Reguli de bună practică pentru ancorarea barelor grinzilor în nodurile grindă-stâlp - Aplicarea codurilor de proiectare - Structuri din beton armat - Proiectare

mihaipavel

În cazul structurilor proiectate să răspundă neliniar la acțiunea cutremurului de proiectare, cu incursiuni ciclice severe în domeniul plastic, ancorarea fermă a barelor din grinzi este necesară pentru asigurarea stabilității comportării histeretice.

Citeste articolul complet pe Encipedia: Reguli de bună practică pentru ancorarea barelor grinzilor în nodurile grindă-stâlp.

Grigoras

În primul rând, mulțumesc pentru informațiile prezentate.

La punctul 4 se menționează "........Valori orientative pentru dimensiunea ciocului și raza de racordare în funcție de lungimea dreaptă de ancoraj a barei din vecinătatea capătului grinzii, calculate pentru diferite clase de beton, sunt date în -. ", dar nu se menționează unde. 

Nu am văzut mențiuni în nici un articol/carte privind conformarea acelor plăcuțe de ancorare, gen dimensiuni minime, calculul forței care dimensionează cordonul de sudura/filetul, distanța maximă de la fața barelor verticale din stâlp până la fața plăcuței, etc. 

mihaipavel

Buna ziua,
In textul articolului mentiunea se refera la figura 10 din acesta. Va multumim pentru semnalarea erorii, am adaugat referinta corecta.
Legat de alcatuirea placutelor de ancorare puteti gasi unele referinte in ACI 318, respectiv in partea de comentarii ACI 318R, la capitolul 25 "Reinfocement details".

xblack

Buna ziua!

Sunt proaspat intrat in domeniul proiectarii si tocmai primesc un "dus rece"  datorita dificultatii aplicarii normativelor in vigoare pe situatii reale, concrete. Am intalnit pana acum colegi de toate varstele superficiali, care realizeaza proiecte fara a avea neaparat un filtru logic pentru ceea ce intocmesc. Am refuzat sa aleg aceasta metoda de a munci, alegand calea corecta, prin respectarea tuturor prevederilor normativelor, insa eficienta acelor colegi vine in detrimentul performantelor mele. Lasand la o parte frustrarile mele, prima impresie pe care o am legata de normativele din Romania este ca se adreseaza doar structurilor multietajate, iar pentru structuri cu regim mic de inaltime (P, P+1/2E), respectand cu cadrul legal, se ajunge la niste situatii aberante (ex. suprarezistenta stalpilor pentru dimensionarea fundatiilor). Ajungand la acest articol foarte interesant, am sesizat ca faceti trimitere catre utilizarea otelului PC52 pentru structuri din beton, doar prin paralelism/exemplificare, nu prin afirmatie "se poate folosi PC52". Asa cum am inteles inca din facultate, prin respectarea EC2 suntem obligati sa folosim oteluri cu fyk>400MPa. Recitind din nou articolul 3.2.2(3) din EC2 "Regulile de aplicare la dimensionarea si la prevederile constructive prezentate in acest eurocod sunt valabile pentru un domeniu a limitei de elasticitate specificate, cum este fyk=400MPa pana la 600Mpa", continuand cu :"NOTA: Valoarea MAXIMA fyk din acest domeniu ce se utilizeaza intr-o tara precizata poate fi furnizata in anexa nationala." Deschid anexa nationala si gasesc la 3.2.2(3): "NOTA: Valoarea MAXIMA fyk din acest domeniu ce se utilizeaza intr-o tara precizata poate fi furnizata in anexa nationala. Se utilizeaza valoarea maxima fyk=500MPa." 

Intrebare: Conform EC2 avem doar o limita superioara pentru fyk, nu si inferioara? (Utilizarea otelului PC52 mi-ar rezolva o serie de impedimente, inclusiv ancorajul armaturilor din grinzi).

O alta intrebare legata de structurile in cadre din beton, in cazul in care am o structura de tip scoala (P+1E, deschideri mari pe o directie, travee cu dimensiuni reduse), P100 imi permite sa folosesc factor de comportare q maxim posibil pentru cadre, insa dimensionarea grinzilor principale transversale se realizeaza din gruparea fundamentala de incarcari (forta seismica resimtindu-se doar in stalpi). In acest caz cum se poate justifica disiparea energiei induse de cutremur pe directia grinzii principale (fara analiza static neliniara)? Astept aparitia articulatiei plastice in centrul grinzii, mai iau in considerare efortul de curgere in bare pentru stabilirea lungimii de ancoraj (sau il consider pe cel efectiv)?

Tot legat de ancoraj, P100 ne interzice suprapunerea barelor la baza stalpilor de la parter, desi se practica uzual prevederea mustatilor in aceasta. Care ar fi cea mai decenta rezolvare atat pentru proiectant, cat si pentru executant in acest caz?

Ultima intrebare (momentan) pe care o am legata de ancoraj este modul corect de ancoraj al stalpisorilor zidariei nestructurale in structura de rezistenta (cadre din beton armat). Se prevad mustati pentru stalpisori, sau este mai indicat sa se foloseasca ancore chimice? In cazul in care ancoram "CORESPUNZATOR" stalpisorul in structura de rezistenta, nu schimba complet starea de eforturi din grinzi?

Imi cer scuze daca am deranjat pe cineva cu insistenta si cu nestiinta mea, insa orice raspuns ma poate ajuta atat pe mine, cat si pe ceilalti colegi cu "suferinte omoloage".

Va multumesc,

Vrinceanu Cristian

SN2013

Bun venit în lumea "confruntărilor" inginerești.

Da, multe din cele relatate sunt adevărate. Personal mă confrunt și eu cu anumite situații. Respectarea completă a prevederilor din P100-1 pentru căsuțe duce la multe situații dificile.

Recomand a se respecta prevederile din P100 cât mai mult posibil, ce fac alții să nu fie luat în seamă.

Legat de eficiența colegilor este una de moment, nu de durată.

Normele se pot respecta și chiar, prin respectarea prevederilor, se pot oferi proiecte de calitatea, ele nu sunt imposibile. Sunt "construite" tot de ingineri.

PC 52 se poate folosi, într-o anumită abordare (clasa M de ductilitate). P100 nu obligă, recomandă utilizarea clasei H, însă sunt situații la care un q=6.75 nu se va realiza indiferent de modul de armare sau detaliere. Una din aceste situații o reprezintă și anumite căsuțe. Au ductilitate mică, iar rezistența lor este mult mai mare, au o comportare cvasi elastică, aceasta este datorată cerinței arhitecturale.  

Ancoraj la barele din grinzi, se pot face stâlpii rectangulari, unde acest lucru este permis sau rostul de betonare în stâlpi mai jos cu maxim 15cm față de intradosul grinzii.

Suprapuneri, recomand conform P100, executantul ar trebui să-și adapteze tehnologia, aceeași discuție și pentru carcasele diagonale de la grinzile de cuplare, aceste detalii se pot realiza- executa, constructorii au primit cu reticiență aceste măsuri.

Grinzile de cadru ce au deschidere mare se pot plastifica, în situația unui seism, doar la partea superioară în dreptul stâlpului, ceea ce stâlpul va avea de echilibrat doar un moment în acel nod, o va face sigur. În această situație se poate alege un factor de redundanță mai mic. 

Recomand o consultare preliminară cu verificatorul înainte de predarea proiectului.

Stâlpișorii, se dispun și armează în funcție de rolul pe care îl îndeplinesc. Nu doar un ancoraj corespunzător a acestora influențează efectul de cadru considerat, ci și diagonala comprimată pe care o pot duce influențează comportarea de cadru. Mai clar, pot să am ancoraj zero, doar simpla prezență a lor, fără rost de lucru între grinda de cadru și panoul de zidărie, duce, în situația deformării cadrului la apariția unei diagonale în stâlpișorul de beton (forță de compresiune pe diagonală în acesta) ce este mult mai puternică de cât zidăria, astfel apare o forță tăietoare în grindă în dreptul stâlpișorului.

În formarea deciziilor, la realizarea proiectelor, intră în discuție și modelul matematic (care trebuie să fie fidel celui fizic - executat) și eu am întâlnit sisteme propuse ce nu respectau măsuri esențiale din P100 (respectiv condiția de rigiditate), însă restul prevederilor erau conforme. În situația asta nu știu la ce mă ajută un ancoraj corespunzător sau un procent transversal corect.

De asemenea și eu am avut o situație pe care verificatorul a  sesizat-o. În calcul aveam stâlpii (de lemn)  încastrați, iar detalierea lor nu putea duce acea încastrare (momentele capabile ale nodurilor de rezemare erau mult inferioare celor necesare de încastrare), din mai multe condiții de rezemare, așa că s-a preferat alt sistem. Decizia inginerului este ghidată de normative și stasuri. Personal, nu știu ce aș face fără ele.

xblack

Buna ziua!

Va multumesc foarte mult pentru raspuns! Referitor la utilizarea otelului PC52, abordarea sugerata de dumneavoastra este data pe baza experientei profesionale, sau este reglementata undeva? Asa cum am citit in P100, ni se impune doar ca armatura longitudinala sa fie profilata (+clasa de ductilitate B/C), cea transversala poate fi chiar neprofilata. Pana la urma 3.2.2 (3) din EC 2 impune doar o limita superioara a rezistentei otelului? Referitor la ductilitatea structurii, nu prea inteleg de ce utilizand un otel mai ductil mi s-ar impune o clasa de ductilitate mai joasa.

Referitor la zidaria nestructurala, personal prefer sa nu o iau in calcul in dimensionarea structurii, deoarece traveea si inaltimea de nivel nu permit o tesere ideala in interiorul cadrului, prin urmare structura are o mica libertate de deplasare pana la mobilizarea diagonalei comprimate in peretii de zidarie nestructurala. In aceasta situatie consider rigiditatea 0.5EI pentru structura din beton si limitez driftul la 0.0075, chiar daca ziaria nu are capacitate mare de disipare a energiei (nu stiu daca este cea mai corecta abordare, dar intuitiv mi se pare cea mai practica). In conceptia mea, prezenta stalpisorilor ar perturba cel mai mult situatia abordata, de acolo a pornit si intrebarea.

Va multumesc,

Vrinceanu Cristian

SN2013

Legat de utilizarea oțelului se specifică în P100 ce tipuri de oțeluri se pot utiliza și când.

Noțiunile de ductilitate de material și ductilitate structurală au puncte comune, însă sunt diferite. Ductilitatea structurală se obține prin comportarea corespunzătoare a sistemului și comportarea histeretică stabilă a elementelor.

Componentele nestructurale (în special panourile de zidărie) pot avea roluri benefice, dar și dezavantaje majore, pot duce la crearea efectului de parter flexibil. Așa că, nu se pot generaliza modele de calcul sau ipoteze pentru aceste elemente, recomand a se verifica distribuția "plinurilor" de zidărie în fiecare situație.

Pereții de zidărie trebuie împănați, mai ales cei de fronton, la solicitări laterale, perpendiculare pe planul lor.

Ipoteza sugerată, pentru anumiți verificatori, (ip. 0.5EI la SLS- componentele nestructurale nu interacționează cu structura) și având pereți de zidărie (elemente considerate cu comportare fragilă), solicită condiția limită de 0.5% pentru condiția de deplasare la SLS. Ipoteza mi se pare în regulă (personal merg cu 0.5% pentru zidării), însă prin modul de zidire considerat lasă "mână liberă" constructorilor și realizării de lucrări neconforme, chiar și pentru CNS.  În normă este si o problemă de semantică, "Componente nestructurale din materiale fragile, atașate structurii", nu în planul ei. Un perete de închidere stă pe elementele structurale, nu este atașat (doar dacă s-a gândit că acest perete este atașat stâlpilor, poate/ sau noțiunea de atașat s-a folosit ca pus), doar dacă este fațadă ventilată devine atașat (p100-92 era ceva mai specific pentru aceste situații).

puiucristi1

Buna seara,

Vreau sa multumesc celor care au auvut initiativa acestui site, care ofera foarte multe informatii despre probleme intalnite de toti inginerii care au contact cu acest domeniul al constructiilor.

Am citit foarte multe comentarii si explicatii la probemele cu care m-am confruntat dar acum ceva timp am dat de un proiect care pur si simplu sfideaza tot ce am invatat in facultatea de constructii civile si anume, am intalnit grinzi care au sectiuni mult mai mari decat sectiunea stalpilor; mustati de bulbi care ies din radier de fi 22, pe zona subsolului in planul de armare pereti, armatura din bulbi este de fi 25 pe doua niveluri, se da o DS si se modifica in fi 28 iar in planul de armare pereti parter, armatura este de fi 22 (armatura din subsol este de 12 m si cuprinde si zona de parter)... plus de asta pozitionarea bublilor din pereti nu coincide radier-subsol si parter, difertente de pana la 50-80 cm (solutii sunt... noroc ca s-au inventat ancorele chimice - DS nr /data )  si micile problemele pot continua...

Asadar pentru cineva care a terminat cu 9.43 si licenta cu 10 ar trebui sa fie mai atent la aceste mici detalii, mai ales ca stampila de verificator este a unui om care a pus bazele codului de proiectare :(

Va multumesc pentru intelegere si imi cer scuze daca se simte cineva lezat de cele spuse mai sus.

Cu stima

viorelpopa

Buna ziua,

P100-1 prevede ca document normativ de referinta pentru proiectarea structurilor de beton standardul romanesc armonizat SR EN 1992-1. Conform SR EN 1992-1, anexa C, prevederile acestui standard pot fi aplicate numai in cazul utilizarii otelurilor avand valoarea caracterisitica a limitei de curgere intre 400-600 MPa. Otelul PC 52 nu se incadreaza in aceste limite.

Prin urmare proiectarea structurilor cu otel PC52 nu se poate realiza utilizand SR EN 1992-1.

Spor!

viorelpopa

Buna ziua,

In cazul peretilor nestructurali realizati din zidarie limita de drift pentru starea limita de serviciu este de 0,5%. Se poate lucra cu rigiditatea intreaga a elementelor structurale de beton la calculul deformatiilor pentru SLS daca peretii nestructurali de zidarie sunt suficient de multi si robusti, in comparatie cu structura de beton, astfel incat sa contribuie la rigiditatea laterala a acesteia. In caz contrar (cand peretii de zidarie sunt putini si slabi) se lucreaza cu rigiditatea redusa.

 

Toate bune!

viorelpopa

Buna ziua, 

Imbinarea prin suprapunere a barelor in zona plastica de la baza stalpilor nu este permisa de P100-1. Cea mai buna solutie este sa se mearga cu barele continue pe inaltimea parterului si sa se realizeze imbinarea la etajul 1. Aceasta solutie este aplicata in mod curent pe santierele din BUcuresti. Alternativ, se pot utiliza dispozitive de imbinare cap la cap tip HLC2 (la care cedarea sa se produca in afara zonei de imbinare, la cicluri repetate de incarcare-descarcare).

Toate bune.

viorelpopa

Buna ziua,

Pentru dirijarea articulatiilor plastice la momente pozitive catre capetele grinzilor cu deschidere mare se poate recurge la armarea la partea de jos a grinzii cu bare flotante, lasand zonele din vecintatea reazemelor mai slab armate la partea de jos. Totusi, pentru o astfel de structura, utilizarea, in directie transversala, a valorii maxime a factorului de comportare prevazuta de cod pentru structuri in cadre de beton nu este recomandata din cauza redundantei deficitare. Formarea mecanismului optim de plastificare este posibila.

Toate bune!

SN2013

Bună ziua,

Pentru cei care vor să facă o predimensionare mai exactă a secțiunii de stâlp pe direcția de încastrare a grinzii,  astfel încât să nu pună probleme de ancoraj pentru armarea longitudinală din grindă (și să observe că un stâlp predimensionat din criterii geometrice, rezistență, rigiditate poate fi insuficient în anumite situații ); "ACI-318 prevede că diametrul maxim al barelor de armătură care traversează nodul grindă-stâlp este egal cu 1/20 din dimensiunea secțiunii transversale a stâlpului paralelă cu direcția barei. Aceasta înseamnă, de exemplu, că printr-un stâlp de 45 cm lățime nu pot fi trecute bare cu φ=25 mm. În multe situații de proiectare predimensionarea stâlpului trebuie făcută din condiția de ancorare eficientă a barelor longitudinale din grinzi. O astfel de cerință este prezentă și în codul P100-1/2013 (2013) dar în multe situații aplicarea acestei condiții de limitare a diametrului maxim al armăturilor longitudinale este neglijată"

Cerința din P100-1 este la punctul 5.7.2.1 (2).  Astfel predimensionarea secțiunii stâlpului va ține seama și de posibilitatea ancorării armăturiilor din grindă.

alxncs

Buna ziua, 

In cazul in care ciocurile rezulta cu dimensiuni mai mari decat inaltimea grinzii, respectand totusi razele de indoire ale armaturilor in conformitate cu prevederile Eurocode 2 se pot folosi bucle la capatul grinzilor din zonele seismice ( armatura continua pe inaltimea nodului)? 

In calculul diametrului dornului de racordare se foloseste raportul dintre Fbt/Fy. Fy contine si majorarea de 20% datorata posibilitatii cresterii efortului in bara de armatura ajunsa la curgere, asa cum este prezentat in capitolul 5.7.1 (4) din P100-1/2013? 

Avand in vedere ca pe 5dbl de la fata stalpului, armaturile din grinzi pot intra in curgere, ar fi indicat ca zona de la care sa se calculeze reducerea efortului in bara sa fie redusa cu aceasta lungime de 5dbl?

Multumesc pentru timp si raspuns.