Secţiunea 21 - Elemente caracteristice - Normativ NP119-06/2006 privind proiectarea şi execuţia învelitorilor subţiri de beton armat şi precomprimat, monolite şi prefabricate

M.Of. 937

În vigoare
Versiune de la: 20 Decembrie 2006
SECŢIUNEA 2.1:Elemente caracteristice
2.1.În morfologia structurală, învelitorile subţiri constituie clasa de corpuri lamelare care, similar unor modele din natură, sunt astfel curbate încât să asigure rigiditatea formei. Din punct de vedere conceptual, învelitorile subţiri de beton armat şi precomprimat sunt matematic în formă de suprafeţe curbe continui, construite fizic dintr-un material rigid, omogen şi izotrop.
2.2.Referitor la comportarea mecanică, conceptul de învelitoare subţire implică realizarea coincidenţei dintre suprafaţa ei mediană şi suprafaţa de presiune determinată în cadrul teoriei de membrană, luând în considerare parametrii de formă, acţiunile mecanice şi elementele de contur (arce, nervuri) în condiţiile de rezemare date.
2.3.În cazul învelitorilor subţiri de beton armat, eforturile, cu mici excepţii, sunt preponderent axiale de compresiune. în consecinţă, energia de deformaţie acumulată este minimă, de unde rezultă economia esenţială de materiale structurale şi însăşi raţiunea de a fi a învelitorilor subţiri. Cele două feţe ale învelitorilor subţiri de la intrados şi extrados, după caz, pot fi netede, nervurate sau mai pot avea o alcătuire chesonată sau din straturi suprapuse.
2.4.Datorită proprietăţii betonului armat şi precomprimat de a se putea mula în variate forme solide continui, învelitorile subţiri confecţionate din aceste materiale permit realizarea de entităţi structurale integrate, asigurând simultan condiţiile funcţionale şi de închidere cerute de beneficiari precum şi cele de comportare mecanică prevăzute de normativele în vigoare.
2.5.Faţă de exigenţa societăţii contemporane de a evita banalitatea, exprimând necesitatea implementării frumosului în spaţiul urban şi rural, învelitorile subţiri oferă o varietate inepuizabilă de soluţii inedite, promovate deseori şi pe considerentul calităţii expresiei plastice.
2.6.Forma lamelară a învelitorilor subţiri permite evidenţierea unei suprafeţe mediane curbe continui, locul punctelor situate la jumătatea distanţelor celor mai scurte dintre feţele netede exterioară şi interioară. În cazul învelitorilor nervurate, suprafaţa mediană cuprinde centrele de greutate ale secţiunilor normale la suprafaţa mediană.

Fig. 2.1 Elementele geometrice ale învelitorilor subţiri

2.7.Din punct de vedere constructiv, pentru învelitorile de beton armat se recomandă înscrierea în următorii parametrii geometrici limită (figura 2.1):

(2.1)

unde
f - săgeata maximă a suprafeţei mediane faţă de planul de bază trecând prin punctele de reazem ale învelitorii;
L1, L2 - distanţele maxime şi minime dintre punctele de reazem ale învelitorii;
R1, R2 - razele principale de curbură ale suprafeţei mediane;
h - grosimea (constantă sau variabilă) sau echivalentă în cazul învelitorii nervurate.
2.8.Zvelteţi mai reduse decât cele definite prin inegalităţile (2.1) se pot justifica de către proiectant doar în baza unor teste experimentale efectuate pe modele fizice.
2.9.Învelitorile subţiri se numesc închise (coaja de ou) dacă corpul acesteia este mărginit numai de feţele exterioară şi interioară. în cele mai multe situaţii însă, învelitorile subţiri sunt deschise, fiind delimitate de un contur care se rigidizează pentru împiedicarea producerii unor deformări locale mari (chiar de voalare), prin elemente speciale de margine: arce, nervuri, grinzi.
2.10.Prin intermediul elementelor de margine se asigură rezemarea învelitorilor pe elementele de susţinere. Asocierea învelitorilor cu elementele de margine poate fi concepută în două moduri:
- prevăzând o învelitoare puţin zveltă cu 1/80<h/L1,2<1/150, la care elementele de margine care conlucrează cu învelitoarea pot fi mai flexibile, reprezentând numai o festonare locală a structurii;
- proiectând o învelitoare mai zveltă înscrisă în parametrii 1/150<h/L1,2<1/300, situaţie în care eforturile învelitorii determinate pe contur trebuie descărcate integral pe elementele de margine, relativ rigide, preluând independent toate încărcările ce le revin.
2.11.Învelitorile subţiri pot fi înalte când f/L1,2>1/4 sau pleoştite în cazul când f/L1,2<1/4. În ultimul caz, aria suprafeţei mediane se aproximează a fi egală cu cea proiectată pe planul de bază trasat la nivelul reazemelor învelitorii.
2.12.Complementar învelitorii subţiri propriu-zise, există şi o serie de elemente auxiliare care intervin în mod fundamental în definirea comportării lor mecanice. Acestea sunt elemente distribuite atât pe conturul învelitorilor cât şi pe suprafaţa lor, având rol de rigidizare şi distribuire a eforturilor printr-o conlucrare mecanică cu învelitoarea. Ele se clasifică în următoarele categorii:
- elemente de reazem: grinzi, arce, diafragme, cabluri hobanate, etc., distribuite după muchiile suprafeţei învelitorii subţiri, care au rol atât de rezemare cât şi rigidizare;
- elemente de contur, grinzi, arce, ferme etc. distribuite perimetral învelitorii care nu fac parte din structura principală de rezemare şi au rolul de rigidizare şi de conlucrare mecanică cu învelitoarea pentru transmiterea eforturilor la elementele de reazem;
- elemente de rigidizare: sunt nervuri care au doar rol de rigidizare şi control al deformaţiilor învelitorii.