reabilitare ba - 6

Upload: turcu-catalin-nicolae

Post on 04-Jun-2018

255 views

Category:

Documents


2 download

TRANSCRIPT

  • 8/13/2019 Reabilitare Ba - 6

    1/40

    Reabilitarea structurilor de

    beton armat

    Cursul 6

    1

  • 8/13/2019 Reabilitare Ba - 6

    2/40

    CADRE DE BETON ARMAT

    A. Posibile deficiene de sistem

    i. Slabrezistende ansamblu

    Este dificil, de multe ori, inclusiv din considerente practice,

    sse sporeascsuficient de consistent rezistena structuriinumai prin sporirea rezistenelor individuale ale elementelor

    .contravntuiri metalice, a unor perei de beton armat etc.

    Pe lngmsurile de ntrire structuralsau, eventual, n

    locul acestora, se pot lua msuri de reducere a cerinelorseismice prin introducerea unor amortizori, sau prinreducerea masei construc iei i a eforturilor din for ele

    verticale i laterale, reducndu-se prin demolare unul sau maimulte niveluri de la partea superioar. 2

  • 8/13/2019 Reabilitare Ba - 6

    3/40

    CADRE DE BETON ARMAT

    A. Posibile deficiene de sistem

    ii. Insuficientrigiditate lateralMsurile de remediere sunt similare cu cele utilizate pentruspor rea rez s en e a era e a s ruc ur .

    iii. Configuraie structuraldefectuoas

    n cazul rezemrilor indirecte soluiile de remediere constaun ntrirea grinzilor de reazem, eventual n introducerea

    .

    n cazul nivelurilor flexibile sau slabe ca rezisten(dincauza nlimilor mari), intervenia poate consta fie n ntrirea

    localsubstaniala stlpilor, fie n introducerea unor pereisuplimentari sau contravntuiri. 3

  • 8/13/2019 Reabilitare Ba - 6

    4/40

    CADRE DE BETON ARMAT

    A. Posibile deficiene de sistemiii. Configuraie structuraldefectuoas

    n cazul n care pot aprea efecte de torsiune general din

    cauza maselor distribuite neuniform sau cnd cadrele nu suntomogene, soluiile de consolidare implicadugarea unor

    , ,sistemului.

    n cazul n care n planee apargoluri mari sau coluriintrnde, se va completa planeul cu centuri (corzi) de bordaredin beton armat sau oel.

    4

  • 8/13/2019 Reabilitare Ba - 6

    5/40

    CADRE DE BETON ARMAT

    A. Posibile deficiene de sistemiii. Configuraie structuraldefectuoas

    O altdeficieneste distribuia neordonata pereilor deump u ur n re e emen e e ca ru u , care poa e provoca e ec ede torsiune de ansamblu, sau niveluri slabe i/sau flexibile.Sunt posibile mai multe soluii de remediere:

    separarea pereilor de elementele cadrului;

    armarea pereilor i angajarea lor ca elemente structurale(cu grija de a nu crea neregulariti de alctuire), avndgrijsse corecteze / diminueze excentricitile dintreCR i CM.

    5

  • 8/13/2019 Reabilitare Ba - 6

    6/40

    CADRE DE BETON ARMAT

    B. Posibile deficiene de alctuire ae emente or structura e

    i. Alctuirea tip stlpi slabi grinzi puternice

    Remediul constn cmuirea continua stlpilor cubeton armat.

    . ez stena nsu c ent a st p or a or t etoare

    n aceastsituaie se impune cmuirea stlpilor cu, , .

    iii. Alctuirea incorecta nodurilor.

    beton armat, i, uneori, cu piese metalice, cu o preocuparespecialpentru confinarea miezului de beton al nodului. 6

  • 8/13/2019 Reabilitare Ba - 6

    7/40

    CADRE DE BETON ARMAT

    B. Posibile deficiene de alctuire ae emente or structura e

    iv. Lipsa de ductilitate i/sau nndiri prin

    suprapuneri insuficiente. Se impune cmuirea stlpilor cu beton armat, piese de

    , .

    v. Deficienele de alctuire a planeelor

    Rezisten a insuficient entru for e n lanul lan eului(n cazul unor structuri cu distane mari ntre stlpi i/sau plcisubiri) se remediazprin suprabetonarea cu un strat de beton

    , , ,

    pentru a prelua eforturi de ntindere. 7

  • 8/13/2019 Reabilitare Ba - 6

    8/40

    CADRE DE BETON ARMAT

    B. Posibile deficiene de alctuire ae emente or structura e

    v. Deficienele de alctuire a planeelor

    lipsa monolitismului la unele structuri cu planeeprefabricate, cu mbinri slabe, se remediazprin

    suprabetonri suficient de groase (> 60 mm), armate adecvat.

    li sa armturilor entru reluarea eforturilor din urulgolurilor sau al marginilor neregulate, manifestate prindeschiderea de fisuri, se reparprin prevederea unor centuri

    , .

    8

  • 8/13/2019 Reabilitare Ba - 6

    9/40

    CADRE DE BETON ARMAT

    Soluiile de consolidare a structurilor nca re e eton armat se mpart n oumari categorii:

    I. Intervenii care nu implicmodificareasistemului structural

    II. Intervenii cu modificarea sistemului

    9

  • 8/13/2019 Reabilitare Ba - 6

    10/40

    INTERVENII CARE NU IMPLICMODIFICAREA SISTEMULUI STRUCTURAL

    Aceste intervenii se bazeazpe tehnici de cmuire a, ,

    cu polimeri armai cu fibre de diferite naturi.

    Solu iile de cm uire a elementelor existente nu

    modific caracteristicile de comportare iniiale aleacestor structuri caracterizate prin solicitarea relativuniforma cadrelor i diafragmelor orizontale;

    Ca urmare, aceste soluii de cmuire duc la cerine derez sten r g tate a e n rastructur un a orsensibil mai mici, comparativ cu tehnicile de intervenie

    ,

    perei de umplutursau contravntuite etc.); 10

  • 8/13/2019 Reabilitare Ba - 6

    11/40

    INTERVENII CARE NU IMPLICMODIFICAREA SISTEMULUI STRUCTURAL

    Ierarhizarea prin proiectare a rezistenelor elementelor

    impunerea unui mecanism de plastificare de tip stlpiputernici grinzi slabe;

    Interveniile pot avea ca obiective creterea rezisteneilafortietoare, la moment ncovoietor i/sau foraxial,creterea rigiditiisau mrirea ductilitii ;

    Execuia soluiilor de cmuire a elementelor existentepoate a ecta n m sur mportant e emente enestructurale ale construciei, astfel nct costul i

    soluii de intervenie. 11

  • 8/13/2019 Reabilitare Ba - 6

    12/40

    STLPILOR

    Pentru a fi egal eficientn cele doudirecii, cmuireastl ilor trebuie realizat e toate fe ele.

    Grosimea cmii trebuie sfie 100 mm n cazul executriidin beton turnat n cofraj i 60 mm n cazul betonului

    torcretat.

    12

  • 8/13/2019 Reabilitare Ba - 6

    13/40

    STLPILOR

    Dacgrosimea cmii este 120 mm trebuie ca armarea sse realizeze din cte dou lanuri de armturi.

    Cnd cmuirea nu poate fi executatpe toate cele patrulaturi trebuie luate msuri pentru prevenirea desprinderii

    cmii de stlpul existent.Ancore post- Se ndeprteazstratulinstalate e acoper e cu eton

    Stlpul existent Stlpul existentStlpul existent13

  • 8/13/2019 Reabilitare Ba - 6

    14/40

    STLPILOR

    14

  • 8/13/2019 Reabilitare Ba - 6

    15/40

    STLPILOR

    Pentru a evita sporirea rezistenei la ncovoiere, cmaa seo re te la cca. 30 mm de rind res ectiv de fa a lan eului.

    Dacstlpul este adiacent unui parapet de beton armat degrosime redusse va executa un rost vertical i se va efectua

    cmuirea pe ntreaga nlime a stlpului.

    ~ 30mm~ 30mm

    ~ 30mm~ 30mm

    ~ 30mm

    ~ 30mm

    15Parapet din beton armatde grosime redus

    Parapet din beton armatde grosime mare

  • 8/13/2019 Reabilitare Ba - 6

    16/40

    STLPILOR

    Alternativ, stlpul poate fi cmuit pe toate laturile, pentrea a nl ime f rexecutarea rosturilor verticale rinsuprapunerea etrierilor cu bare introduse n guri forate nelementele adiacente.

    Cmadebeton armat

    Cmadebeton armat

    Mortar

    Seciune transversal

    16

    Parapet din

    beton armat

  • 8/13/2019 Reabilitare Ba - 6

    17/40

    STLPILOR

    Pentru a spori rezistena la compresiune excentric, armturilelon itudinale trebuie streaccontinuu rin laca lan eului.

    17

  • 8/13/2019 Reabilitare Ba - 6

    18/40

    GRINZILOR

    Dacgrinda face parte dintr-un planeu sunt necesare perforri

    ale lcii adiacente rinzii entru trecerea armturilor ipentru turnarea betonului.Dacgolurile de turnaresecioneazplaca pe mai mult din jumtatea deschiderii se va

    ana za ac es e necesar spr n rea prov zor e a p c .

    Piuli Placsau cornier deancoraj (t 8 mm)

    Prinderea etrieruluiprin sudur

    Barde oel nformde U cu

    Betonul cmiiBetonulcmii

    18

    (min 12/150mm)

  • 8/13/2019 Reabilitare Ba - 6

    19/40

    GRINZILOR

    ecupare oca agrinzii la parteasuperioar

    us nerprovizorii

    19b. Amplasarea armturilor longitudinale

    superioare n grosimea plcii existentea. Amplasarea armturilor longitudinale

    superioare n grosimea straturilor de pardoseal

  • 8/13/2019 Reabilitare Ba - 6

    20/40

    NODURILOR

    Armtura orizontalpe nlimea nodului trebuie sfie

    continu. Aceastcondi ie se oate realiza fie rin traversareagrinzilor prin guri perforate; fie prin ancore chimice post-instalate n inima grinzilor ce intrn nod.

    gol de turnare gol de turnare

    etrieri n nodtrecui prin

    golurile din

    armturi verticale n

    completare etrier

    20

    cma ancoraderent

  • 8/13/2019 Reabilitare Ba - 6

    21/40

    STLPILOR

    profil cornier din oelmortar cu vscozitate

    redus

    mortar fluid

    (grout)

    tabldeoel

    tabldeoel

    platbandde oel

    mortar fluid

    ssu ur peantier

    su ur peantier

    antier

    profil cornier de oel

    tablde

    oel

    tablde

    oel

    platbandde oel

    sudurpeantier

    sudurantier

    sudurpeantier

    21(c)(b)(a)

  • 8/13/2019 Reabilitare Ba - 6

    22/40

    STLPILOR

    Dacstlpul este adiacent unui perete nestructural se va crea

    un rost vertical suficient de lar ntre cele douelemente carespermitexecuia n bune condiii a lucrrilor de consolidare

    Sudurde antier

    Tablde oel

    Perete adiacent

    Perete

    adiacent

    Rost vertical

    22

    Rost verticalTablde oel

  • 8/13/2019 Reabilitare Ba - 6

    23/40

    STLPILOR

    n cazul n care stlpul este legat de parapei de beton armat i

    trebuie mbunt ite condi iile de solicitare ale acestuia la for etietoare se poate proceda ca n cazul cmuirii cu betonarmat.

    Tablde oelTablde oel

    Rost vertical

    Rost etanat pentru a sepreveni curgerea mortarului

    23Parapet de grosime redus

    Parapet de grosime mare

  • 8/13/2019 Reabilitare Ba - 6

    24/40

    GRINZILOR

    Pentru cmuirea cu tablde oel a grinzilor se pot utiliza

    diferite solu ii: cu tablcontinu cu benzi din latbande sauetrieri de oel beton aparent.

    Rostul dintre tabla de oel i elementul de beton armat se vaumple cu mortar sub presiune. n cazul n care este posibil(suprafee netede ale grinzilor), elementele de tablse pot lipi

    Placsau cornier de

    ancoraj (t 8mm)

    Bulon

    filetatMortarTablde oel lipitcu

    24Piuli

    Ta

    de oel

  • 8/13/2019 Reabilitare Ba - 6

    25/40

    GRINZILOR

    Platbandde

    oel

    Piulie pentru

    prinderea etrierilorPlatbandde

    o el

    Etrier filetat

    Bare de oel n form Barcu profil Barcu profile etate a capete corn er e o e

    25

  • 8/13/2019 Reabilitare Ba - 6

    26/40

    NODURILOR

    n cazul n care cmuirea stlpilor este executatcu piese

    metalice cornierele dis use e col urile stl ului se continupe verticalperfornd placa planeului, seciunea continudeoel n direcie orizontalfiind realizatprin bare de oel betoncare raverseaz gr nz e care se su eaz e corn ere.

    Detaliul A

    A barde oel

    n grind

    pat de mortar

    26(a) (b) (c)

  • 8/13/2019 Reabilitare Ba - 6

    27/40

    NODURILOR

    Dacdiferena dintre limile stlpilor i grinzilor nu este

    mare consolidarea nodului se oate realiza rin montarea unorcorniere de seciune mare la colurile stlpilor legate cu guleremetalice puternice, situate imediat deasupra plcii i subgr nz .

    B-BA-A

    A Acornier din oel

    p a an

    din oel

    grinzi existente

    27

    B B

    suduri de

    antier

    platbandstlp existent

    de betonarmat

  • 8/13/2019 Reabilitare Ba - 6

    28/40

    CU FIBRE (FRP)

    28

  • 8/13/2019 Reabilitare Ba - 6

    29/40

    CU FIBRE (FRP)

    Fibrele de carbon: rezistena la traciune = 2500 4000 MPa

    29

    modul de elasticitate ~ 230000 MPaalungirea la rupere ~ 1,5 %

  • 8/13/2019 Reabilitare Ba - 6

    30/40

    CU FIBRE (FRP)

    Lungimea de

    suprapunere

    Foi de FRP

    Suprapunerea se va facealternant pe cele patru fee

    Tipul foii(fibre de carbon)

    Lungimea minimde suprapunere(mm)

    Foile se nfoarstrns pe stlp

    a e s pu u

    300 g/m2 250

    30

  • 8/13/2019 Reabilitare Ba - 6

    31/40

    CU FIBRE (FRP)

    Dacstlpul este adiacent unui parapet sau unui perete

    nestructural se va realiza un rost vertical ntre cele douelemente care spermitcmuirea stlpului pe ntreaganlime.

    Foi de

    FRP

    Foaie de FRP

    Parapet / Perete

    Rost vertical

    31(a) (b)

    RostParapet

  • 8/13/2019 Reabilitare Ba - 6

    32/40

  • 8/13/2019 Reabilitare Ba - 6

    33/40

  • 8/13/2019 Reabilitare Ba - 6

    34/40

    COMPARAIE Teste experimentale

    200

    100

    150

    0

    50

    ra[kN]

    -100

    -50- . - . - . - . . . . .F

    -200

    -

    r

    34b. Stlp slab armat transversal [n=0.2; pe=0.1%]

  • 8/13/2019 Reabilitare Ba - 6

    35/40

    COMPARAIE Teste experimentale

    150

    200

    0

    50

    ora[kN

    ]

    -150

    -100

    -- . - . - . . . . .F

    C5

    -250

    -

    Drift [%]

    35c. Stlp slab armat transversal [n=0.4; pe=0.1%]

  • 8/13/2019 Reabilitare Ba - 6

    36/40

    COMPARAIE Teste experimentale

    200

    250

    50

    100

    (kN)

    -100

    -50

    -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5

    F

    orta

    200

    -250

    -200

    -150

    C11100

    150

    orta

    (kN)

    C5

    0

    50F

    Utilizarea unei cantiti minime defibre s-a dovedit a fi o soluie

    36d. Stlp cmuit cu benzi de FRP

    . .

    Drift(%) ineficientde consolidare

  • 8/13/2019 Reabilitare Ba - 6

    37/40

    COMPARAIE Teste experimentale

    250

    300

    100

    150

    200

    -50

    0

    50

    -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9Forta(kN)

    -200

    -150

    -100

    C16

    -300

    -

    Drift(%)

    37e. Stlp cmuit cu o cmacontinude FRP

  • 8/13/2019 Reabilitare Ba - 6

    38/40

    COMPARAIE Teste experimentale300

    Stlp C9

    100860

    0

    -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3orta(k

    N)

    20

    -100

    C9

    440

    -300

    -200

    412+4106/250

    440

    Drift(%)

    38e. Stlp cmuit cu CMADE BETON ARMAT

    8/60 (RC jacket)

  • 8/13/2019 Reabilitare Ba - 6

    39/40

    COMPARAIE Teste experimentale

    400

    200

    300

    0

    100

    -3 -2 -1 0 1 2 3

    -200

    -100

    -400

    -300

    39e. Stlp cmuit cu CMADE OEL

  • 8/13/2019 Reabilitare Ba - 6

    40/40

    COMPARAIE Teste experimentale

    300

    100

    200

    (kN)

    d

    edrift

    -1/2006)

    Cmuire cu beton armatCmuire cu oel

    0

    -3 -2 -1 0 1 2 3

    F

    or

    Limit

    (P

    10

    Cmuire cu fibre de carbon

    -200

    -100

    d

    edrift

    1

    /2006)

    -300Drift (%)

    Limit

    (P100

    40 Toate cele trei metode de consolidare i-au dovedit eficiena