Secţiunea 34 - Stări de eforturi iniţiale - 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 3.4:Stări de eforturi iniţiale
3.15.Pentru învelitorile cu deschideri de până la 25-30 m, precomprimarea este potrivită pentru elementele de contur în vederea evitării deplasărilor excesive pe contur, crescând astfel rigiditatea de ansamblu a structurii. Figura 3.6 prezintă modalităţile frecvente de post-tensionare a conturului la cele 3 tipuri intrinseci de învelitori:
- la învelitorile eliptice, cupole şi/sau învelitori velaroidale, componentele orizontale ale eforturilor normale transmise de învelitoare sunt compensate prin post-comprimarea conturului;
- pentru învelitorile hiperbolice delimitate de generatoare, starea de eforturi iniţiale se induce elementelor perimetrale care sunt tensionate de eforturile de forfecare induse de învelitoare;
- în cazul învelitorilor parabolice, cablurile pretensionate înlocuiesc favorabil armătura pasivă a grinzilor pereţi, care la cilindrii cu profil deschis se formează de-a lungul generatoarelor de margine;
- în cazul castelelor de apă şi a rezervoarelor cu înălţimi de 4-5 m precomprimarea perimetrală cu tendoane post-tensionate a inelelor de la extremităţi s-a dovedit a fi o soluţie larg utilizată.

Fig. 3.6 Precomprimarea învelitorilor relativ mici

3.16.Învelitorile cu deschideri între 30-60 m, sunt convenabil a fi executate din beton doar dacă greutatea tor nu depăşeşte 4 kN/m2. Acest motiv impune adoptarea nervurilor şi/sau a secţiunilor transversale cutie. Eventual, asamblarea învelitorii poate fi concepută din elemente prefabricate, asigurând tehnologii economice de construcţie. La aceste soluţii este necesară precomprimarea masei învelitorii şi deci, a întregului ansamblu de unităţi prefabricate, fiind evitate zonele de beton solicitat la întindere şi îmbunătăţind stabilitatea locală şi respectiv generală a învelitorii. Ultimele două trăsături sunt valabile şi pentru învelitorile turnate "in silu" pe cofraje speciale. Aşa cum figura 3.7 pune în evidenţă, avem:
- pentru suprafeţele eliptice, cablurile pretensionate înlocuiesc armătura pasivă şi au trasee radiale;
- în cazul învelitorilor hiperbolice, amplasarea cablurilor este indicat a se face în lungul curbelor generatoare, generând forţe dispuse pe contururi inelare şi orientate normat pe suprafaţa mediană a învelitorii;
- la formele parabolice, în principal există două modalităţi de a aplica eficient precomprimarea: în cazul profilelor închise, cu tendoane care urmăresc traseul liniilor directoare (cazul structurilor de recipiente şi containere), iar în cazul formelor cilindrice deschise, cu tendoane dispuse pe direcţia generatoarelor, aplicând şi conceptul de grindă.

Fig. 3.7 Precomprimarea învelitorilor cu dimensiuni medii

3.17.La învelitorile cu deschideri de peste 60 m, consideraţia privitoare la limitarea greutăţii masei învelitorii prin nervurare sau secţiuni cutie rămâne valabilă. În astfel de situaţii, comprimarea conturului şi/sau a masei învelitorii nu mai aduc o contribuţie substanţială la asigurarea rigidităţii de ansamblu. Astfel, plasarea unui sistem de cabluri postîntinse în exteriorul masei învelitorii creşte substanţial rigiditatea structurii, evitând totodată şi pierderea locală a stabilităţii. Ideea este de a dispune cablurile într-o reţea bidimensională, obţinând o membrană tensionată care la rândul ei este conectată la învelitoarea din beton prin elemente întinse sau comprimate axial. Capetele tendoanelor pot fi ancorate în elementele de contur ale învelitorii sau în elemente de rezemare independente de aceasta. Conform figurii 3.8 soluţiile uzuale sunt:

Fig. 3.8 Precomprimarea învelitorilor cu deschideri mari

- la învelitorile eliptice, membrana formată de cabluri poate fi amplasată pe partea convexă a curburii; în acest caz, compresiunea indusă în învelitoare conduce la componente normale, orientate spre extrados, mai mari decât cele create de cablurile tensionate, orientate spre intrados;
- la învelitorile de tip hiperbolic, membrana interioară de cabluri poate fi parţial orientată pe direcţia generatoarelor învelitorii, având curburi opuse acţiunii gravitaţiei;
- la învelitorile cilindrice, ilustrare a suprafeţelor parabolice, membrana de cabluri trebuie poziţionată paralel atât cu liniile generatoare cât şi cu liniile directoare; cablurile de pe direcţia generatoarelor trebuie să aibă raze de curbură opuse acţiunii gravitaţionale, iar cele de pe direcţia generatoarelor aceeaşi curbură cu directoarele învelitorii; în acest caz, componentele normale create de cablurile post-tensionate sunt mai reduse decât cele produse de compresiunea din masa învelitorii.
3.18.În scopul controlului deformaţiilor, învelitorile cu deschideri medii şi mari pot fi suspendate cu ajutorul cablurilor hobanate pretensionate. Acestea se vor ancora la o extremitate în zone rigide ale învelitorii, care să permită preluarea eforturilor locale, iar la cealaltă extremitate vor fi prinse de elemente perimetrale rigide, independente de sistemul învelitorii propriu-zise.

Fig. 3.9 Rigidizarea locală a învelitorii în zona de ancorare a cablurilor hobanate