Ce este calculul de consolidare a clădirilor din beton armat?

Siguranța seismică a unei clădiri consolidate conform TBDY 2018 se determină prin principiile de evaluare date pentru clădirile existente. Cu alte cuvinte, calculul de consolidare nu este un calcul separat; este refacerea aceleiași evaluări de performanță cu elementele consolidate.

Normativul definește consolidarea la nivel de element și de sistem: confinarea stâlpilor cu polimeri armați cu fibre, cu beton armat sau cu oțel, mărirea secțiunii stâlpului (cămășuire), confinarea grinzilor, pereți structurali noi din beton armat și consolidarea pereților de umplutură. Efectul fiecărei metode asupra rigidității, rezistenței și ductilității este diferit; de exemplu, metodele de confinare nu măresc capacitatea la încovoiere a stâlpului, în timp ce cămășuirea o mărește.

În StatiCAD, consolidarea se definește ca o proprietate a elementului. Cu opțiunea „Ia în calcul consolidarea” dezactivată, programul calculează starea existentă a clădirii, iar cu ea activată, starea consolidată; rigiditatea, capacitatea, limitele de avarie, decizia asupra clădirii și raportul se actualizează împreună.

Ce face StatiCAD în consolidarea clădirilor din beton armat?

Luarea în calcul și raportarea consolidării elementelor și a sistemului, cu corespondentul lor din normativ.

Consolidarea stâlpilor

  • Confinare cu polimeri armați cu fibre (FRP), EK 15B: model de beton confinat, limite de avarie și contribuție la forfecare
  • Verificarea insuficienței lungimii de suprapunere cu FRP (EK 15B.4) și grosimea necesară a FRP
  • Mărirea secțiunii (cămășuire): 1–4 fețe, armătura longitudinală și etrierii cămășuirii; coeficient 0,9 pentru rigiditate și rezistență
  • Creșterea rezistenței la forfecare prin confinare cu beton armat și cu oțel

Consolidarea grinzilor

  • Confinare cu FRP: model confinat și contribuție la forfecare, cu condiția privind distanța dintre benzi
  • Contribuție la rezistența la forfecare prin etrieri exteriori
  • În calcul se aplică prevederea normativului potrivit căreia metodele de confinare nu măresc capacitatea la încovoiere a grinzii

Consolidarea pereților structurali și a sistemului

  • Confinarea zonelor de capăt ale pereților structurali cu FRP
  • Perete nou de consolidare din beton armat: înainte de consolidare este ignorat în model, iar după consolidare este considerat element nou
  • Verificarea diametrului, distanței, adâncimii și capacității la forfecare a ancorajelor dintre perete și cadrul existent
  • Note de atenționare pentru zona de capăt a peretelui structural și pentru fundație

Consolidarea pereților de umplutură (EK 15C)

  • Consolidare cu tencuială armată cu plasă de oțel și bandă diagonală FRP
  • Modelare cu bară diagonală echivalentă comprimată (la FRP, în plus, bară întinsă)
  • Regiunea de avarie după capacitatea la forfecare și limitele unghiului de lunecare (TBDY Tabelul 15.2)
  • Peretele de umplutură consolidat participă la decizia asupra clădirii ca element vertical

Înainte și după, în același proiect

  • Datele de consolidare se salvează cu proiectul; cu opțiunea dezactivată, rezultatele sunt identice cu cele ale clădirii existente
  • Cu opțiunea activată, rigiditatea, capacitatea, limitele de avarie și decizia asupra clădirii se calculează pentru starea consolidată
  • Pe prima pagină a raportului, sinteza înainte → după: nivelul de performanță al clădirii, procentele criteriilor din 15.8, elementele consolidate și elementele a căror regiune de avarie s-a schimbat

Verificări conform normativului

  • În fereastra de proprietăți, sinteză instantanee a mărimilor din normativ (presiune de confinare, rezistență confinată, contribuții la forfecare)
  • Datele de intrare care nu îndeplinesc condiția (raza colțului FRP, raportul laturilor, grosimea confinării și a cămășuirii, ancoraje, grosimea tencuielii, raportul golurilor) apar în Lista de verificare a proiectului ca eroare sau avertisment
  • Efectul consolidării asupra rigidității și secțiunii se reflectă și în analiza pushover neliniară

Cum funcționează?

  1. Efectuați evaluarea performanței clădirii existente; aceasta este starea dinainte de consolidare.
  2. Din fila Consolidare a ferestrei de proprietăți, introduceți metoda și parametrii pentru stâlpii, grinzile, pereții structurali și pereții de umplutură care urmează a fi consolidați. Prin selecție multiplă, o puteți aplica mai multor elemente simultan.
  3. În Setările generale ale proiectului activați opțiunea „Ia în calcul consolidarea” și rulați din nou analiza.
  4. Cu opțiunea „Adaugă în raport comparația înainte/după consolidare”, aduceți comparația celor două stări pe prima pagină a raportului.

Rapoarte

Informațiile despre consolidare sunt incluse în raportul de performanță:

  • Coloana „Consolidare” în tabelele de stâlpi și grinzi, cu metoda și parametrii ei
  • Raportul ancorajelor și nota privind zona de capăt, pe rândul peretelui nou
  • Unghiul de lunecare, capacitatea și regiunea de avarie la pereții de umplutură consolidați
  • Comparația nivelului de performanță al clădirii înainte și după consolidare
  • Rândurile cu condițiile din normativ în Lista de verificare a proiectului

Documente de ajutor

Utilizare pas cu pas, exemple rezolvate, baze teoretice și studii de verificare în Baza de cunoștințe.

Verificare

Relațiile modulului de consolidare, adică modelul de confinare EK 15B, contribuțiile la forfecare, verificarea suprapunerii, caracteristicile secțiunii cămășuirii și barele diagonale EK 15C, au fost comparate numeric cu calcule independente și cu calcule manuale.

În fiecare ediție se verifică faptul că, cu opțiunea de consolidare dezactivată, rezultatele rămân exact aceleași cu cele ale clădirii fără consolidare definită.

Detalii despre studiile de verificare (Bază de cunoștințe)

Normative

TBDY 2018 15.9–15.10 EK 15B (polimeri armați cu fibre) EK 15C (zidărie de umplutură) TBDY 2018 Capitolul 15 TS 500
În ce ediție? Modulul de consolidare pentru beton armat, împreună cu evaluarea performanței pentru beton armat, se găsește în edițiile StatiCAD Ultimate, Profesyonel și Betonarme.

Întrebări frecvente

Ce metode de consolidare se pot calcula?

La stâlpi: confinare cu polimeri armați cu fibre, cămășuire (mărirea secțiunii), confinare cu beton armat și confinare cu oțel; la grinzi: confinare cu polimeri armați cu fibre și etrieri exteriori; la pereți structurali: confinarea zonei de capăt cu polimeri armați cu fibre și perete nou din beton armat; la pereții de umplutură: tencuială armată cu plasă de oțel și bandă diagonală din polimeri armați cu fibre.

Sunt necesare două proiecte separate pentru starea de dinainte și de după consolidare?

Nu. Consolidarea este păstrată în același proiect, ca proprietate a elementului. Cu opțiunea „Ia în calcul consolidarea” dezactivată se calculează clădirea existentă, iar cu ea activată, clădirea consolidată; comparația celor două stări poate fi adusă pe prima pagină a raportului.

Care este diferența dintre cămășuire și confinarea cu polimeri armați cu fibre?

Conform TBDY 2018, metodele de confinare (cu polimeri armați cu fibre, cu beton armat și cu oțel) nu măresc capacitatea la încovoiere a stâlpului; ele măresc ductilitatea și rezistența la forfecare. Cămășuirea, fiind o mărire a secțiunii, crește împreună rigiditatea, rezistența la încovoiere și cea la forfecare. StatiCAD ia în calcul fiecare metodă cu aceste diferențe.

Este luată în considerare consolidarea și în analiza pushover?

Da. Efectele asupra rigidității și secțiunii ale consolidărilor cu polimeri armați cu fibre, cămășuire, perete nou și pereți de umplutură se reflectă și în analiza pushover neliniară. Verificările suplimentare la forfecare, precum confinarea cu oțel, etrierii exteriori și ancorajele, sunt raportate în evaluarea liniară.

Ce se întâmplă dacă introduc o consolidare care nu îndeplinește condiția din normativ?

Calculul nu se oprește; condiția respectivă ajunge în Lista de verificare a proiectului ca rând de eroare sau avertisment și este afișată și în sinteza din fereastra de proprietăți. Decizia finală aparține inginerului.

Există calcul de consolidare pentru clădirile din zidărie?

Da. La clădirile din zidărie se poate face consolidare cu beton torcretat, centuri verticale, polimeri armați cu fibre și zid nou. Pentru detalii, consultați pagina Program pentru clădiri din zidărie.

Pagini conexe

Finalizați proiectul de consolidare pe același model

Descărcați versiunea demo și încercați gratuit, pe propriul proiect, evaluarea înainte și după consolidare.