Activitate cercetare
INSYSME – HI STRUCT presentation
SISTEME INOVATIVE DE PERETI DE ZIDARIE CU REZISTENTA SEISMICA IN CLADIRI IN CADRE DIN BETON ARMAT
Utilizarea peretilor de compartimentare si intr-o anumita masura a celor de inchidere in constructiile in cadre de beton armat, este foarte raspandita in foarte multe tari. Aceasta practica deriva dintr-o evolutie naturala a tehnicilor de constructie bazate pe pereti de zidarie. Cresterea exceptionala a utilizarii acestor tipuri de pereti in constructiile in cadre de beton armat, au transformat peretii in elemente cu volum, masa si rigiditate neglijabila in comparatie cu peretii traditionali din zidarie de caramida.
Referitor la problemele structurale, trebuie subliniat faptul ca acesti pereti doar recent au inceput sa atraga atentia, desi nu au fost implementate solutii clare din toate punctele de vedere (conformitate cu normativele de performanta, siguranta, economice, estetice, durabilitate si proiectare, etc). Acest aspect este pronuntat cand asa zisele „elemente nestructurale” sunt supuse la actiuni care le demonstreaza o componenta structurala, in cazul vanturilor puternice sau actiunii seismice.
De-a lungul anilor, cutremurele au influentat modul in care o cladire reactioneaza la miscarile terenului. In urma acestor miscari ale terenului, cladirile au fost avariate si au ajuns intr-o stare de colaps, provocand astfel raniti si multe victime. Normativele estimeaza un cost de 20-25% din valoarea investitiei initiale pentru reparatii structurale in cazul cladirilor comerciale, ramanand un procent de 75-80% pentru reparatii ale elementelor nestructurale. Stastistici efectuate de companiile de asigurari estimeaza costuri similare pentru reparatia si reconstructia elementelor nestructurale in urma unor cutremure.
In acest context, majoritatea codurilor de proiectare admit ca acesti pereti nestructurali trebuie sa fie dimensionati la fortele seismice. Normativele europene de proiectare a structurilor din beton armat si zidarie nu specifica detalii referitoare la criteriile de performanta si comportare pentru o utilizare in parametrii optimi a acestori pereti de compartimentare. De asemenea, nu sunt precizate nici cerinte pentru starile limita ultime si de serviciu. Absenta unor provizii clare de dimensionare si proiectare a acestor pereti pot avea efecte negative pe termen lung, putand impiedica dezvoltarea constructiilor cu pereti de compartimentare din zidarie de caramida, ceea ce poate provoca pagube serioase sectorului industrial.
Specializarea in domeniul peretilor de compartimentare si inchidere pentru a obtine un comportament seismic imbunatatit reprezinta esenta proiectului de cercetare si va consta in definirea unor sisteme inovative si integrate care sa:
- Optimizeze (maximizeze) comportamentul structural local, prin limitarea degradarilor survenite in urma celor mai frecvente cutremure (de intensitate mica) si minimizarea probabilitatii desprinderii si cedarii in afara planului in urma unor cutremure mai puternice;
- Minimizarea efectelor negative survenite in urma proiectarii si construirii inadecvate a peretilor de compartimentare, ce au un efect asupra comportamentului global al structurii in cadre de beton armat solicitate seismic;
- Dezvoltarea si exploatarea performantelor nestructurale ale peretilor de compartimentare si inchidere pe de o parte, toate proprietatile legate de mediu, consumul de energie, aspect si comfort, iar pe de alta parte cele legate de capacitatea limitarii degradarilor in starea limita ultima datorita unor solutii inovatoare;
Contributiile la progresul tehnologic al acestui proiect constau intr-un set de inovatii, ca de exemplu:
- Tehnologii avansate si inovatoare pentru peretii de compartimentare (referitoare la blocurile de zidarie folosite, armaturi, conectori, mortar si sistemele de constructie), diversificate in concordanta cu nivelurile de risc seismic, tehnicile traditionale de constructie, conditiile de mediu, izolare termica, durabilitate, comfort interior, sustenabilitate, respectand starile limita ultime si de serviciu;
- Proceduri noi si/sau avansate de testare pentru evaluarea combinata a comportamentului in planul si in afara acestuia a peretilor de compartimentare si validarea/calificarea solutiilor dezvoltate;
- Definirea interactiunii dintre cadre si peretii de compartimentere, in functie de nivelul incarcarii seismice asupra peretilor, in functie de diferite tipuri ale cadrelor (tipologie, comportament elastic sau inelastic etc.) si in functie de nivelul de risc seismic;
- Un set original si complet de provizii (i) pentru proiectarea structurilor din beton armat cu pereti de compartimentare, (ii) pentru proiectarea, detalierea si constructia peretilor de compartimentare, inclusiv evaluarea capacitatii in plan si in afarea acestiua in functie de nivelul variat de degradare in plan, dar si definirea unor stari limita relevante pentru diferite tipologii de pereti de compartimentare/inchidere si (iii) pentru verificarea legaturilor, conectorilor si a altor compoenente din cadrul unor sisteme speciale;
- Transformarea proviziilor de proiectare, detaliere si constructie in normartive;
- Instrumente practice avansate pentru analiza si proiectarea peretilor de compartimentare (grafice, pachete software etc).