Download - Curs Nr.10-Ccia Sem.ii
-
8/19/2019 Curs Nr.10-Ccia Sem.ii
1/15
CCIA ANUL III – SEMESTRUL II
CURS NR. 10
6.6. PROPRIET ĂŢILE MECANICE ALE Z IDĂRIEI
6.6.1. Noţiuni gener!eProprietăţile mecanice ale zidăriei sunt determinate de caracteristicile
elementelor componente (blocuri, mortar, beton, armătură), de modul de asigurare
a conlucrării lor la diferite solicitări, precum şi de condiţiile particulare de execuţie,
întărire, încărcare etc.
Piatra ( elemente sub formă de cărămizi sau blocuri- naturale sau artificiale)
şi mortarul se află în zidărie într-o "#re $o%&!e'( )e e*or#uri, fiind supusă înacelaşi timp la compresiune excentrică şi locală, încovoiere, forfecare şi întindere,
ciar şi în cazul unei solicitări de compresiune centrică sau uniform repartizată pe
întreaga secţiune a elementului (fig.!." )
+ig. 6.,. S#re $o%&!e'( )e e*or#uri -n e!e%en#e i %or#r
1- gol de aer# $- celemente (cărămizi)# %-mortar# &-zonă de compresinelocală (concentrare de eforturi)# '-zonă de forfecare# !- zonă de
încovoiere# - tensiune transversală în cărămizi.
1
-
8/19/2019 Curs Nr.10-Ccia Sem.ii
2/15
cest mod de conlucrare a pietrei de zidărie cu mortarul, respectiv această
stare complexă de eforturi se explică prin*
. neuni*or%i##e &ie#rei )e /i)(rie (cărămidă, bloc) şi mai ales a
patului de mortar, blocurile rezem+nd discontinuu şi încărc+ndu-se neuniform#e exemplu la punerea în operă*
- nu se poate realiza o suprapunere perfectă a pietrelor (elementelor) pe
suprafaţa mortarului, deoarece nu se poate face o nivelare perfectă a
mortarului şi o comprimare (apăsare) uniformă a pietrei în mortar#
- mortarul întărit, ca urmare a celor de mai sus, are anumite puncte mai
puţin rigide şi altele mai rigide exist+nd astfel posibilităţi de solicitări concentratepe suprafaţa pietrei. a urmare a poziţiei oarecare a punctelor rigide din mortar
solicitările concentrate produc în pietre momente încovoietoate, forţe tăietoare
şi compresiune locală.
. )e*or%ţii!e )i*eri#e !e %or#ru!ui i e!e%en#e!or (cărămizi,
blocuri)#
a încărcarea zidăriei, cărămizile şi mortarul se deformează lateral, dar deformaţiile transversale ale mortarului sunt mai mari dec+t ale cărămizilor#
ambele materiale fiind legate între ele prin frecare şi adeziune sunt obligate a
avea aceleaşi deformaţii în zona de contact. /n acest caz, cărămizile opresc
deformaţia mortarului, care produce o deformaţie suplimentară a cărămizilor.
stfel, elementele (cărămizile) sunt solicitate la întindere tranbsversală, care se
adaugă la starea de la tensiune de compresiune verticală din acţiuneaexterioară, iar mortarul, care este mai puţin rigid, este supus la o tensiune
laterală de compresiune, fiind împiedicat de a se deforma transversal.
6.6.. S#)ii!e )e !u$ru !e /i)(riei $o%&ri%#e $en#ri$
/n timpul încărcării treptate a unui element de zidărie (stîlp, perete) solicitat
la compresiune axială, se pot distinge patru stadii de lucru (fig.!.0)
2
-
8/19/2019 Curs Nr.10-Ccia Sem.ii
3/15
+ig. 6.2. S#)ii!e )e !u$ru !e /i)(riei $o%&ri%#e $en#ri$
S#)iu! I3 în acest stadiu zidăria nu prezintă fisuri (1 2 1 fis )#
S#)iu! II3 în acest stadiu apar primele fisuri în blocuri datorită stării
complexe de eforturi - întindere, încovoiere, forfecare (1 3 1fis )#
S#)iu! III3 în acest stadiu apar noi fisuri, iar cele existente se alungesc şi se
descid# zidăria începe să se descompună încep+nd de la mi4locul înălţimii, în
stîlpişori verticali independenţi (1fis2 1 2 1r )#
S#)iu! I43 acest stadiu este considerat stadiul de avarie, continuă
desciderea fisurilor ciar dacă încărcarea răm+ne constantă la 5,"65,0 din
încărcarea de rupere 1r # zidăria este împărţită în st+lpişori izolaţi, iar ruperea
apare datorită flamba4ului acestor st+lpişori.
pariţia unei fisuri la o zidărie de v+rstă înaintată este un semnal de alarmă
şi trebuie analizate cauzele ei şi urmărită în timp.
3
-
8/19/2019 Curs Nr.10-Ccia Sem.ii
4/15
6.6.5. +$#orii $re in*!uen ţ e/( re/i"#enţ ! ru&ere ! $o%&re"iune
$en#ri$( /i)(riei "i%&!e. In*!uenţ re/i"#enţei !o$u!ui .
/n general, rezistenţa de rupere la compresiune a zidăriei creşte odată cu
marca blocului.
7e apreciază că rezistenţa zidăriei reprezintă în cazurile practice între $' şi
'5 8 din marca blocului, procentul minim sau maxim fiind obţinut în cazul
utilizării mortarelor de marcă redusă, respectiv ridicată.9ezistenţa caracteristică (normată) a zidăriei creşte odată cu înălţimea
blocului şi marca, deoarece se ma4orează simţitor modulul de rezistenţă.
Prezenţa golurilor scade rezistenţa, deoarece scade modulul de rezistenţă şi
aria netă a pietrelor.
. In*!uenţ re/i"#enţei %or#ru!ui .
9ezistenţa zidăriei, pentru aceeaşi marcă a blocului (de exempluf med 3 :5 1;mm$) creşte odată cu marca (rezistenţa ) mortarului .
- 9ezistenţa la rupere sporeşte odată cu mărirea mărcii mortarului şi anume
deosebit de intens pentru mărci 4oase de mortar, ca apoi creşterea să se
micşoreze treptat şi aproape să înceteze la mărci superioare de mortar.
a zidăria din blocuri mari influenţa mortarului este mai puţin importantă.
-
8/19/2019 Curs Nr.10-Ccia Sem.ii
5/15
7e apreciază că pentru fiecare creştere a grosimii rosturilor orizontale cu %
mm peste grosimea de :5 mm, rezistenţele se reduc cu :'8.
-
8/19/2019 Curs Nr.10-Ccia Sem.ii
6/15
umplerea completă a rosturilor, rezistenţa zidăriei creşte deoarece rosturile pline
participă la preluarea eforturilor de compresiune, împiedică deformaţiile
transversale ca şi concentrarea eforturilor, provocate de obicei de întreruperea
continuităţii zidăriei în rosturile verticale . g. Te%&er#ur )e -n#(rire /i)(riei
9ezistenţele cuprinse în normele de proiectare sunt cele obţinute pe probe
păstrate la :' @ $5 o . a temperaturi de ' -:55 o şi umiditate relativă mai
mare de !5 8 zidăria se întăreşte mai repede, dar rezistenţele finale sunt aceleaşi
ca în condiţii normale de întărire. a temperaturi mai mici de :' o întarirea este
mai lentă . 7ub 5o trebuie luate măsuri de executare a zidăriei pe timp friguros .
6.6.9. Re/i"#en ţ ! $o%&re"iune /i)(riei
6.6.9.1. Re/i"#en ţ uni#r( $r$#eri"#i$( ! $o%&re"iune /i)(riei
9ezistenţa unitară caracteristică la compresiune a zidăriei f A se poate
determina experimental pe baza rezultatelor încercărilor pe probe de zidărie sau
c+nd nu există date ale încercărilor prin calcul teorectic în funcţie de rezistenţeleunitare la compresiune ale elementelor pentru zidărie (pietre, cărămizi, blocuri) şi
a mortarului.
. De#er%inre e'&eri%en#!( re/i"#enţei $r$#eri"#i$e /i)(riei
eterminarea experimentală a rezistenţei caracteristice (normate) f A, se
efectuează prin încercări pe diferite tipuri de prisme de probă de dimensiuni
mici, respectiv de tipul a, b, c ( fig.!.:5) .imensiunile nominale ale prismelor de probă sunt determinate în funcţie de
tipul cărămizii sau blocului utilizat şi de dimensiunile nominale ale acestora.
Brebuie efectuate încercări pe minimum ' probe, dar de preferinţă se
încearcă :5 probe.
6
-
8/19/2019 Curs Nr.10-Ccia Sem.ii
7/15
+ig. 6.10. Bipuri de prisme de probă pentru determinarea rezistenţei
caracteristice la compresiune a zidăriei simple.
9elaţia pentru determinarea a rezistenţei normate f A este *
7
-
8/19/2019 Curs Nr.10-Ccia Sem.ii
8/15
f A 3 f 5 @ :,!&' Cd ,
în care *
f A - rezistenţa caracteristică (normată) la compresiune a zidăriei, după
efectuarea încercărilor experimentale, cu o asigurare de 0' 8. f 5 - caracteristica de rezistenţă a prismelor de probă şi reprezintă media
aritmetică a rezultatelor încercărilor pe cele D n D probe , de obicei aşa cum am
spus mai sus, :5 prisme de probă.
a urmare relaţia de calcul este următoarea*
n
f
f
nA
:AA
E
∑=
== , respectiv în cazul efectuării încecărilor pe :5 prisme de probă ,
relaţia va fi următoarea *:5
f ........f f f f :5%$:E
+++=
:,!&' @ este un coeficient care corespunde unui risc acceptat de '8#
Cd @ abaterea medie pătratică sau abaterea standard#
Cd 3 Af ,
( )i
nF
:A
$
5AAf Pf -f , ⋅= ∑
=
=
Pi 3n
: , respectiv în cazul efectuării a :5 încercări , Pi 3 5,:
:5
:=
/n cazul încercărilor pe :5 prisme de probă, relaţia va fi următoarea*
( ) ( ) ( ) 5,:xf f ..........5,:xf f 5,:xf f $5:5
$
5$
$
5:Af −++−+−=
Do$u%en#u! nor%#i7 )e re*erinţ( ce se are în vedere pentru
determinarea rezistenţei unitară caracteristică la compresiune a zidăriei f A pe
baza rezultatelor încercărilor pe probe de zidărie este SR EN 10:;1.
odul de proiectare pentru structuri din zidărie 9 ! - $55! precizează în
tabel &.$a (prezentat mai 4os), rezistenţa caracteristică la compresiune a
zidăriilor realizate cu cărămizi pline din argilă arsă $&5 x ::' x !% mm, în
funcţie rezistenţa medie f med a cărămizii , rezistenţa medie a mortarului şi modulde ţesere ( a se vedea fig. !.:: de mai 4os respectiv fig. &.: din 9 ! @ $55!).
8
-
8/19/2019 Curs Nr.10-Ccia Sem.ii
9/15
9
-
8/19/2019 Curs Nr.10-Ccia Sem.ii
10/15
+ig.6.11. (fig. &.:. din 9 ! @ $55!) lcătuirea zidăriei
(a ) @ fără rost de mortar paralel cu planul peretelui# (b ) @ cu rost de mortar parallel cu planul peretelui.
-
8/19/2019 Curs Nr.10-Ccia Sem.ii
11/15
atele din tabelul &.$a sunt date rezultate în urma determinărilor
experimentale determinate în cadrul =1G9 Hucureşti.
Pe baza datelor din tabelul &.$a, se pot determina rezistenţele caracteristice
şi pentru zidării realizate cu alte tipuri de elemente (cărămizi) &ro)u"e -nRo%8ni prin înmulţirea valorilor din acest tabel cu anumiţi coeficienţi de
corecţie (f δ 3 5,0' sau :,:5 sau :,$$), funcţie de tipul elementelor şi
dimensiunile acestora Iodul 9! -$55!, capitolul &, punctul &.:.:.:.: @ (")J.
legerea tipului de mortar, respectiv rezistenţele unitare minime la
compresiune ale mortarelor pentru realizarea pereţilor din zidărie se va face
ţin+nd seama de următoarele precizările din tabelul de mai 4os*
Bipul construcţiei Per eţi structurali Pereţi nestructuraliGlemente(cărmămizi,blocuri)
>ortar Glemente(cărmămizi,blocuri)
>ortar
onstrucţii definitiveBoate clasele de importanţă
f med K :5 > :5 f med K :5 > 'f med L :5 > ' f med L :5 > $,'
onstrucţii provizorii nexe gospodăreşti > $,' > :
Pentru zidăriile executate cu H, rezistenţa unitară minimă la compresiune
a mortarului va fi*
> $,' - pentru pereţi structurali la construcţii definitive din toate clasele de
importanţă#
> : - pentru pereţi structurali la construcţii provizorii şi anexe gospodăreştişi pentru pereţi nestructurali la toate tipurile de construcţii.
. De#er%inre &rin $!$u! #eore$#i$ re/i"#enţei $r$#eri"#i$e !
$o%&re"iune /i)(riei
+nd nu există date ale încercărilor, rezistenţa unitară caracteristică la
compresiune f A a zidăriei realizată cu mortar pentru utilizare generală (M), pentru încărcări normale pe planul rosturilor orizontale, se va calcula în funcţie de
11
-
8/19/2019 Curs Nr.10-Ccia Sem.ii
12/15
rezistenţele unitare la compresiune pentru elementele pentru zidărie şi a
mortarului, conform următoarei relaţii*
f A 3 F x f b x f m I !.:J
unde*F @ constantă care depinde de tipul elementului pentru zidărie şi de tipul
mortarului#
f m @ rezistenţa medie la compresiune a mortarului, în 1;mm#
f b @ rezistenţa la compresiune "#n)r)i/#( a elementului pentru zidărie,
pe direcţia normală pe rosturile orizontale, în 1;mm$ #
9ezistenţa la compresiune "#n)r)i/#( reprezintă rezistenţa lacompresiune a elementelor pentru zidărie transformată în rezistenţa la
compresiune a unui element pentru zidărie uscat în aer, ecivalent av+nd :55 mm
lăţime x :55 mm înălţime. a cerere producătorul trebuie să declare rezistenţa la
compresiune standardizată.
/n cazul în care rezistenţa la compresiune a elementelor pentru zidărie
specificată de producător este re/i"#enţ %e)ie (av+nd ca document normativ dereferinţă 79 G1 :), această valoare va fi convertită în rezistenţă standardizată
la compresiune pentru a se ţine seama de înălţimea şi lăţimea elementelor de
zidărie, prin multiplicarea cu un factor de transformare δ . /n odul 9! -$55!,
tabelul %.:a este precizat acest factor de transformare.
tunci c+nd rezistenţa la compresiune declarată de producător pentru
elementele de zidărie este cea $r$#eri"#i$(, aceasta se va transforma înrezistenţa %e)ie ecivalentă, utiliz+nd un factor de conversie (care depinde de
numărul probelor) comunicat de producător în documentele de însoţire a
produsului. 9ezistenţa %e)ie ecivalentă va fi convertită în rezistenţa
"#n)r)i/#(.
Nalorile rezistenţelor standardizate;medii;caracteristice ale elemntelor, sunt
valori minime şi vor fi garantate de producător printr-un certificate de conformitate
cu norma de produs.
12
-
8/19/2019 Curs Nr.10-Ccia Sem.ii
13/15
Pentru zidăriile executate cu elemente fabricate în 9om+nia şi pentru mortar
de utilizare generală (M), valorile $on"#n#ei = sunt următoarele*
F 3 5,'5 pentru cărămizi ceramice pline, blocuri cu goluri din beton obişnuit
şi uşor, blocuri mici de H#F 3 5,&' pentru cărămizi şi blocuri ceramice cu goluri verticale.
Pentru elementele pentru zidărie provenite din import, producătorul va
declara valoarea acestei constante.
eterminarea rezistenţei caracteristice la compresiune a zidăriei prin
utilizarea relaţiei de calcul, precizată mai sus (relaţia !.:) se poate face doar prin
satisfacerea anumitor condiţii, dintre care se amintesc următoarele*- toate rosturile zidăriei sunt umplute cu mortar#
- grosimea zidăriei este egală cu lăţimea sau lungimea elementului pentru
zidărie, astfel înc+t nu există rost de mortar paralel cu planul peretelui. /n cazul în
care ţeserea zidăriei se face cu rost paralel cu planul peretelui valoarea rezultată
prin calcul utiliz+nd realia de caclu se reduce cu $58.
6.6.9.. Re/i"#enţ uni#r( )e &roie$#re >)e $!$u!? ! $o%&re"iune /i)(riei
9ezistenţa unitară de proiectare (de calcul) la compresiune a zidăriei indiferent
de modul de determinare a rezistenţei unitare caracteristice se va determina cu
relaţia*
mf zd =
>
Af
γ
unde*
%/ – $oe*i$ien# ! $on)i ţii!or )e !u$ru a cărui valori se vor lua diferenţiat în
funcţie de starea limită la care se efectuează verificarea (?7 @ starea limită
ultimă sau 77 - starea limită de serviciu), funcţie de solicitare (compresiune,
încovoiere, forfecare în lungul rostului orizontal şi eforturi principale de întindere),
de tipul mortarului utilizat, de tipul finisa4ului.
Nalorile acestui coeficient în funcţie de datele specificate anterior sunt
prevăzute în 9 ! @ $55! capitolul &, punctual &.:.:.:.%. , respectiv*
13
-
8/19/2019 Curs Nr.10-Ccia Sem.ii
14/15
. Pen#ru 7eri*i$ (ri!e ! "#re !i%i#( u!#i%( >USL?
mz ?7 3 :,5 @ pentru toate cazurile, cu excepţia celor menţionate în
continuare#
mz ?7 3 5,"' @ pentru elemente cu aria secţiunii transversale 25,%5 m$#mz ?7 3 5,"' @ pentru zidăriile executate cu mortar de ciment (fără adaos de
var), pentru rezistenţa de calcul la compresiune#
mz ?7 3 5,' @ idem pentru rezistenţele de calcul la întindere din încovoiere,
forfecare în lungul rostului orizontal şi eforturi principale de întindere#
mz ?7 3 5,' @pentru verificarea rezistenţei elementelor în cursul execuţiei#
. Pen#ru 7eri*i$ (ri!e ! "#re !i%i#( )e "er7i$iu >SLS?mz ?7 3 :,5 @ pentru toate cazurile, cu excepţia celor menţionate în
continuare#
mz ?7 3 $,5 @ pentru elemente cu tencuială obişnuită#
mz ?7 3 :,'5 @ pentru elemente cu tencuială idroizolatoare care lucrează
sub acţiunea presiunii idrostatice#
mz ?7 3 :,$5 @ pentru elemente cu tencuială decorativă şi la construcţiile cufinisa4e superioară#
* @ re/i"#enţ $r$#eri"#i$( ! $o%&re"iune /i)(riei (determinată pe cale
experimentală sau prin calcul teoretic)#
>γ - coeficient de siguranţă al materialului a cărui valori sunt considerate în
funcţie de starea limită la care se efectuează verificarea, de clasa elementelor de
zidărie (clasa = sau clasa ==), de tipul mortarului, de condiţiile de control alexecuţiei (control normal, control redus). Nalorile acestul coeficient sunt precizate
în 9 ! @ $55! cap.$, punctul $.&.$.%.:. şi anume*
. Pen#ru $!$u!u! ! ULS
- în cazul zidăriilor executate cu elemente pentru zidărie din clasa = şi mortar de
uz general (M) @ mortar performant sau de reţetă, în condiţii de control normal,
valoarea coeficientului parţial de siguranţă, >γ 3 $,$#
14
-
8/19/2019 Curs Nr.10-Ccia Sem.ii
15/15
- în cazul zidăriilor executate cu elemente pentru zidărie din clasa == şi;sau cu
mortar preparat pe şantier, în condiţii de control normal, valoarea coeficientului
parţial de siguranţă, >γ 3 $,'#
- în cazul zidăriilor executate cu elemente pentru zidărie din orice clasă şi;saucu mortar preparat pe şantier, în condiţii de control redus, valoarea coeficientului
parţial de siguranţă, >γ 3 %,5#
7unt considerate $on)i ţii )e $on#ro! nor%! ! e'e$uţiei dacă lucrările sunt
supravegeate permanent de un responsabil tenic cu execuţia atestat conform
legii, proiectantul urmăreşte şi controlează sistematic desfăşurarea lucrărilor,
responsabilul tenic al beneficiarului, verifică permanent calitatea materialelor şimodul de punere în operă şi se efectuează verificările preliminare şi în etape
intermediare conform reglementărilor în vigoare.
7unt considerate $on)iţii )e $on#ro! re)u" ! e'e$uţiei dacă lucrările nu sunt
supravegeate permanent de un responsabil tenic cu execuţia atestat conform
legii, proiectantul nu urmăreşte şi controlează sistematic desfăşurarea lucrărilor,
responsabilul tenic al beneficiarului,nu verifică permanent calitatea materialelor şi modul de punere în operă şi nu se efectuează verificările preliminare şi în etape
intermediare conform reglementărilor în vigoare.
ontrolul redus va fi luat în considerare la proiectare, deci se va considera
coeficientul de siguranţă cu valoarea, >γ 3 %,5 , numai la cererea specială a
beneficiarului, consemnată în tema de proiectare.
. Pen#ru $!$u!u! ! SLSNalorile de proiectare ale rezistenţei zidăriei pentru calculul la 77, se iau
egale cu valorile caracteristice, respectiv valoarea coeficientului de siguranţă >γ
3 :,5.
15