mari (in general) decat cele date in P100. Armaturile cuprinse in aceasta latime de placa, adecvat ancorate, se considera active pentru preluarea momentelor incovoietoare negative. In EN1992 este dat si un mod de calcul pentru armatura ce coase aripile de placa de inima grinzii. Armatura aceasta, in conditii normale, este armatura prevazuta in campul placii (pentru preluarea M+ in placa) care se ancoreaza sau trece de inima grinzii in cauza, plus calaretii din placa (din drepul grinzii in cauza). F. Leonhardt (1974) recomanda amplasarea unei fractiuni (40-60%) din armatura de moment negativ intr-o latime totala de placa aproximativ egala cu inaltimea totala a grinzii. Rolul acestei repartizari era acela de a reduce deschiderea fisurilor si de a uniformiza zonele fisurate de placa. ACI 318-11 cere acelasi lucru, motivul fiind acelasi.

Pentru incarcari seismice lucrurile sunt mai complexe. Se disting doua cazuri. 

In primul caz, se iau masuri impotriva efectelor adverse ale armaturii din placa din latimea activa. NP007-97 (probabil, inca in vigoare!) cerea considerarea armaturii din placa din latimea activa la dimensionarea armaturii de forta taietoare a grinzilor cadrelor. Acelasi ACI318-11 cere considerarea armaturii din placa pentru verificarea "grinda-slaba/stalp-puternic". 

Al doilea caz, se considera si contributia benefica a armaturii cuprinse in placa pentru capacitatea grinzii la moment negativ. (Mai mult, uneori sunt folosite latimile de placa din EN1992 si nu cele din EN1998 pentru calculul rigiditatii grinzilor!). Bertero, 2004, intr-un studiu referitor la Performance Base Design, considera explicit in calcule armatura din zona activa a placii.  

P100-2013 considera active armaturile din zona de placa antrenata dar nu specifica explicit daca se pot lua sau nu in calculul capacitatii de incovoiere pe reazem (efect benefic) si/sau daca trebuie luate in calcul doar ca efect advers.

Problema care se naste este ca daca aceste armaturi nu sunt luate in calcul nici la dimensionarea armaturii negative, nici la verificarea nodurilor si a armaturilor transversale din grinda pot aparea situatii in care structura sa fie subdimensionata din cauza suprarezistentei.

 

  

viorelpopa

Armaturile din placa care sunt paralele cu axa longitudinala a grinzii trebuie luate in calcul la determinarea momentelor capabile ale grinzii. Acestea influenteaza direct valorile de proiectare ale fortelor taietoare din grinzi.

In P100-1/2013 se mentioneaza explicit acest lucru la paragraful:

5.3.4 Verificări la starea limită ultimă şi prevederi de alcătuire

5.3.4.1 Grinzi
5.3.4.1.1 Rezistenţa la încovoiere şi forţă tăietoare.

Se mentioneaza ca „Armăturile din placă paralele cu grinda se consideră active în preluarea momentelor grinzii pe reazeme dacă sunt plasate la interiorul dimensiunii şi dacă sunt ancorate adecvat.” Tot acolo se dau si regulile conventionale de stabilire a latimii active de placa, similare celor din EN 1998.

Daca se alege sa se dispuna armaturi consistente in placa pentru preluarea momentelor negative din grinda este necesar ca pentru acestea sa se respecte toate regulile de detaliere date in P100-1/2013. Cea mai complicata problema este impiedicarea flambajului acestor armaturi cand sunt comprimate dupa ce au curs consistent la intindere. Este necesar sa se dispuna armatura transversala in placa, sub forma de agrafe sau etrieri, pe fasiile pe care armaturile longitudinale sunt active. In plus este necesară dispunerea de călăreți suplimentari în placă pentru activarea acestor armături atunci când grinda este încărcată cu momente la capete.

În lipsa unor constrangeri de natură geometrică privind dispunerea armaturilor in inima grinzii, pentru o buna comportare la acțiuni seismice, este preferabil ca armătura longitudinală a grinzii să se dispună preponderent în dreptul inimii. În acest fel comportarea histeretică este optimă. Dezavantajul este acela al imposibilității controlului stării de fisurare a plăcii la acțiunea unui cutremur major,dar această cerință este mai puțin importantă în acest caz.