PROBLEME SPECIFICE DE ALCATUIRE A STRUCTURILOR PREFABRICATE

PROBLEME SPECIFICE DE ALCĂTUIRE A STRUCTURILOR PREFABRICATE

Probleme generale

În prezentul capitol se dau prevederi specifice proiectarii peretilor realizati din elemente prefabricate care au în vedere aspectele de ordin structural. Problemele referitoare la proiectarea de arhitectura, a izolatiilor termice si fonice precum si la proiectarea tehnologiei de executie nu fac obiectul prezentului Ghid de proiectare.

Prin masurile de alcatuire a elementelor prefabricate si a îmbinarilor dintre acestea se urmareste obtinerea unei comportari structurale, inclusiv în raport cu actiunile seismice, similare cu cea a structurilor cu pereti din beton monolit.

Regulile generale de alcatuire a structurilor c 454c27e u pereti din elemente prefabricate, privind configuratia structurii, forma peretilor si modul de dispunere în plan sunt cele indicate la capitolul 2.

De asemenea, planseul realizat din panouri prefabricate, va fi astfel conceput încât sa se asigure comportarea lui ca diafragma practic infinit rigida si rezistenta în planul ei.

Alcatuirea panourilor

Elementele prefabricate care alcatuiesc structura cladirii vor fi realizate, de regula, sub forma de elemente plane - panouri mari. În functie de forma concreta a peretilor, de tehnologia de executie si de mijloacele de ridicare si transport de care se dispune, se pot adopta si forme spatiale sau de bara a unora din elementele prefabricate.

Forma elementelor prefabricate rezulta prin sectionarea peretilor prin taieturi orizontale (fig. 8.1a) sau prin taieturi orizontale si verticale (fig. 8.1b,c).

Fig.8.1

Elementele prefabricate se realizeaza din beton de clasa minima Bc20.

Panourile de pereti interiori vor avea o grosime de cel putin 140 mm pentru cladirile cu maxim 5 niveluri si de minim 160 mm pentru cladirile mai înalte.

Panourile de pereti exteriori vor fi, de regula, alcatuite din 3 straturi si anume:

un strat interior de rezistenta din beton armat; grosimea minima a acestuia poate fi cu 20 mm mai mica decât cea indicata pentru peretii interiori si va fi corelata cu numarul, pozitia si natura elementelor de legatura (nervuri de beton armat sau/si agrafe) cu stratul exterior;

un strat termoizolator intermediar, realizat de regula dintr-un material rigid (polistiren celular, vata minerala) dimensionat pe baza calculului termotehnic;

un strat exterior de protectie, din beton armat, în grosime de minimum 60 mm.

Nervurile de legatura dintre straturile interior si exterior se vor executa cu grosime între 40 si 60 mm. Pozitia si numarul nervurilor se vor stabili în functie de dimensiunile si forma panoului si a golurilor, de valoarea solicitarilor, modul de executie si de necesitatea de a reduce la minim puntile termice.

Panourile de planseu vor avea grosimea stabilita pe criterii de rezistenta, rigiditate si izolare fonica necoborând sub 120 mm.

În functie de forma si dimensiunile camerelor, vecinatatea cu logii si balcoane, si de dispunerea peretilor, panourile se pot rezema pe 4, 3 sau chiar 2 laturi.

Panourile de balcon se vor realiza, de regula, prin scoaterea în consola a panourilor de planseu.

Armarea panourilor se va face cu bare de otel beton PC52, PC60, OB37 si STNB, de preferinta sub forma de plase si carcase sudate.

Armarea de câmp a peretilor se va realiza din doua plase, care vor respecta conditiile de armare minima pentru armaturile orizontale si verticale date la cap. 7.

Plasele din sârma ecruisata pot fi folosite si la armarea panourilor de la baza, în zona A a structurii, cu conditia ca printr-o dimensionare adecvata, armaturile orizontale sa nu depaseasca stadiul de comportare liniar elastic sub fortele taietoare asociate mecanismului de plastificare.

Pe conturul panourilor se va prevedea o armatura de bordare, alcatuita din bare izolate sau carcase sudate în vederea preluarii solicitarilor care apar în timpul fazelor de manipulare, transport si montaj. La panourile cu goluri de usi pentru a micsora eforturile care apar în grinzile de cuplare în aceste faze, la partea inferioara a golurilor se vor prevedea dispozitive speciale recuperabile de rigidizare provizorie.

Golurile de usi si de ferestre vor fi bordate cu bare izolate sau carcase, având dimensiunile în functie de solicitarile panoului. Se recomanda armarea suplimentara a colturilor cu bare înclinate, cu rol în reducerea fisurarii, la colturile intrânde, în special la manipularea panourilor.

Grinzile de cuplare se vor arma conform prevederilor de la 7.6. Daca se urmareste conlucrarea cu centura, etrierii grinzilor se vor dimensiona si pentru rolul de conectori.

Barele verticale rezultate ca fiind necesare din calculul de încovoiere cu efort axial, de compresiune sau de întindere, si care nu se pot dispune în monolitizarile verticale se dispun cât mai aproape de marginile panourilor. În cazul panourilor cu goluri de usi, barele verticale ale armaturii continue se vor plasa în imediata apropiere a golului. Acoperirea minima a acestor armaturi 50 mm.

Armaturile scoase din panou sub forma de mustati drepte sau sub forma de bucle se vor dispune la interiorul celor doua plase de armare a inimii peretilor. În cazul armaturilor realizate sub forma de bucle de diametru relativ mare se vor lua masuri de asigurare a unui ancoraj corespunzator prin prevederea a 2-3 bare transversale sudate (fig.8.2).

Fig.8.2

Atât mustatile care patrund în îmbinarile verticale, cât si mustatile prin care se asigura continuitatea armaturilor verticale intermediare trebuie plasate centric pentru o transmitere directa, fara excentricitate, a eforturilor de întindere. Pentru aceasta este necesar sa se prevada dispozitive si armaturi suplimentare pentru a asigura pozitia mustatilor pe durata betonarii si a transportului.

Îmbinarile structurilor cu pereti din elemente prefabricate de beton armat

Prin modul de realizare, îmbinarile dintre elementele prefabricate care alcatuiesc peretii structurali, trebuie sa le asigure acestora o comportare similara cu cea a peretilor monoliti, sub aspectul rigiditatii, capacitatii de rezistenta si de ductilitate (vezi 8.1).

În toate cazurile îmbinarile vor fi de tip umed cu beton armat.

Dupa pozitia lor în structura si dupa rolul lor structural îmbinarile peretilor se clasifica în doua categorii:

îmbinari verticale, care asigura legaturile orizontale de continuitate, dupa caz, între panourile adiacente, între panouri si bulbi, etc.

îmbinari orizontale, sub forma de centuri turnate în spatiile orizontale între panouri, care asigura legatura verticala între panouri si în acelasi timp legatura între peretii prefabricati si planseul prefabricat.

La alcatuirea îmbinarilor se vor avea în vedere urmatoarele principii:

a) Prin dimensionarea elementelor de îmbinare se va realiza o comportare a îmbinarilor în domeniul elastic de comportare pentru solicitarea de lunecare. Pentru aceasta îmbinarile vor avea un grad superior de asigurare (cedarea lor corespunde la forte orizontale mai mari fata de alte sectiuni si alte solicitari).

b) Fortele de compresiune se transmit de la panou la panou prin contact nemijlocit prin intermediul betonului din îmbinari.

c) Fortele de întindere se transmit exclusiv prin armaturile înnadite prin diferite procedee: sudura, petrecere prin bucle petrecute;

d) Fortele de lunecare între panouri se transmit prin alveole, praguri (dinti), armaturi care traverseaza îmbinarea si care sunt corespunzator ancorate. Prin întinderea acestor armaturi se creaza, în beton, un efect de diagonala comprimata sau un efect echivalent de frecare pe suprafata de separatie între betoane de vârste diferite;

e) Transmiterea eforturilor normale si tangentiale se va face cât mai uniform distribuit pentru a evita concentrarea de eforturi în anumite zone;

f) Alegerea gabaritelor elementelor de îmbinare (sectiunile stâlpilor si centurilor) va avea în vedere crearea spatiilor necesare pentru montarea si înnadirea armaturilor, o betonare si o compactare a betonului în conditii corespunzatoare.

Îmbinarile dintre panouri, atât cele verticale cât si cele orizontale, vor fi obligatoriu de tip deschis pentru a permite controlul vizual al calitatii betonului turnat.

Îmbinarile verticale ale panourilor.

Fetele laterale ale panourilor vor fi profilate sub forma de dinti având de regula configuratia din fig. 8.3. Se recomanda ca raportul h/d între dimensiunile dintilor sa fie mai mic de 8, iar unghiul a sa nu depaseasca 300. Lungimea totala a sectiunilor de forfecare a dintilor () va fi circa jumatate din înaltimea panoului. Mustatile orizontale se pot realiza cu bare drepte, în care caz pozitia lor este la jumatatea grosimii peretelui, iar înnadirea lor se face prin sudura, sau sub forma de bucle petrecute ca în fig. 8.4a si b,  solutie recomandabila. Numarul legaturilor de armatura pe înaltimea unui etaj va fi minim 5. Armaturile sub forma de mustati se vor lasa din intrândurile dintre dinti (alveole). În cazul mustatilor sub forma de bucle de tip semicircular se vor respecta conditiile privind raza minima de curbura prescrisa în STAS 10107/0-90, conditii care stabilesc si diametrul maxim al buclei. Zonele de îmbinare verticala vor fi alcatuite dupa regulile de alcatuire a intersectiilor de pereti, prevazându-se etrieri suplimentari între bucle.

Bucla orizontala   Fig.8.3 Fig.8.4

Diametrul minim al etrierilor, care pot fi rectangulari sau cu forme ce urmaresc forma buclelor, 6 mm. Distanta maxima între legaturile transversale ale barelor verticale 10d.

Îmbinarile orizontale ale panourilor

La fetele superioare si inferioare ale panourilor de pereti se pot adopta alveole (amprente) pe adâncimi de 20-25 mm sau chiar suprafete plane cu rugozitate sporita.

Îmbinarile se alcatuiesc sub forma unor centuri continue având, de regula, o înaltime egala cu grosimea panourilor de planseu.

direct pe betonul din centura, turnat dupa montarea peretilor de deasupra (subbetonare).

Al doilea procedeu este preferabil. Se recomanda ca în acest caz marginea inferioara a panoului de perete sa fie înecata 20-30 mm în grosimea centurii.

Armaturile verticale din panouri cu rol de conectori si armatura de rezistenta intermediara de încovoiere se realizeaza de regula din bare mai putine si cu diametru mai mare ( 14 mm) care se înnadesc prin sudura în nise special prevazute la partea inferioara a panourilor de perete, cu dimensiuni corelate cu lungimile necesare înnadirii. Se va urmari, prin modul de realizare a detaliilor de înnadire, în special prin modul de dispunere al ecliselor, transmiterea centrica fara devieri a eforturilor de întindere din armaturi.

Se admit si alte solutii de realizare a armaturilor verticale care traverseaza îmbinarea orizontala cum este de exemplu solutia cu bucle petrecute, daca acestea satisfac conditiile structurale privind transmiterea eforturilor ce le revin si daca permit o executie simpla si sigura.

Armatura longitudinala a centurii, din cel putin doua bare, va îndeplini conditiile specificate la 7.3.5 referitoare la modul lor de ancorare.

Armatura transversala a centurilor este realizata de mustatile din panourile de planseu, alcatuite, de regula, sub forma de bucle si, dupa caz, de etrieri suplimentari cu diametrul minim de 6 mm.