TEMA DE PROIECTARE
Să se calculeze capacitatea capacitatea portantă a clădirii cu structura din zidărie prezentată mai jos, la sarcini gravitaţionale gravitaţionale şi orizontale orizontale de tip seismic seismic şi să se realizeze încadrarea încadrarea în clasele de risc seismic.
1
Clădire P+4E din zidărie din cărămidă 25cm, planşeu beton armat monolit 13cm, pardoseală parchet, acoperiş terasă necirculabilă. Nivelul ±0.00 al pardoselii parterului este nivelul de încastrare a diafragmei de zidărie. Dimensiunile golurilor sunt: ferestre 180x150, uşi 90x210. Amplasamentul studiat este situate în jud. Bihor, localitatea Oradea La proiectare s-au respectat următoarele norme şi normative: P100-1/2006, CR6/2006, STAS 10107/90 şi STAS 3300-85. La execuţie se vor respecta normele şi normativele tehnice în vigoare. Clădirea va fi o construcţie tip parter + 4 etaje cu formă dreptunghiulară în plan, dimensiunile exterioare fiind 9.8mx17.1m. Structura de rezistenţă a clădirii va fi realizată din ziduri portante de 25cm (pereţii exterior şi interior) din zidărie confinată din cărămidă plină 240x150x63mm, cu mortar M50Z şi vor fi izolaţi pe exterior cu polistiren expandat de 10cm, cu sâmburi din beton armat de 25x25cm şi centuri din beton armat de 25cm. Planşeele curente şi planşeul de acoperiş sunt din beton armat de 13cm grosime şi vor rezema pe contur pe centurile de beton armat. Acoperişul este de tip terasă necirculabilă cu următoarele straturi: şapă protecţie 3cm din M100, polistiren 10cm, beton uşor de pantă 8cm (mediu), hidroizolaţie din carton asfaltat +1 carton asfaltat perforat +2 cartoane +3 straturi bitum, placă beton armat 13cm, tencuială tavan 2cm M25, pietriş 2cm. Conform normativului P100/2006, construcţia se încadrează în clasa III de importanţă, zona seismic E, cu
, categoria de importanţă C.
Fundaţiile vor fi continue rigide cu: elevaţie din beton simplu C12/15 30x70cm, bloc de beton simplu C8/10 în 3 trepte 130x230cm, având cota de săpătură -2.45m faţă de cota ±0.00.Zona seismic conform normativului 100/2006 este E, coeficientul de calcul seismic
şi perioada de colţ . 2
NOTA DE CALCUL
1). Evaluarea Incacarilor
a. Incarcari permanente: -planseu curent: tencuiala palaca B.A. sapa de nivelare polistiren pardosea(gresie/parchet)
daN/m 3 daN/m 3 daN/m 3 daN/m
3
38 325 42 2 24 504
daN/m 2 daN/m 2 daN/m 2 daN/m 2 daN/m 2 daN/m
3
38 325 1.2 144 7.2 42
daN/m 2 daN/m 2 daN/m 2 daN/m 2 daN/m 2 daN/m
3
1.2 daN/m 2 56 daN/m 2 630 daN/m
3
38 400 38 2 480
3
38 daN/m 2 400 daN/m
0.02 m 0.13 m 0.02 m 0.03 m
1700 2500 2100 60
tencuiala palaca B.A. carton asfaltat beton usor polistiren sapa protectie
0.02 m 0.13 m 0.01 m 0.08 m 0.12 m 0.02 m
1700 daN/m 3 2500 daN/m 3 120 daN/m 3 1800 daN/m 3 60 daN/m 3 2100 daN/m
carton asfaltat protectie h.iz.
0.01 m 0.02 m
120 daN/m 3 2800 daN/m
0.02 m 0.25 m 0.02 m 0.03 m
1700 1600 1700 60
0.02 m 0.25 m
1700 daN/m 3 1600 daN/m
2
-planseu acoperis: 2
2
-pereti exteriori: tencuiala caramida tencuiala polistiren
daN/m 3 daN/m 3 daN/m 3 daN/m
2
daN/m 2 daN/m 2 daN/m 2 daN/m 2 daN/m
-pereti interiori: tencuiala caramida
3
2
tencuiala
3
0.02 m
1700 daN/m
2
38 daN/m 2 476 daN/m
b. Incarcari variabile: -utile -coridoare 125 daN/m -casa scarii 200 daN/m
2
2
-din zapada S k i C e C t sok 1.2kN / m 2 120 daN / m 2 sok 1.5kN / m 2
Ce=1.0 coeficient de expunere Ct=1.0 coeficient termic pentru acoperisuri cu t.iz. 2). Stabilirea caracteristicilor cladirii
a) Calculul ariei totale a nivelului Atot=174.36 m
2
b) Calculul ariei nette a incaperilor Anett=147.4m
2
c) Calculul ariei ocupate de pereti Ap= Atot – Anett =174.36 – 147.4 =26.96 m
2
d) Calculul volumului zidariei pe un nivel Apereti=26 m
2
Astalpisori=1.12 m
2
Vpereti=75.48m 2
Vstalpisori=2.86 m
2
e) Calculul greutatii specifice zidarie Greutatea peretetot = 1239.22 daN/mL
Încărcarea de exploatare:
⁄ ⁄ 2
f) Încărcarea totală pe 1m de planşeu:
planşeu acoperiş
⁄ 4
planşeu curent
⁄
g) Greutatea totala a planseului pe un nivel Planseu curent G =Anet · gcur = 147.4 · 5.52 =831.33 kN Planseu acoperis G =Anet · gacop. = 147.4 · 6.78 = 1017 kN h) Calculul greutatii totale a cladirii pe un nivel a) planseu acoperis
= G + G = 1017 + 1239.22 = 2256.22 kN ⁄ acop
zid
b) planseu current
= G
cur.
+ Gzid = 831.33 + 1239.22 = 2070.55 kN
⁄ i) Greutate totala cladire P+4E G =4 ·
=4 · 2070.55 = 8282.2 kN
Gtot = 8282.2 + 2256.22 = 10538.42 kN
3. Structurarea cladirii
a. Incarcare totala a unui planseu data de utila + permanenta Planseu acoperis P a
678 1.0 120 0.4 738 daN / m
Planseu current P a
552 1.0 125 0.4 614 daN / m
5
2
2
P a 650 1.0 200 0.4 730 daN / m 2
Scara
4. Calculul fortei seizmice pe montanti
S d (T 1 ) - ordonata spectrului de
raspuns de proiectare corespunzatoare perioadei
fundamentale T1; T1 - perioada proprie fundamentala de vibratie a cladirii; n ni ;
γ1 - factor de importanta-expunere a cladirii (clasa II => y=1,2); λ - factor de corectie λ - 0.85 pt. Tc≥T1 cu n ≥ 2 niveluri; λ - 1.00 pt restul constructiilor. T>TB a. S d (T ) a g
(T )
q
a g 0.12 g 0.12 9.81 1.17
Tc = 0,7s b. T 1
614 3/ 4
C t H
0.075 14
3/ 4
0.54 s ;
Ct=0.075 cadre spatiale din b.a H - inaltimea cladirii T1 - secunde T 0 2.75
q 3.5 u 1
u 1
S d (T ) 0.17
1.15 q 4.025
ni F b 1.2 0.12 1.0 N
6
2.75 4.025
0.12
b. Impartirea cladirii in montanti
Montantul A-A 1 Greutatea nivelului 4 Acoperis Revenita din planseu
11067.6daN
Revenita din pereti 0 daN Greutatea nivelului 3-2-1-parter Revenita din planseu
9046.56daN
Revenita din pereti
17438.4 daN
Greutatea totala a nivelelor G=117007.4 daN F b 1 Sd (T 1 ) N 1. 2 0.12 1.0 117007 .4 16849 daN
Forte seismice de nivel:
Monment de rasturnare la cota 0.00:
7
Montantul B-B 1 Greutatea nivelului 4 Acoperis Revenita din planseu
12530daN
Revenita din pereti
0 daN
Greutatea nivelului 3-2-1-parter Revenita din planseu
10242.2daN
Revenita din pereti
12028.5 daN
Greutatea totala a nivelelor G=101612.8 daN F b 1 Sd (T 1 ) N 1.2 0.12 1.0 101612 .8 14632 .2daN
Forte seismice de nivel:
8
Monment de rasturnare la cota 0.00:
9
Montantul B-B 2 Greutatea nivelului 4 Acoperis Revenita din planseu
8183.4daN
Revenita din pereti
0 daN
Greutatea nivelului 3-2-1-parter Revenita din planseu
6689daN
Revenita din pereti
6930.56 daN
Greutatea totala a nivelelor G=62661.6 daN F b 1 Sd (T 1 ) N 1.2 0.12 1.0 62661 .6 9023 .2daN
Forte seismice de nivel:
Monment de rasturnare la cota 0.00:
10
Montantul C-C 1 Greutatea nivelului 4 Acoperis Revenita din planseu
6465.3daN
Revenita din pereti
0 daN
Greutatea nivelului 3-2-1-parter Revenita din planseu
5284.68daN
Revenita din pereti
5531.12 daN
Greutatea totala a nivelelor G=49728.5 daN F b 1 Sd (T 1 ) N 1. 2 0.12 1.0 49728 .5 7161 daN
Forte seismice de nivel:
Monment de rasturnare la cota 0.00:
11
Montantul C-C 2 Greutatea nivelului 4 Acoperis Revenita din planseu
4699daN
Revenita din pereti
0 daN
Greutatea nivelului 3-2-1-parter Revenita din planseu
3841daN
Revenita din pereti
4298.2 daN
Greutatea totala a nivelelor G=37256.12 daN F b 1 Sd (T 1 ) N 1.2 0.12 1.0 37256 .12 5364 .8daN
Forte seismice de nivel:
Monment de rasturnare la cota 0.00:
12
Montantul C-C 3 Greutatea nivelului 4 Acoperis Revenita din planseu
7555.5daN
Revenita din pereti
0 daN
Greutatea nivelului 3-2-1-parter Revenita din planseu
6175.8daN
Revenita din pereti
6530.7 daN
Greutatea totala a nivelelor G=58381.6 daN F b 1 Sd (T 1 ) N 1.2 0.12 1.0 58381 .6 8406 .9daN
Forte seismice de nivel:
Monment de rasturnare la cota 0.00:
13
Forţe seismice de nivel
Nivel
Forţe de nivel
1 2 3 4 5 TOTAL:
81.9 163.8 245.7 327.6 409.5
Momentul de răsturnare la cota ±0.00
∑ =
14
Eforturi unitare de compresiune pe pereti structurali
Incarcari din greautatea planseului + incarcarea de exploatare : -
forte uniform distribuite corespunzatoare ariilor de planseu acoperis : qpl (kN/m)
Ax
Perete
1 si 6
1A-1B
7,29 A si C
A1-A2
5,90
1B-1C
7,29
A2-A3
5,16
2A-2B
14,25
A3-A4
4,76
2B-2C
14,25 B
B1-B2
11,79
3A-3B
13,63
B2-B3
10,23
3B-3C
13,63
B3-B4
9,52
2 si 5 3 si 4
Ax
Perete
qpl (kN/m)
qacop+0,4*zapada=6,3+0,4*1,2=
qpl (kN/m)
Ax
Perete
1 si 6
1A-1B
5,94 A si C
A1-A2
4,80
1B-1C
5,94
A2-A3
4,20
2A-2B
11,60
A3-A4
4,67
2B-2C
11,60 B
B1-B2
10,0
3A-3B
12,21
B2-B3
8,33
3B-3C
12,21
B3-B4
9,33
2 si 5 3 si 4
qpl+utila1=4,85+0,4*2,25=
Ax
Perete
qpl (kN/m)
; qpl+utila2=4,85+0,4*4,5=
15
Pereti structuralI
Incarcari toatale si eforturi unitare de compresiune pe grupuri de pereti.
Grup perete A zid mp G zid kN G pl (intermediar) kN G pl (acoperis) kN G baza kN Efort σ N/mm2 E1 3.245 177.18 88.54 108.75 1348.80 0.416 E2 2.32 126.67 100.30 123.19 1157.75 0.499 E3 1.3 70.98 65.47 80.41 697.18 0.536 E4 1.04 56.78 51.72 63.53 554.34 0.533 E5 0.87 47.50 39.53 61.97 457.60 0.526 E6 1.23 67.16 67.05 44.75 648.75 0.527 Total 20.01 546.27 412.61 437.85 9728.82 2.510
16
( ) ( ) ⁶
Element
0 1 x l a t o t
A mm²
Tr1 Tr2 Tr3 Tr4 Tr5
2.450 1.350 0.938 0.750 0.375
Tr6
0.938
⁶
lw
σ0
0 1 x c z
NEd
xc
yzc x 10³ MRd (zna,i)
A
mm N/mm² 9800 0.416 5400 0.49 3750 0.536 3000 0.533 1500 0.526 3750
0.527
kN 1019 662 503 400 197
mm² 0.12191 0.07913 0.06011 0.04782 0.02359
mm 488 317 240 191 94
mm 4656 2542 1755 1404 703
kNm 4746 1681 882 561 139
494
0.0591
236
1757
868
17
s
Element
A
mm²
ls
Tr1
616
mm 9800
Tr2
616
4900
Tr3
616
Tr4
MRd (As) MRd (zna,i) MRd kNm 1811
kNm 4746
kNm 6557
906
1681
2587
3750
693
882
1575
616
4900
906
561
1467
Tr5
616
3750
693
139
832
Tr6
616
3750
693
868
1561
⁶
Element
Tr1 Tr2 Tr3 Tr4 Tr5 Tr6
0 1 x c z
A mm²
0.122 0.079 0.060 0.048 0.024 0.059
lc
V Rd1
mm 784 392 300 220
120 300
0.3VRd1
kN 38.64 19.32 14.78 10.84 5.91 14.78
kN 11.591 5.795 4.435 3.252 1.774 4.435
V Rd 0.8 lw
Asw s
As mm² 616 616 616 616 616 616
fysd
Siguranta in raport cu solicitarea la incovoiere cu forta axiala : V Rd q V Ed 383 kN 3.125 1228 .7kN 383 kN 3839 kN
18
V Rd2 kN 36.96 36.96 36.96 36.96 36.96 36.96
VRd kN 76 56 52 48 43 52
M Rd q M Ed 13017 kN m 12612 .6kN m
Posibilitati de corectare Armarea zidariei in rosturi - Se propune armare cu 2 -
V Rd 3 0.8 lw
Asw s
fysd
Armarea zidariei in rosturi - Se propune armare cu 2 -
V Rd 3 0.8 lw
Asw s
Ф OB Ф OB
fysd
VRd3
Element Tr1
1187.76
Tr2
654.48
Tr3
454.5
Tr4
363.6
Tr5
251.8
Tr6
454.5
V Rd q V Ed 3296 .64 kN 3.125 1228 .7kN 3932 .76kN 3890 kN
Element
0.3VRd1
VRd2
VRd3
VRd
Tr1
11,59
36,96
1187.76
1236.3
Tr2
5.79
36,96
654.48
697.2
Tr3
4,43
36,96
454.5
495.9
Tr4
3,25
36,96
363.6
403.8
Tr5
1,77
36,96
251.8
290.5
Tr6
4,43
36,96
454.5
495.9
VRd q VEd 3701 .6 kN 3 1228,7 kN 3701,6 kN 3684,37 k N
19
