Aceasta lucrare trateaza calculul elementelor de beton armat la stari limita ultime
si de serviciu. Deorece in acest moment sunt inca in vigoare normele si standardele
romanesti, dar ele urmeaza sa fie inlocuite in scurt timp de standardele europene
(Eurocoduri), aplicarea principiilor de calcul este prezentata atat conform normelor
actuale romanesti, cat si conform standardelor europene. In acest fel ea este utila atat
in momentul de fata, dar va fi utila si dupa anul 2010, cand se prevede trecerea la
aplicarea obligatorie a standardelor europene.
Pentru a facilita citirea partilor care se refera la Eurocoduri de catre ingimerii
familiarizati cu notatiile traditionale in Romania, lucrarea contine intr-o anexa o lista de
simboluri si notatii care sunt definite in paralel, atat conform STAS 10107/0-90 cat si
conform cu EN 1992-1-1.
Proiectarea elementelor structurale si a structurilor se face in cadrul unui "format
de proiectare" care trebuie sa asigure siguranta necesara. De aceea al doilea capitol
din lucrare trateaza despre formatul semiprobabilist de proiectare la stari limita.
Pentru a intelege principiile de calcul, cunoasterea preliminara a materialelor
componente (beton si armaturi) si a interactiunii dintre ele (conlucrare prin aderenta)
este absolut necesara, si aceste chestiuni sunt tratate in capitolele 3, 4 si 5.
Capitolul al 6-lea prezinta detaliat comportarea elemntelor de beton armat
solicitate la intindere centrica si la incovoiere in diverse stadii de lucru, permitand
intelegerea comportarii specifice betonului armat.
Capitolele 7-9 trateaza calculul la incovoiere si incovoiere cu forta axiala,
incepand cu metoda generala (cap. 7), si continuand cu aspecte specifice calculului
elementelor incovoiate cu sectiuni dreptunghiulare si in T (cap. 8) si al stalpilor cu
sectiune dreptunghiulara (cap. 9).
Capitolul 10 prezinta calculul la forta pentru grinzi si stalpi, in timp ce al 11-lea
capitol prezinta cateva cazuri speciale in care intervine forta taietoare (rezemari
indirecte, incarcari suspendate, lunecare in rosturi).
Capitolul al 12-lea prezinta o metoda mai recenta de proiectare a zonelor cu
discontinuitati geometrice sau de incarcare ale elementelor de beton armat, si anume
metoda sistemelor biele-tiranti, cunoscuta in literatura ca metoda "strut-and-tie".
In capitolul al 13-lea este tratat calculul la starea limita ultima al torsiune, iar in
capitolul al 14-lea calculul al oboseala.
Capitolele 15 si 16 sunt dedicate starilor limita de serviciu, de limitare a
deschiderii fisurilor si respectiv de limitare a deformatiilor.
Lucrarea se adreseaza atat studentilor de la facultatile de constructii, care vor sasi
aprofundeze cunostintele, cat si inginerilor proiectanti care vor sa se familiarizeze cu
prevederile standardelor europene.
1.2 Factori care influenteaza alegerea betonului ca material structural
Betonul (simplu, armat sau precomprimat) este unul din cele mai folosite
materiale structurale desi, in forma sa moderna, a aparut relativ recent, in a doua
jumatate a secolului al XIX-lea. Productia mondiala de beton este de circa 1 tona pe
cap de locuitor !
Evident, aceasta se datoreaza avantajelor pe care le prezinta :
2 Introducere
1. Economie : Unul din factorii determinanti pentru orice constructie il reprezinta
costul. Betonul este un material relativ ieftin ; de exemplu, pentru o structura etajata
(locuinte sau birouri), varianta din beton armat costa aproximativ de doua ori mai putin
fata de varianta cu structura metalica.
2. Versatilitate : O alta calitate a betonului este posibilitatea de a realiza o mare
varietate de forme si dimensiuni. Betonul proaspat este plastic si ia forma cofrajului
in care este turnat. Se pot realiza astfel forme deosebit de avantajoase structural si
arhitectural - de exemplu placi plane si curbe. De asemenea, dimensiunile elementelor
nu sunt limitate de dimensiunile sortimentelor disponibile pe piata (ca in cazul profilelor
metalice) sau de gabaritele maxime de transport. Trebuie subliniat faptul ca se
preteaza foarte bine la realizarea elementelor de suprafata (placi) si masive (fundatii),
spre deosebire de principalii sai concurenti, otelul si lemnul, din care se realizeaza de
obicei elemente lineare.
3. Accesibilitate : Principalele materiale componente (cimentul, nisipul si
pietrisul), precum si echipamentele de amestecare, sunt accesibile in majoritatea
zonelor geografice, iar otelul beton este in general mai usor de transportat decat
elementele structurale metalice.
4. Rezistenta la foc : Structurile trebuie sa reziste la actiunea focului si sa
ramana in picioare suficient timp pentru ca cladirea sa fie evacuata. Structurile de
beton au o rezistenta de circa 1-3 ore la foc, fara a se lua masuri speciale, ca in cazul
structurilor metalice.
5. Intretinere redusa : Structurile din beton necesita cheltuieli mult mai mici cu
intretinerea decat structurile metalice.
6. Redundanta structurala : Structurile din beton au de regula un grad ridicat de
nedeterminare statica, ceea ce le confera rezerve de rezistenta in cazul unor
supraincarcari sau actiuni accidentale.
Totusi, betonul nu prezinta numai avantaje. Exista anumite caracteristici care pot
conduce la alegerea unui alt material structural :
o greutate specifica relativ ridicata (circa 2,4 t/m3) ;
o raport rezistenta/greutate relativ mic (pentru beton 24 MPa/ 2400 kg/m3 >>
1/100, in timp ce pentru otel 300/7850 >> 1/30 ) ;
o rezistenta redusa la intindere (1/10 ? 1/20 din rezistenta la compresiune).
o necesitatea de a folosi cofraje si sprijiniri ;
o deformatii care au loc in timp.
Primul dezavantaj poate fi compensat prin utilizarea agregatelor usoare, care dau
un beton usor (sub 1,8 t/m3).
Al doilea, prin realizarea de betoane de inalta rezistenta (care au o rezistenta la
compresiune intre 60 si 120 MPa).
Cel de-al treilea, prin asocierea betonului cu otelul, in compozitul numit beton
armat. Este cazul cel mai important din punct de vedere practic si va reluat mai detaliat
la paragraful 1.3.
Realizarea unei structuri din beton armat implica trei operatii, consumatoare de
materiale si manopera, care nu sunt intalnite la alte tipuri de structuri : confectionarea
cofrajelor, decofrarea si sustinerea elementelor pana cand betonul capata suficienta
rezistenta. Eliminarea partiala a acestui dezavantaj se poate face prin standardizarea
elementelor (si cofrajelor) si prefabricare.
Betonul are deformatii care se dezvolta in timp, pe o perioada indelungata :
contractia de uscare si curgerea lenta (fluajul). Primul fenomen poate produce eforturi
de intindere daca deformatiile sunt impiedecate, iar cel de-al doilea cresterea in timp a
Documentul este oferit gratuit,
trebuie doar să te autentifici in contul tău.
