«

»

Aplicarea sistemului dual la o cladire de calatori

Share

Orasul Focsani este amplasat in imediata apropiere a focarului seismic Vrancea, [Balan S., 1982]. Pentru cladirile supuse la actiuni seismice de mare intensitate alegerea sistemului si conformarea structurala au o mare importanta. Ca urmare este necesar a se lua masuri specifice pentru asigurarea unei judicioase conformari antiseismice a cladirii in vederea obtinerii unei bune comportari individuale si de ansamblu, [Bucur C., 1998; Fierbinteanu V., 1999; Marusciac D., 2000; Paulay Th., 1995]. La stabilirea formei si a alcatuirii de ansamblu a constructiei s-au ales contururi regulate in plan, compacte si pe cat posibil simetrice.

Articolul de fata prezinta modul cum a fost aplicat sistemul dual la proiectarea cladirii de calatori din orasul Focsani.

 

Prezentarea constructiei

Forma cladirii rezulta din alaturarea si intrepatrunderea a patru subansambluri care au dimensiuni in plan si pe verticala diferite (figura 1 si 2), [Rus A., 2004]. Astfel:

• Corpul A este paralel cu liniile de cale ferata si este compus din trei tronsoane (A1, A2, A3) cu volume diferite care adapostesc spatii de exploatare feroviara, pentru servicii si dotari comerciale. Tronsonul central A2 cu regim de inaltime S + P + 4E (subsol + parter + 4 etaje) este flancat de tronsoanele laterale A1 si A3 care au S+P+1E respectiv P+1E.

• Holul central desfasurat pe doua niveluri si amplasat intre corpurile A1 – A2 – A3, are acoperisul din structuri metalice usoare – grinzi cu zabrele cu talpi paralele;

• Corpul B este perpendicular pe corpul A si este legat de acesta printr-o copertina la nivelul parte­rului. Înaltimea acestui corp este P + 3E (parter + 3 etaje).

Întregul ansamblu are o supra­fata construita de 1325 m2 si o arie desfasurata de 4800 m2.

În cadrul aceluiasi tronson s-au evitat disimetrii pronuntate in geo­metria volumelor, in distributia maselor si a rigiditatilor pentru a delimita efectul defavorabil al torsiunii generale.

Tronsoanele A1, A3 si corpul B sunt structuri in cadre. Tronsonul A2 a ridicat unele probleme din cauza spatiului ce i-a fost alocat in ansamblul corpului A. Astfel, raportul mare intre lungime (42,0 m) si latime (7,2 m) putea conduce la efecte nefavorabile cum ar fi: excitatii seismice asincrone ale fundatiei, torsiune generala semnificativa etc. Ca urmare, s-a optat pentru solutia mixta de alcatuire: cadre si pereti structurali – sistem dual. S-a realizat astfel o constructie care preia avantajele celor doua sisteme: menti­nerea flexibilitatii functi­onale oferita de structurile in cadre, respectiv asigurarea rezistentei si rigiditatii necesare la preluarea actiunilor orizontale oferite de structurile in diafragme.

Raspunsul dinamic diferit al celor trei tronsoane ale ansamblului A a condus la un studiu atent al rosturilor dintre ele. Dimensionarea si reali­zarea lor practica urmareste ca oscilatiile defazate sa nu conduca la coliziune (fig. 3).

Modelul de calcul

Din ansamblul de cladiri ce alcatuiesc statia de cale ferata, prezentarile ulterioare se refera la tronsonul A2.

Necesitatile functionale ale constructiei conduc la existenta mai multor elemente de rezistenta cu alcatuire neregulata cum ar fi de exemplu peretii in care golurile sunt dispuse neordonat. Comportarea acestor elemente este dificil de precizat iar modelarea lor pentru calcul nu este suficient de fidela in raport cu realitatea.

Pentru calcul s-a folosit „metoda cadrului echivalent“ (fig. 4), care face parte din categoria metodelor simplificate.

Au fost adoptate urmatoarele aproximatii: (i) peretii structurali plini se considera in calcul ca niste console verticale incastrate la baza; (ii) peretii structurali cu siruri de goluri – usi sau ferestre, se considera in calcul ca niste cadre etajate. Pentru aceste cadre se considera urmatoa­rele sectiuni: (a) montantii cadrului etajat sunt plinurile verticale ale peretilor transformate in bare cu sectiune constanta, (b) riglele cadrului se transforma in bare cu deschidere teoretica egala cu distanta dintre axele montantilor avand rigiditatea variabila in lungul lor si anume: pe lumina golului sectiunile sunt cele reale, iar in zona montantilor rigiditatea este infinita.

Încarcarile au fost grupate in patru ipoteze de calcul dupa cum urmeaza:

(i) gruparea fundamentala: (a) valori normate = ipoteza 1; (b) valori de calcul = ipoteza 2;

(ii) gruparea speciala: (c) incarcare spectrala pe directie transversala = ipoteza 3; (d) incarcare spectrala pe directia longitudinala = ipoteza 4.

Din multitudinea de rezultate prezentam doar caracteristicile dina­mice proprii ale structurii:

Modul 1 (T1 = 0,19 s) este vibratia transversala. Modul 2 (T2 = 0,15 s T2 = 0,15 s) este vibratia longitudinala;

Modul 3 (T3 = 0,13 s) este torsiunea. Se constata ca din punct de vedere dinamic structura se inca­dreaza in tipul de structuri rigide.

Deplasarile si eforturile au fost determinate prin incarcarea structurii cu spectrul de proiectare ales conform amplasamentului si luand in considerare toate celelalte caracte­ristici privind importanta cladirii, alcatuire, materiale etc.

Comentarii

• Amplasamentul si conditiile impuse noii statii de cale ferata din orasul Focsani – Romania au facut ca proiectarea ansamblului de cladiri care o alcatuiesc sa ridice multiple probleme de conformare, calcul si executie. În urma solutiilor tehnice adoptate privind alcatuirea, conformarea si dimensionarea elementelor de rezistenta, s-a realizat in totalitate respectarea conditiilor impuse de reglementarile tehnice aliniate la Eurocode.

• Cele mai dificile conditii de proiectare au fost ridicate de tronsonul A2. Concluziile pentru acest tronson sunt: (a) din punct de vedere dinamic structura are o comportare rigida, deci aportul diafragmelor in ansamblul mixt al cladirii este predominant; (b) deplasarile relative de nivel maxime sunt sub valoarea impusa de reglementarile tehnice; (c) deplasarea absoluta maxima este de 3,706 x 10-3 m la cota maxima; (d) rosturile tehnologice sunt atat la nivelul suprastructurii cat si al infrastructurii; (e) suplimentarea armaturii de rezistenta la grinzile perimetrale si plansee la toate nivelurile.

 

AUTORII ANUNTA ca:

• Prezentul articol;

• Articolul „EUROSTEEL 2008 Graz“ autori C. Bucur si M. Bucur din revista nr. 42/oct 2008;

• Articolul „Obiective in proiec­tarea constructiilor – Prabusirea progresiva“ autori C. Bucur, R. Capra, A. Ibram din revista nr. 51/aug. 2009,

sunt realizate cu sprijinul financiar al CNCSIS prin Contractul de Cercetare ID_8 – PN II

 

Bibliografie

1. Balan S., V. Cristescu, I. Cornea, Cutremurul de pamant din Romania de la 4 martie 1977 – Ed. Academiei Romane, 1982;

2. Bucur C., A. Ardelea, N. Chivu, Repair and rehabilitation – Case studies – Three Building of Bucharest, Romania – IABSE Colloquium Report IABSE – nr. de refe­rinta 2020, pag. 244 – 245/ ISBN 3-85748-094-8/Berlin, lucrarea pe CD – 1998, Berlin – Germania;

3. Fierbinteanu V., A. Ardelea, C. Bucur, A. Rus, Verificarea structurii unui acoperis de tip paraboloizi hiperbolici, Revista Cailor Ferate Anul 86 nr. 5 – 6 / 1999 pp: 52 – 57 ISSN 1220-868X;

4. Marusciac D. si altii, Proiec­tarea structurilor etajate pentru constructii civile – Ed. Tehnica, 2000, Bucuresti;

5. Paulay Th., H. Bachman, K. Moser, 1995 – „Proiectarea structuri­lor din beton armat la actiuni seismice“, Editura Tehnica, 1997, Bucuresti;

6. Rus A., Studiul aplicarii sistemului dual la constructii noi si existente – Referat 1 doctorat, Referat 2 doctorat, 2007, 2008.

…citeste articolul integral in Revista Constructiilor nr. 55 – decembrie 2009

 

Autori:
Anca I. Rus – drd. Structural Eng – Resistance – Architecture Division, Railway Study and Design Institute – Bucharest
Cristian S. Balan Eng. – Technical Director – Building Design, Research and Software Institute – Bucharest
Helmut H. Köber – Dr. Eng. – Technical Consultant – Design Institute for Rolling Mill – Bucharest



Daca v-a placut articolul de mai sus
abonati-va aici la newsletter-ul Revistei Constructiilor
pentru a primi, prin email, informatii de actualitate din aceeasi categorie!
Share

Permanent link to this article: http://www.revistaconstructiilor.eu/index.php/2009/12/08/aplicarea-sistemului-dual-la-o-cladire-de-calatori/

Lasă un răspuns

Adresa de email nu va fi publicata.