curs 01 cba
DESCRIPTION
Cursc CBA 1TRANSCRIPT
Construcţii de Beton ArmatPartea I - Curs 1
INTRODUCERE
Şef lucrări ing. Gheorghe Petrovay
Bibliografie
➢M. Mihailescu – Construcţii de beton armat➢C. Mircea, A. Ionescu – Manual pentru proiectarea plăcilor plane dreptunghiulare din beton armat➢STAS 10107/0-90➢SREN 1992-1-1 (Eurocode 2)➢Z. Kiss – Proiectarea structurilor de beton după SREN 1992-1
Cunoştinţe necesare
● Mecanica construcţiilor● Rezistenţa materialelor● Statică● Beton armat şi precomprimat
Cunoştinţe dobândite
● Elemente de construcţii de beton armat● Sisteme structurale de beton armat● Proiectarea structurilor de beton armat● Mecanica construcţiilor de beton armat● Normative ale construcţiilor de beton armat
Introducere● La ce procent din construcţiile actuale se
foloseşte betonul şi/sau betonul armat ca şi material component?
Introducere● La ce procent din construcţiile actuale se
foloseşte betonul şi/sau betonul armat ca şi material component?
99.9%
Avantaje ale utilizării betonului armat
● Rezistenţa la foc– Beton: la 900°C – 3÷4 h– Oţel: la 600°C – Rezistenţa scade la 40%
la 900°C – Rezistenţa scade la 0● Durabilitate
– Rezistenţa betonului creşte în timp– Oţelul are nevoie de protecţie şi întreţinere
permanentă (ex. Golden Gate)
Avantaje ale utilizării betonului armat
● Versatilitatea structurilor de beton armat– se pot realiza elemente lineare, de suprafaţă,
de volum– nu există limite referitor la forme şi dimensiuni
● Elementele componente ale betonului sunt abundente şi se găsesc pe plan local
● Costuri de producţie mai mici decât la structurile metalice
● Se poate folosi la infrastructuri şi construcţii hidrotehnice
Dezavantaje ale utilizării betonului armat
● Greutate proprie semnificativă (bet. uşoare)● Izolare fonică şi termică slabă (mat.
suplimentare)● Permeabilitate (se poate îmbunătăţi)● Necesitatea de lucrări adiţionale: cofraje,
sprijiniri, vibrare● Execuţia dependentă de temperatura
exterioară● Dificil de modificat (monolit vs. prefabricat)
Comparaţie rapoarte rezistenţă - greutate
● Oţel
● C16/20
● C40/50
● C90/100
● Lemn
f y
= 300MPa7850kg /m3⋅100=3.8
f ck
= 20MPa2500kg /m3⋅100=0.8
f ck
= 50MPa2500kg /m3⋅100=2.0
f ck
= 100MPa2500kg /m3⋅100=4.0
f ck
= 10MPa500kg /m3⋅100=2.0
Tipuri de structuri de beton armat● Clădiri rezidenţiale şi de birouri
Tipuri de structuri de beton armat● Clădiri cu funcţiune sportivă
Allianz Arena
Structuri industriale● Clădiri industriale
Structuri industriale● Silozuri
Structuri industriale● Coşuri şi turnuri de răcire
Structuri industriale● Estacade pentru conducte, benzi
transportoare, etc.
Structuri industriale● Structuri pentru stocarea şi tratarea apei
Structuri industriale● Conducte
Infrastructură de transport● Drumuri
Infrastructură de transport● Infrastructură aviaţie
Infrastructură de transport● Poduri
Infrastructură de transport● Tuneluri
Infrastructură de transport● Ziduri de sprijin
Structuri hidrotehnice● Baraje
Structuri hidrotehnice● Ecluze
Fundaţii şi infrastructuri
Utilizări neconvenţionale
Alte utilizări ale betonului● Protecţie împotriva radiaţiilor● Buncăre● Structuri militare● Stâlpi pentru cabluri● Traverse de cale ferată
Tendinţe în utilizarea betonului armat
● Industrializare (beton prefabricat, precomprimat)
● Creşterea performanţei materialelor => betoane de înaltă rezistenţă
● Reciclare– materiale– elemente
Optimizarea structurilor de beton armat
● Folosirea materialelor de calitate (beton, oţel)
● Folosirea cofrajelor de calitate● Utilizarea elementelor prefabricate● Utilizarea elementelor precomprimate (din
1886)
Principii de proiectare ale structurilor de beton armat
● Criterii de proiectare– minimizarea costurilor– maximizarea spaţiilor– utilizarea eficientă a materialelor
Etape de proiectare● Alegerea formei structurii (arhitectură,
necesităţi funcţionale)● Alegerea materialelor● Alegerea metodei de execuţie● PROIECTARE PROPRIU-ZISĂ● Acţiuni necesare pentru protecţie şi
întreţinere● Acţiuni de control
Scopurile procesului de proiectare
● Se determină– eforturi– deformaţii– analiza stabilităţii
Modele de calcul● Modele matematice
– modele diferenţiale vs. variaţionale– metode analitice vs. numerice
● Modele fizice – pentru structuri complexe– modele similare (la scară scale) vs. modele
analoage
Particularităţi de calcul pentru betonul armat
● Nu se pot folosi modele exacte● beton armat = beton + oţel
– neomogen– comportare inelastică– curgere lentă şi contracţie– reazemele au dimensiuni geometrice care
trebuie luate în considerare– erori de execuţie
Cerinţe conform EC2● Cerinţe care trebuie avute în vedere din
faza de proiectare– rezistenţă şi stabilitate– funcţionalitate– durabilitate– rezistenţă la foc– redundanţă
Cerinţe conform EC2● Consideraţii privind cedarea structurilor
– Eliminarea încărcărilor accidentale– Structuri puţin vulnerabile la încărcări
accidentale– Cedare ductilă
● Controlul comportării şi evitarea cedării– alegerea materialelor adecvate– proiectare şi detaliere adecvată– specificarea procedurilor de control (în
proiectare şi execuţie)
Durabilitate● Cerinţă referitoare la durabilitate
– deteriorarea structurii nu trebuie să-i afecteze performanţa structurală
● Cauze de degradare– factori externi – trebuie luaţi în considerare
din faza de proiectare
Proiectarea la stări limită● SLU (Stări Limite Ultime)
– stările care sunt periculoase pentru viaţa ocupanţilor structurii
– stările care sunt periculoase pentru obiecte de valoare
● Exemple de SLU– pierderea echilibrului unei părţi din
structură sau a structurii în ansamblu– transformarea unor părţi ale structurii în
mecanisme
Proiectarea la stări limită● SLS (Stări Limită de Serviciu)
– iau în considerare confortul ocupanţilor clădirii şi utlizarea acesteia în condiţii normale
– limitarea deformaţiilor şi vibraţiilor
Realizări● Burj Khalifa (2009)
Realizări● Burj Khalifa (2009)
Realizări● CN tower (1972 – 1816 m)
Realizări● Podul Akashi (1991)