Armaturi de strapungere PEIKKO PSB®
MANUAL
TEHNIC
PSB®
Armătură de străpungere pentru structuri de beton
Versiunea RO 08/2020
PSB®
Armătură de străpungere pentru structuri de beton
• Rezistență la străpungere mai mare
comparativ cu etrierii
• Instalare simplă și eficientă
• Optimizarea înălțimii de
construcție a clădirii
• Omologat cf. ETA-13/0151
pentru încărcări statice sau
predominant non-statice
• Disponibil în Peikko
Designer®
Armăturile PSB® sunt produse pentru construcții utilizate în principal ca armare transversală, cu scopul de a
crește rezistența la străpungere a planșeelor dală sau a radierelor. Se pot proiecta tipul, geometria și dimensiunile
armaturilor PSB®, iar rezistența elementelor de beton armat cu elemente PSB® poate fi verificată folosind soft-ul
Peikko Designer®. Proprietățile armăturilor PSB® precum și rezistența planșeelor armate cu PSB® sunt aprobate prin
AgrementulTechnic European ETA-13/0151.
Armăturile PSB® sunt produse și liv
rate sub formă de elemente de armare constând din gujoane de oțel cu ambele
capete forjate și ulterior conectate printr-un profil de asamblare. Întrucât armăturile PSB® sunt proiectate și prefabricate de Peikko, instalarea produsului este mult mai simplă comparativ cu alte soluții tradiționale de armare
(etrieri). Aceste avantaje sunt obținute atât în proiecte monolit cât și în elemente prefabricate de beton.
Armăturile PSB® sunt înglobate complet în planșeul de beton, fiind un elment ideal de armare pentru structuri
monolite cu planșeu dală sau plăci de beton subțiri. Gujoanele cu cap dublu utilizate în elementele de armare PSB®
permit planșeului de beton să atingă o rezistență cu până la 40% mai mare decât rezistența unei planșeu armat prin
tehnici tradiționale de armare, cum ar fi etrieri.
www.peikko.ro
CONȚINUT
Despre PSB®��������������������������������������
���������������������������������������������������������������� 4
1.
Proprietățile produsului��������������������������������������������������������������������������������������������4
1.1
Comportamentul structural������������������������������������������������������������������������������������������������������������ 5
1.2
Limitări ale aplicării�����������������������������������
������������������������������������������������������������������������������������� 7
1.3
Alte proprietăți������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 8
2. Rezistența���������������������������������������������������������������������������������������������������������
����������8
Selectarea Armăturii PSB®������������������������������������������������������������������������������� 9
Montajul armăturilor PSB®������������������������������������������������������������������������������15
Planșee dală sau fundații monolite���������������������������������������������������������������������������������������������������������15
Planșee prefabricate - Predale���������������
������������������������������������������������������������������������������������������������17
Revizia 001
Informații
Despre PSB®
1.
Proprietățile produsului
Planșeele dală din beton armat sunt astăzi unul dintre cele mai populare sisteme de planșeu folosite pentru
realizarea structurilor de rezistență ale clădirilor de birouri, rezidențiale, administrative și industriale. Sistemul constă
de obicei din planșee de beton, rezemate pe stâlpi sau pereți, fără grinzi secundare. Asemenea configurații permit
optimizarea spațiului obținut și o înălțime utilă mai mare a încăperilor.
Figura 1.
Planșeu dală rezemat pe stâlpi și pereți.
Între punctele de rezemare (elementele verticale), planșeul este de obicei proiectat ca o placă ce lucrează în
două direc
ii pentru a rezista momentelor încovoietoare pe cele două direcții ortogonale. În noduri, momentele
încovoietoare sunt combinate cu solicitări transversale - reacțiunile din suporți. Din această combinație de solicitări
rezultă eforturi ce pot duce la străpungerea planșeului. Verificarea rezistenței la străpungere a plăcii este de regulă
decisivă pentru definirea grosimii plăcii de beton.
Străpungerea are loc, de obicei, atunci când un con de beton este separat de placă, armătura de moment este
smulsă din beton și planșeul cade din cauza încărcărilor gravitaționale (figura 2). Experiența arată că cedarea prin
străpungere este deosebit de periculoasă, întrucât se manifestă printr-o rupere casantă care se întâmplă brusc,
fără semne anterioare de avertizare (deformări ample, fisuri ...). Mai mult, cedarea locală a planșeului poate avea un
impact asupra elementelor structurale adiacente și poate determina colapsul.
Figura 2.
Cedarea prin s
trăpungere a planșeului.
O placă fără armătură transversală are o rezistență foarte limitată la străpungere. Această rezistență poate fi
crescută prin montarea elementelor PSB® în placa de beton, astfel încât acestea să împiedice dezvoltarea conului de
forfecare în beton (Figura 3). Pe lângă creșterea rezistenței plăcii, PSB® mărește și ductilitatea acesteia. PSB® este
de asemenea utilizat în armarea radierului în aceleași condiții ca planșeul dală. Alte aplicații (PSB® utilizat ca armare
transversală a grinzilor) sunt de asemenea posibile.
Figura 3.
4
PSB®
Planșeu dală armat cu PSB®.
Informații
Elementele PSB® constau din gujoane de oțel forjat la ambele capete, prinse de profile de asamblare (Figura 4).
Profilul de asamblare nu are rol structural; acesta asigură doar spațierea și poziționarea corectă a gujoanelor, atât în
timpul montajului, cât și după turnarea betonului.
Figura 4.
Tipuri de elemente PSB® disponibile.
Profil de asamblare
Gujon PSB®
Distanțiere din plastic pentru
instalare inferioară
1.1
Gujon PSB®-F cu conectori
clip-on din plastic
Comportamentul structural
Armăturile PSB® sunt de obicei utilizate ca soluție de armare verticală în plăci de beton, fiind proiectate și detaliate
pentru a preveni dezvoltarea de fisuri înclinate cauzate de străpungere. Comportamentul structural al unei plăci
armate cu elemente PSB® poate fi modelat cu ajutorul unui sistem zăbrelit (Figura 5), în care gujoanele acționează ca
și elemente întinse. Funcționarea corectă a mecanismului este printre altele condiționată de rezistența la întindere a
gujoanelor si capacitatea lor de ancorare în beton.
Figura 5.
Forțe într-o placă cu armătură PSB® împotriva străpungerii.
V
Tensiuni
Compresiune
H
Zonă
ne-armată
Zonă armată
Sarcini de compresiune
în beton
V
Proprietățile excelente de ancorare ale gujoanelor PSB® permit planșeelor armate cu astfel de elemente
să dezvolte
rezistențe semnificativ mai mari comparativ cu plăcile armate cu elemente tradiționale (etrieri). Performanța plăcilor
de beton armat cu elemente PSB® a fost demonstrată prin teste de laborator pe scară largă efectuate la Institutul
Federal Elvețian de Tehnologie (EPFL) din Lausanne în cursul anului 2012. Rezultatele testelor au fost utilizate ca
bază pentru dezvoltarea aprobării tehnice europene ETA-13/0151 care reglementează utilizarea și proiectarea
armăturii de strapungere PSB®. Informații complete despre seria de teste și ETA-13/0151 pot fi găsite în referința [1].
ETA-13/0151 definește un set de reguli pentru determinarea:
• Rezistenței planșeului fără armătura PSB® VRd,c
• Rezistenței planșeului cu armătura PSB® VRd,s
• Rezistența maximă a planșeului armat cu PSB® VRd,max.
[1] Muttoni, A. Bujnak, J. “Performance of slabs reinforced by Peikko PSB® studs demonstrated by full scale tests and validated by
ETA approval starti
ng April 2013” Concrete connection 01/2013, Customer magazine of Peikko Group.
Versiunea: RO 08/2020
5
Informații
Modul de alcătuire a unui planșeu armat cu PSB® în conformitate cu recomandările ETA-13/0151 este ilustrată în
Figura 6. De obicei, elementele PSB® sunt organizate radial în jurul stâlpului. Aranjarea alternativă a elementelor
PSB® este posibilă cu condiția ca cerințele pentru spațierea maximă a gujoanelor PSB® să fie îndeplinită.
Vedere în secțiune a unui a) planșeu dală b) radier armat cu gujoane PSB®.
cu
ls
≥ 0,35d
≤ 0,375d
co
Armatura mom.
încovoietor
h
d
h
d
Armatura mom.
încovoietor
≤ 0,75d
b) Radier
Secțiune B-B
co
a) Planșeu dală
Secțiune A-A
≤ 0,3d
≤ 0,5d
≤ 0,75d
ls
cu
Figura 6.
≤ 3,5
d
≤ 2d
u out
≤ 1,7 d
2d
≤ 0,75d
u1
1d
1,5d A
u out
ls
u1
1d
A 1,5d
≥ 0,35d
≤ 0,375d
1,5d B
≤ 0,75d
≤ 0,3d
≤ 0,5d
ls
B 1,5d
Rezistența planșeului fără armătura de străpungere în
zona perimetrului critic este determinată conform ecuației (A3)
din ETA-13/0151:
1
vRd ,c= CRd ,c ⋅ k ⋅ ( 100 ⋅ ρ ⋅ f ck ) 3 + k1 ⋅ σ cp ≥ (Vmin + k1 ⋅ σ cp )
Sarcina de forfecare din perimetrul critic este determinată conform ecuației (A1) din ETA-13/0151:
vEd =
β ⋅ VEd
u1 ⋅ d
unde β este factorul de neuniformitate a sarcinii în funcție de poziția stâlpului cf ecuației ETA-13/0151 (A2), u1 este
lungimea perimetrului critic și d este grosimea utilă a planșeului (vezi Figura 6). Planșeul trebuie armat pentru
străpungere cu elemente PSB® dacă:
vRd ,c ≤ vEd
Numărul minim de perimetre de gujoane PSB® care trebuie așezate împrejurul stâlpului se stabilește astfel încât
perimetrul critic va crește până la o valoare uout determinată în conformitate cu ec. (A4) din ETA-13/0151:
uout =
β red ⋅ vEd
vRd ,c ⋅ d
Unde vRd,c este calculat conform ec.(A3) din ETA-13/0151 cu CRd,c = 0,15 ⁄γc .
Rezistența elementelor PSB® este verific
ată de ec. (A7) și ec. (A9) din ETA-13/0151 pentru planșee dală și respectiv
radier
6
PSB®
Informații
1.2
Limitări ale aplicării
Grosimea minimă a plăcilor armate cu PSB® este 180 mm.
Rezistența maximă a unei plăci armate cu PSB® este verificată în conformitate cu ec. (A8) și (A10) din ETA-13/0151
după cum urmează:
Planșeu dală
vRd,max = 1,96 ⋅ vRd,c ≥ vEd
Radier și fundații izolate
vRd,max = 1,62 ⋅ vRd,c ≥ vEd
Comparativ, rezistența maximă a plăcilor armate cu soluții tradiționale de armare (etrieri) ar trebui să fie verificată în
conformitate cu ec. (6.53) din EN 1992-1-1:2004+AC2:2010:
f
β ⋅ vEd
vRd,max = 0,4 ⋅ 0,6 ⋅ 1 − ck ⋅ f cd ≥
250
u0 ⋅ d
unde u0 este perimetrului bazei stâlpului. Verificarea în conformitate cu DIN EN 1992-1-1/NA:2012 pentru plăci armate
cu etrieri este
vRd ,max =1,4 ⋅ vRd ,c ≥ vEd
În cazul în care verificarile de mai sus nu sunt îndeplinite, înseamnă, că
doar prin armare transversală (cu armături
obișnuite sau PSB) nu se poate asigura o capacitate portantă suficientă, este necesară mărirea clasei de beton sau a
secțiunii transversale.
În același timp, comparația prezentată în Figura 7 pentru plăcile testate în cadrul programului de testare Peikko
(a se vedea referința [1]) arată că rezistența maximă a plăcilor armate cu gujoane PSB® poate fi cu până la 40%
mai mare decât rezistența plăcilor armate cu elemente de armare tradiționale determinate conform EN 1992-11:2004+AC2:2010 sau DIN EN 1992-1-1/NA:2012.
Figura 7.
Valorile maxime caracteristice ale rezistențelor în plăci armate cu PSB® și cu tipuri de armare standard.
vR,max,ETA
[kN]
vR,max,EN
[kN]
vR,max,DIN EN
[kN]
1,20
PP1
774,9
554,9
553,5
1,00
PP2
1050,2
1027,7
750,1
PP3
4070,8
3346,2
2907,7
PP4
1856,0
1426,2
1325,7
PP5
1808,1
1408,7
1291,5
PL9
2923,9
2429,1
2088,5
PL10
4606,2
4150,0
3290,1
vR,max,ETA/vR,max,EN
EN
/ ETA PSB®
DIN EN / ETA PSB®
0,80
0,60
0,40
0,20
0,00
PP1
PP2
PP3
PP4
PP5
PL9
PL10
Versiunea: RO 08/2020
7
Informații
1.3
Alte proprietăți
ETA-13/0151 aprobă utilizarea de elemente PSB® cu diametre 10, 12, 14, 16, 20 și 25 mm. Elemente utilizând gujoane
de diametre mai mari (28mm și 32mm) pot fi de asemenea produse, dar nu sunt cuprinse în ETA-13/0151. Diametrul
capetelor forjate ale gujoanelor este în toate cazurile 3x diametrul otelului.
Gujoanele PSB® și profilele de asamblare au următoarele proprietăți ale materialului:
Profil de asamblare
Gujoane PSB®
S235JR
B500
EN 10025-2
EN 10080, DIN 488
Distanțierele utilizate pentru instalarea bazei elementului PSB® sunt din material plastic. Distanțiere standard
sunt disponibile în versiuni 15, 20, 25, 30, 35, 40 și 45 mm. Temperatura mediului ambiant pe durata montajului
elementelor PSB® utilizând distanțiere trebuie să fie în intervalul -30°C la +35°C.
Unitatile de producție ale Peikko G
roup sunt controlate de terți și auditate periodic privind certificarea producției și
omologările produselor eliberate de diverse organizații.
2.
Rezistența
Valorile caracteristice ale rezistenței gujoanelor individuale PSB® în conformitate cu ETA-13/0151 sunt prezentate în
Tabelul 1.
Tabel 1.
Valorile caracteristice ale rezistenței la tracțiune ale gujoanelor PSB®.
Diametru
mm
10
12
14
16
20
25
Rezistența
kN
39,3
56,5
77,0
100,5
157,1
245,4
Rezistența unui element de beton armat cu PSB® trebuie verificată de la caz la caz pentru fiecare proiect in parte.
Peikko Designer® poate fi utilizat pentru proiectarea PSB® și verificarea rezistenței elementelor armate cu PSB®
conform cerințelor ETA-13/0151.
8
PSB®
Selectare
Selectarea Armăturii PSB®
Este recomandat a fi selectată armătura potrivită cu PSB® utilizând Peikko Designer® în mod individual, pentru fiecare
caz în parte. Peikko Designer® este un software de proiectare dezvol
tat de Peikko, și este disponibil gratuit pe www.
peikko.com.
Un exemplu al procedurii utilizate pentru proiectarea și alegerea PSB® în conformitate cu ETA-13/0151 utilizat și
implementat în Peikko Designer® este prezentat mai jos.
Øx = 12
dx = 202
dy = 214
Øy =
12
a = 300 mm b = 300 mm
C30/37
h = 250 mm
cu = 25 mm
co = 30 mm
Φx = 12 mm
Φy = 12 mm
VEd = 730 kN
Stâlp interior
hA = 195
as = 100
h = 250
cu = 25
co = 30
Date de intrare
Dimensiunea stâlpului
Clasa de beton
Grosimea plăcii
Acoperire de beton - jos
Acoperire de beton - sus
Diametrul armăturii
Superioare si inferioare
Efortul de calcul
Poziția stalpului
Înălțimea utilă și procentul de armare longitudinală
•
Înălțimea utilă
d y =h − co − Φ y / 2
=214 mm
d x =h − co − Φ y − Φ x / 2
=202 mm
d
•
Aria unei bare de oțel în direcția x
dx + d y
= 208 mm
2
A
as ,x ⋅ d x
A
4
π ⋅Φ y 2
4
=
0,56%
s ,y
⋅ 100
ρy =
0,528%
=
ρl =
ρx ⋅ ρ y
0,544%
=
as ,y ⋅
d y
π ⋅Φ x 2
Aria unei bare de oțel în direcția y
As ,y =
Procentul de armare
s ,x
ρx =
⋅ 100
As ,x =
Perimetrul critic (u1) și perimetrul stâlpului (uo)
(EN 1992-1-1 6.4.2)
2d
Stâlp
=1200 mm
x
b
u0 =2 ⋅ ( a + b )
= 3813,8 mm
y
u1
2d
u1 = 2π ⋅ 2 ⋅ d + 2 ⋅ a + 2 ⋅ b
2d
a
2d
Versiunea: RO 08/2020
9
Selectare
Coeficient de multiplicare a încărcării β (ETA-13/0151)
•
Valoarea recomandată pentru stâlp interior
β = 1,15
Rezistența la străpungere a plăcii fără armături de
străpungere (ETA-13/0151)
C ⋅ k ⋅ ( ρ . f ) 1 3
l ck
Rd ,c d
vRd ,c max
0,603MPa
=
0,0525 3
1
⋅ kd 2 ⋅ f ck 2
γ c
2,0
kd min
1,98
=
200
1
+
d
0,18
CRd ,c = 0,12
=
γC
CRd ,c =
0,18
γC
Dacă: u0 / d < 4
CRd ,c=
u
0,18
0,15
⋅ 0,1 ⋅ 0 + 0,6 ≥
d
γ C
γc
(ETA-13/0151)
γ c = 1,5
Valoarea maximă a rezistenței la străpungere
(ETA-13
/0151)
vRd ,max =
kmax ⋅ vRd ,c
=
1,182MPa
Efortul unitar maxim de străpungere
(ETA-13/0151) (ETA-13/0151)
vEd
Poziția Valori β
Stâlp intern
1,15
Stâlp marginal
1,40
Stâlp de colț
1,50
Capăt perete
1,35
Colț perete
1,20
(EN 1992-1-1 2.4.2.4)
Planșeu dală
kmax = 1,96
Radier
(ETA-13/0151)
kmax = 1,62
β ⋅ VEd
= 1,058MPa
u1 ⋅ d
Nu este necesară armare PSB® dacă:
Capacitatea portantă a plăcii
vRd ,c < vEd
vRd ,c ≥ vEd
< vRd ,max
0,603 < 1,058 < 1,182
Armare PSB® poate fi utilizată dacă:
vRd ,c < vEd < vRd ,max
Armare PSB® poate fi utilizată.
Rezistența maximă a plăcii este depășită dacă:
vEd > vRd ,max
Dimensiunea gujonului (ETA-13/0151)
• Înălțimea gujonului
hA = hd − cu − co
= 195 mm
•
•
10
Spațierea dintre elemente
s1
= 150 mm
s0
= 75 mm
Verificare spațiere
s
s1 = 150 ⇒ 1 = 0,72 < 0,75
d
< 0,5
s
s0 = 75 ⇒ 0 = 0,37
d
> 0,35
PSB®
Suport
s0
s1 ≤ 0,75 ⋅ d
0,35 ⋅ d ≤ s0 ≤ 0
,5d
(ETA-13/0151)
s1
Selectare
Numărul de gujoane și lungimea elementelor de
armare. Vezi figura 8 (ETA-13/0151)
•
vRd ,c ,out ≥
Lungimea perimetrului exterior
uout ,req
Pentru stâlp interior βred = 1,15
β red ⋅ VEd
β red ⋅ VEd
uout ,req ⋅ d
= 6695 mm
vRd ,c ,out ⋅ d
•
Rezistența la străpungere a plăcii fără armături
de străpungere
1
0,18
3
γ ⋅ kd ⋅ ( ρl . f ck )
c
vRd ,c ,out max
0,603MPa
=
=
0,0525 ⋅ k 3 2 ⋅ f 1 2
d
ck
γ c
Lungimea necesară a elementului de armare
=
ls ,req
uout ,req − 2 ⋅ ( a + b )
=
− 1,5 ⋅ d
563 mm
π ⋅2
•
Numărul minim de PSB® într-un element
ls ,req − s0
nreq
=
+=
1 4,25 ⇒ n prov = 5
s1
•
Lungimea elementului
ls , prov = s0 + ( n prov − 1 ) ⋅ s1
Perimetrul exterior efectiv
y
Suport
uout , prov = 2π ⋅ ( ls , prov + 1,5 ⋅ d ) + 2 ⋅ a + 2 ⋅ b = 7401,5 mm
ls,req
ls,prov
x
Verificarea lungimii perimetrului exterior
uout ,req ≤ uout , prov
ls ,
,5d
(ETA-13/0151)
s1
Selectare
Numărul de gujoane și lungimea elementelor de
armare. Vezi figura 8 (ETA-13/0151)
•
vRd ,c ,out ≥
Lungimea perimetrului exterior
uout ,req
Pentru stâlp interior βred = 1,15
β red ⋅ VEd
β red ⋅ VEd
uout ,req ⋅ d
= 6695 mm
vRd ,c ,out ⋅ d
•
Rezistența la străpungere a plăcii fără armături
de străpungere
1
0,18
3
γ ⋅ kd ⋅ ( ρl . f ck )
c
vRd ,c ,out max
0,603MPa
=
=
0,0525 ⋅ k 3 2 ⋅ f 1 2
d
ck
γ c
Lungimea necesară a elementului de armare
=
ls ,req
uout ,req − 2 ⋅ ( a + b )
=
− 1,5 ⋅ d
563 mm
π ⋅2
•
Numărul minim de PSB® într-un element
ls ,req − s0
nreq
=
+=
1 4,25 ⇒ n prov = 5
s1
•
Lungimea elementului
ls , prov = s0 + ( n prov − 1 ) ⋅ s1
Perimetrul exterior efectiv
y
Suport
uout , prov = 2π ⋅ ( ls , prov + 1,5 ⋅ d ) + 2 ⋅ a + 2 ⋅ b = 7401,5 mm
ls,req
ls,prov
x
Verificarea lungimii perimetrului exterior
uout ,req ≤ uout , prov
ls ,
... ascunde
Alte documentatii ale aceleasi game Vezi toate
Certificare produs
1 p | RO
PSB®
Catalog, brosura
1 p | RO
EBEA®