Pentru calculul rezistențelor armaturilor trebuie luați în considerare factorii parțiali care să țină cont atât de modul în care au fost determinate aceste valori, cât și de posibilele reduceri ale rezistențelor în timp, datorită diferiților factori.
Aceste chestiuni nu sunt abordate nici în standardele romanești în vigoare, nici în normativele sau standardele europene. Majoritatea standardelor europene nu abordează structurile de pământ armat din perspectiva stărilor limită, cu excepția BS 8006. În cele ce urmează se prezintă modul de abordare a factorilor parțiali aplicabili armăturilor cuprins în BS 8006. Se consideră că aceștia pot fi utilizați atât pentru proiectarea având ca referință standardele române de acțiuni STAS 10100, 10101, cât și pentru cea având ca referință EUROCODE (SR EN 1997-1 : 2004).
Factorii parțiali aplicați armăturilor vor fi notați în cele ce urmează cu fm.
Se pot distinge două categorii de factori parțili: fm1 care se referă la proprietățile materialelor și fm2 care reflectă efectele executiei și ale mediului asupra proprietăților. Fiecare dintre acesti factori are două componente principale, așa cum este ilustrat în Tabelul 5-7.
Tabelul 5-7.
Factori parțiali pentru armături
Factor parțial |
Componentă |
Semnificație |
fm1 |
fm11 |
Fabricație — acoperă posibilele reduceri ale capacități materialelor în comparație cu valorile caracteristicile determinate în cadrul procedurilor de control și posibilele erori de determinare |
fm12 |
Extrapolarea datelor din încercări — ia în considerare încrederea în evaluarea rezistenței pe termen lung a materialelor. Poate varia în funcție de durata de viață a structurii |
|
fm2 |
fm21 |
Posibilitatea de deteriorare — ia în considerare deteriorarea din timpul execuției |
fm22 |
Influența mediului — ia în considerare degradarea datorată condițiilor de mediu |
Se poate defini factorul parțial de material, fm ca fiind:
fm = fm1 x fm2 (5.7)
unde:
fm1 = fm11 x fm12 (5.8)
fm2 = fm21 x fm22 (5.9)
In cazul armăturilor metalice din oțel sau oțel galvanizat supuse doar la eforturi axiale de întindere, fm=1.50
Factorul fm11 trebuie să ia în considerare:
-dacă există sau nu un standard pentru fabricație și pentru încercările de control, prin factorul parțial fm111;
-dacă există sau nu un standard pentru dimensiuni și toleranțe, prin factorul parțial fm112.
fm11 = fm111 x fm112 (5.10)
Pentru armăturile polimerice calitatea produsului trebuie exprimată fie pe baza rezistenței caracteristice, fie pe baza rezistenței medii de bază. Dacă este specificată rezistența caracteristică, fm111 = 1. În caz contrar, fm111 poate fi calculat cu formula:
fm111 =1 +
unde μ este rezistența medie, iar σ este abaterea medie a rezistenței.
În cazul armăturilor metalice și a unui control de calitate adecvat, fm111=1.0.
Pentru armăturile polimerice, fm112= 0.
Pentru armăturile metalice, dimensiunile trebuie să se încadreze în anumite toleranțe bine definite. Rezistența de bază a armăturii poate fi determinată cu ajutorul secțiunii minime admise, caz în care fm112 = 1.0 sau pe baza secțiunii nominale, în care caz se va adopta un factor parțial fm112 > 1.
Figura 5.1 prezintă schema de adoptare a factorului parțial de material fm11.
Factorul fm12 trebuie să ia în considerare:
- evaluarea datelor disponibile pentru a determina înfășurătoarea statistică — factorul parțial fm121;
- extrapolarea înfășurătorii statistice peste durata de viață așteptată a armăturii — factorul parțial fm122.
fm12=fm121 x fm122 (5.12)
Figura 5.1. Schema de alegere a factorului parțial de material fm11
Pentru armăturile metalice sunt utilizate datele disponibile pentru a obține o înfășurătoare statistică pentru viitoarele extrapolări.
fm121 reprezintă o măsura a încrederii în aceste date. În cazul unui număr mare de date, obținute pe perioade mari de timp, fm121 poate fi luat egal cu 1.0. În caz contrar se va lua o valoare supraunitară.
În cazul materialelor geosintetice, factorul fm121 poate fi luat egal cu 1.0 daca rezultatele disponibile provin din încercări de fluaj realizate la o temperatură egală cu maximul temperaturii ce poate apare în timpul exploatării. În caz contrar se va lua o valoare supraunitară.
Atât pentru materialele metalice, cât și pentru cele geosintetice, dacă extrapolarea datelor provenite din încercări se face pentru un ciclu logaritmic de timp, ceea ce este recomandat, fm122 poate fi luat egal cu 1.0. Dacă extrapolarea se face pentru două cicluri logaritmice de timp, ceea ce este permis dacă datele provin din încercări în timp real, în curs de desfășurare și/sau este vorba de teste accelerate derulate la temperaturi mai mari decât cele de exploatare, atunci:
Fm122=log
unde:
td durata de viață proiectată a structurii,
tt durata încercărilor de fluaj.
Încercările de fluaj trebuie continuate pe o perioadă cel puțin egala cu 10% din durata de viață proiectată a structurii.
Pentru durate de viață de peste 10 ani, datele trebuie obținute pe baza unor încercări cu o durată minimă de 104 ore. Pentru durate de viata de maximum 10 ani, durata testelor trebuie să fie cel puțin egala eu 10% din durata de viață a structurii.
Figura 5.2 prezintă schema de stabilire a factorului parțial de material, fm12.
Figura 5.2. Schema de alegere a factorului parțial de material fm12
Factorul fm21 trebuie să țină cont de posibilitatea de deteriorare în timpul execuției, astfel:
•efectele imediate sau pe termen lung apărute înaintea și în timpul execuției sunt luate în considerare prin factorul parțial fm211
•efectele pe termen lung ale deteriorării sunt luate în considerare cu ajutorul factorului parțial fm212.
fm21= fm211 x fm212 (5.14)
Atât armăturile metalice, cât și cele polimerice pot fi deteriorate la punerea lor în operă. Gradul de deteriorare depinde de manipularea realizată înainte de punerea în operă, de structura de pământ armat, de tipul de teren, de modul de compactare etc.
Pentru armaturile metalice, fm21=1.0 dacă grosimea minima de oțel este mai mare sau egală cu 4 mm și umplutura respectă condițiile prevazute la paragraful 0. Pentru armături mai subțiri sau alte tipuri de material trebuie realizate încercări în situ pe baza cărora se poate evalua valoarea lui fm21.
În general, valoarea factorilor parțiali fm211 și fm212 pentru materialele geosintetice sunt furnizate de producător.
Schema de alegere a factorului parțial fm21 este prezentată în Figura 5.3.
Figura 5-3. Schema de stabilitate a factorului parțial de material, fm21
Factorul fm22 trebuie să ia în considerare efectul pe care factorii de mediu îl au asupra rezistenței materialului și va fi funcție de tipul de material și de condițiile de mediu existente.
În cazul materialelor geosintetice, factorul parțial astfel obținut, fm va fi aplicat minimului dintre rezistența la rupere prin fluaj din tracțiune, Tft și rezistența medie la întindere luând în considerare deformația de fluaj, Tmedf, obținând astfel rezistenta de calcul (proiectare), Tc:
Pentru materialele care posedă agrement BBA se vor lua în considerare coeficienții indicați în aceste certificate.
În cazul materialelor metalice, rezistența de calcul (proiectare) la tracțiune este egala cu:
unde Tu este rezistența ultimă a armăturii metalice.
Factorii parțiali de material se aplică în același mod și elementelor de conexiune dintre armaturi și elementele de fațadă.
© GeoStru |