Construcții metalice

Structurile metalice multietajate au in componenta lor plansee compozite, in care

conlucreaza doua materiale diferite. Betonul, ce constituie placa planseului este un

material eterogen, cu comportare diferita la intindere si compresiune. Metalul, care

constituie structura de sustinere a placii (grinzile) este un material omogen, izotrop,

cu o comportare buna la incarcari ciclice din actiunea seismica.

Evaluarea prin calcul a comportarii acestui material compozit la incarcari seismice

este dificila si poate sa conduca la diferente mari intre comportarea reala si cea

considerata in calcul. Din acest motiv, pe zonele si barele disipative, betonul va fi

detasat de talpa superioara a grinzii pentru a permite dezvoltarea articulatiilor

plastice cu rotiri mari si cu o buna ductilitate.La capetele zonelor si barelor

disipative vor fi prevazute grinzi secundare pe care va rezema placa de beton.

Grinzile secundare vor fi prevazute cu conectori, iar in lungul acestora, in beton, se

va crea un rost, astfel incat zona de placa de deasupra barei disipative si restul

placii sa nu fie legate. Prin acest sistem se evita incarcarea directa a zonei sau barei

disipative, ceea ce asigura o ductilitate asemanatoare cu cea a structurilor

omogene.

1. GENERALITATI

1.1. Elemente constructive

Constructia analizata este prevazuta cu 2S+1D+P+16E (cu inaltimea maxima de 59,7 m) si are

destinatia de cladire administrativa (fig.1).

Functie de destinatiile prevazute pentru fiecare nivel s-au ales inaltimi diferite pentru acestea,

inaltimi cuprinse intre 4,20 m si 3,30 m.

In plan, constructia are o forma circulara, cu diametrul de 26,00 m (fig. 2). La ultimele 3 nivele

partiurile difera, pastrand simetria, dar micsorandu-se suprafata construita.

Sistemul de fundare este in solutie cu piloti forati si pereti mulati, dispusi perimetral.

Pe capetele superioare ale pilotilor reazema un radier general cu grosimea de 1,50 m, in care este

incastrata infrastructura realizata din beton armat.

Forma in plan si functionalitatile au impus realizarea de cadre pe doua directii ortogonale.

Dispunerea structurii verticale de rezistenta urmareste realizarea in zona centrala, a unui nod de

circulatie format din cajele lifturilor si casa scarii. Zona nodului central este delimitata de

contravantuiri verticale, cu diagonale prinse excentric la noduri. S-a ajuns astfel la realizarea a

patru cadre contravantuite, cate doua pe fiecare directie.

Perimetral, (pe circumferinta cercului), intre doua cadre contravantuite amplasate perpendicular

sunt prevazuti stalpi pendulari (S3). Grinzile perimetrale sunt prinse articulat pe stalpi.

Planseele sunt realizate in sistem compozit, grinzi metalice-placa din beton armat, prevazandu-se

conectori pentru asigurarea conlucrarii intre cele doua elemente.

Singurele zone unde nu se realizeaza un contact intim intre beton si metal sunt zonele disipative

1 Universitatea Tehnica de Constructii, Bucuresti, Tel/Fax: 0040.1.212.12.02/203 , E-mail: pc@fx.ro

2 Universitatea Tehnica de Constructii, Bucuresti, Tel/Fax: 0040.1.212.12.02/203 , E-mail: stefan_betea@fx.ro

1

Fig. 1. Structura 2S+1D+P+16E - sectiune verticala

2

3

Fig. Fig. 2. Structura 2S+1D+P+16E - sectiune orizontala nivel curent 3. Sectiuni stalpi

ale grinzilor. Stalpii cadrelor contravantuite au sectiunea in cruce de Malta (fig. 3), cu variatia,

pe inaltimea constructiei, a grosimilor elementelor componente si a latimii talpilor, astfel incat sa

fie indeplinite doua conditii esentiale:

? inaltimea sectiunii stalpilor sa ramana practic constanta pe inaltimea constructiei ;

? clasa de sectiune sa fie intotdeauna 1.

Stalpii marginali ai cadrelor au sectiunea astfel realizata, incat sa permita conectarea grinzilor

structurii. Sectiunea stalpilor pendulari variaza pe inaltime numai prin modificarea grosimii

tablelor. Grinzile de cadru ca si cele secundare ale planseului au sectiune dublu T simetrica

(HEB, HEA).

Structura a fost studiata in 10 variante dimensionale si constructive prezentate in tabelul 1.

1.2. Variante testate

Au fost testate un numar de 10 structuri care au fost dimensionate in conformitate cu paragraful

2. S-au studiat cazurile in care barele disipative au fost dimensionate din calculul static liniar,

rezultand bare disipative cu sectiunea redusa in raport cu sectiunea grinzilor din deschiderile care

nu au contravantuiri, notate cu BDSR, functie de tipul barei disipative (S - scurta). De asemenea,

s-a studiat si cazul in care sectiunea barei disipative este egala cu sectiunea grinzilor din

deschiderile necontravantuite. In acest caz, s-a folosit notatia BDSM. Calculele au fost facute pe

structura omogena.

Trecerea la structura

-Imobil birouri cu structura metalica si plansee compozite

-Structura P+9E