Upload
turcu-catalin-nicolae
View
260
Download
2
Embed Size (px)
Citation preview
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