Slide 1

Report
CURS 4
3. Tipuri fundamentale de sisteme structurale pentru cladiri.
Probleme referitoare la geometria de plan si de volum a
cladirilor
• Cel mai cunoscut tip de cladire “cladirea cu pereti portanti”
– cladirea la care subsistemul structura are ca subansambluri
verticale pereti verticali, interiori sau exteriori, dispusi dupa
doua directii ortogonale
• Acest sistem este cunoscut sub numele de sistem “
FAGURE” – confera structurii rigiditate la forte orizontale si o
buna capacitate de rezistenta . Are marele dezavantaj ca
“ ingheata partiul de arhitectura”.
• Distantele dintre doi pereti structurali succesivi sunt mici 36 m , fiecare ochi de planseu putand fi rezolvat fara grinzi
intermediare. Peretii exteriori trebuie obligatoriu termoizolati.
• Ca materiale de constructie: zidarie, beton armat, panouri
prefabricate din b.a.
• Cladire cu pereti structurali - sistem fagure
• O alta varianta a sistemului structural cu pereti structurali
este cea in care acestia sunt dispusi in “sistem celular”
adica la distante mari, astfel incat sa includa intre ele nu o
incapere ci un ansamblu de incinte. Acest sistem imbunatateste
flexibilitatea functional- arhitecturala, incercand sa diminueze
efectul de inghetare a partiului.
• Ponderea rigiditatii cadrelor unei structurui celulare in
ansamblul rigiditatii la forte orizontale este mult mai mica decat
cea a diafragmelor, in multe situatii cadrele nu sunt luate in
consideratie la preluarea fortelor seismice jucand rolul de cadre
“gravitationale”.
• Cladire cu
pereti structurali
sistem “CELULAR”
• Un alt tip de cladire format din elemente structurale
verticale si orizontale imbinate rigid la noduri, cunoscut sub
denumirea de structuri in cadre (sau cu schelet).
• Fiecare stalp face parte simultan din doua cadre plane:
transversal si longitudinal
• Fiecare cadru plan este conceput si dimensionat pentru
a prelua fortele gravitationale si orizontale care ii revin in
cadrul sistemului spatial.
• Permite flexibilitate arhitectural-functionala , elementele
de compartimentare sunt nestructurale si descarca direct
pe placile de planseu.
• Sistemele structurale “ in cadre” sunt mult mai deformabile
la forte orizontale decat cele cu pereti structurali, fapt care
poate conduce , in cazul unui seism sever, la degradari
greu reparabile ale peretilor structurali sau de inchidere
• Structuri in cadre
• Peretii interiori si
de inchidere sunt
nestructurali
• Ofera flexibilitate
functionala
sporita
• O solutie care imbina avantajul flexibilitatii de organizare a
spatiilor (cadre) cu avantajul unei flexibilitati moderate la
actiuni orizontale (pereti) este structura duala.
• Un astfel de sistem structural asociaza unui ansamblu de
cadre plane un numar de pereti structurali dispusi izolat sau
grupati.
• La asemenea sisteme structurale, rigiditatea de ansamblu
a cadrelor la forte orizontale este net sporita de prezenta
peretilor structurali, si invers, rigiditatea sporita a peretilor
structurali este echilibrata de prezenta elementelor de tip
cadru.
• Structurile duale sunt concepute si dimensionate pentru a
prelua si forte gravitationale si forte orizontale, conlucrand in
acest sens.
• Sistemul se utilizeaza la cladiri inalte si foarte inalte.
Structura duala
cu pereti structurali
izolati
• Structura
duala cu pereti
structurali
grupati (nucleu)
Clasificarea si definirea tipurilor de sisteme structurale in
concordanta cu P100/2006
Clădirile din beton pot fi clasificate într-una din următoarele
tipuri, corespunzător comportării estimate sub încărcări
seismice orizontale:
• sistem tip cadre;
• sistem dual (preponderent cu cadre sau cu pereţi);
• sistem tip pereţi;
• sistem pendul inversat;
• sistem flexibil la torsiune;
Sistem structural tip cadru: sistem structural în
care încărcările verticale cât şi cele orizontale sunt
preluate în proporţie de peste 70% de cadre spaţiale.
• Sistem structural tip pereţi: Sistem structural în care
pereţii verticali, cuplaţi sau nu, preiau majoritatea
încărcărilor verticale şi orizontale, a cărui rezistenţă la
forţe laterale este cel puţin 70% din rezistenţa întregului
sistem structural. Altfel spus, acest sistem este proiectat
pentru a prelua cel puţin 70% din forţa seismică laterală
de proiectare.
• Sistem structural dual: Sistem structural în care
încărcările verticale sunt preluate în principal de cadre
spaţiale, în timp ce încărcările laterale sunt preluate
parţial de sistemul în cadre şi parţial de pereţi structurali,
individuali sau cuplaţi. Sistemul are două variante de
realizare:
– Sistem dual, cu pereţi predominanţi: Sistemul
dual în care contribuţia pereţilor în preluarea
forţelor laterale reprezintă peste 50% din total.
– Sistem dual, cu cadre predominante: Sistemul
dual în care contribuţia cadrelor în preluarea
forţelor laterale reprezintă peste 50% din total.
• Sistem flexibil la torsiune: În această
categorie se încadrează sistemele cu pereţi, şi
cele duale fără rigiditatea suficientă la
torsiune , de exemplu sisteme structurale
constând din cadre flexibile combinate cu
pereţi concentraţi în zona din centrul clădirii
(sistem cu nucleu central).
Probleme referitoare la geometria de plan si de volum a
constructiilor
• Din punct de vedere a conceptiei structurale exista o
serie de conditii minime care trebuie respectate(P100/2006):
• Formele simetrice in plan sunt cele mai recomandate, fara
discontinuitati bruste in elevatie. Neregularitatile in plan si
elevatie antreneaza concentrari de eforturi in zonele cu
discontinuitati geometrice.
• Pentru geometrii in plan mai accentuate cladirile se
tronsoneaza prin rosturi antiseismice, atat in plan cat si in
elevatie.
• Subansamblurile structurale verticale trebuie sa fie de
acelasi tip pe ambele directii principale ale cladirii iar pe
verticala e bine sa fie monoton.
Rosturile pentru constructii
• Rost in constructii=spatiul intre doua diviziuni fizice care
se poate umple cu material rigid sau elastic, sau este liber.
Rosturile cele mai des intalnite=rosturi de continuitate-intre
blocurile de zidarie, rosturile de imbinare la elem. prefabricate
• Rosturile de separatie sau deformatie=rosturi prevazute
pentru a se permite libertatea de deformare a elementelor:
rosturi de dilatare contractie, de tasare si rosturi seismice.
• rosturile de dilatare se prevad prin elemente la
suprastructura cladirii (nu afecteaza sistemul de fundare)
• rosturile de tasare si cele seismice intrerup continuitatea
tuturor elementelor de constructie , structurale si
nestructurale, inclusiv a fundatiilor
• Sistem tip pendul inversat: Sistem în care
peste 50% din masă este concentrată în
treimea superioară a structurii sau la care
disiparea de energie se realizează în principal
la baza unui singur element al clădirii.

similar documents