Verificarea la fisurare

SR EN 1992-1-1 (denumit în continuare Eurocod 2) recomandă, conform tabelului 1, următoarele valori limită ale deschiderii calculate a fisurilor (wmax), în funcție de clasa de expunere a structurilor realizate din beton armat:

În absența unor cerințe specifice (de exemplu etanșeitatea la apă) se poate admite, pentru combinația cvasi-permanentă de încărcări, că limitarea deschiderii calculate a fisurilor poate fi limitată la 0.3 mm pentru toate clasele de expunere. În absența unor condiții de aspect, această limită poate crește la 0.4 mm pentru clasele de expunere X0 și XC1. Valoarea teoretică a deschiderii fisurilor poate fi calculată conform capitolului 7.3.4 din SR EN 1992-1-1.

Eurocodul 2 propune proiectanților de structuri două metode pentru controlul fisurării în elementele de beton armat:

1. Calculul deschiderii fisurilor conform capitolului 7.3.4 din EN 1992-1-1, respectiv SR EN 1992-1-1 împreună cu Anexa națională.
Formula folosită pentru calculul deschiderii fisurilor este:

2. Controlul fisurării fără calcul direct
Reprezintă o metodă simplificată ce folosește reguli derivate din formulele pentru calculul deschiderii fisurilor. Se determină o arie minimă de armătură (astfel încât armătura să nu curgă imediat ce se formează prima fisură) și se adoptă limitele impuse de Eurocodul 2, referitoare la diametrul barelor de armătură, respectiv a distanțelor dintre acestea (conform tabelului 2).

Verificarea la fisurare presupune un număr mare de iterații, greu de controlat printr-un calcul manual. În acest sens ADVANCE Design permite controlul automat al deschiderii fisurilor.

Controlul fisurilor în ADVANCE Design 2012

Pentru a prezenta verificarea la fisurare, realizată automat în ADVANCE Design s-a considerat drept exemplu un rezervor circular din beton armat (Figura 1)

Figura 1: Rezervor circular din beton armat

Rezervorul este expus, pe lângă acțiunile mecanice, și la un mediu alternativ umed și uscat (clasa de expunere XC4, conform tabelului 4.1 din SR EN 1992-1-1).Din această cauză s-a optat pentru folosirea unui beton având clasa de rezistență C45/55. Acoperirea cu beton a barelor de armătură este de 5 cm.

Modelarea rezervorului s-a realizat cu elemente plane de tip „shell”(element ce are 6 grade de libertate, în fiecare nod) având grosimea de 35 cm. Pasul de discretizare folosit în analiza cu element finit este de 0.8 metri. Încărcările aplicate sunt date de greutatea proprie a elementelor și încărcarea dată de lichidul interior (apă).

După realizarea analizei cu element finit și a verificării cu „Expertul de Beton”, se analizează ariile de armare teoretică obținute cu ADVANCE Design (Figura 2), și, pe baza acestora, se propune armătura reală.

Astfel, pentru elementele selectate din Figura 3 se alege o soluție de armare cu bare individuale pe ambele direcții Φ 16/14 cm, la partea superioară, respectiv Φ 20/15 cm, la partea inferioară). Ulterior, se aleg armăturile pentru pereții interiori (Figura 4), respectiv, pentru pereții exteriori (Figura 5). Pentru pereții exteriori s-a ales, pe lângă armăturile definite global, și o armare locală cu bare individuale, aceasta fiind necesară doar pe o porțiune din înălțimea peretelui (Figura 5).

Figura 2: Arii teoretice de armare obținute pe direcțiile axelor locale x și y ale elementelor plane

Figura 3: Definirea soluției globale de armare în elementele plane

Figura 4: Definirea soluției de armare pentru pereții interior

Notă: ADVANCE Design 2012 permite adoptarea, pentru elementele plane, a unor soluții de armare (globale sau locale) și cu plase sudate, acestea fiind disponibile în baza de date a programului.

Figure 5: Definirea soluției de armare pentru pereții exteriori