Proiectarea la stări limita a structurilor din pământ armat

<< Click to Display Table of Contents >>

Navigation:  Principii de proiectare a structurilor din pământ armat >

Proiectarea la stări limita a structurilor din pământ armat

În proiectarea structurilor din pământ armat se consideră ca s-a atins o stare limită atunci când:

A.se produce cedarea sau exista degradări majore;

B.exista deformații mai mari decât limitele acceptabile;

C.se produc alte tipuri de degradări minore care determină scurtarea duratei de viață a structurii  sau la operații de întreținere neprevăzute.

 

Condițiile definite la punctul A) reprezintă o stare limită ultimă, în timp ce punctele B) și C) reprezintă stări limită ale exploatării normale.

În practică se va dimensiona structura la starea limită ultimă și verifica la starea limită a exploatării normale.

În proiectarea structurilor de pământ armat, unele din stările limită ale exploatării  normale pot fi evaluate utilizând metode convenționale din mecanica pământurilor  (de exemplu, calculul tasărilor). În acest caz, acțiunile de proiectare vor fi aplicate terenului ca în cazul unei structuri convenționale. Alte deformații pot fi datorate deformațiilor excesive ale armăturilor și, în acest caz, în practica curentă de proiectare, se vor lua măsuri pentru asigurarea unui factor de siguranța corespunzător contra supraîncărcării armăturilor.

Pentru toate aplicațiile însa, atât starea limită ultimă, cât și cea a exploatării normale trebuie luate în considerare în ceea ce privește stabilitatea externă și cea internă a structurii.

 

Evaluarea stabilității externe presupune considerarea stabili­tății întregului masiv de pământ armat (în cazul unui zid de sprijin din pământ armat, de exemplu, aceasta presupune evaluarea stabilității la alunecare pe talpă și răsturnare). Pentru fiecare mod de cedare analizat se aplică factori parțiali corespunzători pentru acțiuni și proprietățile materialelor.

 

Stabilitatea internă a masei de pământ armat este guvernată de interacțiunea dintre pământ și armatură. În cazul în care stabilitatea internă depinde de transmiterea încărcării de la armătură la teren, se va aplica un factor parțial care să mărească încărcarea  și se vor reduce prin alți factori parțiali parametrii de frecare și adeziune care controlează interacțiunea teren/armătură. Interacțiunea  teren/armătură presupune și  transmiterea  încărcărilor de la teren la armătură, care depinde de caracteristicile de rigiditate ale armăturii. O marja de siguranță din acest punct de vedere se poate obține prin sporirea încărcării prin aplicarea unui factor parțial și reducerea rezistenței armaturii cu ajutorul unui factor parțial de material. Rezistența de proiectare (calcul) poate fi dictată fie de starea limită ultimă, fie de cea a exploatării normale.

 

Principiul fundamental al proiectării la stări limită este acela că rezistența de proiectare trebuie să fie mai mare sau egala cu valoarea de proiectare a încărcării.

 

În cazul stabilității externe, încărcării de proiectare (calcul) i se opun forțele generate în interiorul masivului de pământ. Acestea din urma depind în principal de parametrii rezistenței la forfecare și de presiunea  apei din pori. Valorile  caracteristice  ale  acestor parametri trebuie estimate cu atenție pentru a se evita atingerea unei stări limită, iar apoi sunt afectate de factorii parțiali ai materialului, obținându-se astfel rezistența de proiectare (calcul).

 

În cazul stabilității  interne, încărcării de proiectare i se opun forțele generate în teren și în armătură. Forțele rezistente datorate armăturii pot fi determinate statistic și apoi pot fi reduse prin aplicarea unui factor parțial de material pentru a obține valoarea de proiectare (calcul).

Majoritatea armăturilor utilizate, de tipul benzilor, foliilor, grilelor au grosimi mult mai mici decât celelalte dimensiuni. Astfel de elemente de armare sunt flexibile și, datorită rigidității scăzute la încovoiere, pot prelua doar eforturi axiale de întindere. Mărimea încărcărilor ce pot fi preluate de armătura încorporată într-un masiv de pământ depinde de mărimea rigidității axiale a armăturii. Dacă încărcarea de proiectare poate fi preluată în condițiile unei deformații axiale de întindere mai mică sau egală cu 1% armătura poate fi considerată ca inextensibilă. În caz contrar, armătura este considerată extensibilă.

 

Atunci când se analizează starea limită ultimă a unei structuri armate cu armături flexibile, rezistența de proiectare a armăturii se determină divizând rezistența armăturii la un factor parțial de material. În cazul aplicării principiilor EUROCODE, cazurile relevante pentru SLU sunt STR și Geo.

 

©  GeoStru