Normativ P 133/2004

70 NORMATIV PRIVIND PROIECTAREA COŞURILOR INDUSTRIALE DIN BETON ARMAT (revizuire P 133-96), INDICATIV P 133-04 71

3.2.3. Starea limită de deformaţie .o.c.cccccceceeeeeeeeeeeee 91 Cap. 1. Generali 75 3.3.1. Modelarea pentru calcul a trunchiului 1.1. Obiect. Domeniu de utilizare 75 2107 1 IRI RR RR O RON E e 1.2. Clasificarea coşurilor industriale „nenea 76 3.3.2. Caracteristici de rigiditate ale sectiunilor 1.3: Ternsinglegie: DENI ce aeca cnc ec 7 din beton armat 3.3.3. Caracteristici de deformare ale terenului de 222; MAGIC: zace oa za 030 0 RTR E 0335 81 al strtictiiiti ; 96 2.3. Tuburile de evacuare a gazelor şi structura 33.5 . Determinarea eforturilor in sectiuni aCe a interioară 83 orizontale . i cătuirea ce ructiva oenerală as as o! 3 z = : _ a 2:5. E [Ste ri II ROD RR RO RR a a a TIR 84 . 2.5. Fundaţia COȘUlUI caii WETLIGAIE pepe 050 ET pita aaa 102 Cap. 3. Calculul trunchiului portant „eee 85 3.4. Relaţii şi date ajutătoare pentru calculul Di ATEI UI aaa EEE 85 ŞECHIUNNILOR: ceea ere aan ceara aceea 105 3.1.1. Încărcări gravitaționale . 3.4.1. Verificarea la starea limită de rezistență 3.1.2. Încărcări date de vânt în secțiuni Orizontale nenea 105 3.1.3. Încărcările d seismice 3.4.2. Verificarea la starea limită de deschidere | 3.1.5. Insorirea asimetrică a coșului „mmm 88 3.4.3. Verificarea la starea limita de rezistență

Jel. OF Griipărea ICARCANT OP oceane ama ceeace 88 | în secțiuni verticale |... nenea anna III 72 73

4.1. Grosimea peretelui trunchiului portant 0.0.00. 112 4.2. Procente minime de armare oo... eee ee eect 112 4.4. Reguli de armare in dreptul golurilor . 4.5. Armarea coronamentului mean 113

Anexa A — Index alfabetic al notatiilor principale... eee 114

Anexa B — Indicaţii asupra procedeului de calcul al secțiunilor OFIZOMAIC nn aaeee 119

Anexa C — Prescriptii generale de referință 0.00.00. 122 74 NORMATIV PENTRU PROIECTAREA Revizuire P 133-96 COSURILOR INDUSTRIALE DIN BETON ARMAT Indicativ P 133-04 Cap. 1. GENERALITATI 1.1. Obiect. Domeniu de utilizare 1.1.1. Prezentul normativ se aplică la proiectarea sub aspectul rezistenței şi stabilității a coşurilor industriale independente la care trunchiul portant este realizat din beton armat monolit. cu utilizarea cofrajelor glisante. 1.1.2. Prevederile referitoare la calcul cuprinse m prezentul normativ se pot aplica şi la coşurile industriale din elemente prefabricate de beton armat. cu adaptările necesare în funcţie de specificul alcatuirii clemenmelor prefabricate şi al îmbinărilor lor. precum şi la alte construcții înalte cu structură tubulară. realizate din beton armat monolit în cofraj glisant, de formă similară coşurilor. 1.1.3. Detaliile de rezolvare constructivă date în prezentul normativ au un caracter exemplificativ pentru practica de proiectare, fără a avea caracter normativ. "a

1.2. Clasificarea cosurilor industriale In clasificarea coşurilor industriale se tine seama de următoarele criterii: 1.2.1. După diametrul exterior şi înălțime. respectiv după categoria de instalaţii de glisare necesare execuţiei care are ca referință STAS 8751-90. cosurile se impart în categoriile arătate in tabelul 1. Tabelul 1 Înălțimea H Categoria de diametre | : (m) Instalații de glisare pentru diametre (m) mici 40... 70 $550.0230 | medii | 60... 120 $ 9,50... 6 4,20 mari 100 ... 200 14,00... 6 7,00 18,00 9,00 foarte mari 4 9 $ 20.00 1.2.2. După rolul pe care îl au în procesul tehnologic, coşurile industriale pot fi: - coşuri de fum, care au rolul de a împrăștia în atmosferă gazele rezultate din arderea combustibililor: - coşuri de dispersie a gazelor sau particulelor toxice sau/şi puternic corozive, rezultate din unele procese industriale. 1.2.3. După temperatura de acces a gazelor evacuate. cosurile sunt denumite: - reci, lat, - calde, la 80°C - fierbinţi. lat, > 200°C. 76 1.3. Terminologie. Definiţii 1.3.1. Pentru ansamblul şi pentru părţile componente ale unui coş industrial se folosesc denumirile şi definițiile date în Codul de cerințe privind proiectarea şi execuţia coşurilor industriale precum si următoarele (a se vedea fig. 1.1): | i _VARFUL COSULUI_ i | TRUNCHIUL PORTANT CURENT |___ TUBUL DE EVACUARE A GAZELOR FUNDAŢIE _ // 77

Trunchiul portant = tubul exterior de rezistenţă din beton armat. de formă de obicei tronconică. uneori cilindrică. format din trunchiul portant curent şi soclu. Coş simplu = cog la care tubul de evacuare a gazelor este alipit trunchiului portant, pe care reazemă prin intermediul unor console (fig. 1.2). În acest sistem fata interioară a trunchiului portant este nevizitabilă în timpul exploatării. 78 Coş dublu = coş la care între trunchiul portant şi tubul de evacuare a gazelor este prevăzut un spaţiu de aer. de regulă vizitabil (fig. 1.3).

a) b) Fig.1.3. Structura interioară este proprie coşurilor duble şi reprezintă structura prin care tubul (tuburile) de evacuare a gazelor reazemă pe trunchiul portant. Soclul = parte a coșului. de regulă partial supraterană. care face trecerea de la trunchiul portant curent la fundaţie şi pe înălțimea căreia sunt, de regulă, dispuse golurile pentru intrarea canalelor de fum şi alte goluri tehnologice. La coşurile cu înălțimi mari, este avantajos să se dea soclului o formă evazată. pentru a permite realizarea unei fundaţii mai economice, ceea ce se obţine, de exemplu, printr-o 79

evazare simplă fata de trunchiul portant curent (fig. 1.4.a). sau prin realizarea unui sistem cu două plăci curbe (fig. 1.4.b). A, | ML a! [7 “TI Fig.1.4. Fundaţia = elementul structural de trecere de la trunchiul portant la teren. Poate fi: de suprafață (radier general. placă inelară sau cu alte forme în plan) sau de adâncime (piloți. coloane, barete). Tronson de coş = porțiunea de coş pe care tubul de evacuare a gazelor este autoportant între două rezemări succesive pe trunchiul portant. Cenuşar = spațiu amenajat sub zona golurilor de intrare a canalelor de fum, in care se asigura colectarea si evacuarea cenusii. Indltimea (EI) = cota vârtului cosului deasupra terenului amenajat Panta cogului = panta feţei exterioare a trunchiului portant curent. Secţiunea de evacuare u guzelor = secțiunea tubului de evacua- re a gazelor la vârful coşului. Cap. 2. ELEMENTE GENERALE DE TEMĂ ŞI ALCĂTUIRE 2.1. Tema de proiectare structurală 2.1.1. În vederea stabilirii nivelului de asigurare a coșului la acţiunea vântului. la acţiuni seismice si la acțiuni termice. benefi- ciarul, la propunerea proiectantului şi cu consultarea forurilor tehnice competente, va indica prin tema de proiectare încadrarea cosului într-o categorie generală de importanță precum şi clasele de importanță având ca referință STAS 10000/0-75, anexa II (pentru acţiunea vântului) şi în normativul P100 în vigoare (pentru acțiuni seismice). La aceste încadrări se va tine seama si de importanţa construc- ilor învecinate care ar putea fi afectate grav în eventualitatea irii coşului.

2.1.2. Tema de proiectare structurală va furniza următoarele elemente geometrice. rezultate din condiţii legate de cerințele de depoluare a atmosferei. de accesul gazelor la coş şi de asigurarea tirajului: - înălțimea coşului (77): - secţiunea de evacuare a vazelor şi. acolo unde este cazul. condiţii speciale ce se pun variaţiei sectiunii tubului de evacuare a gazelor pe înălțime: - numărul. pozitiile şi dimensiunile golurilor pentru intrarea canalelor de fum şi (dacă este cazul) pentru activarea tirajului: - datele geometrice pentru golurile de ventilare a stratului de aer dintre trunchiul portant si tubul de evacuare a gazelor (doar la coşurile duble cu strat de aer ventilat). 2.1.3. De asemenea. tema de proiectare structurală va contine valorile temperaturilor rezultate din calculul Muxului termic prin pachetul de straturi care alcătuiesc coşul. 2.1.4. În tema de proiectare se vor preciza condiţiile de acces pe construcția terminată care să permită executarea lucrărilor de inspecţie şi întreţinere cu costuri reduse si în siguranță. Se va specifica. dacă este cazul. necesitatea înglobării în structura terminată a unor echipa- mente pentru măsurători asupra substantelor evacuate (temperatură/ compoziţie chimică). 2.2. Materiale 2.2.1. Clasa minimă de beton admisă pentru realizarea trunchiu- lui portant curent şi a soclului este C20/25. Pentru fundatie, clasa betonului se va stabili. luând ca referință prevederile paragrafului 2.1.1.3 din STAS 10107/0-90. 2.2.2. Armaturile de rezistenţă ale trunchiului portant vor fi din oţel PC 52 sau PC 60. Pentru armaturile constructive si pentru cele de 82 montaj se admite folosirea otelului OB 37. cu condiţia ca la barele cu carlige să fie dispuse astfel ca să nu incomodeze glisarea cofrajului. 2.3. Tuburile de evacuare a gazelor şi structura interioară. 2.3.1. La coşurile duble, structura interioară va fi de regulă realizată din beton armat. În cazuri speciale. în funcţie de materialele şi de sistemul constructiv utilizate pentru tuburile de evacuare a gazelor. structura interioară poate fi metalică. 2.3.2. Prin modul de detaliere a rezemării structurii interioare pe trunchiul portant se vor evita solutiile constructive care conduc la solicitări locale semnificative. Se va asigura o transmitere cât mai uniformă şi cu excentricitati minime a încărcărilor gravitaționale pe peretele din beton armat. Prin prevederea unor rosturi adecvate se va reduce posibilitatea dezvoltării unor solicitări locale de natură termică. 2.3.3. La cosurile cu diametru mare în zona de la bază, când distanța între tubul de evacuare a gazelor şi trunchiul portant conduce la deschideri neeconomice pentru o structură interioară rezemată perimetral pe trunchiul portant. tubul de evacuare a gazelor poate fi prevăzut cu o structură proprie autoportantă pe înălțimea necesară. 2.4. Alcătuirea constructivă generală a suprastructurii 2.4.1. La stabilirea dimensiunilor generale ale trunchiului portant pe baza datelor de temă menţionate la pet. 2.1.1, se vor respecta corelările între înălțime si diametrele maxim şi minim date în

tabelul 1 de la pct. 1.2.1, precum şi limitele corespunzătoare ale grosimii peretelui recomandate la pct.4.]. Variaţiile pe înălțime ale diametrului si grosimii peretelui de beton armat se vor stabili ținând seama de cerințele de rezistenţă si de rigiditate indicate la pct.3.3. 2.4.2. Prevederi referitoare la goluri: - la coşurile cu mai mult decât două goluri în aceeaşi secţiune orizontală. acestea vor fi dispuse cât mai distribuit pe perimetru pentru a nu se concentra slabiri în aceeaşi zonă a secțiunii transversale; - între două goluri învecinate, peretele din beton armat se va extinde pe cel puţin o treime din suma lungimilor golurilor adiacente; - lăţimea unui gol se va limita la cea corespunzătoare unui unghi la centru de 60°. 2.4.3. La cosurile situate în medii exterioare cu agresivitate chimică industrială sau influențate de atmosfera salină maritimă, grosimea stratului de acoperire cu beton a armăturilor dinspre extrados va fi dimensionată având ca referință pct.6.1 din STAS 10107/0-90 şi al Instructiunilor tehnice C170-87 şi va fi specificată ca atare in detaliile de armare din proiect. 2.5. Fundaţia coşului 2.5.1 La cosurile cu înălțimi H > 100 m nu se admite fundarea de suprafață pe terenuri cu compresibilitate ridicată sau sensibile la înmuiere şi în general pe terenuri cu presiune convențională sub 0.20MPa sau care sub acțiunea forțelor orizontale conduc la rotiri ale fundaţiei coşului cu un unghi pentru care tg 6 > 0,005. 84 Se recomandă în mod general ca la coşurile cu înălțimi mari alegerea între fundarea de suprafaţă şi de adâncime să se facă pe baza unui studiu tehnico-economic comparativ. 2.5.2. Conturul fundaţiei va fi de regulă circular sau octogonal. La alegerea între soluția cu radier general si cea cu fundaţie inelară, se va tine seama si de necesitatea asigurării unei fundaţii corespunzătoare pentru elementele constructive din interiorul coşului. 2.5.3. Alcătuirea constructivă a corpului fundaţiei va fi corelată | cu cea a soclului coșului. În cazul soclurilor cu evazări. elementele soclului vor fi utilizate şi ca reazeme suplimentare pentru reducerea deschiderilor la incovoiere ale fundației şi dispuse în consecință. Sub acest aspect. soluția cu evazare simplă din fig. 1.4a prezintă avantaje numai în cazul când fundaţia poate fi realizată de formă inelară, în timp ce soluţiile din fig. 1.4b sunt avantajoase pentru fundaţii de tip radier general. Cap. 3. CALCULUL TRUNCHIULUI PORTANT 3.1. Acţiuni 3.1.1. Încărcările gravitaționale produse de greutatea proprie a întregului cos se determină utilizând ca referință prevederile STAS 10101/1-78. 3.1.2. Încărcările date de vânt se calculează utilizând ca referință prevederile STAS 10101/20-90, ca sumă a unei componente statice şi a unei componente fluctuante. Pentru calculul de ansamblu al coșului. în vederea determinării eforturilor în secțiuni orizontale, forţa orizontală însumată pe conturul 85

fiecărui tronson şi acționând după direcția medie de scurgere a aerului se calculează cu relatia utilizată ca referință din STAS 10101/20. Modificarea vitezei de referinţă a vântului pentru a tine de influența condițiilor de mierorelief. conform prevederilor din standardul menționat mai sus. se va face folosind date obţinute pe sama baza unor măsurători pe amplasamentul coșului. sau ale unor determi- nări pe modele în tunel de vânt cu strat limită. La determinarea componentei Muctuante a acțiunii vântului în planul corespunzător direcției medii de scurgere a aerului. se aplică următoarele procedee: - în cazul coşurilor cu înălțimi // folosirea relatiei simplificate de la pet. 2.14.3 din standard: - in cazul cosurilor cu 77 150 m. se aplică metoda analitică complexă din anexa A a standardului recurgând. de regula. la folosirea unui program de calcul automat adecvat. Determinarea momentelor incovoietoare de ovalizare care solicită sectimile verticale ale trunchiului portant se face utilizând distribuţia de presiuni pe circumferință (utilizând ca referinta STAS 10101/20-90). pe baza căreia este dată diagrama de momente. din fig. 3.3 din prezentul normativ. Observatii |... Pentru calculul încărcărilor produse de vant . pentru ansamblul coșului şi în planul unei secțiuni orizontale. se pot folosi şi alte metode analitice avansate. încă nepreluate în prescriptiile în vigoare. pe baza unor fundamentari temeinice. Se recomandă ca distanta între axele a două coşuri să nu fie mai mică decât de $ ori diametrul maxim al acestora. Da dată de vânt se va determina pe baza unor cercetări analitice această recomandare nu poate fi respectată, încărcarea sau şi experimentale adecvate So 3.1.3. Incărcările seismice se determină în conformitate cu prevederile normativului P100 în vigoare. Pentru proiect rea coşurilor industriale cu înălțimi 77 > 100 m se recomandă ca reprezentarea actiunii seismice prin spectrul de răspuns ¢ istic să fe dublată de reprezentarea prin accelerograme înregistrate sau simulate compatibile cu conditiile seismice ale amplasamentului. Clasa de importantă sub aspectul asigurarii seismice si valoarea care îi corespunde pentru coeficientul « conform tabelului 5.2 din normativul P100-92 se stabilesc ținând seama de recomandările de la pet. 2.1.1 din prezentul normativ Pentru coşurile industriale este necesar să se pună conditii restrictive sub aspectul amplitudinii incursiunilor în domeniul post- elastic sub actiunea cutremurelor puternice. In acest scop. în cazul utilizării metodei de proiectare curente (metoda A de la pet. 2.3.a din normativul P 100-92), se introduce pentru coeficientul wi care mitra in expresia forței orizontale seismice totale. valoarea: 0.30 = P= 0.30 + 0.0050] 77 Cit) 100] 0 (331) De cerința menţionată mai sus se va tine seama in mod cores- punzător şi în cazul utilizării unor metode de calcul de complexitate superioară. 3.1.4. Acţiunea termică Valorile de calcul ale temperaturii exterioare (se consideră ca referinté STAS 10101/23 A-78). iar cele ale temperaturii interioare se iau pe baza datelor din tema tehnologi Pe aceste baze. calculul variatici temperaturilor în peretele coşului se efectuează folosind metodologia generală indicată in Anexa 4 din normativul P127-94. Din calcul rezultă diferentele de tempe- ratură Wher între fețele peretelui portant de beton armat precum şi gradientul de temperatură pe suprafata mediană a acestuia. mărimi care servesc pentru determinarea solicitărilor termice.

Stări limită ultime Stări limită ale exploatării normale Acţiuni sy ca Starea Notatie Sectiuni ori Sectiuni Starea limita eae

a) Incărcările gravitaționale date de greutăţile proprii ale tuburilor de evacuare a gazelor şi structurii interioare se vor lua in calcul ca încărcări permanente la coşurile la care execuția Stor elemente este concomitentă cu vlisarea peretelui portant. La cosurile la care execuția structurii interioare este decalata în timp fata de glisarea trunchiului portant. aceste incărcări se vor considera după caz. ca încă ări cvasipermanente sau variabile. iar în gruparea de incareari corespunzătoare stadiului de execuţie cu structura interioară încă neexecutata sau parțial executată încărcarea dată de vânt se va introduce cu valoarea totală de exploatare.

b) E:fectul insoririi asimetrice se va lua în considerare numai pentru determinarea efectelor de ordinul 11 în calculul la "Se recomandă cu — în măsura în care exist date din amplasament — pentru stabilirea valorilor normate şi de calcul să se folosească drept referință metoda analitică din SUAS LOLOL 23A-78 (per 3.1.3.4) ~ Intensităţile Ay şi Egy ale acțiunii seismice sunt cele recomandate în P100-2004 corespunzătoare accelerației terenului cu mtervalele medii de recurenţă de 100 şi, respecti. 30 de ani 90 Starea limită de rezistentă. cumulandu-se cu efectul celorlalte deformatii de ansamblu ale coșului. 3.2. Condi Veriticările la stări limită în sectiunile trunchiului portant curent şi soclului se fac având ca referință prevederile capitolului 3 din STAS 10107/0-90. cu următoarele precizări: i generale de verificare la stări limită 3.2 rea limită de rezistență Verificarea la starea limită de rezistentă este obligatorie în secțiunile orizontale şi verticale. in situatia cu constructia terminată. În cazul special mentionat la pet. 3.1.6, Obs. a) verificarea se efectuează şi pentru constructia în stadiul de executie cu structura interioară partial sau în intregime neexecutata 3.2.2. Starea limită de deschidere a fisurilor Verificarea la starea limită de deschidere a fisurilor se face în gruparea fundamentala de încărcări. în sectiunile verticale. conside- rând efectul actiunii termice în modul arătat în par. 3.1.4 (a se vedea şi 3.3.6). Deschiderile medii ale fisurilor («,) trebuie să respecte condiţia Ci S Gy june UNdE Gy jy, are valorile: - 0.15 mm pe treimea superioară a înălțimii coșului: 0.25 mm pe restul înălțimii dacă din conditii de agresivi- tate chimică nu rezultă necesar să se ia tot a; = 0.15 mm, 3.2.3. Starea limită de deformatie Verificarea la starea limită de deformatie se face punând geata la varful coșului. din actiunea încărcărilor totale de condiţia ca să exploatare în ruparea fundamentala, să se incadreze in limita: 91

A s— max - 250 Aceeaşi condiţie se pune şi pentru săgeata la vârful cosului din acțiunea incarcarilor din gruparea specială. cuprinzând exclusiv încărcarea seismică. în care caz Amax se va evalua cu relaţia: =A (3.3) max Ss În relaţia (3.3) As reprezintă deplasarea produsă de incarcarile seismice asociate intervalului mediu de recurenţă de 30 de ani (a se vedea şi prevederile paragrafului 3.1.6 din prezentul normativ). Observaţie: În Amax se include numai deplasarea produsă de deformatiile de incovoiere ale trunchiului portant. Se recomandă ca. in măsura folosirii unor mijloace de calcul adecvate, verificarea prin criteriul global exprimat de relaţia (3.3) să fie înlocuită printr-o verificare explicită că rosturile prevăzute între tronsoanele de zidărie succesive pe înălțime permit deplasările impuse de deformatiile structurii de rezistenţă a cosului. Verificarea la starea limită de deformatie conform prevederilor acestui capitol nu este necesară în cazul cosurilor industriale fără căptuşeală interioară. 3.2.4. Cerinţe asociate verificărilor fundaţiei 3.2.4./. Verificările terenului de fundare se fac în conformitate cu prevederile prescriptiilor de specialitate în vigoare menţionate în

Anexa C din prezentul normativ. 3.2.4.2. Pentru verificarea la incovoiere a fundaţiei de beton armat sub acţiunea presiunilor reactive ale terenului, aceste presiuni vor fi determinate în cea mai defavorabilă dintre grupările de 92 încărcări, fundamentală sau specială. În cazul grupării speciale, presiunile reactive ale terenului vor fi stabilite considerând la nivelul tălpii fundaţiei un moment asociat capacităţii coșului in situaţia când apare o zonă plastică în modul arătat în par. 3.3.5.1. , 3.3. Determinarea eforturilor sectionale si deplasărilor 3.3.1. Modelarea pentru calcul a trunchiului portant 3.3.1.1. Analiza sectiunilor orizontale Reprezentarea structurii tubulare formate de trunchiul portant în vederea determinării eforturilor în secțiuni orizontale. se face pentru proporțiile uzuale de coşuri (H/D > 7) printr-o consolă verticală cu secțiune variabilă, încastrată elastic la bază (model de bară). Cazurile în care legăturile coșului cu canalele de fum sau cu clădirile din amplasament fac improprie această modelare se vor trata cu ajutorul unor reprezentări adecvate. Pentru analiza dinamică a coşurilor. sistemul real cu proprietăţi distribuite va fi reprezentat cu ajutorul unui număr finit de mase concentrate având legături elastice între ele. Se recomandă ca alegerea numărului şi poziţiei nodurilor sistemului să fie făcute astfel încât să asigure stabilitatea rezultatelor analizei în raport cu discretizarea si să furnizeze direct mărimile solicitărilor în secțiunile caracteristice ale coșului. Observaţie: Se recomandă ca înălțimea unui tronson al discreti- zării să nu fie mai mare decât distanţa între două secțiuni consecutive de rezemare a structurii interioare pe trunchiul portant; masele tronsoanelor se pot considera concentrate în secțiunile de discretizare.

3.3.1.2. Analiza sectiunilor verticale Pentru determinarea eforturilor in sectiuni verticale se admite modelarea simplificată a trunchiului portant printr-o succesiune în elevaţie de fâşii inelare independente. având înălțime convenabilă (de regulă cgală cu unitatea). Se recomandă ca pentru coşurile făcând parte din categoria de importanță excepţională să se utilizeze complementar modelul de placă curbă. care oferă o reprezentare mai fidelă a comportării structurale. Observaţie: Modelul simplificat este bazat pe ipoteza unei variaţii lente a geometriei coşului pe înălțime (perete structural şi termizolatie). ipoteză care pentru solutiile glisate cu pantă de cel mult 2.5% este recomandabilă şi. de cele mai multe ori. realizabilă. În situaţiile în care trebuie determinate prin calcul efectele structurale ale unor geometrii cu neunitormităţi pronuntate. trunchiul portant din beton armat va fi în mod necesar reprezentat ca o placă curbă care parcurge intreaga elevaţie a coșului. 3.3.2. Caracteristici de rigiditate ale sectiunilor din beton armat În cazurile în care este admisă folosirea modelului de bara, modulul de rigiditate la incovoiere al sectiunilor se calculează cu relaţia simplificată: in care: J, este momentul de inerție al secțiunii de beton simplu: E, — modulul de elasticitate al betonului. având ca referință tab.7 din STAS 10107/0-90: k coeficient influenta deformatie ale betonului armat si ale cărui valori depind de natura efortului sectional şi de starea limită la care se efectueaza calculul. după cum urmează: care introduce caracteristicilor de

a) Pentru calculul perioadelor proprii de vibraţie necesare la evaluarea încărcărilor dinamice produse de acțiunea vântului sau de cutremur. se ia k = 1.0:

la punctul 3.1.2 care consideră în mod explicit doar modul fundamen- tal de vibratie. 3.3.5. Determinarea eforturilor în secțiuni orizontale 3.3.5.1. Pentru stabilirea momentelor incovoietoare in gruparea specială de încărcări se va folosi metoda icrarhizării capacităților de rezistenţă. Sectiunile care se sese în interiorul zonei plastice potenţiale alese de proiectant vor fi dimensionate pe baza fortelor seismice normate incluzând factorul de reducere (forte de cod). In afara zonei plastice potentiale solic Stabili cu relaţia: ările de calcul se vor Mis= or Mptad A a Miel (3.7) 7 Mont unde: © este factorul de amplificare dinamică: Mjs este etortul de dimensionare in secţiunea curentă /; Mjcod este efortul în secțiunea / evaluat pe baza forțelor de cod: Mcap/Mcod este raportul minim între momentul capabil şi momentul evaluat cu forțele de cod în cuprinsul zonei plastice potenţiale: Miel este momentul incovoietor corespunzător răspunsului elastic al coșului în secțiunea /. Acolo unde configuraţia generală a coșului permite. zona plastică potenţială va fi aleasă de proiectant la baza trunchiului portant (imediat deasupra fundatiei). 97

În cazul coşurilor cu soclu puternic dezvoltat fata de trunchiul portant curent (ex fig. 1.1, fig. 1.4) alegerea poziţiei zonei plastice potenţiale se va face astfel: a. Pentru coşurile cu H va fi dirijată către baza trunchiului portant curent (deasupra soclului) — a se vedea fig.3.1. b. Pentru coşurile cu > 100 m zona plastică potențială va fi aleasă în cincimea centrală a elevatiei. DIAGRAMA Ms DIAGRAMA Mcap ZONA PLASTICA ZONA EVAZATA SAU INTARITA SECTIUNE IN CARE Mcap/Msv=min Fig. 3.1. Înălțimea zonei plastice potenţiale va fi de 0.20/7. Se va evita amplasarea golurilor pentru accesul canalelor de fum în zonele astfel desemnate. Factorul de amplificare dinamică în relaţia (3.7) se va conside- ra cu valorile: w = 1.1 în cazul zonelor plastice potenţiale impuse la baza trunchiului portant sau deasupra soclului: w = 1.3 în celelalte cazuri Observatie: Pentru coşurile având H > 200 m se recomandă verificarea explicită a eficienţei economice a soluţiei bazate pe ierarhizarea capacităţii de rezistență comparativ cu rezultatele unui calcul elastic. În zona plastică potenţială. pe considerente de ductilitate. se va asigura respectarea condiţiei: ee: ST (3.8) (m-20)Dd,,R' unde: Neste efortul sectional normal de compresiune: 0 — jumătatea unghiului (în radiani) care subintinde golul. in cazurile când amplasarea golului în zona plastică potenţială nu poate fi evitată: D — diametrul mediu al secţiunii: «l, — grosimea trunchiului portant în secțiunea considerată: R, — rezistenţa de calcul a betonului la compresiune având ca referință STAS 10107/0-90: R' = 0.8R — rezistența de calcul a betonului la compresiune corectată cu coeficientul suplimentar al condiţiilor de lucru 0.8. 3.3.5.2. În calculul momentelor încovoietoare de ansamblu, în secţiuni orizontale se va tine seama de efectele de ordinul II generate de deformația structurii formate din trunchiul portant curent si soclu. însumând următoarele:

a) Deformatia de incovoiere a trunchiului portant şi soclului din acțiunea încărcărilor orizontale.

b) Deformatia produsă de rotirea 0 a bazei fundatiei coșului, care se determină utilizând ca referinţă prevederile de la pet. 3.10.2 din STAS 3300/2-85, introducând pentru caracteristicile terenului de fundaţie expresiile şi valorile date la pet. 3.3.3 din prezentul normativ.

3.3.6.3. În cazurile în care se admite modelarea simplificată a trunchiului portant (a se vedea 3.3.1.2. 3.3.6.1) iar valoarea de calcul a diferenței de temperatură între fețele peretelui de beton armat nu depăşeşte 50°C. momentele de exploatare produse de acţiunea diferen- tei de temperatură necesare verificării la starea limită de fisurare se vor evalua cu relaţia: Mif = W- RI (3.13) în care: W este modulul de rezistentă al sectiunii din beton armat în stadiul |: Rr este valoarea de rezistentei la întindere a betonului pentru verificarea la fisurare. determinată cu relatia: Re eee (3.14) 1.0 + 40d: unde: Rtk este valoarea caracteristică a rezistenței la intindere a betonului (utilizând ca referință STAS 10107/0-90): db este grosimea peretelui de beton armat la cota la care se face verificarea. 3.3.6.4. În cazurile în care se admite modelarea simplificată a trunchiului portant iar valoarea de calcul a diferenței de temperatură între feţele peretelui de beton armat depăşeşte 50°C, solicitarea corespunzătoare care se consideră în calculul la starea limită de se evaluează cu relaţia: rezistenţă conform 3.4.3 a, OSE, LM, M, = > Mf (3.15) i, Dacă se respectă recomandarea de la par. 3.1.4 privitoare la limitarea valorii Arber etectul temperaturii la starea limită de rezistenţă se poate neglija. 3.4. Relaţii şi date ajutătoare pentru calculul sectiunilor 3.4.1. Verificarea la starea limita de rezistenta in sectiuni orizontale 3.4.1.1. Notatii utilizate D - diametru mediu al coşului în secțiunea orizontală considerată: D, - diametrul exterior în aceeaşi secțiune: d, - grosimea peretelui de beton armat: A, - aria secţiunii de armătură pe metru liniar de perimetru măsurat pe axul grosimii peretelui (.4, însumează armăturile de pe ambele fete. care in schema de calcul se consideră concentrate în ax ca în fig. 3.5): Fig. 3.4. R, — 0.8R, - rezistența de calcul a betonului la compresiune (fig. 3.4.a); R,- rezistenţa de calcul a armăturilor (fig. 3.4.b); Equs Evu = deformatiile specifice ultime ale armăturii şi betonului: x - înălțimea zonei comprimate.

3.4.1.2. Schema de calcul Diagramele eforturilor unitare în beton şi in armături la starea limită de rezistență sunt considerate utilizând ca referință prevederile din STAS 10107/0-90 şi anume: - curba caracteristică a betonului la compresiune este cea reprezentată în fig. 3.4.a: - curba caracteristică a armăturilor este cea reprezentată în fig. 3.4.b. Se admite că secţiunile plane înainte de aplicarea solicitării rămân plane şi după deformare. Rezultă pentru eforturile unitare în beton şi în armătură, la starea limită de rezistenţă. diagramele din fig. 3.5. Observaţii:

1. Dacă se respectă recomandă ile cuprinse in par. 3.1.4. se limită de capacitatea poate neglija acțiunea temperaturii. care la sta rezistență în sectiuni orizontale nu afectează portantă de ansamblu la compresiune excentrică,

2. La stabilirea momentului de calcul. Af, se va considera etectul defavorabil al unui moment accidental produs de o excentricitate e, = D,/ 50a forței N Indicaţii asupra algoritmului pentru determinarea momentului capabil al sectiunilor orizontale sunt date în Anexa Ba normativului. Sensul de acțiune al încărcărilor orizontale Armatura ra

3.4.2. Verificarea la starea limită de deschidere a fisurilor în secțiuni verticale 3.4.2.1. Schema de calcul şi notații Calculul se face pentru o fâşie inelară de perete de 1.00 m înălțime (fig. 3.6). EN TERIOR INTERIOR Notatiile din fig. 3.7. având ca referinté STAS 10107/0-90, pentru secțiuni dreptunghiulare. în stadiul II de lucru (după fisurare), sunt: Ay, Aa. - ariile sectiunilor de armătură inelară interioară si, respectiv, exterioară: P» Pe - procentele de armare corespunzătoare armăturilor A, Age (%) 100 4, (%) 100 Au, Pp Opa Și Pp o)= : ‘ bhy i bhy 108 unde: P =P. + Po procentul de armare total: In un EXTERIOR | INTERIOR hy BETON : : ul Jo. ARMATURA Fig. 3.7. 3.4.2.2. Coeficientul de echivalență (n,) 0.8E, “140.500 = — - inaltimea relativă a zonei comprimate: == y Ay - bratul de pârghie al eforturilor interioare. (3.16) (3.17) 109

+ - raportul între momentul încovoietor de lunga durată şi momentul incovoietor total. care se poate lua egal cu 1: @ - caracteristica curgerii lente a betonului. (utilizând ca referință STAS 10107/0-90). 3.4.2.3. Determinarea efortului unitar maxim (Gu) 1 armătura întinsă exterioară. Pozitia axei neutre se determină cu ajutorul relaţiei: pun | ho pf, hu _ 742. g| Bethe es) Jaen (3.18) “re “oo d, pl d, \| unde: Py | pn.) l+-—— (Pa B=——— - (3.19) 100 Bratul de pârghie, z, al eforturilor interioare se calculează cu formula: hy, (3.20) Efortul unitar maxim in armătura -f;,: f 3.21) unde My este calculat conform par. 3.3.6. 110 3.4.2.4. Calculul deschiderii fisurilor Deschiderea medie a fisurilor se calculează cu relaţia: ~ E 321 “E (3.21) în care: deste diametrul armăturilor inelare exterioare. ta =2.4RI pentru barele cu profil periodic: ta - RI pentru bare netede. 3.4.3. Verificarea la starea limită de rezistență în secțiuni verticale Calculul se face pentru sectiunea dreptunghiulară unitară d, x 1.00 m, dublu armată. încărcată cu momentul incovoietor total M = Me + MI şi, în cazurile fundamentate, cu efort axial. Pentru My, Mt şi efortul axial se utilizează mărimi corespunzătoare valorilor de calcul ale încărcărilor. : Evaluarea efectelor temperaturii se va face conform par. 3.3.6. Pentru distributia eforturilor pe sectiune se pot folosi ipotezele metodei simplificate de calcul la starea limită de rezistență in secțiuni normale. În cazurile particulare în care analiza prin calcul folosind modelări avansate (a se vedea 3.3.1.2 şi 3.3.6) furnizează etorturi semnificative de întindere în secțiunile verticale. cantitatea de armătură inelară care se dispune trebuie să fie superioară procentului minim de armare pentru această solicitare.

Cap. 4. PREVEDERI CONSTRUCTIVE DE DETALIU 4.1. Grosimea peretelui trunchiului portant Grosimea peretelui trunchiului portant va respecta următoarele limite inferioare şi superioare în raport cu înălțimile şi cu diametrele exterioare date în tabelul | de la pet. 1.2.1: Tabelul 3. Grosimi minime şi maxime Categoria de diametre conform medii mari foarte mari 4.2. Procente minime de armare Procente minime de armare vor respecta valorile: e pentru armăturile verticale: 0.3 % pentru armătura totală pe secțiune (interioară + exterioară): e pentru armăturile inelare: 0.15 % pe fiecare fata. 4.3. Diametre minime și distanțe între bare Diametrele minime ale armăturilor de rezistenţă vor fi: e pentru armăturile orizontale: $ 10 mm: e pentru armăturile verticale: = 12 mm. Distante maxime între bare nu vor depăşi 25 cm. 112 4.4. Reguli de armare în dreptul golurilor Pe conturul golurilor pentru accesul canalelor de gaze. exhaus- ~toarelor etc.. se vor prevedea armături de bordaj suplimentare care să satisfacă următoarele condiţii minime: e armăturile verticale vor reconstitui secțiunea armătu- rilor verticale întrerupte şi se vor distribui de fiecare parte a golului adiacent pe o lățime de cel mult jumătate din lăţimea acestuia: e armăturile orizontale deasupra şi dedesubtul golului vor fi dimensionate astfel incât să preia o forță de întindere F=0.15- bd. (R + pR,) (4.1) unde P este dimensiunea golului in plan orizontal. iar celelalte notatii corespund mărimilor definite în cap. 3. Armăturile orizontale se vor distribui cât mai aproape de marginea golului pe o distanță de cel mult b/ 4 de aceasta. Armăturile de bordaj pe ambele direcţii se vor ancora dincolo de distanța P/ 2 de marginile golului cu lungimile de ancoraj având ca referință STAS 10107/0-90. corespunzător cazului celui mai defavo- rabil (condiţii severe de solicitare + condiţii defavorabile de aderenta). 4.5. Armarea coronamentului La coşurile la care la varf nu se prevede o placă de închidere a spaţiului dintre trunchiul portant şi tubul interior. care să facă corp comun cu trunchiul portant (exemplu în fig.1.1). se va realiza o grindă inelară de coronament cu rolul de a reduce efectele defavorabile ale solicitărilor din vânt şi temperatură. Dimensiunile minime ale acestei grinzi vor fi de 250 x 400mm. Armătura inelară minimă a acestei grinzi va corespunde unui procent de armare de 0.5 % iar înnădirile prin petrecere ale barelor au ca referință STAS 10101/0-90 pentru elemente intinse. Suplimentar. se va dubla armarea inelară minimă în zona vartului pe o înălțime cel putin egala cu diametrul exterior.

fr Po Gu Gu Our si Wy 118 - săacata la varful cosului din acțiunea fracțiunii de lungă durată a încărcării date de vânt - săgcata totală la varful coșului - săacata elastică la vârtul coşului produsă de încărcările orizontale seismice de cod = af 1 _ coeficient de majorare a momentelor încovoietoare o, pentru a tine seama de efectele de ordinul II - unghiul de rotire în plan vertical al bazei fundaţiei - jumătatea unghiului la centru subintins de un gol în peretele de beton armat - Bs înălțimea relativă a zonei comprimate a secțiunii - densitatea aparentă a pământului - densitatea aparentă a betonului - efortul unitar în armătură - etortul unitar maxim în armătura 1, - idem în armâtura -4,, - efortul unitar în armătura întinsă A, din acțiunea temperaturii - efortul unitar în betonul din zona comprimată - caracteristica deformatiilor de curgere lentă ale betonului - coeficient de reducere care intervine în expresia oa orizontale seismice totale, definit la pet. 5.3.2 din PRR P100-92. Se va înlocui cu 1/R odată cu trecerea la P100-2004. Al AB. INDICAȚII ASUPRA PROCEDEULUI DE CALCUL AL SECTIUNILOR ORIZONTALE Procedura numerică pentru determinarea momentului capabil al secţiunii inelare cu goluri se bazează pe ipotezele metodei de calcul la starea limită de rezistență în secţiuni normale descrise în cap. 3.2.1 al STAS 10107/0-90 şi reluate cu unele precizări specifice în cap. 3.4.1 al prezentului normativ. Se admite că, la starea limită de rezistenţă, eforturile unitare în beton și armătură sunt constante pe grosimea peretelui. Algoritmul de rezolvare este următorul:

7. Se împarte secţiunea în j intervale de lungime constantă. având în centrul intervalului unghiul la centru @ cu direcția de calcul (fig. BI).

2. Se alege o distribuţie de deformatii specifice. e. care satisface criteriul de rupere în beton (€ = 2%) şi este caracterizată de o înălțime x a zonei comprimate stabilită apreciativ.

3. Se verifică pentru distribuția de deformatii specifice de la punctul 2 condiţia de echilibru axial pe secţiune. N le, La +0, Pay) J yf Li Eforturile o; şi o, pentru fiecare interval j se determină în funcţie de deformația specifică în centrul intervalului folosind diagra- mele caracteristice reprezentate in Fig. 3.4 din normativ. Deformatia specifică în centrul intervalului poate fi calculată cu relaţia: )! —cosa a 5 E=Ey, (e, -€ Observaţie: Unghiul a are semnificaţia din Fig. B.1. 119

Fig. Bl 4, Se corectează succesiv pozitia axei neutre. reprezentată prin mărimea x. până când se ajunge la o apropiere satistăcătoare de mărimea de referință. N. a fortei axiale. Dacă pe parcursul iteratiel. în tendința de a mieşora rezultanta axială. deformatia specifica maximă în armătură creşte peste valoarea Ex = 10 %o (întindere). se caută în 120 continuare soluţia x păstrând ¢,, drept criteriu de rupere (punct fix) in distribuţia de deformatii. $. Atunci când s-a determinat pozitia axei neutre. conform celor arătate la punctul 4. se poate trece la calculul momentului capabil cu relaţia: M =] [și us -d, +o, % dp + COS. Observaţii.

7. Procedura descrisă mai sus este utilizabilă direct în problema de verificare a unei secțiuni cu toate caracteristicile geometrice şi mecanice cunoscute.

2. Din motive numerice legate de calibrarea criteriilor de convergență ale procesului iterativ. se recomandă ca eforturile sectionale A/ şi N. precum şi cantitatea de armătură să fie exprimate in forma adimensională după cum urmează: n, =———— - efort normal relativ nDd, R! nu, =—>—- - moment incovoietor relativ mD-d,,R' A(cem? /m.linear) R, [o eee - parametru de armare 100d, R!

3. Atunci când se urmăreşte rezolvarea unei probleme de dimensionare a armaturii (reprezentată prin procentul de armare p în relaţiile de mai sus) se aleg succesiv valori ale procentului de armare şi se parcurg etapele |... 5 până când momentul capabil se apropie în mod acceptabil de momentul produs de solicitări. Procentul de armare ales va trebui să se încadreze între valoarea minimă recomandată în normativ şi valoarea maximă admisă în practica de proiectare.

PRESCRIPTIL GENERALE DE RE ERINȚĂ Normativul se bazează pe următoarele prescriptii de proiectare cu caracter general. de care se va tine seama la proiectarea coşurilor industriale: mK STAS 10 100/0-75 STAS 10 LOMVOA- STAS 10 1011-78 STAS 10 101 20-90 P 100-92 Cod de cerinte privind proiectarea. execuţia. urmărirea comportării. repararea şi consolidarea coşurilor industriale Principii generale de verificare a siguranţei construcțiilor Acţiuni in construcții. Clasificarea şi gruparea actiunilor pentru construcții civile şi industriale Actiuni în constructii. Greutau tehnice yi incârcări permanente Acţiuni în constructii. Incărcări date de vant Normativ pentru proiectarea antiseismica a construcțiilor de locuinţe. social-culturale. agrozootehnice şi industriale STAS 10 101/23A-78 Actiuni in constructii. Încărcări date de STAS 8751/90 STAS 10107/0-90 temperatura eXterioară în construcţii civile şi industriale Coşuri industriale glisate. Clasificare şi caracteristici geometrice Construcţii civile si industriale. Calculul si alcătuirea elementelor din beton . beton armat Şi beton precomprimat C 170-87 P 127-94 STAS 8316-77 STAS 3300. 1-85 STAS 3300 2-85 STAS 2561/3-00 STAS 2561/4-90 P 106-85 Instrucţiuni tehnice pentru protectia elementelor din beton armat şi beton precomprimat supraterane în medii agresive naturale şi industriale Norme tehnice de proiectare şi execuţie a protecției anticorozive şi izolatiei termice la coşurile din beton armat monolit de la centralele termice cu funcționare pe cărbune ŞI păcură lerenul de fundare. Principii fundamentale de calcul Leren de fundare. Principii generale de calcul lerenul de fundare. Calculul terenului de fundare în cazul tundării directe Fundatii pe piloți. Prescriptii generale de proiectare Piloti forati de diametru mar >. Preseriptii generale de proiectare. executie şi recepție Instrucţiuni tehnice pentru proiectarea şi executarea baretelor pentru fundarea construcțiilor