Plansee mixte din beton armat cu predale si suprabetonare 1. Conformare planşeu mixt Planşeele mixte sunt realizate din două elemente de beton armat, turnate în etape diferite şi în condiţii diferite. Cele două straturi de d e beton îşi consumă astfel contracţiile în etape diferite. Considerînd acest aspect şi solicitarea de încovoiere a planşeului în faza de exploatare, se constată tendinţa de lunecare relativă a straturilor de beton, care este preluată prin efectul de aderenţă a betonului nou din suprabetonare la betonul vechi din predală şi prin prevederea de conectori, de tip bucle (figura 1) sau ferme, figura 3), din oţel ductil OB37 sau PC52 Predala este o placă din beton armat prefabricat, de grosime 5 -6 cm, cu dimensiuni maxime de 6x6m, egale cu dis tanţele dintre elementele de rezemare ale plăcii (pereţi structurali sau grinzi), care poate fi realizată fie în fabrică, fie pe un lot specializat la şantier. In predală este inclusă toată armătura de la partea inferioară a plăcii, realizată sub formă de reţele din oţel OB37, PC52 sau STNB, golurile de instalaţii şi bordajele acestora. Perimetral, predala are mustăţi pentru realizarea continuităţii pe reazeme (fig. 1b). Suprabetonarea reprezintă stratul de beton armat, de grosime 7 -9cm, turnat peste preda lă şi elementele de reazem. In acest strat este inclusă pe rezeme toată armătura de la partea superioară a plăcii, realizată de obicei din acelaşi oţel cu cea din predală (fig.1a).
a
L2
b
L2 1
1
1
L
1
L
1-1
L2
Suprabetonare din beton armat Predala din beton armat conector
c
1
L
e hsuprabetonare
d Conector buclă
h predală
2 6 4 6
Figura 1 Conformare planşeu mixt din beton armat cu predală şi suprabetonare a-conformare planşeu; b- armare predală ; c - dispunere conectori bucle în predală; d - carcasă cu conectori de tip buclă; e -detaliu
In cazul dimensiunilor de placă mai mari de 6,0m., predala se împarte în semipredale (figura 12.23) şi se reface continuitatea plăcii prin dispunerea unui „grătar de armătură“ peste rostul de 2cm. (figura 12.24), dimensionat pentru aceleaşi momente încovoietoare ca pentru armătura din predală. Conectorii se montează în predală şi sunt realizaţi sub formă de bucle din oţel OB37 sau PC52 asamblaţi în carcase (fig, 1d). In figura 1 c sunt poziţionate şirurile de conectori în predală. Rolurile conectorilor sunt următoarele: -în faza de manipulare şi montaj a predalei se introduc ţevi prin sirurile de conectori, iar de acestea se prind cârligele de agăţare ale dispozitivului de montaj; pentru a fi împiedicată smulgerea conectorilor din predală, tălpile acestora sunt introduse sub reţeaua de armătură (fig. 1 e); -în faza de exploatare conectorii, împreună cu efectul de aderenţă al betonului din suprabetonare la predală, au rolul de a prelua eforturile de lunecare (L) de la interfaţa celor două straturi 2. Dimensionarea armăturii
Cantitatea de armătură dispusă in predală şi suprabetonare se calculează corespunzător stadiilor de lucru ale acestora. Faza de exploatare reprezintă stadiul în care sunt realizate toate monolitizările pe reazeme, conlucrarea dintre cele cele două straturi şi placa este acţionată de toate încărcările permanente şi temporare corespunzătoare. Pentru fiecare placă, corespunzător schemei statice şi încărcărilor se calculează starea de eforturi secţionale (figura 2) ; momente încovoietoare M.
M
2
1 2 2
2
1
L
M
0
1 2
L
2 1
L1
a
Figura 2 Diagrame de momente încovoietoare pentru: -a - plăci plăci simplu armate; L2/ L1>2 - b- plăci plăci dublu armate : L2/ L1<2
L1
b
Corespunzător momentelor încovoietoare din câmp şi de pe rezeme se dimensionează cantităţile de armătură Faza de montaj reprezintă stadiul în care predala este rezemată pe grinzi extensibile metalice şi popi telescopici, iar betonul (moale) şi armătura din suprabetonare reprezintă doar încărcare pentru placa prefabricată
L2 Suprabetonare Predală Grindă metalică extensibilă
1
L
Figura 3 Planşeu mixt-faza de montaj
Grinzi extensibile
Faza de decofrare Stadiul de fisurare
3.Dimensionarea conectorilor
C2 M2
2
1
Z2
I2
C1 Z1
2
1
M1
I1
Figura 4 Eforturi secţionale în secţiuni secţiuni verticale consecutive: consecutive: M- moment încovoietor ; I=AaR a - efort de întindere în armătură C- efort de compresiune în beton Z- braţ de pârghie
Conectorii de tip bucle sunt realizaţi din oţel cu comportare ductilă. Dispunerea acestora se realizează în şiruri paralele cu latura lungă a plăcii. Rolul conectorilor este de a prelua eforturile de lunecare “L” care se suprabetonare dezvoltă la interfaţa predală – suprabetonare Efortul de lunecare dintre două secţiuni poate fi stabilit stabilit ca fiind diferenţa dintre eforturile de înt indere corespunzătoare acestora Eforturile de întindere din armătură în secţiunile 1 -1 şi 2 -2 se calculează cu relaţiile 1, respectiv 2. I
1
M
1
z
1
(1)
I 2
M 2 (2) z 2
Efortul secţional de lunecare L1-2 într-un plan paralel cu axul plăcii se calculează cu relaţia generală.
L1
2
I 1 I 2
M 1 M 2 z 1
z 2
(3)
Efortul de lunecare poate fi preluat astfel: -numai prin aderenţa dintre betonul nou la betonul vechi; -numai de către conectorii din oţel ductil; în acest caz, pe baza rezultatelor experimentale se poate face ipoteza că efortul de lunecare este uniform distribuit între secţiunea de moment nul (M=0) şi secţiunea de moment maxim (M max.); - prin prin efectul de aderenţă şi conectorii din din oţel beton.
) este dată de o relaţie empirică prin analogie cu forma rezistenţei prin frecare (F) la acţiuni de deplasare . F= f . N (4) L cap = f . Aa, conectori . y + N (5) f= coeficient de frecare f= 0,7 pentru cazul unor suprafeţe lise f=1,4 pentru cazul unor suprafeţe foarte rugoase cu denivelări aproximativ de ¼ inchi (6mm) y = rezistenţa de curgere a oţelului din conectori
Capacitatea de rezistenţă a conectorilor din oţel ductil (L
cap
Capacitatea de rezistenţă a conectorilor se poate deduce şi din secţiunea de armătură din câmpul şi reazemele plăcii: se consideră ipoteza unei lunecări uniform distribuite şi a unei distribuţii uniforme de conectori între secţiunile 2 -1 şi 3-2. h0 0,95 hp (6) z 0,73 . hp (7) Capacitatea de rezistenţă la lunecare a conectorilor Lcap:
Lcap = Aa, conectori . Ra. f Condiţia de dimensionare a conectorilor este: Lcap Lcerut Aa, conectori . Ra conectori . f = Aa1 . Ra
(8) (9) (10)
Aspecte privind componentele capacităţii de rezistenţă a conectorilor. Pentru a intra în lucru conectorii trebuie să se producă o deplasare oricât de mică a celor două suprafeţe. Când se produce solicitarea de lunecare între cele două straturi, există tendinţa de desprindere pe unele zone şi de contact pe altele, funcţie de rugozitate (figurile 5,6). Din cauza deplasării suprafeţelor una faţă de alta, conectorii lucrează şi la întindere. In zonele de contact apare şi efort de compresiun e (N) care se consideră că ajută la împiedicarea lunecării (componenta - f. N )
