Elemente de armare a plăcilor prefabricate sub sarcini mari (trafic auto, încărcări tehnologice)

Plăci prefabricate sub sarcini mari

Plăcile prefabricate din beton armat supuse unor sarcini mari sunt necesare în construcțiile specifice lucrărilor edilitare, cum ar fi cămine din beton armat pentru rețele tehnologice sau elemente de protecție ale stațiilor de pompare din materiale plastice. Încărcările mari de la nivelul acestora provin fie din greutatea echipamentelor tehnologice, fie din traficul auto atunci când sunt amplasate în carosabil. Încărcările din trafic auto sunt detaliate aici, iar dimensionarea elementelor din beton armat a fost detliată aici.

Plăcile prefabricate sunt de obicei simplu rezemate pe două sau mai multe laturi, este de preferat însă ca rezemarea să fie pe întregul contur. Datorită acestor condiții de margine, eforturile mai mari sunt la partea inferioară a plăcii, preponderent de încovoiere, iar armătura de la partea superioară de obicei are rol constructiv. Două cazuri uzuale de armare se prezintă în figura 1.

Figura 1. Cazuri uzuale de armare a plăcilor prefabricate pentru cămine sau camere subterane

Cazul 1 este cel mai simplu din punct de vedere al montajului barelor, cu condiția ca diferența între armături (superioară/inferioară) să fie de cel puțin două diametre (barele pot fi încurcate pe șantier). Pentru deschideri de 2-3 m de obicei rezultă bare cu diametrul de 14 sau 16 mm la partea inferioară, iar la partea superioară se aleg constructiv bare cu diametrul de 10 mm.

În practcă însă apar cazuri în care eforturile la partea superioară sunt semnificative în apropierea rezemării, lucru care necesită un diametru mai mare al armăturii superioare. În această situație fie se alege aceeași armare sus și jos, fie se armează cu bare întoarse spre partea superioară, așa cum se prezintă în cazul 2. Avantajul unei astfel de armări este în primul rând preluarea eforturilor fără a suplimenta armarea superioară, iar în al doilea rând nu mai este necesară diferența de două diametre între armături (datorită fasonărilor de formă diferită). Astfel diametrul barelor de la partea inferioară poate fi redus la 8 mm, fiind armături de repartiție/montaj. În figurile 2-4 se prezintă diagrame de momente încovoietoare pentru două plăci prefabricate de forme diferite, solicitate de trafic greu.

Figura 2a. Moment încovoietor my - fibra inferioară

Figura 2b. Moment încovoietor my - fibra superioară

Figura 3a. Moment încovoietor my - fibra inferioară

Figura 3b. Moment încovoietor my - fibra superioară

Figura 4a. Moment încovoietor my - fibra inferioară

Figura 4b. Moment încovoietor my - fibra superioară

În figurile 2 și 3 se prezintă prefabricate rezemate pe trei laturi, iar în figura 4 prefabricatul este rezemat simplu pe toate cele patru laturi. Personal am observat că eforturile semnificative în fibra superioară apar la plăcile de formă neregulată, probabil din cauza torsiunii rezultată în urma poziționării încărcării din trafic în zona cea mai defavorabilă - o suprafață de 0.4x0.4 m sau mai multe (sub formă de convoi).

Cazul 1 de armare este bine să fie evitat atunci când eforturile semnificative în fibra superioară apar în imediata apropiere a rezemului, așa cum se poate observa în figurile 3b și 4b. Având în vedere forma fasonată a barelor, lungimea de ancoraj a acestora este de obicei la limită, datorită grosimii relativ mici a plăcii. Barele de la partea superioară pot fi întoarse peste barele de la partea inferioară, practic cazul 2 rotit, dar montajul armăturilor devine complicat.

Concluzii și recomandări

• Este necesar a fi evaluate eforturile de încovoiere de la partea superioară a plăcilor, chiar dacă acestea sunt rezemate simplu/articulat pe contur;

• Eforturile de încovoiere de la partea superioară sunt semnificativ mai mici decât cele de dimensionare din fibra inferioară;

• În funcție de forma și încărcarea elementelor prefabricate, armătura necesară la partea superioară e mai mare decât ce se prevede de obicei pentru repartiție/montaj;

• Cazul 2 de armare prezentat în figura 1 poate conduce la dificultăți în execuție atunci când barele sunt întoarse pe ambele direcții. Pentru plasele rectangulare aceste probleme se pot reduce prin adaptarea armăturilor de repartiție și evitarea pachetelor mari de bare la intersecții;

• Este necesară acordarea unei atenții sporite stării de eforturi și armării plăcilor de forme neregulate în plan, în special atunci când încărcările la care sunt supuse acestea sunt mari.