Universitatea Politehnica Timioara, Facultatea de Construcii Departamentul de Construcii Metalice i Mecanica Construciilor str. Ioan Curea nr.1, 300224 Timioara, Romania tel: ++40.256.403911, fax: ++40.256.403917

Implementarea n practica de Implementarea n practica de Implementarea n practica de Implementarea n practica de proiectare antiproiectare antiproiectare antiproiectare anti----seismic din seismic din seismic din seismic din

Romnia a contravntuirilor cu flambaj mpiedicat (IMSER)Romnia a contravntuirilor cu flambaj mpiedicat (IMSER)Romnia a contravntuirilor cu flambaj mpiedicat (IMSER)Romnia a contravntuirilor cu flambaj mpiedicat (IMSER)

Cod proiect: PN-II-PT-PCCA-2013-4-2091 Contractul de finanare nr. 99 2014

Raport tehnic i tiinific etapa 1 / 2014

Proiectarea cadrelor model cu BRB i sinteza informaiilor existente

2014

Rezumat

Raportul tehnic i tiinific prezint activitile desfurate n cadrul etapei 1 / 2014 a proiectului "Implementarea n practica de proiectare anti-seismic din Romnia a contravntuirilor cu flambaj mpiedicat (IMSER)". Toate obiectivele asumate n planul de realizare au fost atinse. Astfel, pe baza portofoliului de lucrri elaborate de ctre P1 au fost selectate dou configuraii tipice de cldiri cu nlimea mic i medie i s-a stabilit tema de proiectare pentru nou cldiri model (Activitatea 1.1). Dintre acestea, n cadrul etapei I / 2014 au fost proiectate patru structuri cu contravntuiri mpiedicate la flambaj i o structur n cadre necontravntuite (Activitile 1.2 i 1.5). Pe baza acestora au fost stabilite cerinele de rezisten i rigiditate pentru dou prototipuri de BRB-uri (Activitatea 1.3). n paralel, s-a efectuat o sintez a informaiei existente despre performana i proiectarea dispozitivelor BRB (Activitatea 1.4), care vor sta la baza dezvoltrii unor dispozitive BRB proprii n cadrul etapei urmtoare. Rezultatele obinute au fost diseminate prin intermediul paginii web a proiectului i prin prezentarea proiectului n cadrul comisiei tehnice TC13 "proiectare seismic" a Conveniei Europene de Construcii Metalice.

Cuprins

1 INTRODUCERE ................................................................................................................................................. 3

2 SINTEZA ACTIVITILOR.................................................................................................................................. 3

2.1 SELECTAREA UNOR CONFIGURAII TIPICE DE CLDIRI CU NLIMEA MIC I MEDIE.................................................... 3 2.2 PROIECTAREA STRUCTURILOR MODEL CU BRB ................................................................................................... 4

2.2.1 Structurile BL07 i BL16 ...................................................................................................................... 4 2.2.2 Structura BM07 i BM16..................................................................................................................... 5

2.3 SELECTAREA UNOR CAPACITI TIPICE ALE BRB .................................................................................................. 7 2.4 SINTEZA INFORMAIEI EXISTENTE DESPRE PERFORMANA I PROIECTAREA DISPOZITIVELOR BRB ................................ 10

2.4.1 Dispozitive BRB "convenionale" ...................................................................................................... 11 2.4.2 Dispozitive BRB "uscate"................................................................................................................... 16

2.5 PROIECTAREA STRUCTURII MODEL NECONTRAVNTUITE (ML16) ........................................................................ 18 2.6 COORDONARE, ADMINISTRARE, RAPORTARE I PUBLICAREA REZULTATELOR ........................................................... 20

3 CONCLUZII ..................................................................................................................................................... 20

1111 IntroducereIntroducereIntroducereIntroducere

n cadrul etapei 1 / 2014 a proiectului "Implementarea n practica de proiectare anti-seismic din Romnia a contravntuirilor cu flambaj mpiedicat (IMSER)" au fost prevzute urmtoarele activiti: Act. 1.1 Selectarea unor configuraii tipice de cldiri cu nlimea mic i medie; Act. 1.2 Proiectarea structurilor model cu BRB; Act. 1.3 Selectarea unor capaciti tipice ale BRB; Act. 1.4 Sinteza informaiei existente despre performana i proiectarea dispozitivelor BRB; Act. 1.5 Proiectarea structurilor model necontravntuite; Act. 1.6 Coordonare, administrare, raportare i publicarea rezultatelor.

n cele ce urmeaz se prezint sintetic activitile desfurate i rezultatele obinute.

2222 Sinteza activitSinteza activitSinteza activitSinteza activitilorilorilorilor

2.12.12.12.1 Selectarea unor configuraSelectarea unor configuraSelectarea unor configuraSelectarea unor configuraii tipice de clii tipice de clii tipice de clii tipice de cldiri cu nldiri cu nldiri cu nldiri cu nlimea micimea micimea micimea mic i mediei mediei mediei medie

n urma analizei portofoliului de construcii proiectate de ctre partenerul P1 (Popp&Asociaii), s-a constatat faptul c exist o cerere substanial pe piaa din Romnia pentru cldiri cu regim de nlime mic i mediu. Destinaia cldirilor este relativ variat, cuprinznd structuri pentru birouri, spaii rezideniale, centre comerciale, centre sportive i de agrement, hoteluri i obiective industriale. Spre exemplificare, n Figura 1 sunt prezentate dou cldiri proiectate de Popp&Asociaii, avnd destinaia de spaii pentru birouri (Figura 1a) i imobil rezidenial (Figura 1b).

(a)

(b)

Figura 1. Centru de afaceri 2S+P+2E, Eforie Sud (a) i imobil rezidenial S+P+3E+4R str. Grigore Mora,

Bucureti (b).

Au fost selectate pentru analiz n cadrul acestui proiect nou configuraii structurale care difer prin regimul de nlime (jos i mediu), condiiile seismice din amplasament (Bucureti ag=0.3 g, TC=1.6 s i Timioara ag=0.2 g, TC=0.7 s) i sistemul de preluare a ncrcrilor laterale: cadre necontravntuite (MRF), cadre contravntuite centric (CBF), cadre cu contravntuiri cu flambaj mpiedicat (BRBF) i cadre duale cu contravntuiri cu flambaj mpiedicat (D-BRBF). Structurile analizate sunt sintetizate n Tabelul 1. n cadrul etapei 1 / 2014 au fost proiectate cinci structuri (BM16, BL16, BM07, BL07 i ML16), evideniate n Tabelul 1.

Tabelul 1. Caracteristicile principale ale structurilor selectate.

nlime Amplasament MRF CBF BRBF D-BRBF

Joas (P+2) TC = 0.7s (Timioara) BL07 TC = 1.6s (Bucureti) ML16 CL16 BL16 DBL16

Medie (P+5) TC = 0.7s (Timioara) BM07 TC = 1.6s (Bucureti) CM16 BM16 DBM16

Toate structurile model analizate au n comun urmtoarele caracteristici: Dimensiunea n plan: 38.50 x 23.50 m; Deschideri n plan: 3 x 7.50m pe o direcie i 5 x 7.50 m pe cealalt direcie; Plac n consol din axul grinzii marginale: 50 cm; Suprafa de nivel: 904.75 m2; nlimea de nivel: 3.50 m; Destinaia: spaii de birouri; ncrcri gravitaionale (utile i permanente); Clasa III de importan i expunere conform Tabelului 4.2 din P100-1; Sistem de preluare a forelor gravitaionale; Elementele structurii de rezisten se confecioneaz din profile laminate dublu T, din oel S355,

cu excepia grinzilor prinse rigid ale cadrelor necontravntuite, confecionate din oel S235; Componentele nestructurale ataate structurii sunt realizate din materiale cu capacitate mare de

deformare, astfel nct valoarea admisibil a deplasrii relative de nivel la starea limit de serviciu este de 0.0075 h, unde h este nlimea de nivel.

Structurile au fost proiectate pentru urmtoarele ncrcri: ncrcarea permanent pe planee i acoperi, ncrcarea permanent din pereii exteriori (faad, greutatea proprie a structurii metalice i a planeelor din b.a., ncrcarea util pe planeele curente i pe acoperi, precum i aciunea seismic.

S-a adoptat conceptul de comportare disipativ, clasa de ductilitate nalt a structurii DCH. Astfel, structurile fiind regulate pe vertical, conform P100-1, Tabelul 6.3, pentru cadrele cu contravntuiri cu flambaj mpiedicat rezult un factor de comportare q= 6.0, iar pentru cadrele necontravntuite un factor de comportare q=6.5. Pentru structura n cadre necontravntuite a fost analizat suplimentar i cazul n care s-a adoptat un factor de comportare q=3.0.

2.22.22.22.2 Proiectarea structurilor model cu BRBProiectarea structurilor model cu BRBProiectarea structurilor model cu BRBProiectarea structurilor model cu BRB

2.2.12.2.12.2.12.2.1 StructurStructurStructurStructurileileileile BL07BL07BL07BL07 i BL16i BL16i BL16i BL16

Date generale despre structur: Amplasament: Timioara (BL07) / Bucureti (BL16) Regim de nlime: parter + 2 etaje (3 niveluri) nlime total: H = 10.50 m

Figura 2 Schema spaial a structurii.

Figura 3. Planul structurii.

Schema spaial a structurii este prezentat n Figura 2. Planeul din beton armat (b.a.) pe cofraj pierdut din tabl cutat reazem pe un sistem de grinzi secundare i principale articulate, realizate n

soluie compus oel-beton. Sistemul de preluare a ncrcrilor laterale este compus din cadre contravntuite centric n V inversat dispuse perimetral pe direcia X n axele 1 i 6 i pe direcia Y n axele A i D, vezi Figura 3 i Figura 4.

Structura a fost analizat folosind un model spaial ntr-un program de calcul comercial. S-a considerat efectul de diafragm rigid asigurat de planeele de beton armat. Stlpii cadrelor contravntuite au fost ncastrai la baz, iar stlpii ceilali au fost articulai la baz. Legturile dintre bare (rigide/articulate) au fost modelate conform datelor din Figura 3 i Figura 4. ncrcrile gravitaionale au fost aplicate pe planee (ncrcrile permanente i utile) i pe grinzile perimetral