Constructii sigure la cutremure - antecalculare statica a caselor din manta din beton pentru zonele seismice

din Austria (zonele 0-4)

si regiunile limitrofe Austriei (zona 5 - Friaul, Slovenia)

Incarcarile seismice s-au intensificat pe baza noii ÖNORM (Norma Austria) B 4015. Exista in principiu mai multe zone mai putin avantajoase decat in vechea Norma Austria B 4015. Noile prevederi de masurare faciliteaza totusi dimensionarea mai precisa pentru cazul de incarcare - cutremur decat in asa-numitul caz de incarcare exceptional. Astfel, in comparatie cu tabelul vechi de masurare din 1992 rezulta sectiuni transversale ceva mai reduse. Cu privire la capabilitatea de folosire, durabilitate, calitate de executie si caracteristici fizice de consutructie (caldura, sunet, umiditate, protectie contra incendiilor) trebuie fixata intotdeauna o forta minima. Astfel, peretele trebuie optimizat intotdeauna in caracteristicile dvs. totale.

Tensiunile de tractiune au fost determinate pe baza rezultatelor din proiectul de dezvoltare "Constructii rezistente la cutremure" de la  Universitatea tehnologica Graz din 1992.

Scurta descriere a incercarii la tractiune:

Cazul de incarcare - cutremur reprezinta in mod preponderent o incarcare orizontala, astfel se supune unui test rezistenta la tractiune a lucrarii de  zidarie (in calitate de constructie cu fagure). Rezistentele la tractiune ale lucrarii de zidarie sunt stabilite experimental si subzidite prin consideratii teoretice.

Senzorii de tensiune si cale au retinut parametrii materialului pentru fiecare nivel incarcare.

Pentru stabilirea caracteristicilor de rezistenta in caz de incarcare au fost verificate intr-un asa numit cadru de tractiune, fagurii lucrarii de zidarie de 2,50/ 2,50 m sub tensiunea normala si tensiunea de tractiune variabila, de tip histerezic cu intensitate crescuta pana la rupere.

In total, au fost examinate 15 faguri de zidarie cu grosimea betonului de 12  pana la 20 cm.

Pentru stabili caracteristicile de ductilitate (vascozitate) la peretii armati, au fost examinate de asemenea fagurii armati de verificare. Peretii manta din beton indica un comportament ductil bun, care poate fi segregat in special prin armare intr-o forma de tipul unei retele cu pana la un procent considerabil de 50%.

Prin cunoasterea rezistentei elastice, rezistentei de rupere la tractiune si a presiunii combinate cu rezistenta plus tractiunea, s-ar putea gasi un criteriu de masurare. Cu valorile cunoscute de eficacitate s-ar putea realiza un calcul in serie conform metodei FEM pentru peretii din manta din beton avand grosimea nucleului de 12 pana la 20 cm, atat pentru peretii exteriori, cat si pentru cei interiori.

Harta zonelor seismice din Austria

Anexa la ÖNORM (Norma Austria) B 4015 Partea 1

Zona α h (m/s²) 0,00 pana 0,35 0,000 pana 0,36 >0,35 pana 0,50 > 0,036 pana 0,51 > 0,50 pana 0,75 > 0,051 pana 0,076 > 0,75 pana 1,00 > 0,076 pana 0,102 > 1,00 >0,102 MSK Medvedev-Sponheuer-Karnik (Scala UNESCO 64); ONORM (NORMA AUSTRIA) si EUROPA M=magnitudine conform Richter indica energie in J. M = 0,7, Io-0,1; Io = intensitatea epicentrului la adancimea focarului de 10 km. Marirea magnitudinii, conform Richter, cu un nivel corespunde unei cresterri de 32 de ori a nergiei din focar. Valoare max., aparuta pana acum M = 9, Lisabona 1755.

Comparatia diferitelor scale de instensitate Scala MSK Scala Rossi-Forzi Scala Mercali-Conconi-Sieberg Viteza m/s Accelarare M /(ilizibil) Magnitudine M Energie Zona ONORM B 4015 Friaul 1976

Referat: Luarea deciziei de a exporta Referat: Intreprinderea - veriga de baza a economiei - trasaturile de baza ale unei intreprinderi

Constructii sigure la cutremure

De ing. Peter Schallschek, inginer constructii civile, Klagenfurt

Pentru a descrie efectul cutremurului la constructii, au fost stabiliti anterior urmatorii termeni seismici:

Magnitudinea M conform Richter:

Aceasta este intreaga energie care de elibereaza din centrul cutremurului, masurata conform Scalei Richter. Ca exemplu mentionez, ca seismul din Friaul din 1976 a atins valoarea de peste 7 . Valoarea cea mai mare inregistrata pana atunci a fost de 9 grade pentru cutremurul din 1755 din Lisabona. Scala Richter este descrisa mai sus.

Intenstitatea I:

Aceasta repretinta dimensiunea efectului seismic intr-un anumit loc (scala de intensitate 1). Sunt cunoscute de ex. Scala Mercalli-Cancani-Sieberg (MCS) din 12 elemente si Scala Medvedev-Sponheuer-Karnik (MSK) folosita momentan  in norme. Diviziunea pe nivele se realizeaza de la I = imperceptibil, pana la XII = care modifica peisajul. De exemplu, intensitatea seismului din Friaul din 1976 a fost intre IX si X. Hermagor din sudul Austriei a atins intensitatea VII (avarii la cladiri: nici un zid fisurat, parti de tencuiala au cazut). Zonele seismice sunt reprezentate in fiecare norma. In Austria este Norma B 4015/1 (EC8). Trebuie mentionat, ca evenimentele seismice din spatiul nostru sunt inregistrate de circa 800 ani. Focarele seismice puternice se afla in Villach, Murau si Neulengbach. In afara de acestea, urmatoarele regiuni se afla in zone seismice: intreaga vale a Rinului, valea interioara de mijloc cu punctul central in Innsbruc, valea Gail, Drau, Rosen si in nord pana la Turracher Höhe. Mur / Mürzfurche si in continuare, deasupra zonei termale pana  la Schwadorf langa Viena, Viena - la sud de Dunare, zona din jurul Scheibbs in nordul Austriei.

Masuratorile dimensiunilor seismice, precum accelerarea, viteza si calea, se realizeaza cu seismografe pentru fiecare directie corespunzatoare. In statia Tolmezzo in 1976 s-a masurat acceleararea maxima de 0,40 g ( 40 % din greutate actioneaza orizontal). Eruptia puternica a durat circa cinci secunde.

Regulile pentru proiectarea si ridicarea constructiilor din manta beton corespund principiilor constructilor rezistente la cutremur.

Ambele caracteristici principale sunt:

1. Ductilitatea sau vascozitatea materialului de contructie:

Prin acest termen se intelege capacitatea, de a se deforma puternic sub solicitare continua. La beton manta se poate directiona ductilitatea cu armare. Rezistenta lui la cutremure este mare.

2. Amortizare, numita si amortizarea materilelor de constructie sau amortizare interna:

Oscilatiile trebuie sa fie combatute. O parte a energiei seismice se absoarbe. Betonul manta prezinta o amortizare puternica.

Principiile de configurare a constructiei in zonele 0-4 sunt:

Plan de ansamblu:

Simetria centrala este de preferat - cam un patrat sau un cerc. Dreptunghiurile lungi se subimpart prin rosturi. Nucleele rigidizate se impart central sau egal la circumferinta. Formel asimetrice se intaresc prin rigidizari suplimentare. Colturile cladirilor se executa deosebit de tare. Forme compacte !

Plan vertical:

Sectiunea verticala dreptunghiulara pana la forma de piramida. A se evita asa numitele "etaje moi", ca de ex. partere desfintate. Indiferent de elementul inalt al cladirii se imparte prin rosturi. Evitati captarile, in special la etajele superioare. Strabateti elementele portante verticale (suporturi, piloni, pereti).

Executarea unei fundatii:

Se vor evita solurile slabe si grohotisul pentru locurile de constructie. De asemenea si pantele foarte abrupte! Nivelul fundamentiei trebuie sa fie amplasat intr-un plan. Toate fundamentiile duc la sol fix. Indiferent de corpurile inalte de cladire, impartiti chiar si in fundatie cu ajutorul rosturilor. Formati intregul subsol cu fundatie drept "cutie rigida". In cazul necesitatii fundatiilor adanci, ca piloti  etc., aveti grija deosebita la vascozitate (piloti armati). Montati pilotii din placile de gratar.

Rigidizari :

Rigidizarea prin nucleu sau fagure cu distribuire cat mai simetrica. Pentru beton manta se potriveste in mod deosebit sistemul modului de constructie a peretilor in fagure cu suficient de multi faguri tranversali si longitudinali. Prin realizarea simultana a trei sarcini, precum divizarea in spatii, indepartarea sarcinilor verticale si rigidizarea laterala ofera solutii foarte economice si sigure. Rigidizarile verticale de la acoperis pana la fundatie crescande: "Forma de copac!" Evitati rigidizarile excentrice. Constructii compacte.

Faguri de acoperire si gratare:

Pentru a introduce fortele seismice din elementele portante verticale, formati faguri de acoperire orizontale si gratare. Dupa posibilitati, trebuie  sa fie asezati intr-un plan. La fisuri de acoperire, realizati imbinari rigide la incovoiere! De preferinta, montati placi din beton armat drept constructie din gratar de grinzi. In cazul tavanelor de lemn la constructia caselor mici duceti grinzi inelare din beton armat deasupra intregului plan de ansamblu. La deschizaturile tavanelor evitati varfurile de tensiune din deschizaturile tavanelor. Inramati deschizaturile. Montati la scari traversa din beton armat, care face legatura. La combinatiile constructiilor de perete si cadru, construiti cadrele in asa fel, incat diafragma plastica de curgere indica articulatia plastica, adica dispun suporturi ductile in zonele seismice. Caderea suporturilor duce la prabusirea cladirii!

Configuratia constructiva:

Executarea unei fundatii:

Fundatiile armate cu benzi din forma gratarului de grinzi sau tavanul din beton armat intotdeauna pe temelie stabila. Fier de insertie pentru peretii demisolului in interior si exterior conform ÖNORM (Norma Austria ) B 4700. Fundatiile individuale (de ex. halele) lagate cu traversa din beton armat. Fundatiile adanci executate ductil ( armat).

Demisolul:

Excutat des ca si "cutie masiva din betom armat". Prevazut suficient cu pereti transversali si longitudinali. Armare conform ÖNORM (Norma Austria) B 4700. avatntajoase sunt ambii faguri armati ai peretelui. Tavanul demisolului executat din beton armat.

Parter, etaj de reglaj:

Dispuneti suficienti faguri transversali si longitudinali. Executie conform ÖNORM (Norma Austria) B 3350 si B 4700. Dispuneti conexiunile prizelor, inchiderile, stecherele rosturilor constructiei, nervurile ascunse, adausurile ferestrelor, inramarile deschizaturilor ( in special adausurile diagonale). Inchideti peretii de fiecare data prin fagurii placilor cu gratarul, acordati atenti in special la legaturile nodurilor. Armati si presati cu atentie pilonii si suportii.

Antecalculare statica conform metodei FEM

pentru peretii din manta beton din blocuri din manta-aschii de lemn

avand o grosime a nucleului betonului de 12 pana la 28 cm:

Bloc AW si bloc IW NEARMAT			Bloc AW si bloc IW ARMAT
Zona 0 Zona 1 Zona 2 Zona 3 Zona 4 Zona 5			Zona 0 Zona 1 Zona 2 Zona 3 Zona 4 Zona 5
E 1 E 2	Grosimea nucleului betonului exterior 12, interior 14		Grosimea nucleului betonului exterior 12, interior 14
E 3 E4	Grosimea nucleului betonului exterior 14, interior 17		Grosimea nucleului betonului exterior 14, interior 16
E 6	Grosimea nucleului betonului exterior 17, interior 20		Grosimea nucleului betonului exterior 16, interior 18
E 8	Grosimea nucleului betonului exterior 20, interior 23		Grosimea nucleului betonului exterior 18, interior 21
	Grosimea nucleului betonului exterior 23, interior 26	basculeaza	Grosimea nucleului betonului exterior 20, interior 24	basculeaza
E 10	Grosimea nucleului betonului exterior 25, interior 29	basculeaza	Grosimea nucleului betonului exterior 23, interior 26	basculeaza

Armati si legati ordonat subgrinzile si suportii conform B 4700. Armati zidurile de fronton foarte solicitate si nucleele pe ambele parti. Fiti atent intotdeauna la fluxul magnetic corespunzator. Realizati constructii nedeterminate static de grad inalt.

Impartirea rosturilor la cladiri:

Distanta dintre rosturi de cel putin 2 pana la 3 cm, respectiv masurate conform punctului 2.4, in baza ÖNORM (Norma Austria) B 4015-1, deoarece trebuie sa urmeze o deformare libera a elementelor cladirii : "rosturi seismice".

Antecalculare statica conform metodei FEM

pentru peretii din manta beton din placi de izolatie si

placi de izolatie stratificate avand o grosime a nucleului betonului de 12 pana la 29 cm:

Bloc AW si bloc IW NEARMAT			Bloc AW si bloc IW ARMAT
Zona 0 Zona 1 Zona 2 Zona 3 Zona 4 Zona 5			Zona 0 Zona 1 Zona 2 Zona 3 Zona 4 Zona 5
	Grosimea nucleului betonului exterior 12, interior 14		Grosimea nucleului betonului exterior 12, interior 14
	Grosimea nucleului betonului exterior 14, interior 17		Grosimea nucleului betonului exterior 14, interior 16
	Grosimea nucleului betonului exterior 15, interior 17		Grosimea nucleului betonului exterior 16, interior 18
	Grosimea nucleului betonului exterior 18, interior 20		Grosimea nucleului betonului exterior 18, interior 20
	Grosimea nucleului betonului exterior 21, interior 23	basculeaza	Grosimea nucleului betonului exterior 20, interior 22	basculeaza
		basculeaza		basculeaza

DURISOL-Werke GmbH.Nfg.KG.

2481 ACHAU; Durisolstraße 1

Tel.: +43 (2236) 71 481-0

Fax: +43 (2236) 71 481-4

E-mail: durisol@durisol.ar

Internet: www.durisol.at

HARML Sepp Baustoffwerk Radstadt GmbH.

5550 RADTSTADT; Alte Bundesstraße 17

Tel.: +43 (6542) 54 78

Fax: +43 (6542) 68 82

E-mail: baustoffe@harml.com

Internet: www.harml.com

ISOSPAN GmbH.

5591 RAMINGSTEIN; Madling

Tel.: +43 (6475) 251-0

Fax: +43 (6475) 251-19

E-mail: info@isospan.at

Internet: www.isospan.at

SW-Umwelttechnik AG.

9020 KLAGENFURT; Bahnstraße 87-93

Tel.: +43 (463) 32 109-0

Fax: +43 (463) 37 667

E-mail: office@sw-umwelttechnik.at

Internet: www.sw-umwelttechnik,at

THERMOSPAN-Baustoffwerk Harml &

Quehenberger GmbH.

5600 ST. JOHANN/Pongau; Maschl 28

Tel.: +43 (6512) 86 11-0

Fax: +43 (6512) 86 11-6

E-mail: info@thermo-span.com

Internet: www.thermo-span.com

VELOX-Werk GmbH.

9422 MARIA ROJACH; Dachberg 10

Tel.: +43 (4355) 21 23-0

Fax: +43 (4355) 21 23-32

E-mail: werk@velox.at

Internet: www.velox.at