Consolidarea Clădirilor din Zidărie în StatiCAD
Consolidarea Clădirilor din Zidărie în StatiCAD
Tipuri de Consolidare Disponibile
1-Consolidare cu beton proiectat (gunite/spritz-beton)
2-Consolidare prin adăugarea de centuri verticale în sistem
3-Consolidare cu cămășuire din polimer armat cu fibre (FRP)
4-Consolidare prin adăugarea de pereți noi în sistem
…
Pentru clădirile din zidărie, coeficienții R, D, I trebuie luați în conformitate cu Capitolul 11. Totuși, programul aplică valoarea furnizată de utilizator.
Calculul trebuie efectuat pentru nivelul de acțiune seismică de proiectare DD-2 și trebuie îndeplinit obiectivul de performanță în termeni de deteriorare controlată. Pentru clădirile de tip școlar, un factor de importanță al clădirii egal cu 1,5 este corespunzător.
Deoarece factorii de siguranță ai pereților se referă la o clădire existentă, o valoare egală cu 1 este corespunzătoare.
Colectarea informațiilor despre clădire se efectuează în modul următor în conformitate cu TBDY2018.
15.2.10. Nivelul de Informații Limitat pentru Clădirile din Zidărie
15.2.10.1 – Geometria Clădirii: Dacă sunt disponibile proiectele arhitecturale, se efectuează o inspecție vizuală a clădirii pentru a verifica că geometria existentă este conformă cu proiectul. Dacă nu sunt disponibile proiecte arhitecturale, se întocmește un releveu structural al clădirii. Informațiile colectate trebuie să includă poziția, lungimile, grosimile și golurile pereților din zidărie la fiecare etaj, precum și înălțimile de etaj.
15.2.10.2 – Detalii: Tipul de acoperiș și de planșeu, modalitățile de conexiune la pereți și starea centurilor și a buiandrugilor sunt determinate vizual.
15.2.10.3 – Proprietăți ale Materialelor: Tipul materialelor pereților este determinat vizual prin îndepărtarea tencuielii de pe o parte a suprafeței peretelui. În calculele rezistenței clădirii, rezistențele la forfecare ale pereților indicate în Capitolul 11 pentru fiecare tip de perete sunt luate ca referință.
15.2.11. Nivelul de Informații Extins pentru Clădirile din Zidărie
15.2.11.1 – Geometria Clădirii: Se întocmește releveul structural al clădirii. Informațiile colectate trebuie să includă poziția, lungimile, grosimile și golurile pereților din zidărie la fiecare etaj, precum și înălțimile de etaj. Sistemul de fundații este determinat printr-o investigație de teren deschisă la exteriorul clădirii.
15.2.11.2 – Detalii: Tipul de acoperiș și de planșeu, modalitățile de conexiune la pereți și starea centurilor și a buiandrugilor sunt examinate vizual. În urma acestei inspecții se verifică dacă comportamentul de diafragmă rigidă este asigurat la fiecare etaj. Dacă acest comportament nu poate fi garantat, clădirea este considerată inadecvată din punct de vedere al siguranței seismice.
15.2.11.3 – Proprietăți ale Materialelor: Tipul materialelor pereților este determinat vizual prin îndepărtarea tencuielii de pe o parte a suprafeței peretelui. Pentru determinarea proprietăților materialelor pereților, se prelevează din clădire cel puțin două eșantioane de fragmente de perete și în calculele efectuate în conformitate cu Capitolul 11 sunt utilizate proprietățile medii obținute din testele de rezistență la compresiune ale acestor eșantioane.
În calculele rezistenței clădirii, rezistențele la forfecare ale pereților indicate în Capitolul 11 pentru fiecare tip de perete sunt luate ca referință.
.
1-Consolidare cu Beton Proiectat
1.1 Pe una sau ambele fețe ale peretelui se montează o plasă sudată din clasa de calcul corespunzătoare. Plasa sudată este ancorată de peretele existent pentru a asigura un comportament compozit. Peretele este acoperit cu beton proiectat sau mortar de reparație de grosimea de calcul care asigură rezistența de proiectare.
Pentru ca StatiCAD să ia în considerare consolidarea în propriile calcule, este necesar să se selecteze normativul TBDY2018 în pagina de selecție a normativului din setările generale ale proiectului și să fie bifată opțiunea „Acest proiect este un Proiect de Evaluare și Consolidare a unei Clădiri Existente". Dacă se selectează normativul RYTEİE 2019 (Clădire cu Risc Seismic) sau dacă opțiunea „Acest proiect este un Proiect de Evaluare și Consolidare a unei Clădiri Existente" nu este bifată, consolidarea nu este luată în considerare.
În Setări Generale Proiect > Fila Consolidare, se selectează opțiunile 1, 2 și 4.
1. Dacă Opțiunea 1 nu este selectată, consolidarea nu este luată în considerare.
2. Opțiunea 2 permite luarea în considerare a contribuției consolidării la capacitatea de compresiune. Dacă rezistența la compresiune a pereților este suficientă, această opțiune poate fi lăsată neselectată.
3. Opțiunea 3 calculează creșterea capacității de forfecare din intervenția de consolidare a peretelui presupunând că se utilizează doar rezistența la forfecare a betonului proiectat și că armătura este montată constructiv. Nu este recomandată deoarece este excesiv de conservatoare și neeconomică, dar poate fi aplicată la latitudinea proiectantului.
4. Când se selectează Opțiunea 4, rezistența la forfecare a betonului proiectat nu este calculată; se ia în considerare doar rezistența la forfecare furnizată de plasa de armătură. În opinia noastră, aceasta este o soluție economică și sigură. În această opțiune, rezistența la forfecare suplimentară furnizată de plasa de armătură (pentru prevenirea ruperii fragile) este limitată la valoarea 0,22*fcd*Amanto. Dacă rezistența la forfecare a peretelui consolidat rămâne insuficientă, creșterea clasei betonului proiectat sau a grosimii cămășuirii conform formulei poate fi o soluție pentru obținerea unor performanțe suficiente din consolidare.
DESENUL CĂMĂȘUIRII DE CONSOLIDARE (BETON PROIECTAT)
Pentru a permite calculul capacităților compozite (cu cămășuire) ale pereților în consolidare, cămășuirea de consolidare trebuie modelată pe axa statică ce trece prin centrul peretelui. Nodurile de început și de sfârșit ale fiecărui segment de perete și ale fiecărui segment de cămășuire trebuie să fie identice. Dacă se aplică aceasta, cămășuirea primește încărcare de la planșeu proporțional cu propria sa rigiditate, iar partea de capacitate insuficientă a peretelui este, de asemenea, atribuită ca încărcare pentru calculul armăturii.
Dacă punctele de început și de sfârșit ale peretelui sunt definite diferit față de punctele de început și de sfârșit ale cămășuirii, cămășuirea primește doar încărcarea de la planșeu și armătura este calculată în consecință; nu primește încărcare suplimentară de la peretele la care este conectată. Armătura este calculată în funcție de încărcarea primită de la planșeu.
Termenul „cămășuire de consolidare" utilizat în program se referă la un strat de beton armat format prin montarea unei plase sudate pe peretele tratat cu beton proiectat sau mortar de reparație și ancorarea acesteia de perete, definind astfel consolidarea.
Pentru a desena o cămășuire de consolidare, apăsați butonul 
din ecranul principal pentru a afișa formularul de introducere a datelor Proprietăți ale Cămășuirii de Consolidare a Peretelui.
În formularul care apare, nu este necesar să modificați numele cămășuirii, deoarece acesta este atribuit automat de program. Grosimea peretelui care urmează să fie căptușit se introduce în cm. Valoarea excentricității peretelui și a cămășuirii este menținută la zero. Lungimea de depășire stânga/jos a cămășuirii determină cu câți cm cămășuirea va fi prelungită spre stânga sau spre jos față de punctul făcut clic; lungimea de depășire dreapta/sus determină cu câți cm va fi prelungită spre dreapta sau spre sus. Se introduce valoarea grosimii cămășuirii din beton. Dacă clădirea nu este în trepte sau dacă valorile cotei inferioare și superioare ale pereților sunt zero, cotele inferioare și superioare ale cămășuirii din beton trebuie lăsate la zero.
Dacă urmează să fie căptușită fața superioară sau stângă a peretelui, se selectează butonul radio Căptușire Față Superioară/Stângă; dacă urmează să fie căptușită fața dreaptă sau inferioară, se selectează butonul radio Față Inferioară/Dreaptă.
Când pereții sunt căptușiți pe toată lungimea lor, programul poate calcula armătura necesară pentru cămășuire. Dacă se dorește o valoare specifică, poate fi utilizată una dintre opțiunile de plasă sudată disponibile.
După ce se face clic pe OK, cămășuirea este desenată făcând clic pe primul și al doilea punct de pe axa peretelui care urmează să fie căptușit.
Desenarea Cămășuirilor de Consolidare
1-Pentru a permite calculul capacităților compozite (cu cămășuire) ale pereților în consolidare, cămășuirile de consolidare și pereții trebuie definite pe aceeași axă.
2-Nu este necesar să modificați Numele Cămășuirii din Proprietățile Cămășuirii de Consolidare a Peretelui. Programul atribuie automat numele elementelor; dacă numele elementelor desenate în ordine aleatorie trebuie sortate, poate fi efectuată o sortare automată apăsând butonul Sortare din bara de instrumente superioară.
3- Valoarea grosimii peretelui se introduce în câmpul grosimii peretelui care urmează să fie căptușit.
4-Pentru lungimea de depășire stânga/jos a cămășuirii în cazul cămășuirilor de pereți exteriori, poate fi adecvat să se ia jumătate din grosimea peretelui conectat perpendicular la stânga sau dedesubt față de peretele care urmează să fie căptușit. Lungimea de depășire stânga/jos determină cu cât mai în față sau mai în spate față de axa stânga/jos în care este definită cămășuirea va fi aceasta desenată. Pot fi atribuite valori pozitive sau negative.
6-Pentru lungimea de depășire stânga/jos a cămășuirii în cazul cămășuirilor de pereți interiori, poate fi adecvat să se ia valoarea negativă a jumătății din grosimea peretelui conectat perpendicular la peretele care urmează să fie căptușit (ex., -10). Lungimea de depășire stânga/jos determină cu cât mai în față sau mai în spate față de axa stânga/jos în care este definită cămășuirea va fi aceasta desenată. Pot fi atribuite valori pozitive sau negative.
7-Pentru definirea lungimii de depășire dreapta/sus a cămășuirii, a se vedea punctele (5) și (6).
8-Grosimea cămășuirii din beton trebuie să fie de cel puțin 3 cm conform cerințelor Normativului Seismic. Când analiza statică este efectuată luând în considerare rigiditatea cămășuirilor, grosimea cămășuirii este unul dintre factorii care determină încărcarea seismică pe care o vor prelua cămășuirile.
9- Cotă Inferioară: dacă etajul care se modelează este un subsol și clădirea este în trepte, cota inferioară a cămășuirii poate fi setată egală cu cota inferioară a peretelui.
10-Cotă Superioară: dacă etajul care se modelează este etajul cel mai înalt și clădirea este în trepte, cota superioară a cămășuirii poate fi setată egală cu cota superioară a peretelui. Dacă se introduce cota inferioară sau superioară a cămășuirii diferit față de cota inferioară sau superioară a peretelui, rezultatele analizei pot devia de la rezultatele așteptate.
11- În aplicarea la o clădire, furnizarea cotei inferioare sau superioare a cămășuirii diferit față de cota inferioară sau superioară a peretelui poate cauza o reducere a performanțelor seismice ale clădirii.
12-Pentru a căptuși fața stângă a pereților verticali sau fața superioară a pereților orizontali, poate fi activată opțiunea de căptușire a feței superioare/stângi.
13-Pentru a căptuși fața dreaptă a pereților verticali sau fața inferioară a pereților orizontali, poate fi activată opțiunea de căptușire a feței inferioare/drepte.
14- Faceți clic pe Butonul OK și faceți clic pe punctele de intersecție ale axelor din ecranul principal de modelare pentru a marca primul și al doilea capăt al cămășuirii. Cămășuirea va fi desenată.
15-Dacă se dorește luarea în considerare a contribuției Cămășuirilor de Consolidare la Tensiunile de Siguranță la Compresiune ale Pereților sau calculul Contribuției Cămășuirilor de Consolidare la Capacitatea de Forfecare a Pereților, pentru cămășuirile pereților exteriori punctele de început și de sfârșit ale cămășuirilor trebuie setate egale sau mai mari decât punctele de început sau de sfârșit ale peretelui. (conform definiției formulei)
15-Dacă se dorește luarea în considerare a contribuției Cămășuirilor de Consolidare la Tensiunile de Siguranță la Compresiune ale Pereților sau calculul Contribuției Cămășuirilor de Consolidare la Capacitatea de Forfecare a Pereților, pentru cămășuirile pereților interiori punctele de început și de sfârșit ale cămășuirilor trebuie setate egale sau mai mari decât punctele de început sau de sfârșit ale peretelui.
Deoarece cămășuirea este desenată la intersecția cămășuirii și a peretelui (zona în care cămășuirea întâlnește peretele conectat perpendicular) pe ecran și în desene, va apărea un exces în rigidităților cămășuirii egal cu aria de intersecție a peretelui. Totuși, această situație este luată în considerare în analiză și ariile cămășuirilor sunt reduse cu aria zonei de intersecție, astfel că nu apar discrepanțe în calcule. În desene, ar fi indicat să se taie (elimine) suplimentar linia cămășuirii la intersecția perete-cămășuire.
16-Când o cămășuire de perete este desenată astfel încât să cuprindă un gol de ușă sau fereastră, cămășuirile sunt împărțite automat de golurile de ușă sau fereastră și sunt create automat cămășuiri constructive.
O Cămășuire de Consolidare Constructivă este continuarea cămășuirii pe porțiunile de perete de deasupra și de dedesubtul ferestrelor sau deasupra ușilor. Continuarea cămășuirii prin golurile peretelui crește rigiditatea cămășuirilor pe porțiunile pline ale peretelui și asigură o consolidare mai bună a clădirii. Când se desenează cămășuirile de consolidare, cămășuirile constructive
sunt create automat de program în porțiunile care coincid cu ușile sau ferestrele, iar proprietățile lor pot fi modificate de utilizator prin schimbarea informațiilor din acest formular.
Armătura Cămășuirilor
Dacă se dorește utilizarea unui singur tip de armătură ca armătură a cămășuirilor în întreaga clădire, bifați mai întâi „Lasă programul să selecteze automat" în fila de selecție a armăturii din fereastra proprietăților cămășuirii. După analiză, pentru a aplica armătura maximă a cămășuirii selectată de program tuturor cămășuirilor, selectați toate cămășuirile etaj cu etaj (utilizând opțiunea „Modificare proprietăți ale elementelor selectate") și atribuiți plasa sudată maximă calculată tuturor cămășuirilor în fila de selecție a armăturii din fereastra proprietăților cămășuirii.
În rapoartele de calcul, prezența unui grad de plasă superior față de plasa sudată Q785/785 indică faptul că aria de armătură necesară nu poate fi asigurată cu plase sudate standard. De exemplu, dacă se calculează plasa Q1234/1234, aceasta înseamnă că în acea cămășuire trebuie utilizate 12,34 cm²/m de armătură orizontală și verticală.
În acest caz, pot fi utilizate două armături Q634 (2*634>1234) în interiorul grosimii cămășuirii,
sau
de exemplu, dacă se utilizează bare nervurate cu diametrul de 12 mm într-un singur strat: cu un interax de 100/(12,34/(1,2*1,2*pi()/4)) = 9 cm,
sau dacă se utilizează bare nervurate cu diametrul de 12 mm în dublu strat: cu un interax de 2*100/(12,34/(1,2*1,2*pi()/4)) = 18 cm, armătura poate fi selectată și desenele actualizate în consecință.
2-Consolidarea Pereților Insuficienți prin Adăugarea de Centuri Verticale
Selectând opțiunea prezentată în imaginea de mai sus, programul aplică următoarea clauză normativă.
După selectarea opțiunii „Includeți centurile verticale în rezistența peretelui", când se adaugă centuri verticale cu secțiune suficientă în interiorul peretelui, pereții insuficienți pot deveni suficienți.
3-Consolidare cu Cămășuire din Polimer Armat cu Fibre (FRP)
Selectați pereții insuficienți, faceți clic dreapta pe ei și faceți clic pe „Modificare proprietăți ale peretelui selectat".
În fereastra proprietăților peretelui, accesați fila Cămășuire FRP și selectați opțiunea „Aplică Cămășuire din Polimer Armat cu Fibre în Fâșii Orizontale" și/sau „Aplică Cămășuire Diagonală din Polimer Armat cu Fibre între Colțurile Peretelui".
Introduceți valorile privind materialul prevăzut în câmpurile de introducere și apăsați OK.
După analiză, verificați dacă peretele a devenit suficient. Dacă nu, repetați analiza modificând numărul de straturi de cămășuire FRP pe o față, numărul de fețe căptușite (dacă peretele este căptușit pe 1 sau 2 fețe), interaxul fâșiilor FRP, lățimea fâșiei FRP sau tipul/clasa materialului.
Rezultatele statice pot fi verificate în raportul tensiunilor tangențiale ale pereților.
În tabelul de mai sus, rezistența la forfecare a peretelui (Vrd) se obține adăugând valorile Vfy+Vfc la minimul dintre Vrd1a și Vrd1b pentru fiecare caz de încărcare.
Vrd=min(Vrd1a,Vrd1b)+Vfy+Vfc
Desenele pot fi obținute din fereastra de selecție a desenelor.
Fundații
Deoarece normativul nu specifică efectul deficiențelor fundațiilor asupra clădirii în calculele de performanță, programul nu modifică starea de performanță a clădirii pentru deficiențele fundațiilor. Totuși, dacă există deficiențe în fundații (verificate din rapoartele fundațiilor), analiza este efectuată cu dimensiunile secțiunii transversale ale fundațiilor modificate până la atingerea suficienței acestora; desenele de consolidare pentru noile dimensiuni suficiente ale fundațiilor trebuie întocmite separat de utilizator. Pentru orientare privind desenele, se poate face referire la cartea prof. Zekai Celep „Introducere în Ingineria Seismică".