BREVIAR DE CALCUL Legislaţie tehnică: o P 100-1-2006 - Cod de proiectare seismică - Partea I Prevederi de proiectare pentru clădiri o STAS 11100/1/1993 - privind zona cu gradul VIII de intensitate macroseismică o CR1-1-3-2005 Cod de proiectare - Evaluarea acţiunii zăpezii asupra construcţiilor. o NP-082 04 - Cod de proiectare bazele proiectării şi acţiuni asupra construcţiilor Acţiunea vîntului. o CR-0-2005 - Cod de proiectare. Bazele proiectării structurilor în construcţii. o STAS 10107/0-90 Calculul şi alcătuirea elementelor structurale din beton, beton armat şi beton precomprimat. o CR 3-01-1 - Normativ privind prescripţii generale de proiectare.verificarea prin calcul a elementelor de construcţii metalice şi a îmbinărilor acestora o C 150-1999 Normativ privind calitatea îmbinărilor sudate din oţel ale clădirilor industriale, civile şi agricole o CR2-1-1.1 Cod de proiectare a construcţiilor cu pereţi structurali de beton armat o P 59-86 Instrucţiuni tehnice pentru proiectarea şi folosirea armării cu plase sudate a elementelor de beton o P 2-85 - Normativ privind alcătuirea, calculul şi executarea structurilor din zidărie o C 37-88 Normativ pentru alcătuirea şi executarea învelitorilor la construcţii o C 107-2-97 Normativ pentru calculul coeficientului global de izolare termică la clădiri cu altă destinaţie decât cele de locuit o NP 112 04 Normativ privind proiectarea şi executarea lucrărilor de fundaţii directe la construcţii. o P 7/2000 Normativ privind proiectarea şi executarea construcţiilor fundate pe terenuri sesibile la umezire de grupa B o GP 014-97 Ghid de proiectare. calculul terenului de fundare la acţiuni seismice în cazul fundării directe o C 169/1988 Normativ privind executarea lucrărilor de terasamente pentru realizarea fundaţiilor construcţiilor civile şi industriale o STAS 1242/2/1985 - privind studii şi cercetări geotehnice specifice traseelor pentru căi ferate şi drumuri o Indicator TS/1981 categorii de teren în care se vor executa săpăturile o STAS 6054/1977 - privind adâncimea de îngheţ
1. CLASIFICAREA INCĂRCĂRILOR În vederea alcătuirii unor grupări raţionale pentru calculul structurii, acţiunile încărcărilor se vor clasifica dupa criteriul frecvenţei cu care sunt întâlnite la anumite intensitaţi : Acţiuni permanente Acţiuni temporare cvasipermanente variabile Acţiuni excepţionale Acţiunile permanente se aplică în mod continuu cu o intensitate practic constantă în raport cu timpul. Această intensitate poate să se reducă sensibil sau să se anuleze numai în cazuri excepţionale. În cazul acţiunilor permanente s-a considerat: greutatea elementelor permanente ale construcţiei. Acţiunile temporare variază sensibil în raport cu timpul sau pot să lipsească total în anumite intervale de timp. Acţiunile temporare cvasipermanente se aplică cu intensităţi ridicate pe durate lungi sau ăn mod frecvent. Intensitatea acţiunilor temporare variabile variază sensibil în raport cu timpul, sau încărcările pot lipsi total pe intervale lungi de timp. Acţiunile excepţionale apar foarte rar, eventual niciodata în viaţa construcţiei, la intensităţi semnificative.
1.1. ÎNCĂRCĂRI PERMANENTE 1.1.1. ÎNCĂRCĂRI PERMANENTE DIN PEREŢI EXTERIORI Nr. crt. Denumire strat Greutate tehnică (dan/m 3 Grosime strat (m Valori normate (dan/m 2 Coeficientul încărcării Valori de calcul (dan/m 2 1. Tencuială interioară 1900 0,02 38 1,35 51,30 2. Zidărie cărămidă plina 1300 0,30 390 1,35 526.5 3. Polistiren celular 20 0,10 3,0 1,35 2,7 4. Tencuială exterioară 2100 0,03 63,0 1,35 85,05 TOTAL 665.55 1.1.2. ÎNCĂRCĂRI PERMANENTE DIN PEREŢI DESPĂRŢITORI
Nr. crt. Denumire strat Greutate tehnică (dan/m 3 Grosime strat (m Valori normate (dan/m 2 Coeficientul încărcării Valori de calcul (dan/m 2 1. Tencuială interioară 1900 0,015 28,5 1,35 38,475 2. Zidărie cărămidă plina 1300 0.20 260,0 1,35 351,0 3. Tencuială interioară 1900 0,015 28,5 1,35 38,475 TOTAL 427.95 1.1.3. ÎNCĂRCĂRI PERMANENTE DIN PARDOSEALĂ
Pardoseală rece Nr. crt. Denumire strat Greutate tehnică (dan/m 3 Grosime strat (m Valori normate (dan/m 2 Coeficientul încărcării Valori de calcul (dan/m 2 1. 2. Planşeu beton armat 2500 0,15 375 1,35 506,25 3. Şapă mortar 2100 0,02 42,0 1,35 56,70 4. Placi mozaicate 2100 0,022 46,20 1,35 62,37 TOTAL 625,32 1.1.4. ÎNCĂRCĂRI PERMANENTE DIN SCARĂ
Rampa Nr. crt. Denumire strat Greutate tehnică (dan/m 3 Grosime strat (m Valori normate (dan/m 2 Coeficientul încărcării Valori de calcul (dan/m 2 2. Rampă beton armat 2500 0,15 375 1,35 506,25 3. Trepte beton simplu 2400 0,0875 210,0 1,35 283,50 4. Plăci mozaicate 2100 0,022 46,20 1,35 62,37 TOTAL 852,12 Podest Nr. crt. Denumire strat Greutate tehnică (dan/m 3 Grosime strat (m Valori normate (dan/m 2 Coeficientul încărcării Valori de calcul (dan/m 2 2. Planşeu beton armat 2500 0,15 375 1,35 506,25 3. Plăci mozaicate 2100 0,022 462,0 1,35 62,37 TOTAL 568,62 1.2. ÎNCĂRCĂRI TEMPORARE
1.2.1. ÎNCĂRCĂRI DIN PEREŢI DESPĂRŢITORI Nr. crt. Denumire strat Greutate tehnică (dan/m 3 Grosime strat (m Valori normate (dan/m 2 1. Gips carton 600 0,05 30,0 2. Vată minerală 100 0,045 4,50 3. OSB 900 0,02 18,0 4. Polistiren expandat 20 0,1 2,0 5. Caramida aparenta 1300 0.01 13,0 TOTAL 67,5 Conform SR EN 1991-1-1:2004, greutatea proprie a pereţilor despărţitori mobili poate fi luată în considerare ca o încărcare uniform distribuită qk, care se adaugă încărcărilor utile obţinute. Acestă încărcare uniform distribuită depinde de greutatea proprie a peretelui despărţitor, dupa cum urmează: - pentru pereţi despărţitori mobili cu greutatea proprie 1k N/m din lungimea peretelui qk = 0,5 kn/m 2 - pentru pereţi despărţitori mobili cu greutatea proprie 2 kn/m din lungimea peretelui qk = 0,8 kn/m 2
- pentru pereţi despărţitori mobili cu greutatea proprie 3 kn/m din lungimea peretelui qk = 1,2 kn/m 2 qpd/ml = qpd/mp x (Het hpl = 22,50 x (2,75 0,13 = 59,95 dan/m < 100 dan/m p n = 50 dan/m 1.3. ÎNCĂRCĂRI UTILE Conform SR EN 1991-1-1:2004 - tabel 6.1 - Categorii de utilizare, avem: categoria A - zone pentru activitati domestice si rezidentiale o qk = 1,5 până la 2,0 KN/m2; Qk = 2,0 până la 3,0 KN se adopta qk = 2,0 KN/m2; Qk = 3,0 KN categoria C 3- zone fara obstacole pentru oameni in miscare o qk = 4,5 până la 5,0 KN/m2; Qk = 3,5 până la 7,0 KN se adopta qk = 5,0 KN/m2; Qk = 3,0 KN Conform SR EN 1991-1-1:2004 - tabel 6.9 - Categorii de acoperişuri, avem: categoria H- acoperisuri inaccesibile, exceptand intretinerea si reparatiile normale o valori recomandate qk = 0,4 KN/m2; Qk = 1,0 KN 1.4. ÎNCĂRCĂRI VARIABILE ZĂPADA (CF. CR 1-1-3/2005 Valoarea caracteristică a încărcării din zăpadă pe acoperiş este: s = µ CCs k i e t 0, k - µ i = 0,8 - coeficientul de formă pentru încărcarea din zăpadă pe acoperiş - s0,k = 1,5 - valoarea caracteristică a încărcării din zăpadă pe acoperiş - C e = 1,0 - coeficientul de expunere al amplasamentului construcţiei - C t = 1,0 - coeficientul termic Conform Tabel 3.1 şi Figura 3.3 al capitolului 3.2 din CR 1-1-3/ 2005:
Sk = 1,5 KN/mp 1.5. ÎNCĂRCĂRI EXCEPŢIONALE SEISM (CF. P100-2006 Încărcarea din seism a fost calculată conform metodei de calcul cu spectre de răspuns din P100-2006. Astfel: Forţa tăietoare de bază aplicată pe direcţia de acţiune a mişcării seismice este: F = γ S ( T mλ b I d 1 - spectrul de răspuns - γ I =0, 8 - clădirea se încadrează în clasa de importanţă IV (clădire de mică importanţă
S ( T - ordonata spectrului de răspuns de proiectare corespunzătoare - d 1 perioadei fundamentale T1 - T1 perioada proprie fundamentală de vibraţie a clădirii în planul ce conţine direcţia orizontală considerată - m masa totală a clădirii - λ = 0,85 - factorul de corecţie care ţine seama de contribuţia modului propriu fundamental prin masa modală efectivă asociată S ( T = a d g β ( T q - ag - acceleraţie a terenului pentru proiectare = 0,16 g - perioada de colţ T C = 1,0 s - q factorul de comportare al structurii (clasa de ductilitate M = 3,5 αu/α1 α / α = 1,15 - u 1 β ( T - - spectrul normalizat de răspuns elastic pentru T C = 1,0 s 1.5. GRUPAREA ÎNCĂRCĂRILOR (CF. NORMATIV CR 0-2005 GRUPAREA FUNDAMENTALĂ 1.35 Gk, j + 1.5Qk,1 + 1.5ψ 0, iqk, i; unde: Gk,i= este efectul pe structură al acţiunii permanente i, luată cu valoarea sa caracteristică Qk,i= efectul pe structura al actiunii variabile, ce are ponderea predominanta intre actiunile variabile, luata cu valoarea caracteristica; ψ0,i= este un factor de simultaneitate al efectelor pe structura ale actiunilor variabile i (i=2,3...m luate cu valorile lor caracteristice avand valoarea ψ0,i= 0.7
In cazul in care actiunea variabila preodominanta este zapada atunci :.35 G k j 1.5Z k + 1.05( V 1, + k sauu k ; unde: Gk= este valoarea efectului actiunilor permanente pe structura, calculata cu valoarea caracteristica a actiunilor permanente; Zk= valoarea efectului actiunii din zapada pe structura, calculata cu valoarea caracteristica a incarcarii din zapada; Vk= valoarea efectului actiunii vantului pe structura, calculat cu valoarea caracteristica a actiunilor vantului; Uk= valoarea efectului actiunilor datorate exploatarii constructiei (actiunile utile calculata cu valoarea caracteristica a actiunilor datorate exploatarii. GRUPAREA SPECIALĂ G k, j + γ I AEk + ψ 2, iqk, i ; unde: AEk= este valoarea caracteristica a actiunii seismice ce corespunde intervalului mediu de recurenta, IMR adoptat de cod (IMR=100 ani in P100-2005; Qi; ψ2,i= coeficient pentru determinarea valorii cvasipermanente a actiunii variabile γi= coeficient de importanta a construcţiei
2. NATURA TERENULUI DE FUNDARE Din foraje au fost prelevate probe de pământ netulburate şi tulburate, care au fost analizate macroscopic şi corelate cu analizele de laborator. Pe baza acestora, stratigrafia amplasamentului poate fi descrisă astfel (cota 0,0 m fiind cota terenului din punctul de executie al forajului: Sol vegetal, in grosime de 0,2 m; Umplutură neomogenă, formată din pământ, nisip, elemente de pietriş şi fragmente de materiale de constructii, pe alocuri mangal cu o grosime de 0,2-0,7 m, in F1, F2, F4; Urmează un pachet coeziv, pe alocuri slab coeziv, in F2 in bază cu un strat nisipos, in grosime totală de 1,1-1,8 m, compus din: ARGILĂ/ ARGILĂ NISIPOASĂ/ ARGILĂ PRĂFOASĂ, cafeniu-cenuşie, plastic consistentă, cu oxizi de fier şi resturi vegetale până la 0,5-0,7 m (până la adâncimea de 1,0-1,8 m ; PRAF NISIPOS ARGILOS/ NISIP MIJLOCIU, cafeniu cenuşiu/cafeniu, plastic consistent/ afânat spre mediu indesat, cu oxizi de fier, de la 1,8-1,9 m Nivelul superior al apei acviferului freatic a fost atins in două foraje F2, F3, la adâncimea de 1,8-1,9 m, faţă de cota terenului natural (CTN din punctul de execuţie al forajelor. Acviferul freatic intâlnit in forajele F2, F3, este cu nivel liber, apa subterană stabilizându-se in foraje la adâncimi de 1,8-1,9 m faţă de CTN, astfel: NH2= - 1,9 m; NH3= - 1.8 m; Nivelul hidrostatic maxim absolut poate fi indicat doar in urma unor studii hidrogeologice complexe, realizate pe baza observaţiilor asupra fluctuaţiilor nivelului apei subterane, de-a lungul unei perioade indelungate de timp. Din datele prezentate mai sus, precum şi din cele culese cu ocazia lucrărilor de teren pot fi sintetizate următoarele particularităţi ale amplasamentului prospectat: 1. Suprafaţa terenului este aproximativ plan orizontală. Terenul nu este afectat de fenomene fizica-mecanice care să pericliteze stabilitatea construcţilor proiectate.
2. Stratificaţia interceptată in foraj este eterogenă, dedesubtul solului vegetal, a umpluturii necompactate, groasă de 0,2-0.7 m aflându-se pământuri de natură coezivă, in bază cu un strat nisipos, umed apoi inundat (până la adâncimea de 2,0 m. După realizarea săpăturiior pentru eventualele fundaţii, inainte de turnarea betonului, se va solicita prezenta geotehnicianului pentru avizarea terenului de fundare. Anuntul se va face cu minimum 5 zile inainte. 3. NOTE DE CALCUL 3.1 IMPREJMUIRE Structura de rezistenta a imprejmuirii este realizata din fundatii continue sub elevatia din caramida, respectiv fundatii izolate sub stalpii din beton armat de la accese. Dimensiunile bazei fundaţiei s-au stabilit pe baza calculului terenului de fundare, cu respectarea prevederilor din STAS 3300/1-85 şi STAS 3300/2-85. Dimensiunile bazei fundaţiei s-au ales astfel încât presiunile la contactul între fundaţie şi teren să aibă valori acceptabile, pentru a se împiedica apariţia unor stări limită care să perecliteze siguranţa construcţiei şi/sau exploatarea normală a construcţiei. Conform STAS 3300/2-85 la calculul terenului de fundare pe baza presiunilor convenţionale trebuie să se respecte condiţia: şi, în care : - presiunea medie verticală pe talpa fundaţiei provenită din încărcările de calcul din gruparea fundamentală, respectiv din gruparea specială - - presiunea convenţională de calcul Calculul structurii s-a realizat cu ajutorul programelor de calcul automat din care a rezultat armarea fundatiilor izolate si continue cu bare Φ10 Φ14 OB37 si etrieri Φ8 OB37. Betonul folosit este C12/15 acoperirea de beton 4 cm.
3.2 GRUP SANITAR La constructia mentionata mai sus nu se fac lucrari de interventie asupra structurii. Singura interventie va fi la sarpanta care se schimba in totalitate, restul lucrarilor propuse sunt lucrari de finisaje care nu influenteaza structura cladirii. Sarpanta cladirii a fost calcula in programul de calcul automat IdCon de unde au iesit urmatoarele caracteristici ale elementelor structurale : popi 20x20 cm, pane si cosoroabe 20x20 cm, capriori 5x15 cm si sipci de 5x5 cm. S-a prevazut o termoizolatie de 10 cm intre capriori. Popii reazema pe pereti prin intermediul unor talpi de lemn de 5 cm grosime. 3.3 PERGOLE Structura de rezistenta a pergolelor este realizata din stalpi si grinzi din lemn. Dimensiunile bazei fundaţiei s-au stabilit pe baza calculului terenului de fundare, cu respectarea prevederilor din STAS 3300/1-85 şi STAS 3300/2-85. Dimensiunile bazei fundaţiei s-au ales astfel încât presiunile la contactul între fundaţie şi teren să aibă valori acceptabile, pentru a se împiedica apariţia unor stări limită care să perecliteze siguranţa construcţiei şi/sau exploatarea normală a construcţiei. Conform STAS 3300/2-85 la calculul terenului de fundare pe baza presiunilor convenţionale trebuie să se respecte condiţia: şi, în care : - presiunea medie verticală pe talpa fundaţiei provenită din încărcările de calcul din gruparea fundamentală, respectiv din gruparea specială - - presiunea convenţională de calcul Constructia proiectata nu ridica probleme din punct de vedere al structurii fiind vorba despre o constructie usoara cu o structura autoportanta. Dimensionarea elementelor cadrului de lemn s-a efectuat cu ajutorul programului de calcul automat IdCon din care a rezultat dimensiunile elementelor prezentate in planse, respectiv stalpi lemn 15x15, grinzi lemn 9x15 si 7x15.
3.4 STATIE POMPARE Structura de rezistenta este realizata fundatie tip radier general, diafragme din beton armat si placa beton armat Dimensiunile bazei fundaţiei s-au stabilit pe baza calculului terenului de fundare, cu respectarea prevederilor din STAS 3300/1-85 şi STAS 3300/2-85. Dimensiunile bazei fundaţiei s-au ales astfel încât presiunile la contactul între fundaţie şi teren să aibă valori acceptabile, pentru a se împiedica apariţia unor stări limită care să perecliteze siguranţa construcţiei şi/sau exploatarea normală a construcţiei. Conform STAS 3300/2-85 la calculul terenului de fundare pe baza presiunilor convenţionale trebuie să se respecte condiţia: în care : şi, - presiunea medie verticală pe talpa fundaţiei provenită din încărcările de calcul din gruparea fundamentală, respectiv din gruparea specială - - presiunea convenţională de calcul Calculul structurii s-a realizat cu ajutorul programului de calcul automat Robot Milenium din care a rezultat o grosime a radierului de 25 cm, armat cu bare independente din PC 52 Φ10/10 cm. Peretii vor fi de 18 cm grosime armati cu bare independente din PC 52 Φ10/10 cm. Placa va fi de 20 cm grosime armata deasemenea cu bare independente din PC 52 Φ10/10 cm; suplimentar s-a prevazut armatura de bordaj in zona golului pentru capac. Acoperirea de beton este de 4 cm la radier si pereţii exteriori, respectiv 2,5 cm la pereţii interior şi placă. La calculul structurii s-a tinut cont si de impingerea pamantului. 3.5 ALEI Lucrarile propuse nu ridica probleme din punct de vedere a structurii totusi se va tine cont ca infrastructura aleilor sa fie una corespunzatoare tipului de alee proiectat. Intocmit, Ing. Constantin Ciobanu