Constructii speciale din beton

      CONSTRUCTII SPECIALE DIN BETON ARMAT SI PREFABRICATE

             GRINZI DE RULARE DIN BETON ARMAT

Pe baza unor calcule comparative s’a constatat că grinzile de beton armat pentru poduri rulante uşoare de 5, 10 si 15 t, sunt mai avantajoase decât cele metalice.

Ca alcătuire, grinzile de rulare diferă puţin de grinzile principale obiş­nuite. O atenţie deosebită trebue să se dea montării armăturii transversale, barelor ridicate şi etrierilor. Aceste grinzi se execută, întotdeauna, fără vuţe; vutele erau folosite şi înainte, numai în cazuri excepţionale (exemplu: uzina de turbine din Harcov). In figura  este reprezentată o grindă de rulare cu o deschidere de 6 m, pentru două macarale de câte 10 t, (pre­siunea unei roţi este de 11,8 t) armată cu bare separate. Toate barele de rezistenţă se termină cu ciocuri semirotunde, incluziv cele inferioare dela reazimele intermediare, în care se pot naşte momente negative. In figură este reprezentat deasemenea modul de trasare a găurilor pentru fixarea de grinzi a şinelor.

b) Grinzi de rulare prefabricate

Grinzile de rulare prefabricate pot rezema direct pe stâlpi sau pe con­solele stâlpilor, care susţin acoperişul. Acestea pot fi executate atât simplu rezemate, cât şi continue. Atunci când au secţiuni uşoare, executate raţional, grinzile simplu re­zemate, pot fi avantajoase pentru macaralele uşoare; rosturile de îmbinare de pe consolele stâlpilor se umplu prin turnarea betonului.

Grinzile de rulare se execută, adesea, continue, folosindu-se îmbinări monolite. Aceste grinzi se calculează ca şi cele simplu rezemate, la greu­tatea proprie, şi ca grinzi continue, la acţiunea sarcinii mobile. Grinzile de rulare prefabricate trebue să fie legate rigid de stâlpi deoarece sunt solicitate de sarcini dinamice. Rigiditatea îmbinării se obţine lăsând mustăţi din stâlpi şi turnând beton în spaţiul dintre stâlp şi grindă, precum şi în spaţiul dela’îmbinarea elementelor grinzii în dreptul reazemului. Mărimea spaţiului dintre grindă şi stâlp se determină prin gabaritul macaralei şi secţiunea grinzii; în orice caz acesta nu trebue să fie mai mic decât 4 cm’pentru ca betonarea să fie posibilă. Pentru preluarea eforturilor orizontale, provenite din şerpuire si din şocurile căruciorului macaralei se lasă înafarâ stâlpului bare orizontale sau bucle, astfel încât acestea să nu stânjenească montarea grinzilor. In_ figura 397, a este reprezentat un tip de grindă de rulare prefabri­cata, sistem Promstroiproect, cu o deschidere de 6 m pentru două macarale de cate 10 t (deschiderea macaralei variind între 12 si 24 m) iar marca betonului fiind 140.

Fixarea grinzilor între ele se realizează constructiv, prin îmbinări rigide folosindu-se eclise din bare cu diametrul de 10 mm, care acoperă mustăţile armăturii grinzilor; legătura cu stâlpul se realizează prin mon­tarea unei armături transversale, care se introduce în scoabe fixate în betonul stâlpului . In rosturile de îmbinare se toarnă beton, ar­mat cu sârmă de oţel, pentru a se mări rezistenţa la întindere. Trebue arătat că o armătură prea slabă la reazeme are drept urmare djeteriorarea îmbinărilor; trebue să se prevadă o armătură superioară, cu o secţiune de cel puţin 30% din cea rezultată din calcul, considerându-se că grinzile sunt continue.NEcesară construirea diagramei momentelor acoperitoare şi a diagramei forţe­lor tăietoare; acestea din urmă sunt necesare calculului etrierilor şi al bare­lor ridicate.

După numărul de macarale care circulă pe ele, grinzile de rulare se impart în grinzi pentru o macara şi grinzi pentru două macarale¹. Dacă pe grindă se pot găsi, însă, mai mult decât două macarale (până la patru), in calcul se consideră numai două macarale, cu cea mai mare capacitate de ridicare, aşezate una lângă alta. Sarcinile care acţionează asupra grinzilor de rulare se pot grupa în sarcini permanente şi sarcini mobile (fig.. 398)- Sarcina permanentă uniform distribuită se compune din: greutatea proprie a grinzii şi greutatea căii de rulare (150 kg/m). încărcarea mobilă este formată din: presiunea verticală a roţilor macaralei şi forţa orizontală, pro­venită din frânarea cărucioarelor, care se deplasează dealungul podului rulant. In acest caz, sarcina verticală provenită din macara se prezintă sub forma a două sarcini legate; dacă lucrează concomitent două macarale, sarcinile care acţionează grinda sunt formate, deobicei, din 4 forţe.

Astfel, pentru calculul grinzilor de rulare este necesar, a avea înainte de toate, date cu privire la capacitatea de ridicare a podului rulant Q şi la deschiderea podului rulant L, precum şi la regimul lui de lucru. Apoi, folo­sind tabelele sau normele, se determină încărcarea maximă pe roată P_0l greutatea căruciorului macaralei G¹), distanţa dintre centrele roţilor a şi numărul roţilor pentru fiecare şină. După aceasta se află presiunea maximă verticală asupra roţilor, ţinându-se seamă de coeficientul dinamic: transversale, destul de mari, care apar in cazul înclinării macaralei şi în cazul când calea de rulare nu este bine întreţinută. In acelaşi timp, în cazul unei încărcări unilaterale din macara, se poate ţine seamă de rezistenţa mai multor stâlpi învecinaţi la momentul încovoie- tor dat de această încărcare; în acelaşi timp, mărimea momentului de calcul care revine fiecărui stâlp separat şi fundaţiei respective, poate fi mult re­dusă. Forţa longitudinală de frânare, la oprirea podului rulant, se ia egală cu: n este numărul roţilor frânate pe calea de rulare; la podurile rulante obiş­nuite se ia n= l.        ‘

In calcul, acest efort de frânare se repartizează în mod egal, asupra stâlpilor care susţin grinda, fără a se ţine seamă de influenţa lor chiar pe grinda de rulare.  Calculul static. Trecând la calculul static al grinzii, se iau mai multe secţiuni, deobicei la intervale de Vio din deschidere. Apoi, în cazul general, se construiesc liniile de influenţă ale lui M şi Q, pentru fiecare dintre sec­ţiunile fixate; după aceasta, încărcându-le succesiv cu sarcina mobilă, se stabilesc M şi Q maxim şi minim, adică se găsesc, valorile ordonatelor co­respunzătoare, pozitive şi negative din diagrama momentelor acoperitoare.

Chiar atunci când ordonatele liniilor de influenţă se iau din tabelele existente, construcţia diagramelor momentelor acoperitoare prezintă, totuşi, o muncă îndelungată. Deaceea, pentru cazurile obişnuite de grinzi de ru­lare cu deschideri egale, pe care circulă una sau două macarale, au o mare însemnătate practică tabelele — grafice şi numerice — care uşurează foarte mult calculul-

In anexa VIII sunt date tabelele reduse pentru calculul grinzilor de rulare con­tinue cu cinci deschideri, încărcate cu una sau două macarale identice. Aceste tabele dau valorile ordonatelor din diagramele momentelor acoperitoare şi ale forţelor tăietoare pentru secţiuni, la intervale de 1/10 din deschiderea grinzii. Tabe­lele sunt întocmite pentru diferite raporturi între a îşi deschiderea l, variind dela” 0 (ca­zul unei singure roţi) până la 1,0 (la intervale de 0,1). Pentru cazul a două macarale identice, tabelele sunt întocmite numai pentru distanţa minimă dintre macarale b = 0,2 l, ceeace dă, pentru cazul deschiderilor grinzilor întâlnite în mod obişnuit (5 8 m) o valoare b— 1—d,6 m. Grinzile cu mai mult de 5 deschideri se calculează cu ajutorul aceleaşi tabele, alcătuind toate deschiderile mijlocii după cea de a treia deschidere; grinzile cu 4 deschideri pot fi calculate deasemenea cu ajutorul tabelei pen­tru grinzile cu o deschideri, alcătuind deschiderile marginale după deschiderile respec­tive, iar cele dela mijloc după a doua deschidere.

Diagramele acoperitoare ale forţelor tăietoare Q, provenite din acţiunea uneia sau a două sarcini mobile egaile (v. anexa VIII. tabelele 2 şi 0), trasate după curbe, se în- locuesc prin trapeze, care sunt echivalente în ceeace priveşte mărimea suprafeţei; în acest caz ordonatele diagramelor din dreptul reazemelor se păstrează egale cu valorile lor reale. Diagramele acoperitoare ale lui Q, rezultate din sarcinile mobile nu sunt date pentru întreaga deschidere, ci numai pentru porţiunile dintre secţi Calculul secţiunilor. Momentele şi forţele tăietoare de calcul, date de sarcina uniform distribuită (g), din sarcinile mobile concentrate (P) se determină cele mai adesea pentru primul şi pentru cel de al doilea câmp,, şi pentru primul şi cel de al doilea reazem (fără a-1 considera pe cel mar­ginal). TrebuIe să observăm că, în cazul unor deschideri mici ale grinzii, di­mensiunile secţiunii se determină, deobicei, prin calculul la forţele tăietoare,, iar in cazul deschiderilor mari, prin calculul la momentele încovoietoare.

Dacă dimensiunile secţiunii transversale se determină prin calculul la momentul incovoietor maxim, trebue Să se pornească dela o secţiune dublu armată, pentrucă în toate secţiunile grinzii sunt posibile atât momente po­zitive, cât şi momente negative. Raportul dintre secţiunea armăturii com­primate si secţiunea celei întinse, F’„/F_a, se ia deobicei egal cu 0,25—0,4. Calculul secţiunii grinzii se complică prin faptul că este ne­cesar să se ţină seamă de for­ţele orizontale de şerpuire care duc la fenomene de încovoiere oblică şi de torsiune.

PrâCtic, se consideră că efor­turile care încovoaie grinda în planul vertical sunt preluate de secţiunea transversală, haşurată in figura 399, a; iar eforturile care încovoaie grinda în planul orizontal sunt preluate de par­tea din secţiunea transversală,, reprezentată haşurat în figura 399, b. Din forţa orizontală de frâ­nare se determină numai mo­mentul maxim de calcul. Armătura calculată 1a acest moment se montează la ambele feţe verticale ale plăcii, pe toată lungimea grinzii. In calcul nu se ţine seamă de faptul că forţele orizontale sunt aplicate excentric.

1. Ziduri de sprijin cu contraforţi

Aceste ziduri sunt formate din: stâlpi masivi de piatră Brută de beton simplu sau armat (contraforţi) aşezaţi la o oarecare distamta untj 4e altul fi plăci de beton armat sau bolţi (pereţi) aşezatele ele (fig. 400), care transmit împingerea pământului asupra contraforţa  plăcilor de beton armat este formată, deobicei, dm bare ori­zontale de rezistenţă şi bare verticale de repartiţie.

2    Ziduri de sprijin în unghiu

O formă foarte raţională de ziduri lizat prin aşa numitele ziduri în unghi o cantitate minimă de material. Acest tip de ziduri este caracterizat prm faptul că, datorită formei lor de cor­nier se ţine seamă în calcul de S^reu‘ tatea pământului aflat deasupra tălpii orizontale, sarcină care dă un mo­ment de semn contrar celui din îm­pingerea orizontală a pământului. Zidurile de sprijin in formă de cornier sunt de două tipuri: cu nervuri şi fără nervuri.

a) Ziduri de sprijin în unghiu fără nervuri

La zidurile du sprijin in formă do conifer, lărăniervun ,atât placa ver­ticală, cât şi cea orizontală, lucrează la încovoiere ca i şte Ogsote castrate la un capăt. In acest caz, presiunea pământului — care este o sarcină neuniform distribuită — dă naştere unor eforturi de partea interioară a peretelui vertical si la partea supezontale de fundaţie, ceeace determina tocmai aşezarea armaturii de rezis tentă în pereţii verticali, barele de rezistenţă trebue sa fie aşezate in apro­pierea suprafeţei interioare, vertical, iar cele de raţional ca armătura de rezistenţa sa se monteze bucată aşa rete iar cea orizontală, în fundaţie — in forma, de bare dintr o bucata aşa cum se arată în figura 401. In funcţie de caracterul diagramei momentelor. se poate ca numai o parte din bare (V2—V3) să se ducă până la capătul superior, iar celelalte, să se oprească mai jos, la unul sau la două niveluri, în funcţie de înălţimea zidului. Prin calcul s’a stabilit că zidurile de sprijin fără nervuri, sunt mai avantajoase decât cele cu nervuri, numai pentru înălţimi care nu depă­şesc 4—5 m.

b) Ziduri de sprijin în unghiu cu nervuri

In partea de jos, ele lucrează la un moment care se naşte la îmbi­narea zidului cu placa de rea­zem. In funcţie de modul cum creşte împingerea pământului, barele orizontale sunt aşezate în partea de jos, mai dese de­cât în partea de sus; din aceeaşi cauză, şi peretele se îngroaşă, uneori, în partea de jos —trep­tat sau cu retrageri în trepte.Placa de reazem se armează, deasemenea, conform re­gulilor generale de alcătuire a plăcilor continue. Fiind încăr­cată pe o parte, cu reacţiunea neuniform distribuită a terenu­lui, iar pe cealaltă parte, de greutatea pământului aflat dea­supra ei şi de greutatea proprie; aceasta este deobicei dublu ar­mată. Nervurile lucrează ca nişte grinzi în consolă, având profil în formă de T, şi secţiune va­riabilă- Distanţa dintre ele de­pinde de înălţimea peretelui şi variază, deobicei între 2—3,5 m. Ele se armează cu trei feluri de bare: înclinate, orizontale şi verticale-. Barele înclinate sunt barele de rezistenţă şi se aşează la marginea dinspre pământ a nervurii; barele orizontale leagă nervurile de perete, pentru ca acesta din urma sa nu se desprindă de tiervuri, din cauza împingerii pământului şi servesc, in acelaşi timp şi drept etrieri pentru preluarea eforturilor unitare principale de întindere m nervură. Barele verticale servesc la legarea nervurilor cu placa de reazem, şi lucrează, dcaseinenea, la smulgere. In locul de contact cu placa e rea­zem, lăţimea nervurii se ia egală cu lăţimea acestei plăci. Atât peretele din faţă cât şi placa de reazem se racordează deobicei  se continuă, adesea dincolo de faţa peretelui vertical,, prevăzând-o de multe ori cu o nervură de dimensiuni mici  la cotapresiune (fig. 403, a); in afară de aceasta, uneori se^J .P^J P® ^u sau pe amândouă marginile plăcii, grinzi longitudinale de o înălţime reexecutarea prelungirii din faţă a plăcii se realizează o repartizare mai uniformă a presiunii pe teren, fiind redusa in dreptul marginii exte­rioare, fapt care este foarte important în cazul terenurilor slabe. Laţrmer plăcii de reazem trebue să fie verificata la presiunea admisibila pe t , si se ia, deobicei, egală cu Va până la % din înălţimea peretelui ’ Grinda longitudinală numită „pinten¹¹ şi prevăzută la căpătui d spate al plăcii, serveşte la mărirea rezistenţei la alunecarea orizontala a zidului. O măsură mai eficace împotriva alunecării este aceea de a da plădii de reazem o înclinare inversă m spre terasament (fag- 403 b).

Deobicei la partea superioară a zidului se executa o talpa orizontala _ .cordonul¹¹ peretelui – care măreşte rigiditatea părţii superioare a pe­retelui si a nervurii corespunzând în acelaşi timp şi cerinţelor arhitectural , adesea ea are aceeaşi grosime ca şi peretele la partea superioara şi se ar sprijin foarte înalte, este indicat ea la un oarecare nivel (adesea la jumătate^P din lăţimea zidului) deasupra plăcu de fundaţie, sa se prevadă o placă orizontală de descărcare executata uneori boltită. Construcţiile de acest fel prezintă avantajul că pământul aflat mai jos decât placa de descărcare nu suportă sarcina transmisă de pământul aflat deasupra acestei plăci. Din această cauză împingerea pământului asupra părţii inferioare a zidului de sprijin şi asupra nervurilor se micşo­rează şi prin urmare, se micşorează şi momentele incovoietoare, ceeace duce la micşorarea volumului total de beton armat. In cazul când se măreşte Înălţimea unui zid de sprijin existent, de beton sau de piatră, este foarte avantajoasă folosirea plăcii orizontale, care des­carcă placa inferioară a zidului de sprijin. In adevăr, In loc să se sape pă­mântul în spatele zidului de sprijin şi să se mărească grosimea acestui zid este mai avantajos ca peste el să se execute o placă în consolă din beton armat, iar deasupra acesteia, să se ridice zidul de sprijin suplimentar.

Comparându-se indicele economic al zidurilor de sprijin de beton armat cu indicele zidurilor de beton simplu, s’a dovedit că, dacă raportul dintre costul unui m³ de beton armat şii al unui m³ de beton simplu variază între 3 şi 4, zidurile de sprijin de beton armat sunt mai economice.

1. Ziduri de sprijin prefabricate

Zidurile de sprijin cu profil de cornier, cu dimensiuni reduse pot fi exe­cutate în fabrici de beton, în formă de tronsoane separate scurte de 2—2,5   m, care sunt montate apoi pe loc. Acestea se execută atât cu nervuri cât şi fără nervuri şi îşi găsesc întrebuinţare ca ziduri la rampe de încărcare şi la peroane, precum şi la construcţia cheurilor.Dacă este necesar (spre exemplu în mutarea, căilor) tronsoanele zidului de sprijin prefabricat pot fi mutate în alt loc. In U.R.S.S. se folosesc şi alte ziduri de spri­jin prefabricate, recunoscute ca fiind mai eco­nomice decât cele monolite din beton simplu şi chiar decât zidurile de sprijin din beton armat. La baza acestor construcţii stă principiul căsoaielor obişnuite. Ele sunt formate din două tipuri de grinzi: longitudinale — în formă de grinzi drepte, cu secţiunea pătrată şi transver­sale de ancoraj, cu profile de fixare la capete, care servesc drept legături între grinzile longitu­dinale. Aceste elemente aşezate in forma unei stive de grinzi, formează, în plan, o serie de ochiuri dreptunghiulare, care se umplu cu pă­mânt (fig. 405). Odată cu aceasta sub acţiunea împingerii pământului, elementele exterioare lon­gitudinale sunt supuse la încovoiere şi lucrează ca grinzi simplu rezemate la capete; grinzile de ancoraj, cu excepţia celor dela capete, preiau numai eforturi de întindere. Dimensiunile secţiunilor transversale ale ele­mentelor (deobicei dela 15X15 până la 25X25 cm) se determină în funcţie de înălţimea zidului, de felul pământului şi de mărimea sarcinii mobile de deasupra. Lungimea maximă a elementului este de 3 m;_ lungimea grm^zilor longitudinale este condiţionată, mai ales, de posibilităţile de transport, iar a celor transversale, de lăţimea zidului rezultată din calcul.

Armarea elementelor trebue să fie simetrică, astfel ca ele sa poata fi formate între grinzile longitudinale rămân deschise dar la nevoe, ele pot fi umplute cu blocuri de beton (cu goluri).

Calculul zidurilor de sprijin

împingerea orizontală a pământului asupra_ suprafeţei din spatele zidu­lui se determină prin metodele cunoscute (analitice sau grafice) In practică, se întâlneşte cel mai adesea cazul unei umpluturi de pământ cu suprafaţa superioară orizontală şi cu suprafaţa zidului din spate verti­cală. Pentru acest caz, împingerea orizontală a pământului pe 1 m din lun­gimea zidului se determină din formula cunoscutăn care: y este greutatea specifică aparentă a pământului;

H _ înălţimea zidului deasupra suprafeţei plăcii de fundaţie; cp — unghiul taluzului natural.

Punctul de aplicaţie al rezultantei este aşezat la ^:/₃ din înălţime, cal­culată dela fundaţie.

Valoarea împingerii pământului pe unitatea de suprafaţă a plăcu zidului este egală cu prima derivată a lui E în raport cu H adică.

Stabilind printr’una din metode împingerea orizontală a pământului, se trece la calculul construcţiei de beton armat a zidului, care se impar e —- in funcţie de diferitele destinaţii ale elementelor din care se compune zidul — în   Ziduri de sprijin cu contraforţi. La aceste ziduri, împingerea pământului se transmite dela placă asupra contraforţilor. Pereţii din beton armat dintre contraforti se calculează în diferite moduri în funcţie de metoda îmbinam lor cu contrafortii: ca simplu rezemaţi, ca senii încastra ţi sau. in sfârşit, ca plăci continue. Âpoi, trebue să se determine prin calcul stabilitatea contra- fortilor, la răsturnare şi alunecare, presiunea pe teren sub marginea exteri­oară a fundaţiei şi rezistenţa contrafortului la nivelul fundaţiei.

Zidurile de sprijin (în formă de cornier). Iniţial, trebue fixate principa­lele dimensiuni ale zidului şi anume: înălţimea zidului H, lăţimea plăcii de fundaţie b şi distanţa dintre nervuri l, dacă acestea există. Apoi se trece la calculul plăcii de reazem, al peretelui vertical şi al nervurilor (fig. 406).

Pentru calculul plăcii de reazem trebue determinate presiunile unitare pe teren, pe baza formulei cunoscute a compresiunii excentrice; dacă efortul maxim îl va depăşi pe cel admisibil, este necesară prelungirea plăcii din faţă, a cărei mărime va depinde de mărimea presiunii admisibile pe teren. Pe teren nu trebue admise eforturi unitare de în­tindere.

Construind diagrama presiunilor pe teren, care va fi de forma unui trapez sau a unui triunghi, se suprapune peste aceasta diagrama în formă de drept­unghi, rezultată din presiunea uniformă a pământului aflat deasupra părţii dina­poi a plăcii de reazem. In acest fel, par­tea din faţă a plăcii va suferi o presiune îndreptată de jos în sus, iar cea dinapoi, o presiune îndreptată de sus în jos, care va tinde să rupă placa de nervură. Cu presiunea de jos în sus a terenului se de­termină momentul de încovoiere pentru partea din faţă a plăcii, ca pentru o consolă; apoi, se găsesc dimensiunile plăcii în secţiunea periculoasă, adică în planul de încastrare, precum şi armătura necesară, care se aşează la partea inferioară a plăcii. Momentele încovoietoare pentru placa de fun­daţie ciinapoia plăcii verticale se determină, în mod obişnuit, considerând-o ca o consolă, iar, în cazul când există nervuri, ca o grindă continuă sau ca o piacă fixată între nervuri.

Pentru a calcula peretele vertical, acesta se împarte într’o serie de fâşii orizontale având de exemplu înălţimea de 1 m. Fiecare fâşie este considerată ca o placă încărcată cu o sarcină uniform distribuită, care corespunde pre­siunii medii a pământului la nivelul considerat. Calculul se face ca pentru o placă continuă sau semiîncastrată (M= ±~ql² — în câmp şi la reazem).Grosimea peretelui în fiecare zonă, precum şi secţiunea corespunzătoare a barelor de rezistenţă orizontale se determină prin metodele obişnuite. Dia­metrul barelor poate fi lăsat acelaşi, modificându-se, fie numai distanţa dintre ele, fie şi dialmetrul barelor şi distanţa. Peretele vertical şi placa de reazem pot fi calculate mai exact, ca plăci încastrate pe trei laturi, folosindu-se tabelele lui Smotrov (v. § 76, punctul 3, b).Nervura se calculează ca o grindă cu secţiunea T încastrată la un capăt. Grosimea nervurii se ia constantă pe toată înălţimea ei şi se poate lua egală cu grosimea medie a peretelui din faţă; dacă nu este posibil să se aşeze numărul necesar de baze, se măreşte grosimea nervurii în mod corespun­zător.Când se determină secţiunea barelor principale de rezistenţă din armă­tura nervurii, se ia înălţimea ei în funcţie de împărţirea In zone. Momentul de încovoiere rezultă din diagrama împingerii pământului în secţiunea ori­zontală considerată. Pentru simplificare, secţiunea transversală a armăturii se ia normală pe direcţia barelor, ceeace contribue la mărirea coeficien­tului de rezistenţă. Barele orizontale care leagă ner­vura de peretele din faţă se calcu­lează la smulgerea acestuia sub ac­ţiunea împingerii orizontale a pămân­tului, precum şi la eforturile princi­pale de întindere. Deobicei, după pri­mul calcul, secţiunea armăturii se obţine mai mare. Distanţa dintre ba­rele orizontale se micşorează spre partea de jos; barele se aşează, însă, în limitele fiecărei zone, la distanţe egale. Deaseuicnea barele verticale se calculează la smulgere sub influenţa presiunii de sus în jos a pământului, in partea dinapoi a plăcii de fundaţie. Barele verticale se aşează la distante egale, pe două rânduri, la suprafaţa nervurilor, capetele barelor trebuind să fie încastrate solid, prin ciocuri, de armătura plăcii de reazem.

REZERVOARE ŞI CASTELE DE APA

1. Noţiuni generale

Una dintre primele întrebuinţări ale betonului armat a fost la constru­irea diverselor tipuri de rezervoare. In prezent, betonul armat are o foarte largă întrebuinţare în acest domeniu. Rezervoarele de beton armat sunt folo­site la lucrările de alimentare cu apă având o capacitate de zeci de mii de metri cubi, la lucrările de canalizare, la băile publice (bazine de innot), la fabrici şi uzine pentru diferite scopuri tehnice etc. Ele sunt folosite nu numai pentru păstrarea apei, ci şi pentru alte lichide, de exemplu pentru vin, alcool, oţet de vin, produse petroliere, gudroane, acizi diluaţi etc. Chiar pentru lichidele care au o acţiune dăunătoare asupra betonului, se construe.se de multe ori, rezervoare de beton armat, prevăzându-se însă, un strat de pro­tecţie din sticlă, porţelan etc. la partea interioară a peretelui. In ultimii ani rezervoarele de beton armat cu armătură preîntinsă s’au întrebuinţat şi pentru păstrarea produselor combustibile uşoare (benzină, ligroină, gazo­lină), întrebuinţându-se izolaţii speciale la suprafeţele interioare. In comparaţie cu rezervoarele metalice, de beton simplu sau din zidărie, rezervoarele de beton armat prezintă avantaje esenţiale în ceeace priveşte simplitatea de execuţie şi costul lor. La executarea rezervoarelor, se acordă o deosebită atenţie pentru asigu­rarea impermeabilităţii necesare. Cel mai bun mijloc pentru obţinerea acestui rezultat este întrebuinţa­rea unui beton cât se poate de compact şi aplicarea peste acesta, prin torcre- tare, a unui mortar de ciment în 2 straturi (2 cm) sau a unei tencueli de ciment cu o compoziţie de Deasamenaa se mai folosesc si cerezitul şi vopsirea suprafeţei betonului cu diferite compoziţii, ca: sticla solubilă, fluoro-silicaţi etc. Dacă se depozi­tează lichide agresive, se întrebuinţează o căptuşeală executată din plăci de ceramică, sticlă sau piatră naturală, umplându-se rosturile cu materiale rezistente la acţiunea lichidului respectiv şi, in acelaşi timp, fără o acţiune dăunătoare pentru lichidul păstrat. Pentru a se preîntâmpina scurgerea ben­zinei s’au găsit metode speciale ca,: ungerea sau aplicarea unor foi. Principalele condiţii pentru obţinerea unei impermeabilităţi durabile la apă a rezervoarelor sunt: alcătuirea lor corectă şi existenţa unui teren de fundaţie suficient de sigur.

La rezervoarele subterane trebue să se izoleze pereţii şi planşeele^ de umplutura de pământ, cu asfalt, ruberoid sau cu carton gudronat; dacă nive­lul pânzei freatice este ridicat, este necesară o izolaţie exterioară foarte bine executată a fundului şi a pereţilor.In unele cazuri, este bine, să se execute un drenaj. In general, rezervorul trebue aşezat în aşa fel, încât cel mai ridicat nivel al pânzei freatice să se găsească mai jos decât talpa fundului. In toate cazurile, este necesară evacuarea apelor de suprafaţă.

Pentru ca rezervoarele care se acoperă cu pământ să fie protejate împo­triva variaţiilor de temperatură, trebue să fie acoperite cu un strat de pământ cu grosimea de cel puţin 0,7 m. Pentru ca rezervoarele aflate în exterior să se poată dilata liber, ele trebue prevăzute, în funcţie de împre­jurări, cu rosturi de dilataţie, cu reazeme mobile etc.

După forma lor, rezervoarele de beton armat se pot grupa în rezervoare rotunde (cilindrice) şi în rezervoare dreptunghiulare (poligonale). Rezer­voarele pot fi: închise şi deschise; iar după amplasarea lor: subterane, aşe­zate la suprafaţa solului şi instalate pe turnuri sau la etajele superioare ale clădirilor.

2. Rezervoare rotunde

a) Alcătuirea rezervoarelor

Intrucât suportă în primul rând eforturi axiale de întindere, peretele cilindric al rezervoarelor poate avea o grosime redusă; practic, grosimea peretelui la partea superioară se ia deobicei, de cel puţin 8—10 cm. _ Pereţii rezervoarelor mici se execută, adesea de aceeaşi grosime pe toată înălţimea. La rezervoarele mari, peretele are, deobicei, o secţiune trapezoidală, care se lărgeşte spre partea inferioară; pentru o exploatare convena­bilă, suprafaţa interioară a pereţilor se face verticală. Dacă apa din rezer­vor ar putea fi supusă la Îngheţ, este indicat să se dea pereţilor o pantă de Vis—’/ao spre interior pentru a-i proteja de acţiunea distrugătoare a stratului de ghiaţă. Armătura pereţilor este alcătuită din bare orizontale, care formează inele Închise sau dintr o spirală continuă, montată mai adesea, pe două rânduri. şi din bare verticale (fig. 408). La innădirea armăturii inelare prin supra­punere, trebue să se execute ciocuri; înnădirile se execută decalate, luându-se lungimea suprapunerii, la înnădirile din bare netede, de 40 d. Barele orizontale preiau eforturile inelare. Aceste eforturi se măresc spre partea inferioară a rezervorului (fig. 409); începând, însă, dela aproximativ ;/ă din înălţime (socotind dela partea superioară), eforturile inelare datorite îmbinării rigide a peretelui, cu fundul rezervorului, încetează să crească şi se micşorează, treptat, spre partea inferioară.In legătură cu aceasta, secţiunea armăturii inelare (pe unitatea de înăl­ţime), calculată pe baza efortului maxim, se ia deobicei, constantă la partea inferioară a peretelui, iar la partea superioară, se reduce în funcţie de redu­cerea eforturilor inelare. Barele verticale nu sunt numai bare de montaj — destinate să susţină inelele în timpul betonării, ci servesc şi la preluarea momentelor încovoie- toare, care acţionează în planurile verticale. Deobicei aceste bare.se iau cu un diametru ceva mai mic decât barele inelare si se aşează la distante <te 10—£0 cm.  Barele verticale se pot aşeza atât la partea exterioară a armăturii ine­lare cât şi la cea interioară. In cazul unei armături continue în spirală, aşezarea barelor verticale în interiorul armăturii inelare este practic mai convenabilă. Deobicei, numai o parte (jumătate) din barele verticale se aşează pe toată înălţimea rezervorului, dela fund până la partea superioară a peretelui; restul barelor, alternând cu primele, se opresc mai jos decât mijlocul înălţimii. Rezervoarele mari se armează dublu (simetric) pe toată înălţimea sau numai la partea inferioară pe o înălţime variind între % h şi ^lf’₂ h, acolo unde peretele are o grosime destul de mare (15 cm şi mai mult). Deasemenea armarea dublă este utilă şi pentru a preveni apariţia fisurilor super­ficiale datorite contracţiei betonului.

O deosebită atentie trebue să se dea racordăm peretelui cu fundul rezervo­rului si cu acoperişul lui, dacă acesta există, executându-se vute şi montand_U. se bare suplimentare pentru a rezista la eforturile de întindere. Adesea rezervoarele mari se execută duble, formate din doua camere care pot fi’aşezate alăturat (fig. 411, a) sau concentric una în interiorul ^P ’           celeilalte (fig. 411, b). In figura 411 a este repre­zentat un rezervor cu o capacitate redusa (250 rn ) — emisferic, şi unul mare (1000 m³)     – cilindric prevăzut cu un acoperiş drept cu nervuri. Rezervorul interior din figura 411, b are un acoperiş în formă de cupolă, iar cel exterior, un acoperiş inelar boltit. Uneori, la rezervoarele ro­tunde se execută un simplu zid despărţitor din be­ton armat, care le împarte în două jumătăţi. La rezervoarele cu diametrul mare, stâlpii in­termediari sunt aşezaţi rareori în cercuri concen­trice- cele mai adesea ei sunt aşezaţi pe două direcţii perpendiculare între ele (fig. 411, a) după o reţea cu ochiuri patrate sau dreptunghiulare, cu latura de 4—4,5 m. Secţiunea stâlpilor se execută pătrată, de cel puţin Acoperişurile rezervoarelor rotunde pot fi drepte, cu grinzi (fig. 411, a) sau fără grinzi, (planşee ciuperci) (fig. 412). Pentru rezervoarele cu diame­trul până la 15 m, se folosesc acoperişuri în cupola (fig. 418), tara stâlpi intermediari. In figura 412 sunt reprezentate planul şi secţiunea unui rezervor mare, subteran, cu capacitatea de 6000 m³ cu acoperiş superior şi cu fundul alcă­tuit din plăci fără grinzi, legate rigid cu stâlpii^   Acoperişurile rezervoarelor cu sau fără grinzi se proiectează astfel cum s’a arătat în capitolul VI.

La rezervoarele aflate deasupra pământului, se da acoperişului o panta de >/•’:•, în 4 direcţii. La rezervoarele subterane, acoperişurile se executa, deobicei, drepte, iar panta necesară (>/ioo) se realizează prin executarea subterane grosimea plăcii unui acoperiş cu grinzi trebue să fie de cel puţin 9 cm, iar cea a unui acoperiş fara grinzi de cel puţin 15 cm; grosimea acoperişului în forma de cupolă se ia de  Armătura acoperişului în formă de cupolă constă din bare inelare şi din bare radiate (fig.413): la partea din mijloc, aceasta se prezintă m forma unei plase simple, formată din bare cu diametrul de 8 mm, aşezate la 15—20 cm, iar la margine pe o lăţime de ‘/₃—Vi din raza — in forma unei plase duble.    Radierul care formează fundul rezervoarelor aşezate pe pământ sau în­gropate în pământ se execută, în majoritatea cazurilor, drept. Dacă rezervo­rul nu ajunge la nivelul pânzei freatice, grosimea fundului se ia de cel puţm 8 cm.Dacă fundul este supus unei presiuni hidrostatice, care acţionează de jos în sus, acesta se execută, uneori, în formă de bolţi sau cupole răsturnate, întărite dealungul liniei stâlpilor. Deobicei se dă suprafeţei superioare a fundului o panta de circa /1 oo spre partea puţului de colectare.

Fundaţiile de sub stâlpi se execută, la acelaşi nivel cu talpa fundului, în formă de capiteluri ale unui planşeu-ciupercă (fără grinzi), întors (fig, 412) Dacă nivelul pânzei freatice este mai coborît, fundaţiile pot fi aşezate mai jos decât fundul; aceasta’ nu prezintă suficientă siguranţă în ce priveşte formarea fisurilor, dar rezervorul este, în acest fel, mai puţin costisitor.

b)     Calculul rezervoarelor rotunde

Principala caracteristică a calculului rezervoarelor rotunde de beton armat constă în faptul că, la dimensionarea secţiunilor^ în afară de calculul obişnuit este necesară verificarea coeficientului de siguranţă la fisurare, adică în calcul trebue să se aibă în vedere că betonul lucrează la întindere Numai în cazul când rezervoarele au dimensiuni reduse se admite un calcul aproximativ, neglijându-se încastrarea pereţilor în fundul rezervorului. In acest caz, secţiunea armăturii întinse se determină pe baza eforturilor inelare static determinate.După cum se ştie, presiunea hidrostatică a apei, pe unitatea de suprafaţă, la o adâncime y dela suprafaţa ei este în care t este greutatea unităţii de volum de apă Diagrama presiunii hidrostatice este triun­ghiulară.          Separând prin două secţiuni orizontale, un inel elementar cu înălţimea de 1 cm, la o adân­cime y dela nivelul apei şi tăind acest inel printr’o secţiune diametrală (fig. 414), este necesar ca, pentru menţinerea echilibrului,’să se aplice în fiecare secţiune a peretelui o forţă interioara I _y. Această forţă poate fi determinată în felul următor: Presiunea hidrostatică exercitată asupra suprafeţei elementare ds, co­respunzătoare unghiului da, este egală cu pds = prda Componenta acestei forţe, normală pe diametrul rezervorului_.

3. Rezervoare dreptunghiulare

a) Alcătuirea rezervoarelor

. Pereţii rezervoarelor dreptunghiulare lucrează la încovoiere pe direcţia orizontală şi pe cea verticală şi au, deobicei, o gros/ime mai mare decât pereţii rezervoarelor rotunde, de aceeaşi mărime. Punctele slabe sunt col­ţurile şi, deaceea, trebue să se dea o atenţie deosebită etanşeităţii lor. In cazul rezervoarelor dreptunghiulare, se poate însă utiliza mâi bine supra­faţa disponibilă, atunci când este  necesar să se aşeze alăturat mai multe rezervoare. In plan, dimensiunile unor astfel de rezervoare nu sunt li­mitate; înălţimea lor depăşeşte rar 6 m. La rezervoarele mici, pereţii au forma unor simple plăci, care pot avea o grosime constantă, pe toată înălţimea. Rezervoarele mari pot fi împărţite în compartimente, printr’unul sau prin mai mulţi pereţi intermediari, care servesc totdeauna drept reazeme inter­mediare, pentru pereţii exteriori. Aceşti pereţi, care se îngroaş deobicei la partea inferioară, au o armare dublă sau simplă (la rezervoare ne­acoperite cu pământ); barele orizontale ale armăturii simple, în partea dela mijlocul deschiderii, se aşează înspre suprafaţa exterioară; iar în apropierea versaţi, care împarte rezervorul în două compartimente are grosimea de 30 cm. Acoperişul rezervoarelor dreptunghiulare se execută sub forma unui planşeu cu grinzi (fig. 419) sau fără grinzi (fig. 420). In cazul rezervoare­lor mari, sunt necesari stâlpi intermediari.

La rezervorul din figura 420, acoperişul se prezintă ca o placă fără grinzi, cu grosimea de 20 cm, având deschiderile intermediare de 3,9 m şi cele marginale de 3,75 m, egale pe ambele direcţii. Pentru a realiza o tre­cere, acoperişul se ridică deasupra mijlocului rezervorului, formând un aco­periş cu două pante.

In cazul unui teren sănătos, radierul rezervorului poate fi executat din beton simplu, de 30—50 cm grosime. In acest caz e necesar ca radierul să fie bine legat de pereţii de beton armat; această legătură se realizează prin montarea unor bare,: speciale, scurte. In cazul unui teren slab, precum şi în cazul unor presiuni puternice din partea apelor freatice, radierul re­zervorului se execută din beton armat (fig. 419). Acesta se continuă deobi- cei în afară, pe lăţimea contraforţilor (nervurilor), in vederea fixării rigide a capetelor. Este raţional ca, sub reazeme şi pereţi să se îngroaşe radierul; iar sub radier, să se amenajeze un strat de egalizare, din beton’slab. Toate colţurile trebue să fie întărite prin vute, prevăzute cu o armătură suplimentară, pentru asigurarea unei legături cu radierul şi cu acoperişul rezervorului. La rezervorul cu acoperiş fără grinzi (fig. 420) aşezat pe un teren pietros, radierul este format dintr’o placă subţire de beton armat (8 cm), cu armătură de rezistenţă încrucişată, bine ancorată în toţi pereţii şi stâlpii şi fixată solid (fig. 420, b) sub placă. La fel ca şi sub fundaţia pereţilor şi stâlpilor, se execută un strat de egalizare din beton slab, de 15 până la 30 cm grosime.   La rezervoarele mari, trebue să se prevadă rosturi de deformctţie, nece­sare deasemenea pentru a împărţi construcţia în sectoare, în timpul execu­tării lucrărilor. îmbinarea părţilor din dreptul rostului se realizează sub .formă de lambă şi uluc, sau prin suprapunere; rostul se astupă cu carton gudronat. In unele cazuri, se întrebuinţează compensatoare (table îndoite, N. R.) metalice. La rezervoarele aşezate pe un teren neomogen, pe lângă deformaţiile datorite variaţiilor de temperatură şi contracţiei, sunt posibile tasări neuni­forme; acestei probleme trebue să i se dea o atenţie deosebită. Pentru evitarea eforturilor unitare periculoase din contracţia betonului, in prima perioadă de întărire, sau a celor datorite unei eventuale tasări neuniforme, rezervorul reprezentat în figura 420 a fost împărţit în şase părţi separate, prin rosturi de lucru de 1 m lăţime (fig. 420, c). După 28 zile de întărire (după descintrare), rosturile au fost completate cu beton. In acest fel, construcţia poate lucra ca un tot, în condiţii mult mai favorabile.

b) Calculul rezervoarelor dreptunghiulare şi poligonale

Metoda de calcul a pereţilor rezervoarelor care au în plan o formă dreptunghiulară depinde de construcţia adoptată şi de raportul dintre di­mensiunile rezervorului.Calculul rezervorului dreptunghiular, impărţit în două compartimente, printr’un zid despărţitor interior, se face ca şi calculul unui cadru orizontal închis, cu două deschideri.

Dacă dreptunghiul este alungit, precum şi în cazul când adâncimea este destul de însemnată, este uneori avantajos să se folosească tiranţi intermediari (unul sau doi), care se aşează paralel sau se intersectează reciproc, sub un unghi drept. Eforturile de întindere în tiranţi şi momen­tele în pereţi se găsesc rezolvând cadrele respective sau folosind formule gata calculate^.

In pereţii rezervoarelor dreptunghiulare — cu raportul dintre laturi variind între 0,5 şi 2 — care se găsesc sub acţiunea presiunii hidrostatice (triunghiulare), momentele încovoietoare se pot determina cu ajutorul tabe­lelor lui A. F. Smotrov^.

In cazul unui rezervor deschis, pereţii se consideră plăci încastrate, pe trei laturi; cea de a patra latură se consideră simplu rezemată pe grinda marginală. In cazul când nu este prevăzută o grindă marginală, pereţii sunt consideraţi plăci încastrate, pe trei laturi, şi cu o latură liberă.

Calculul cu tabele se face în următoarea ordine: se alege, după rapor­tul dintre laturile peretelui considerat, tabela respectivă (cu raportul 1 : 1 sau 1 : 1,5). Cu datele din tabelă se determină apoi valorile maxime ale momentelor din câmp, M_{x ma}x şi M_y şi ale momentelor dela reazeme M_a şi M_h. Cu tabelele lui Smotrov se pot determina şi forţele axiale de întindere, considerându-le ca rcauţiunile reazemelor R. După determinarea eforturilor de calcul, dimensionarea secţiunilor pe­reţilor se face ca pentru elemente care lucrează la întindere excentrică. La fel se procedează şi în cazul unui rezervor închis, ai cărui pereţi lucrează sub acţiunea încărcării hidrostatice, ca plăcii încastrate dealungul perimetrului. Pentru calculul pereţilor, se aleg tabelele respective, şi cu acestea, se determină eforturile. In pereţii rezervoarelor subterane, armătura trebue să fie dublă, si­metrică sau nesimetrică. In acest caz, armătura din câmp, care se aşează înspre suprafaţa exterioară a peretelui se calculează la presiunea apei, iar armătura montată înspre suprafaţa interioară, la împingerea pământului. Rezervoarele dreptunghiulare cu nervuri. Când lungimea pereţilor re­zervorului este destul de mare în raport cu înălţimea, influenţa preponde­rentă o capătă momentele datorite încastrării pereţilor în fund. In aceste condiţii, pentru un rezervor deschis, peretele este considerat ca un zid de sprijin, în formă de cornier, şi nervurile se calculează ca nişte console, în­castrate la partea inferioară.

Când sunt prevăzute nervuri verticale, calculul pereţilor se face dease- menea împărţind rezervorul, pe înălţime, în mai multe fâşii, şi considerând pe fiecare dintre ele, în parte. Pereţii se consideră plăci continue, ale căror reazeme sunt nervurile.             După găsirea momentelor încovoietoare, se determină grosimea pereţi­lor si secţiunea armăturii (pe fâşii). Se atrage atentia asupra faptului că, la calculul pereţilor rezervoare­lor si al radierelor,’pentru a se evita apariţia fisurilor nu se permite sa se ţină seama de redistribuirea eforturilor, condiţionată de deformaţnleSpre a uşura executarea lucrărilor pentru peretele vertical, ^să se ia o grosime constantă. In aceasta condiţie, pastrand neschimbat dia metrul barelor, se măreşte treptat distanţa dintre ele, prevazandu-se insa cel puţin cinci bare pe metrul liniar; barele verticale, cu diametrul ceva n a mic, se montează la distanţe de 15—20 cm.In cazul unui rezervor închis, nervurile se consideră grinzi, fixate la ambele capete şi supuse presiunii lichidelor, dinspre partea interioara, sau împingerii pământului dinafară

Castele de apă

a) Tipuri de castele şi alcătuirea lor

Turnurile pe care se aşează rezervoarele de beton armat, se pot executa din cărămidă sau din beton armat.

In ultimul caz, turnurile se pot prezenta ca un cilindru dm beton ar­mat (pahar) care se execută folosindu-se cofraje alunecatorne sau ca o construcţie cu schelet de rezistenţă (fig. 422 6) formata dintr un anumit număr (4-12) de stâlpi de beton armat (verigi sau inotoap^ aşezaţi, în plan, în vârfurile unui poligon regulat, şi legaţi mire ei grinzi de rigidizare transversale.    In cazul unei construcţii cu schelet, spaţiile dintre stâlpi şi grinzi se lasă libere sau se completează cu zidărie de cărămida, _ bloctm cu golur etc. Stâlpii de beton armat pot rămâne aparenţi în acelaşi plan cu zidăria de umplutură) ori pot fi placaţi ( g- .)• locul grinzilor transversale, legătura dintre stâlpi se poate realiza şi prin executarea între etaje a unor planşee intermediare unite intre ele pnntr o scară. In acest fel, in majoritatea cazurilor, castelele de apa se prezintă in plan sub formă de poligon (în particular pătrat) sau cerc.  Stâlpii reazemă pe fundaţii izolate, pe o fundaţie inelara sau _ pe un radier, în funcţie de natura terenului, de înălţimea castelului de apa şi de capacitatea rezervorului. In cazul când rezervoarele de beton armat, aşezate pe castele, au un volum mai mare de 200 m³, se execută totdeauna rotunde. Numai necazul când au un volum redus, se execută avântd c) forma patrata, n proiecta orizontală. Fundul acestor rezervoare poate fi drept (fig. 422 b), ‘ han cu nervuri, sferic (fig. 422, a) sau de o formă mai complicata formata dimr o parte tronconică, exterioară, şi o parte sferică interioara forma de pătrat de 17X17 m, şi înălţimea de 40 m. Cele cinci etaje de pta.nşee sunt folosite ca suprafeţe pentru scopuri industriale; în încăperea superioară (cu înălţimea totală de 13,65 m) sunt aşezate, unul deasupra celuilalt, două rezervoare!. Construcţia care susţine rezervorul este formată din două cadre, care se intersectează în cruce, sub un unghi drept, şi din grinzi pe diagonală, care transmit la cinci stâlpi încărcarea de 1 930 t. Fundaţiile stâlpilor sunt izolate, prezentându-se sub forma unor plăci ro­tunde, cu secţiune variabilă. Rezervorul inferior are capacitatea de 1 000 m³, având un fund tronconic, cu o parte sferică; cel superior este, în mod obiş­nuit, cilindric, cu fundul sferic, cu o capacitate de 250 m³. Rezervorul su­perior nu este legat de cel inferior şi este aşezat pe 12 stâlpi, care se sprijitia pe inelul dela talpă al rezervorului inferior. Acoperişul este susţinut de patru stâlpi.

In figura 425, este reprezentată armarea rezervorului inferior. _ Castelele de apă care au corpul sub formă de perete continuu cilindric, şi care se execută în cofraje glisante, au început să fie întrebuinţate, în construcţiile industriale, din anul 1927 (la Rostov pe Don). Ele au căpătat o răspân­dire mare, . înlocuind treptat alte con­strucţii de castele; au un cost mai redus şi cer puţin timp, pentru a fi executate. Ast­fel, castelul de apă din oraşul Klin, cu o înălţime de 52 m, a fost executat într’un termen de 21 zile, cu viteza medie de 2,30 m (cea maximă de 3,2 m) în 24 de ore.

Pereţii corpului castelului de apă, a căror înălţime este obişnuită, au grosimea constantă, da 15—18 cm, pe toată înălţi­mea. Din calcul, grosimea peretelui poate rezultă şi mai redusă; în acest caz însă, ar fi necesară o atenţie deosebită la muta­rea cofrajului în sus, pentru că ar fi posi­bilă ruperea masei de beton, încă neîntărite.

In figura 426 este reprezentat tipul standardizat al unui astfel de castel de apă, elaborat de către Institutul de Proiec­tări de Instalaţii de Apă şi Canalizare (Vodocanalproiect). Rezervorul şi acoperi­şul se betonează în cofraje fixe, de pe schele suspendate. Acest tip de castel de apă este deose­bit de indicat, atunci când condiţiile clima­terice permit executarea lui fără acoperiş. Astfel, în Armenia, se citează castelul de apă pentru o fabrică de ciment, la care pe­reţii rezervorului formează continuarea pereţilor turnului. După cum arată calculele, costul cofra­jului alunecător reprezintă în medie circa 10% din costul turnului, în timp ce costul cofrajelor fixe şi al schelelor atinge 30%. Deaceea, deşi consumul de beton este mai mare la castelele de apă care se execută iu cofraje alunecătoare (cu 10—25%.), ele sunt totuşi, mai economice decât tipurile cu schelet de rezistentă.

b) Calculul castelelor de apă

Castelele de apă cu pereţi continui cilindrici (pahare) se calculează la presiunea vântului şi greutatea proprie, iar calculul secţiunilor inelare se- face la compresiune excentrică, folosind formulele din § 38, punctul 1. Castelele de apă de beton armat, cu schelet de rezistenţă, se pot calcula; ca nişte cadre în spaţiu, sau se pot împărţi într’o serie de cadre plane; inelul rigid de reazem,’legat articulat cu capetele exterioare ale stâlpilor, poate fi considerat, deasemenea, separat. In ultimul caz, grinda inelară de rezemare se prezintă ca o grindă continuă, cu mai multe deschideri, supusă atât la încovoiere, cât şi la ac­ţiunea momentelor de torsiune. In tabela 43, sunt date valorile momentelor şi ale forţelor tăietoare, pentru calculul unui inel de reazim cu raza r, la o sarcină uniform distribuită pe circumferinţă, dată de greutatea rezervoru­lui, umplut cu apă şi de încăperea de protecţie, executată deasupra lui. In cazul unui rezervor cu fundul drept, grinda inelară de reazem se inlocueste deobicei, cu una poligonală. In acest caz, momentele incovoie- toare au aceleaşi valori indicate în tabela 43. Afară de sarcina verticală transmisă stâlpilor, trebue să se ţină seamă şi de sarcina din acţiunea vântului. Aceasta are cea mai mare însemnătate, pentru stâlpul cel mai depărtat de partea care se află în bătaia vântului. Ea se poate determina aproximativ, considerând totalitatea secţiunilor stâl­pilor, ca o secţiune comună, care preia momentele date de vânt.

CONDUCTE

Primele cazuri de folosire a conductelor din beton armat datează din anul 1887. In prezent, ele au o mare însemnătate, datorită proprietăţii lor de a rezista bine atât la sarcini exterioare, cât şi la presiunea interioară,, precum şi datorită posibilităţii de a fi executate chiar la faţa locului, con- sumându-se relativ puţin metal. In acelaşi timp, ele sunt mult mai uşoare (cu 30—60%) decât tuburile de beton simplu. Deaceea, transportul şi mon­tarea conductelor prefabricate din beton armat cer cheltuieli mai mici şi se fac mai uşor. Ele; rezistă bine la tasări neuniforme, prezentând mai multă siguranţă, în ce priveşte formarea fisurilor. Calculul secţiunilor şi execu­tarea trecerilor dela o secţiune mare a conductei la una mai mică, nu pre­zintă dificultăţi. Foarte necesară este armarea tuburilor mari, care se mon­tează în pământ de umplutură. Acestea sunt folosite şi în cazul unor pre­siuni laterale mari (teren curgător) sau al unor sarcini mobile însemnate. Tuburile de beton armat sunt folosite la calializări, la reţele de alimen­tare cu apă, la instalaţii hidrotehnice, pentru trecerea apelor sub terasa- mentele de şosele şi căi ferate etc.

1. Tipuri de conducte

Conductele de beton armat au secţiuni rotunde, ovoidale, dreptunghiu­lare etc. Răspândirea cea mai mare au căpătat-o tuburile de beton armat cu secţiunea rotundă, deoarece, la acestea, nu apar momente încovoietoare sub acţiunea presiunii interioare sau exterioare uniforme. Modul de armare al acestor tuburi depinde de faptul dacă acestea su­portă presiuni exterioare sau interioare. In cazul unei încărcări exterioare, armătura se aşează la suprafaţa interioară (fig. 427, a), iar în cazul pre­siunii interioare, la suprafaţa exterioară (fig. 427, b). La tuburile cu diametri mici, armătura se montează deobicei la mijlocul grosimii pereţilor. Tuburile cu diametri mai mari, care se găsesc sub acţiunea unor presiuni exterioare şi interioare destul de mari, şi care au o grosime mai mare de 8 cm, se armează dublu. Barele de rezistenţă sunt cele inelare, iar barele de repartiţie, cele lon­gitudinale; la intersecţii, barele se leagă între ele Barele longitudinale se iau, deobicei, de un diametru ceva mai mic decât barele armăturii ine­lare. Inelele se înlocuesc, adeseori, printr’o spirală continuă. Se foloseşte în .special armătură cu secţiune rotundă înslă se întrebuinţează şi alte secţiuni Experienţele au arătat că, în tuburile rotunde de beton, asupra cărora acţionează încărcări de sus (de exemplu presiunea umpluturii de pământ), rosturile se deschid în modul reprezentat în figura 428. Deaceea, cel mai corect este ca, în partea superioară şi în cea inferioară a secţiunii tubului armătura simplă să fie montată la suprafaţa interioară; iar lateral, la suprafaţa exterioară.

Cea mai indicată este armătura dublă (fig. 429), care se execută pentru un sector de 1 m lungime, sub formă de carcasă sudată, formată din spi­rale (exterioare şi interioare), bare longitudinale şi bare scurte de demon­ta). Acestea din urmă se montează numai la inelele marginale şi la spirele dela mijlocul spiralei şi anume, la intersecţiile acestora cu barele longitudi­nale, din două în două intersecţii. Dacă tuburile au diametrul cuprins între 50 şi 150 cm, diametrul barei spiralei se ia de 8—10 mm; iar pentru oarele longitudinale şi pentru barele de montaj, de 6 mm. Marca betonului se ia de cel puţin 170. Tuburile de beton armat, cu diametrul până la 1,5 m şi chiar până la 2 m, se execută la fabrică; iar în cazul dimensiunilor mai mari, la faţa locului (în şanţuri sau în gropi de săpătură). O atenţie deosebită trebue dată tuburilor centrifugate, care sunt folo­site, în U.R.S.S., pe o scară mare. Datorită campactităţii mari a pereţilor, care se obţine în urma procesului de centrifugare, se realizează o capacItaie mare de rezistentă a acestora, atât la acţiuni chimice şi mecanice, cat si la o presiune ridicată, atât exterioară, cât şi interioara. In plus, prin această metodă, se pot executa tuburi de lungime destul de mare (3 m şi mai mult). Aceasta are drept consecinţă o reducere a numărului de îmbi­nări în comparaţie cu tuburile obişnuite, de beton şi de bazalt.In fabrici se executa urmă­ toarele tuburi centrifugate: tu­buri de canalizare, cu diametrul interior dela 25 până la 80 crp si cu grosimea peretelui dela 3 până la 6 cm şi tuburi pentru reţele de apă, cu diametrul de­la’30 până la 100 citi, cu gro­simea peretelui dela 4 până la 11 cm şi lungimea de 3 m. Se execută deasemenea con­ducte forţate, cu armătura pre- întinsă, care admit o presiune până la 15 at (proba până la 50 at)

Tehnologia de fabricare a tuburilor rotunde de beton ar­mat a atins, în prezent, o înaltă perfecţiune.

La montarea tuburilor treibue să se acorde cea mai mare atenţie racor­dării lor, mai ales la tuburile cu presiune interioară. .  Pentru tuburi cu diametri mici (până la 60 cm), îmbinarea cea mai bună se realizează folosindu-se îmbinări cu mufe, asemănătoare tunurilor de fontă şi de bazalt (fig. 430, a) Pentru tuburile de diametri mai mari, sunt folosite manşoanele demon- tabile (fig. 420, b). Spaţiul dintre tub şi inel se umple cu asfalt sau cu mortar de ciment.

1. Buncăre

a)       Modurile de alcătuire a buncărelor

Buncărele au o largă întrebuinţare in diferite industrii şi sunt folosite, in special, la păstrarea cărbunilor; aceste buncăre amenajează în casa cazanelor, in aşa fel, încât cărbunii să poate fi furnizaţi direct în focarele cazanelor cu abur. Buncărele sunt foarte variate (fig. 434), ca formă şi alcătuire. Forma lor depinde de proprietăţile materialului depozitat în ele, de gabaritele clădirii şi agregatelor, precum şi de cerinţe de ordin economic. De cele mai dese ori, buncărele au în plan forma pătrată (fig. 434, a) sau dreptunghiulară (fig. 434, b). Adesea se proiectează buncăre alcătuite din mai multe celule. Buncărele sunt incastrate în stâlpi, aşezaţi la colţuri, sau se suspendă de grinzile planşeelor. Pentru evacuarea materialelor care se păstrează în ele, fundul buncărului se execută cu pereţii înclinaţi, sub forma de pâlnie. Unghiul de înclinare a pereţilor trebue să fie cu 5% mai mare decât unghiul taluzului natural al materialului, pentru a se asigura golirea buncărelor, prin cădere liberă. Pereţii înclinaţi se construesc cu grosimi variabile, uneori însă şli cu grosime constantă, pe toată înălţimea peretelui.

La colţurile pâlniei, la partea exterioară, se execută vute._ De cete mai dese ori, buncărele au pereţii verticali, la partea superioară, şi înclinaţi, la partea inferioară; există şi buncăre cu pereţii exclusiv înclinaţi (fig. 434, c). Uneori, buncărele se execută cu fundul orizontal, iar planurile inclinate se realizează prin executarea unei umpluturi din beton slab (fig. 434, a). Se întâlnesc şi buncăre cilindrice, cu pâlnie conică sau sferică. Totuşi, cele mai economice sunt buncărele cu secţiunea pătrată, prevăzute cu pâlnii pirami- deilc simetrice.

Pereţii, înclinaţi ai fundului se armează în mod asemănător cu plăcile rezemate” pe contur; armătura de rezistenţă se aşează pe două direcţii, verticală si orizontală. In figura 435, este reprezentat un exemplu de ar­mare a unui buncăr dreptunghiular. Diametrul armăturii de rezistenţa este de 8—16 mm, iar a celei de montaj, de 6—10 mm. La colţurile pâlniei, se aşează adesea bare cu diametrul de 19—22 mm. Acestea sunt duse până la partea superioară a pereţilor verticali ai buncărelor şi care, la partea _ime- rioară, sunt înconjurate, în dreptul orificiului de evacuare cu etrieri dm bare de acelaşi diametru, Atât pe direcţia verticală, cât şi pe cea orizon­tală, se montează bare drepte şi bare ridicate, pentru a prelua momentele negative, la reazeme (la colţuri); ridicarea barelor se face la^/5 din des­chidere. In apropierea orificiului de evacuare, barele ridicate orizontale sunt iînlocuite prin bare drepte; din partea interioară, în vute, _ se montează bare suplimentare. Barele orizontale se introduc în pereţii adiacenţi, pe U dm deschiderea acestora. Celelalte detalii de armare rezultă din desen.

Pereţii verticali (fig. 435, b), atunci când au o înălţime redusă, se ar­mează cu bare orizontale de rezistenţă, cu bare orizontale şi cu bare verti­cale drepte. Barele de fier beton orizontale de rezistenţă se montează la locul de racor­dare a peretelui vertical cu cel înclinat; barele verticale lucrează la eforturi unitare principale, în mod asemănător cu etrierii; iar barele orizontale drepte, se montează, constructiv, la 20—30 cm, pe înălţime. Dacă înălţimea peretelui este mare, armătura se calculează, deasemenea, la încovoierea locală, considerând-o ca o placă armată, pe două direcţii. La colţul ne peretelui, ca şi la pâlnie, se execută vute şi se montează bare suplimen­tare de colţ. Diametrul barelor este: al celor verticale, _ de 8—12 mm; al celor orizontale, de 5—8 mm, dacă sunt bare de montaj şi de 8-12 mm,dacă sunt bare de rezistenţă.  Când pereţii verticali ai buncărului sunt în acelaşi timp grinzile cadru­lui, aceştia se armează ca o grindă obişnuită de cadru, cu -singura deose­bire că se montează călăreţi întorşi, iar etrierii se aşează mai deşi. Orificiile de scurgere ale buncărelor se execută în proiecţie orizontală, de cele mai dese . ori, pătrate sau dreptunghiulare; ele pot fi însă şi ro­tunde. Armarea lor constă din bare închise, dreptunghiulare (sau rotunde), care se aşează pe conturul orificiului, şi din etrieri, aşezaţi pe perimetrul acestuia (fig. 435,c). Rolul etrierilor poate fi îndeplinit de capetele îndoite ale barelor din pereţii înclinaţi. De una din barele închise (cea mai groasă) se agaţă, prin ciocuri, barele de carcasă, dela colţuri. Buncărele destinate pentru calcar, clincher şi alte materiale, care uzează foarte mult pereţii, din cauza frecării, sunt prevăzute cu un strat de protecţie, din plăci de oţel sau din grinzi de lemn. In figura 436, a sunt date: vederea în plan şi secţiunea unui buncăr, cu capacitate mare (4000 m³) pentru camera cazanelor. Buncărul, cu lungimea totală de 60,1 m şi o înălţime de 10,0 m, este împărţit în patru compartimente duble, cu înălţimea de 9,6 m. La capete (frontal), buncărul este aşezat pe cadre cu doi stâlpi, iar în punctele inter­mediare dintre cazane, pe cadre duble (cu patru stâlpi). Intre reazeme sunt dispuse celulele buncărului, fiecare cu lungimea de 15,10 m şi cu deschiderea liberă de circa 13 m.Caracteristică, pentru alcătuirea şi calculul unui astfel de buncăr, este întrebuinţarea procedeului plăcilor în linie frântă. Pentru a putea amplasa, deasupra celulelor, liniile de încărcare, şi pentru preluarea forţelor orizontale, pereţii longitudinali sunt legaţi, la partea superioară printr’o grindă transversală, iar partea superioară a pe­retelui dela mijloc este întărită printr’o îngroşare. Avantajul suprafeţelor netede din interiorul buncărului constă în absenţa colţurilor şi a nervurilor, care contribue la formarea bolţişoarelor din materialele depozitate şi care măresc frecarea. In figura 436, b este reprezentată armarea pereţilor şi a fundului buncărului.

b)      Calculul buncărelor

Pentru determinarea presiunii laterale asupra pereţilor şi fundului bun- cărelor, se permite, din cauza adâncimii lor reduse, să se neglijeze frecarea materialului de pereţi şi să se folosească teoria împingerii pământului. In cazul de faţă, această teorie corespunde realităţii, mai mult chiar decât în cazul pământului, unde împingerea depinde, de fapt, de metoda de execu­tare a umpluturii şi de uniformitatea de îndesare a pământului. Presiunea orizontală, într’un punct oarecare al buncărului, la adânci­mea h, se poate lua egală cu trece prin punctul considerat, sub un unghi <p faţă de orizontală. Această presiune se poate determina grafic sau analitic. Metoda grafică constă în următoarele: acestea trebue muchiile înclinate ale fundului, se consideră un cadru închis, având deschiderile egale cu dimensiu­nile pereţilor înclinaţi reduşi la un dreptunghi. După găsirea momentelor dela reazeme, momentele din câmp se determină pe cale obiş­nuită. Pereţii buncărului, formaţi din câteva celule dreptunghiu­lare se pot¹ calcula ca nişte cadre închise sau ca nişte grinzi cu mai multe deschideri, supuse la acţiunea unei sarcini orizontale; în acest caz, momentele maxime din câmp se obţin încărcând ce­lulele în şah.

In cazurile când raportul dintre laturile pereţilor verticali ai buncărului este mai mic de­cât 2, iar pereţii fundului au o formă apropiată de cea a unui triunghi echilateral, pereţii se calculează, mai simplu, fiind consideraţi ca plăci dreptunghiu­lare şi triunghiulare încastrate, cu ajutorul tabelelor lui A. F. Smotrov. In acest caz, se proce­dează, în esenţă, la fel ca la cal­culul rezervoarelor dreptunghiu­lare, adică se determină din ta­belele corespunzătoare valorile momentelor din câmp şi din reazeme (vezi § 76, punctul 3). Dacă plăcile triunghiulare se deosebesc mult de plăcile triun- reduse, iniţial, la plăci dreptun In afară de încovoiere, pereţii buncărului sunt supuşi şi la întindere,, atât pe direcţie verticală, – cât şi pe direcţie orizontală. Pe direcţie orizontală, eforturile de întindere pot fi determinate ca reacţiunile din reazeme. Pe direcţia verticală, pereţii sunt supuşi la întin­dere prin greutatea conţinutului din buncăr şi greutatea fundului. Determinându-se pentru fiecare perete al buncărului, valorile momen­telor (din câmp şi dela reazeme) pe două direcţii şi eforturile corespun­zătoare de întindere, pe direcţiile orizontale şi verticale, se face apoi calcu­lul secţiunii pereţilor ca la elementele întinse excentric.

Toate eforturile de întindere rezultate din greutatea conţinutului şi a pâlniei trebue să fie preluate de armătura, care se montează în pereţii verticali şi în pereţii fundului. Institutul Promstroiproect din Leningrad a elaborat tabele pentru dife- lite cazuri de calcul al buncărelor, atât pentru determinarea eforturilor de calcul, cât şi pentru calculul secţiunilor armăturii, în cazul întinderii ex­centrice. Se menţionează şi aplicarea principiului plăcilor în linie frântă la calculul buncărelor. Această metodă de calcul poate.fi aplicată atunci când celulele buncă­relor au, în plan, o formă alungită, iar pereţii despărţitori transversali sunt verticali sau au o înclinare mică (fig. 436). ,

Pentru calculul unor astfel de buncare, se aplică metoda de calcul a acestor sisteme fără considerarea momentelor (§ 61, punct 2). In acest caz, calculul buncărului, în funcţie de modul cum lucrează, se împarte în 2 părţi: calculul pereţilor la încovoiere locală şi calculul pereţilor în planul lor.

2. Silozuri

a) Tipuri de silozuri

Deobicei, mai multe celule sunt reunite într’o singură construcţie, nu­mită siloz (fig. 11). In majoritatea cazurilor silozurile (celulele) au o secţiune circulară. Datorită proprietăţilor acestor secţiuni, de a lucra la întindere pură (făcând abstracţie de momentele reduse din locul de contact dintre celule), consu­mul necesar. de beton şi de oţel este mai mic în comparaţie, cu orice altă formă de siloz; în afară de aceasta, armarea lor este foartei simplă. Dease- menea spaţiile formate între fiecare 4 celule, aşa numitele „stele“ se folo­sesc ca celule suplimentare.                                                                                ,

Odată cu introducerea generală a cofrajelor alunecătoare (tipare mo­bile) a dispărut vechiul avantaj al celulelor pătrate şi dreptunghiulare în ce priveşte executarea unui cofraj mai simplu (fix), deoarece executarea silozurilor prin această metodă depinde, în foarte mică măsură, de forma lor în plan. Totuşi, în cazul când capacitatea celulelor este redusă, se folo­seşte şi secţiunea pătrată (până la 10 m²) în plan; în acest caz, grosimea pereţilor nu depăşeşte grosimea minimă (15 cm) a pereţilor silozurilor rotunde.

Deasemenea, se întâlnesc secţiuni hexagonale şi ootogonale (fig. 440); în cel din urmă caz se obţine şi un anumit număr de celule pătrate cu o capacitate mai redusă; la celulele marginale, pereţii exteriori se execută uneori boltiţi. Aceste secţiuni sunt mai puţin avantajoase decât cele circu­lare, deoarece pe lângă eforturile de întindere sunt supuse la acţiunea unor momente îneovoietoare destul de însemnate. Cea mai simplă şi mai răspândită aşezare în plan, în industrie este aşezarea lor pe unul sau pe doua rânduri (îig- în acest caz, se realizează cea mai simplă mecanizare in ceeace pnveş încărcarea şi descărcarea materialului păstrat. încărcarea silozurilor se face de sus prin metode mecanice şi pneuma­tice. In cazul metodelor mecanice (fig. 442), materialul este adus la trans­portoare cu bandă sau cu melc, aşezate în galefia de deasupra silozurilor, fiind încărcat astfel, în silozuri, prin intermediul pâlniilor. Când se folo­seşte metoda pneumatică, masa pulverulentă este transportată prin con­ducte. Descărcarea se face prin orificiile de descărcare (pâlnii) executate,, deobicei, la fundul silozului. Sunt 3 sisteme de descărcare: curgerea liberă, curgerea pe cale mecanică sau curgerea pneumatică. In cazul primului sistem, materialul este încărcat în -mijloacele de transport, pentru care se amenajează o galerie specială sau un etaj aşeizat sub silozuri. Orificiile de evacuare ale silozurilor treime executate centrice; în cazuri excepţionale, orificiul de evacuare poate devia dela axă cu cel mult 1/6 din diametrul celulei. Când descărcarea se face mecanice, dispozitivul de descărcat e prevăzut cu lanţuri, raclete sau mc-Icuri. Descărcarea pneumatică ,se realizează folo- sindu-se diferite instalaţii (cu aer comprimat, cu vid sau prin metoda aeraţiei). înălţimea silozurilor este condiţionată de procesul tehnic şi de rezis­tenţa terenului;, pentru un teren de calitate mijlocie (2,5—^:3 .kg/’cm²) ea atinge 25—35 im. Este avantajos ca silozurilor să li se dea înălţimea maximă, deoarece, în acest caz, dimensiunile în plan şi, prin urmare, suprafaţa fundaţiilor, a pâlniilor şi a acoperişurilor va fi minimă. Diametrul celulelor variază între 5 şi 13 m, iar dimensiunile lor optime depind, în mare măsură, de proprietăţile materialelor depozitate. Astfel, la materialele care curg uşor (de exemplu cerealele) şi care nu au proprie­tatea de a se îndesa, diametrul optim este de 6 m; pentru oxidul de alu­miniu (alumină), de 8 m; pentru ciment, de 8:—10 m; pentru cărbune, de 10—13 m (când înălţimea este limitată); iar pentru depozitarea sodei calci­nate chiar mai mare de 13 m. Deobicei, deşi lungimea silozurilor este destul de mare (până la 150 m] nu se execută nici rosturi de tasare, nici rosturi de dilatatie, din cauza elasticităţii suficiente a silozurilor cu celule rotunde cu pereţi subţiri pe direcţie longitudinală şi din cauza rigidităţii foarte mari, în spaţiu, a acestora pe direcţie verticală. Se recomandă ca lungimea să fie de cel mult 80 m.

Fundurile silozurilor se execută în diferite feluri; alcătuirea lor este determinată de alegerea utilajului de descărcare şi depinde, în mare mă­sură, de proprietăţile, materialului depozitat.

Astfel, pentru păstrarea cimentului poate fi utilizată cea mai simplă construcţie, la care fundul este format dintro pardoseală obişnuită de ciment (I). Descărcarea cimentului se face cu ajutorul unor lanţuri speciale sau pe cale pneumatică.

Construcţia fundurilor este simplă şi la silozurile pentru păstrarea nisipului, a pietrişului şi a cărbunelui concasat (II); fundul este supra- înălţat, executându-s© la o oarecare înălţime o umplutură, care să permită descărcarea silozului prin cădere liberă, prin orificiile laterale, direct în vagoane.pentru silozurile / şi II, fundaţiile se execută, deobiceii, inelare. La silozurile pentru păstrarea cerealelor (şi a altor materiale fără coeziune), fundul poate fi construit în diferite feluri. In cazul cel mai simplu, fundul poate fi format deasemenea, din umplu­tură (III) din nisip, sgură sau beton slab cu pante, acoperite la supra­faţă cu o placă de beton armat cu grosimea de 8—12 cm. La acest tip de fund se execută la mijlocul rândului de celule o galerie prin care trece banda transportoare sau transportoare speciale cu melc, care servesc la descărcarea silozului. In acest caz, fundaţia se execută sub peretele silo­zului inelar. O răspândire mult mai mare au căpătat fundurile la care silozurile au subsoluri luminate. In acest caz, fundul în formă de pâlnie conică (IV) reazimă pe un perete cilin­dric de beton armat sau pe stâlpi. Fundul poate fi executat în forma unui plan- şeu drept din beton armat (V), care reazemă in­dependent de pereţii silozului, pe stâlpi. Numărul stâlpilor care susţin fundul variază în funcţie de diametrul celulelor între 4 şi 9. Pe placa fundului se execută o umplutură din beton slab (de sgură) pentru obţinerea pantelor necesare, care apoi se drişcueşte cu mortar de ciment.

Uneori, pentru a se micşora volumul de um­plutură şi a- se mări capacitatea celulelor, placa dreaptă de beton armat trece la orificiul de evacuare într’o pâlnie de be­ton armat />Din cauza dimensiunilor lor relativ mici, fundurile „stelelor“ se exe­cute in formă de plăci drepte de beton armat, rezemate pe pereţii silo­zului, în cazul când placa are dimensiuni mari, ea se întăreşte prin nervuri. In cazul terenurilor de calitate mijlocie, fundaţiile pentru clădirea silo­zului cu subsol luminat se execută, independent de tipul fundului, in formă de radier, cu grosime constantă.Fig. 444. Schemele subsolurilor de silozuri, în cazul când aşezarea celulelor se face pe mai multe rânduri ^La silozurile cu celule aşezate pe mai multe rânduri, fundurile cdu- ielor pot fi executate lîn formă de pâlnii conice de beton armat, rezemate pe 4 stâlpi (silozurile din Taşchent, Nicolaev); de pot, fi executate mai simplu in forma de placi de beton armat, prevăzute cu pâlnii, formate din umplutura de nisip sau din alt material (silozurile dela Mariupol, Cherson enmgrad). In figura 444 se dau schemele subsolurilor silozurilor, ia care cern.ele sunt ^aşezate pe mai multe rânduri; schema din figura 444 b se caractenzeaza prin aceea că celulele- şi placa de sub celule reazemă pe’ stâlpi, iar sta.’pn pe un radier.   In ceeace priveşte executarea lucrărilor, singura metodă raţională pen­tru executarea pereţilor subţiri şi înalţi (peste 10 m) ai celulelor-este alunecător. Prin această metodă se mecanizează şi se reu­nesc operaţiile-cele mai complicate şi de durată ale complexului de lucrări ae beton armat — decofrarea, mutarea şi instalarea cofrajelor — creindu-se rapideconstrucţiei prin metode industriale metode impune ca la proiectarea silozurilor să’ se _ specte verticalitatea pereţilor şi grosimea lor constantă pe toată înăl- (imea şi limd-eaza grosimea lor minimă la 15 cm. Deasemenea este necesar sa se tinda la o armare cât mai simplă. Lungimea barelor orizontale 1 robire să fie redusă, pentru a nu provoca dificultăţi la montarea lor; distanţa dintre rândurile orizontale de armătură nu treime luata mare decât la 10 cm, stratul de acoperire nu trebue să fie mai subţire de 2,o cm, pen ru a se evita smulgerea armăturii în timpul când se mută cofrajul.

Celulele rotunde se prevăd pe cea mai mare parte din înălţime (până la 2/3 H) cu armătură dublă, iar mai sus, cu armătură simpla. Prin Instruc­ţiunile Institutului ŢNIPS cu privire la proiectarea silozurilor se recomanda ca, la armarea pereţilor celulelor exterioarei şi interioare, acestea sa se im pa’rtă pe înălţime în 4 sectoare potrivit datelor din tabela 44.

Sectorul superior se armează simplu, iar cele trei sectoare inferioare se armează dublu cu armătură inelară. In cazul aşezării în şah, celulele exterioare se armează dublu cu armătură inelară pe toată înălţimea.

Instrucţiunile Institutului Promzernoproect din 1951 recomandă să se împartă ce­lula pe înălţime, astfel: a – în cazul aşezării pe un singur rând, în trei sectoare şi anume: cel inferior de 0,15 H, cel dela mijloc de O¹,50 H şi cel superior de 0,35 H ş b — în cazul aşezării în şah, în cinci sectoare şi anume: cel inferior de 0,15 7/ cel de a doilea de 0,20 //, cel de al treilea (dela mijloc) de 0,30 H, al patrulea de 0,20 H, şi . cel superior, de 0,15 H. In acest caz, pereţii celulelor interioare, ai sectoarelor inferioare şi superioare ale celulelor exterioare şi ai „stelelor” se armează simplu, iar celelalte sectoare ale pereţilor se armează dublu

In figura 445 este arătată armarea simplă a sectorului superior al unor celule rotunde, cu diametru de 7 m. Fiecare inel de armătură este format din patru bare. La colţurile „stelelor’¹, la nivelul Fiecărui rând de armătură inelară sunt aşezate bare suplimentare în formă de V, care asigură o legătură rigidă între celule învecinate.

~ Diametrul armăturii rotunde, inelare, calculate nu trebue să fie mat mare de 16 mm şi nici mai mic de 8 mm; distanţa dintre ele nu tiebue să fie mai mare de 20 om şi nici mai mică de 10 cm. Afară de armătura inelară (orizontală), se montează armături verti­cale, de 10 mm diametru, la distanţe de 30—35 cm, în pereţii exteriori şi de 40—50 om, la cei interiori.  In cazul armării inelare duble, se montează şi armătură verticală dublă. In pereţii exteriori, armătura verticală este destinată şi pentru pre­luarea eforturilor unitare datorite variaţiilor ţie temperatură, în cazul unei încălziri neuniforme.  In cazul aşezării în şah a celulelor, pereţii exteriori ai „stelelor¹¹ mar­ginale se armează, ca şi pereţii celulelor (împărţindu-se în sectoare)-. La contactul cu pereţii celulelor (fig. 445, b), arcele exterioare ale „steleloi marginale sunt prevăzute cu vute de 60 X 20 cm. In vute, se montează bare suplimentare, în număr egal cu numărul inelelor, iar diametrul ba­relor suplimentare se ia egal sau ceva mai mare decât diametrul armăturii inelare.

La pereţii exteriori ai „stelelor” marginale, barele principale ale armă­turii inelare trebue să fie introduse în pereţii celulelor, până la inelele interioare. Barele suplimentare se duc, deasemenea, până la rândul interior de inele şi sunt prevăzute cu o porţiune dreaptă, de 25 cm lungime. Cape­tele barelor principale şi al celor suplimentare se termină prin ciocuri.

La armarea pereţilor celulelor, trebue să se aibă în vedere şi urmă­toarele. Armătura va fi, de preferinţă cea laminată la cald, cu profil pe­riodic, răsucită sau turtită. Fiecare inel din astfel de armătură trebue să aibă cel mult 3—4 tnnădiri; în fiecare secţiune verticală a celulei, se per­mite înnădirea a cel mult 25% din totalul de bare. Innădirile armăturii inelare rotunde se fac prin suprapunere, cu o petrecere a capetelor pe o lungime de 40 diametri ai barei şi cu ciocuri la capete; în cazul armăturii cu profil periodic, suprapunerea se face pe o lungime de 60 diametri echi­valenţi, fără ciocuri. înnădirea armăturii verticale se realizează prin petre­cerea pe o lungime de 40 diametri, fără a se executa ciocuri la capetele barelor.

Pentru a se asigura poziţia din proiect a armăturii inelare, se reco­mandă ca, la fiecare 2—3 m, pe o circumferinţă, să se pună în locul ba­relor verticale separate carcase verticale rigide, formate din două bare verticale, prevăzute cu bare transversale orizontale, sudate la ele (fig. 446). Distanţa dintre barele transversale se ia egală cu distanţa dintre inelele orizontale de armătură. Armătura inelară se montează pe barde transver­sale ale carcaselor şi se leagă de armătura verticală cu sârmă.

La executarea celulelor, pentru a se evita omisiuni accidentale ai armăturii inelare, lucrările trebue să fie astfel organizate, încât, în fiecare stadiu de mişcare a cofrajelor să rămână nebetonat cel puţin un inel, adică fiecare inel de armătură trebue să fie montat înainte ca inelul care se găseşte imediat mai jos, să fie acoperit cu beton. Betonul pentru pereţii celulelor va avea marca cel puţin 140, iar pentru celule cu un diametru mai mare de 9 m, marca 170. Pâlnia de beton armat aşezată pe stâlpi (fig. 447) are pereţi cu gro­sime variabilă şi se armează cu bare orizontale şi cu bare drepte, aşe­zate după generatoare. La partea superioară, se prevede o îniărire, sub formă de inel, pentru preluarea eforturilor de compresiune, precum şi a mo­mentelor incovoietoare şi. de torsiune, care se nasc atunci când inelele reazemă în puncte separate. După o altă părere, nodurile „stelelor¹¹ pot fi considerate ca fixe, în raport cu deplasările orizon­tale. Atunci, fiecare latură a „stelei“, lucrând ca un arc cu încărcări radiale, va fi supusă, numai la eforturi de compresiune reduse. Calculul aproximativ al unei „stele¹¹, conside­rate ca un sistem în spaţiu, a arătat că deplasările orizontale ale nodurilor, stelei sunt, într’adevăr, ^a .^{de inflme}> meat chiar la celule cu diametri mari (15 m) nu este necesar ca pereţii stelelor să se execute rujai groşi decât în restul părţii celulei.

Calculul pereţilor stelelor, la silozurile obiş­nuite^ rotunde, efectuat prin această metodă, nu a necesitat majorarea nici a grosimii pereţilor nici a secţiunii armăturii, faţă de cealaltă parte  metodă de calcul, corectă pentru stelele interioare, nu a tost confirmata prm experienţe, pentru celulele exterioare de tipul ste- elor, care se formează în cazul aşezării în şah (fig. 441, c). Pentru o mai mare siguranţă, astfel de celule trebue calculate ca sisteme plane^.  Calculul pereţilor se face folosind aceleaşi rmule ca şi la calculul rezervoarelor dreptunghiulare. Calculul comparativ al oetmei circumre şi dreptunghiulare arată că, în cazul secţiunii dreptun-

 COŞURI DE FUM

1. Noţiuni generale

Coşurile de fum din beton armat sunt mai avantajoase decât cele de cărămidă, întrucât au greutatea redusă si necesită ia execuţie mai putină forţă de muncă; ele sunt monolite şi mai stabile. Astfel, un coş din beton armat cu înălţimea de 150 im (inclusiv fundaţia) are o greutate de 6 000 t,, pe când un coş din cărămidă are greutatea de 15 000 t, adică primul este de 2,5 ori mai uşor decât al doilea. Economia de muncă necesară realizată pentru executarea coşului de beiton armat, în comparaţie cu cel din cără­midă. reprezintă: pentru coşuri cu înălţimea de 100 m 25,6%; iar pentru o înălţime de 150 m, 42%. Viteza de executare a coşurilor din beton ar­mat este de 1,4—1,5 ori mai mare decât viteza de ridicare a celor din cărămidă, începând cu înălţimea de aproximativ 70 m; cu câiti coşul este mai înalt, cu atât diferenţa este mai mare. De exemplu: costul unui cos din beton armat cu înălţimea de 140 m este de 1,5 ori mai redus decât costul celui din cărămidă.Stabilitatea mai mare a coşului se realizează prin legătura monolită cu fundaţia şi prin rigiditatea mai mare la încovoiere a coşului propriu zis; în acest caz, nu pot exista temeri în ce priveşte posibilitatea de deschidere a rosturilor. Printre desavanitajele coşurilor de beton armat se numără conducti- oilitatea lor termică mai mare şi faptul că executarea lor este mai com­plicată. Coşurile de beton armat au fost adoptate, în Europa, cu mai mult de 50 de ani în urmă (din 1897), dar răspândirea lor a fost împiedicată, la îpeeput, mai ales de costul ridicat al cofrajului, care pe atunci se executa fix. Deaceea, se executau mai des coşuri din blocuri de beton fasonate, prevăzute cu orificii pentru trecerea armăturii. Odată cu apariţia cofrajelor alunecătoare au început să se construiască şi-coşuri cilindrice monolite. Astfel de coşuri, cu înălţimea până la 60 m, se construiau şi în U.R.S.S. începând din anul 1927, odată cu introducerea cofrajelor metalice mobile, au căpătat o răspândire largă coşurile monolite conice foarte înalte (cu înălţimea mai mare de 70 m).

Din punctul de vedere al costului, coşurile monolite de beton armat s’au dovedit mai avantajoase decât coşurile de fum, din blocuri fasonate care aproape că nu se mai execută în prezent. întrucât temperatura gazelor, în coşurile înalte, este deobicei, foarte ridicată (până la 800°) se execută totdeauna căptuşeli care se prezintă ca un coş interior, format din cărămidă obişnuită (pentru o temperatură până la 500°) sau refractară. Deoarece gazele calde conţin substanţe care atacă betonul, căptuşeala se execută, deobicei, până la partea superioară.. Este suficient ca grosimea căptuşelii de cărămidiă refractară (şamotă) să fie de ’/2 cărămidă; partea inferioară se execută, însă, cu o grosime de o cărămidă. Intre corpul coşului şi căptuşeală se lasă un spaţiu de 5—15 cm, care se umple cu materiale izolante (sgură granulată, vată de sgură). Căptuşeala nu se execută decât atunci când temperatura gazelor eva­cuate atinge maximum 100°C şi când acestea nu sunt prea agresive. Sarcina principală care acţionează asupra coşurilor de beton arma este presiunea vântului, din care cauză acestea se urmează cu bare verti­cale: barele orizontale inelare au rostul să preia eforturile unitare inelare datorite încălzirii neuniforme a pereţilor acoperire de beton se ia între limitele de 3—5 cm. Căptuşeala se face as – fel încât, sâ se poată dilata liber, independent de corpul coşului, sub in­fluenţa temperaturii gazelor calde.

2. Tipuri de coşuri de fum

In prezent se construesc două tipuri principale de coşuri monolite de beton armat: cilindrice şi tronconice. Cele dintâi se execută folosindu-se cofraje alunecătoare din lemn; celelalte, se construesc în cofraje metalice diemontabile. Trebue să remarcăm că cofrajele alunecătoare, care asigura betonarea neîntreruptă, prezintă¹ avantaje faţă de cele demoniabiie, la care, după betonarea fiecărei centuri, este necesar să^ se facă o întrerupere, pen­tru mutarea cofrajelor. In funcţie de aceasta, viteza de executare a lucrări lor este mai mare la cofrajele alunecătoare (până la 3,0 m, în 24 ore), decât la cele mobile’ (până la 1,7 m, in 24 ore). Desavantajul cofrajului alunecător constă în faptul că este greu să se amenajeze consolele pentru stratul de căptuşeală şi să se modifice diametrul coşului şi grosimea pere­telui; din această cauză, un astfel de cofraj este folosit numai la executarea coşurilor cilindrice de înălţime redusă. Executarea coşurilor cilindrice foarte înalte în cofraje alunecătoare nu a găsit răspândire; ele rămân în urma celor conice, în ce priveşte proprie­tăţile statice, indicele economic şi aspectul exterior.Coşurile cilindrice se construesc cu înălţimi relativ mici, până la 60 m. Se pot cita coşuri cilindrice executate de către trustul Hlebostroi, în perioada 1928—1936, folosind cofraje alunecătoare de lemn. Coşurile exe­cutate aveau următoarele dimensiuni: înălţimea^ 45 m, diametrul interior, 2 m si grosimea  pereţilor 15 cm; ele. erau prevăzute cu căptuşeala inte­rioară, aşezată la o distanţă de 10  cm faţă de peretele          corpului coşului. Pentru lucrările de refacere în Donbass, Institutul Promstroiproect a proiectat — între anii 1944 şi 1946 coşuri cilindrice cu înălţimea de 40 şi 60 m şi diametrul interior de 1,5 şi 2 m, pentru o temperatură a gazelor evacuate de 400°   şi 800°C.In figura 451  este reprezentat  un coş cilindric cu înălţimea  de 60   m şi grosimea pereţilor de 15 cm (pentru un coş cu înălţimea de 40 m, grosimea este de 12 cm). Din cauza temperaturii ridicate a gazelor evacuate, grosi­mea stratului termoizolator s’a luat, la partea inferioară, de 25 cm, iar la partea superioară, de 12 cm. Armătura consolelor care susţin căptuşeala se desdoia după ridicarea cofrajelor. Fundaţia este_ executată^ dm beton armat. Coşurile monolite conice se execută cu înălţimi mari, începând cu /O m. Până în 1946, cel mai înalt coş conic din U.R.S.S. era coşul centra ei termoelectrice Stalin (Moscova) cu înălţimea de 120 m, construit in 1934, zonele superioare, de 10 cm la partea inferioară şi de 20 cm in lo­cul unde se introduc gazele. In limi­tele fiecărei zone, izolaţia este împăr­ţita, pe înălţime, la fiecare 2,5 m pen­tru a se preveni tasarea va tei de sgură. Pentru protecţia betonului îm­potriva gazelor dăunătoare, care pot pătrunde prin rosturile căptuşelii, suprafaţa interioară a corpului este acoperită cu o drişcuială de ciment cu sgura. Suprafaţa pereţilor şi a tava­nului din camera de depunere a fu­ninginii este protejată prin aceleaşi drişcuiala; pardoseală este protejată cu plăci rezistente la acizi, montate pe un strat de asfalt, rezistent la acizi şi având grosimea de 10 cm. Pentru protejarea armăturii îm­potriva acţiunii agenţilor atmosferici, stratul de acoperire se execută de 3 cm. Gura coşului — care din cauza formarii acizilor este cea mai mult expusă deteriorării — este protejată pnntr’un inel de fontă, format din elemente separate cu grosimea de 5 cm. Fundaţia coşului are aspectul unei placi rotunde de beton armat, aşezat pe piloţi, deasemenea, de be­ton armat.  ^In 1946, s’a construit în U.R.S.S. cu cofraje demontabile, un coş tronconic cu înălţimea de 152 6 m (% 453).Diametrul exterior al corpului co- ş.ului este de 13,68 m la nivelul funda­ţiei şi de 5,28 m la gură (raportul dintre înălţimea corpului coşului şi diametrul inferior treime să fie mai mic decât 20). Peretele coşului are grosimea de 76 cm la partea inferioară Şi de 15 cm sus. Pentru a reduce vo­lumul de beton armat şi a-i da un aspect exterior cât mai frumos, coşul grosimea stratului termoizolator, fără a se mări şi grosimea pe­reţilor.Este raţional ca rezistenţa corpului coşului să se mărească prin creş­terea procentului de armare sau prin mărirea diametrului corpu­lui, dând pereţilor o înclinare mai mare. înclinarea normală a supra­feţei exterioare a corpului se con­sideră de 2la coşurile foarte înalte, se practică, însă o încli­nare care variază între 1%, la partea superioară şi 3%, la par­tea inferioară a coşului.

Pentru armarea corpului, se foloseşte oţel beton cu dia­metrul dela 12 până la 24 mm. Barele verticale se înnădesc cu mustăţile lăsate în fundaţi; lun­gimea lor se determină din con­diţia ca în fiecare secţiune ori­zontală, cel mult 25% din nu­mărul total de bare să fie înnă­dite. Poziţia înnădirilor este le­gată de etajele de aşezate a cofrajelor (interioare) egale cu 1,25 m. Numărul barelor este de 5—8 pe m. 1. Ele se termină prin ciocuri şi se înnădesc prin su­prapunere, capetele petrecându- se cu 30 diametri. Numărul şi diametrul barelor verticale se micşorează cu înălţimea corpu­lui coşului.Barele orizantale sub formă de inele se montează în spre partea interioară şi se leagă la fiecare nod. Metoda adoptată în U.R.S.S, pentru executarea coşurilor tronconice, folosind cofraje metalice demontabile, constă in esenţă, în următoarele:¹) In centrul fundaţiei coşului, se instalează un bob metalic (fig. 454, a). executat din elemente tubulare stan­dardizate. De bob, se suspendă prin 1)1/. M. Usetico: „Construcţia unui coş’ de fum tronconic, din beton armat, cu înăl­ţimea de 152 6 m“, „Industria Construcţiilor”, Nr. 6, 1946.

__ S. N. Bobrovschi: „Construcţia coşurilor de fum din beton armat”. „Buletinul iehnicei Construcţiilor”, Nr. 5, 1948 palane cadrul de rezemare, format din două inele de oţel, aşezate concentric şi legate între ele prin bare de distanţare. Inelele sunt executate din elemente separate, care se asamblează pe loc. Peste inele se aşează, pe direcţie radială, grinzi de lemn (fig. 454, b), pe care se amenajează o podină, care formează platforma de lucru la nivelul de betonare. De cadrul platformei de lucru se suspendă, pe role, cofrajul exterior. Rolele asigură posibi­litatea de deplasare a cofrajelor, pe direcţia radială, pe măsura ce diametrul coşului se reduce; deasemenea de cadre sunt suspendate şi schelele exterioare şi interioare. După betonarea unei porţiuni de coş cu înălţimea de 2,5 m, cadrul de rezemare se ridică împreună cu cofrajul exterior şi cu schelele suspendate Ia înălţimea părţii be­tonate; deasemenea se mută şi cofra­jul interior. Apoi, se trece la aşezarea şi fixarea cofrajelor şi se betonează o nouă porţiune. Una dintre despărţiturile bobu­lui serveşte la ridicarea materialelor; în cealaltă, se aşează scările. Ascen­sorul es’e prevăzut cu o cajă cu cupă şi cu buncăr de distribuţie pentru beton. Descărcarea betonului, din buncăr în cupă, se face automat. Pen­tru a preîntâmpina avariile ce s’ar putea produce prin ruperea cablului, se montează pe cabină un dispozitiv special de prindere. Cofrajul exterior sistem Soiuzte- plostroi este format din panouri cu înălţimea de 2,6 m executat din tablă de oţel cu grosimea de 2 mm. O parte din panouri au forma dreptun­ghiulară cu lăţimea de 850 mm, iar o altă parte au o formă trapezoidală, cu lăţimea de 818 mm, la partea su­perioară şi de 850 mm la partea in­ferioară — pentru a se forma conici- tatea corpului coşului (1,5—3%). Mic­şorarea diametrului dealungul înăl­ţimii coşului se realizează prin înde­părtarea panourilor dreptunghiulare si prin apropierea altor panouri, peirecându-se unul peste altul. Pentru coşurile cu înălţimea până la 100 m şi cu diametrul până la 4,5 m, sunt necesare 24 panouri dreptunghiulare şi 10 panouri trapezoidale.Cofrajul interior este format din panouri de 1 250X550 mm, executate, deasemenea, din tablă de oţel de 2 mm. Panourile cofrajului interior se aşează pe înălţime, în doua rânduri.  De fiecare panou sunt sudate pe înălţime pe câteva rânduri (4), cârlige care se^- vesc drept reazime pentru inelele de distanţare, din oţel-beton cu diametrul de 14-16 mm. în fiecare rând de cârlige, se montează câte 2—inele. La marginile superioare ale panourilor, sunt sudate eclise, prevăzute cu cârlige pentru suspendarea panourilor de cadrul de reazim, înainte de îndepărtarea inelelor de distanţare la mutarea cofra-jului.

Pe măsură oe diametrul coşului se micşorează, o parte din panouri se îndepărtează. Construcţia cofrajelor interioare permite, ca grosimea pereţilor coşului să poată fi mo­dificată precum şi să se amenajeze ieşindurile inelare în consolă, pentru susţinerea căptuşelii. In U.R.S.S. coşurile tronconice din beton armat se execută în orice anotimp; pe timp de iarnă, ele se execută în incinte mobile încălzite. Coşuri din blocuri de beton armat fasonate. Coşurile de acest fel se execută ca şi cele din cărămidă, fără a se folosi cofraje, fapt care consti­tuie principalul lor avantaj faţă de coşurile monolite. Există câteva tipur; de blocuri pentru executarea coşurilor. Aceste coşuri, însă, sunt mai puţin Această condiţie se verifică cu formula (356), pentru a determina mărimea deschiderii fisurilor în secţiunile dreptunghiulare, supuse la încovoiere: Coeficientul <p, care ţine seamă de lucrul betonului între fisuri se ia egal cu unitatea. Deasemenea şiunde — momentul de rezistenţă al secţiunii la apariţia fisurilor. Valoarea,      p-— se ia egală cu unitatea — în cazul când se întrebuinţează armătura cu secţiunea rotundă şi 0,8, pentru armătura cu profit periodic sau armătură răsucită.

Practic, calculul la deschiderea fisurilor se face după! grafic (fig. 207).

Secţiunile orizontale se calculează la acţiunea vântului şi a greutăţii proprii, precum şi la acţiunea vântului, a greutăţii proprii şi a temperaturii; în acest din urmă caz, calculul se face pentru partea expusă la vânt (zona întinsă) şi pentru cea opusă (zona comprimată). In cazul general, secţiunea orizontală a corpului este parţial întinsă si parţial comprimată. Condiţia de rezistenţă a secţiunilor orizontale se ex­primă prin inegalităţile: G_ae şi dg sunt eforturile unitare în armătura întinsă şi în zona comprimată a betonului, din cauza acţiunii vântului şi a greutăţii proprii; Gat şi obt — eforturile unitare în armătura întinsă şi în zona comprimată a betonului, date de diferenţă-1 imită de temperatură. Dm cauza acţiunii vântului şi a greutăţii proprii, secţiunile orizontale inelare ale corpului coşului lucrează la compresiune excentrică şi eforturile unitare corespunzătoare, se determină din condiţiile generale de echilibru: sunt momentele de rezistenţă ale secţiunii, în raport cu zonele comprimate şi, respectiv,’ în raport cu cea întinsă; M_c şi M_a — momentele forţelor exterioare, în raport cu centrul de greutate al armăturii întinse şi, respectiv, în raport cu centrul de greutate al suprafeţei zonei comprimate. Practic, determinarea eforturilor unitare în secţiunile orizontale, dato­rite acţiunii vântului şi a greutăţii proprii se face după grafice. La calculul secţiunilor orizontale,’ ţinându-se seamă de temperatură, o parte din dila- taţia termică din partea expusă vântului se compensează prin lungirile provocate de eforturile unitare a_av) în partea opusă momentul dat de dife­renţa de temperatură măreşte eforturile unitare de compresiune, la suprafaţa interioară a pere­telui, şi le micşorează la cea exterioară; în acest caz, la suprafaţa exte­rioară mai puţin solicitată, poate rezulta atât întindere, cât şi compresiune. Secţiunea armăturii verticale obţinută din calculul la rezistenţă trebue să fie cel puţin egală cu cea determinată de procentul minim de armare şi condiţionat de lăţimea admisibilă a fisurilor, care apar la sarcinile de exploatare.Pentru coşurile de înălţime mare, momentele încovoietoare din greu­tatea proprie, din cauza săgeţilor, pot atinge valori destul de însemnate; deaceea, este necesar deobicei, să se ţină seamă de săgeţile corpului coşului.

Momentul încovoietor suplimentar provenit din săgeţi în secţiunea considerată în calcul se poate determina cu oarecare aproximaţie, din .formula;
Aşadar, folosind metoda lui Muraşev, se poate face un calcul complet al coşului de fum, care ne dă o imagine a stărilor posibile de tensiune, care corespund mai bine realităţii decât în cazul când calculul se face folo­sind vechea teorie aşa zisă „clasică¹¹. Aceasta se confirmă şi de cercetările experimentale efectuate asupra coşurilor de fum din beton armat, de către V. I. Muraşev, la Institutul TNIPS, în anii 1949—1950, cercetări care au dat rezultate pozitive.

STÂLPI (PILONI)

Betonul armat se întrebuinţează la executarea diferitelor feluri de stâlpi — de telegraf, pentru linii de înaltă tensiune, pentru substaţii deschise, căi ferate electrificate, funiculare, pentru stâlpii de felinare etc. Pri­mele experienţe pentru întrebuinţarea acestora datează din 1902, când s’au propus primii stâlpi cu secţiune plină, dreptunghiulară; ei nu au căpătat o răspândire largă, din cauza greutăţii lor însemnate în comparaţie cu stâlpii de lemn şi cu cei metalici. Totuşi, betonul armat prezintă o serie de avantaje în ce priveşte durata, faptul că nu sunt necesare cheltueli pentru reparaţii şi necesarul important de stâlpi datorită desvoltării intense a liniilor de înaltă tensiune. Toate acestea au dus la proiectarea diferitelor tipuri de stâlpi de beton armat, executaţi nu numai pe locul de montaj, ci şi în fabrici. Totodată, s’a reuşit reducerea costului lor în aşa măsură, încât stâlpii uşori, de: beton armat, pot concura cu stâlpii de lemn şi cu pilonii metalici. Printre avantajele stâlpilor de beton armat, poate fi considerat Şi faptul că ei îndeplinesc funcţia de paratrăznet şi deci nu sunt distruşi de trăznet, cum sunt, de exemplu, stâlpii de lemn. Tipurile de stâlpi existente diferă mai ales în privinţa metodelor de executare şi tipul secţiunii transversale, care poate fi: dreptunghiulară, cu secţiunea dublu T, în formă de stea, inelară, poligonală etc. O răspândire mai largă au căpătat stâlpii cu secţiune inelară (tubulari), care seamănă ca aspect exterior, cu stâlpii de lemn. Din punct de vedere economic, stâlpii executaţi numai în condiţii industriale s’au dovedit mai avantajoşi. Există două metode de acest fel: Jn cazul primei metode, se aplică un strat de beton cu o maşină spe­cială, pe o inimă care se roteşte şi pe care este aşezată armătura longitu­dinală şi cea în spirală. Această metodă nu a luat, însă o răspândire prea mare. In cazul celei de a doua metode, de centrifugare — metodă care s’a răspândit mai .mult — stâlpii se execută în tipare metalice. Tiparul este format din 2 jumătăţi longitudinale: în interior, se prinde de ele armătura asamblată, longitudinală şi în spirală, pe care — datorită forţelor centri­fuge produse la învârtirea tiparului cu viteză mare — se aplică betonul plastic introdus în interiorul lui. Primii stâlpi au fost executaţi cu această metodă în 1905.Stâlpii centrifugaţi au o formă puţin conică; suprafaţa exterioară poate fi şi poligonală (conturul interior fiind în mod obligatoriu circular) Armătura unor astfel de stâlpi este formată din bare longitudinale şi din spirale, aşezate pe ambele părţi ale barelor longitudinale (fig. 455). Scheletul de armătură se asamblează prin mijloace mecanice. Locurile de intersecţie a barelor se leagă cu sârmă sau se sudează, astfel că depla­sarea reciprocă a elementelor armăturii este imposibilă. Poziţia corectă a armăturii în tipare este asigurată prin aşezarea unor plăcuţe de beton  raversele de beton armat se execută separat şi apoi, se fixează pe stâlp (fig. 456) turnându-se mortar de ciment (1:2) prin orificii speciale (pe locul de montaj).Stâlpii se execută simpli sau dubli şi înălţimea lor maximă atinge 36 tu. începând din 1931 s’au executat în U.R.S.S. astfel de stâlpi cu înălţi­mea până la 18 m, diametrul la vârf de 15—33 cm şi greutatea până la 4,5 t, pentru solicitări la o tracţiune până la 2 t.Forţele exterioare care acţionează asupra stâlpilor sunt: greutatea proprie, greutatea conductorilor, a cabluri­lor şi a izolatoarelor, greutatea gheţei şi a zăpezii, poleiul, presiunea vântului asu­pra stâlpului, precum şi forţele provocate de eforturile unitare, datorite variaţiilor de temperatură, în conductori. In acest caz, normele existente de calcul al liniilor ex­clud eventualitatea acţiunii simultane ma­xime a temperaturii, a vântului şi a gheţii.

La calculul stâlpilor care servesc la susţinerea cablurilor, se deosebesc: stâlpi de sprijin (intermediari), aşezaţi pe sec­toarele drepte ale liniei; de colţ, aşezaţi în locurile de schimbare de direcţie a liniei; de întindere (ancora j), care creează puncte fixe pe traseul liniei şi stâlpi de capăt, care sunt supuşi la tracţiune numai de o singură parte.

Din cauza acţiunii vântului, direct pe stâlp şi pe conductorii acoperiţi cu polei, stâlpii de sprijin sunt supuşi unor eforturi mai mari, pe direcţia transversală, decât pe cea a cablurilor .In calculul stâlpilor dela colţuri trac­ţiunea se ia egală cu rezultantă întinderii conductelor pe ambele direcţii.In cazul când traversele au o lungime mare, este necesar să se ţină seamă de eforturile de torsiune, care se produc din cauza întinderii neuniforme a con­ductorilor şi în urma ruperii unei părţi a acestora. Deobicei, eforturile de. torsiune sunt preluate chiar de beton şi numai în unele cazuri este necesar ca stâlpul să se armeze cu o spirală specială, la partea superioară; la partea inferioară, odată cu mărirea secţiunii transversale a stâlpului, eforturile de torsiune se micşorează. Deasemenea secţiunile stâlpilor trebue să fie calculate şi la eforturile care pot apărea în ele, în timpul transportului şi al instalării lor.Secţiunea stâlpilor lucrează la compresiune axială şi la încovoiere; însă — deoarece eforturile unitare de compresiune din greutate proprie, ghiaţă etc. sunt relativ reduse —- stâlpii se calculează, deobicei, numai la încovoiere.

Stâlpii de beton armat, care servesc ca piloni pentru funicuiare, sunt supuşi desigur la eforturi mai mari (inclusiv cele verticale) decât stâlpii liniilor de transmisie; la calculul lor trebue să se aibă în vedere deasemenea şi eforturile de compresiune. s’a executat cu 5 înclinaţii diferite ale suprafeţei exterioare, începând cu 0,0347, jos şi terminând cu 0,0130 la partea superioară (fig. 453, b). Corpul coşului este armat cu o armătură inelară şi cu una verticală, aşezată în spre faţa exterioară a peretelui. Pe înălţimea corpului sunt executate în interior — la fiecare 10 m — îngroşări din beton (console) pe care reazimă căptuşeala. Inelele nearmate in consolă au fante verticale (la fie­care 50 cm), care au rostul să mic­şoreze eforturile provenite din varia­ţiile de temperatură, produse în perete din cauza încălzirii lui de către ga­zele evacuate, (cu o temperatură de 425°C). Intre căptuşeala executată din cărămidă antiacidă, cu grosimea de 12 cm şi corpul coşului, este intro­dusă o izolaţie din vată de sgură cu grosimea de 12,5—5 cm. Corpul de beton armat al coşului este executat până la înălţimea de 142,4 m; iar ultimii 10 m — până la cota de 152,4 m — sunt executaţi din cărămidă antiacidă, pentru a obţine o rezistenţă mai mare la acţiunea dis­tructivă a gazelor care învăluie vâr­ful coşului. Corpul coşului este prevăzut cu un paratrăsnet, cu platforme de sem­nalizare luminoasă şi cu o scară,. Experienţa dobândită în anii de după război, în ceeace priveşte con­strucţia de coşuri tronconice, a per­mis stabilirea unor reguli constructive pentru proiectarea corpului coşului¹).

Grosimea peretelui la partea su­perioară a coşului trebue să fie de cel puţin 15 cm (determinată de con­diţiile de execuţie). La partea infe­rioară a coşului — când înălţimea lui este de 120—150 m — grosimea maximă a peretelui nu depăşeşte 40—50 cm, cu excepţia porţiunilor slăbite prin goluri.

Trebue să observăm că, odată cu diametrul coşului, se măresc şi greu­tatea proprie a corpului şi sarcina dată de vânt; în acelaşi timp creşte şi momentul de rezistenţă a secţiunilor orizontale ale corpului. Eforturile uni­tare datorite variaţiei de temperatură sunt proporţionale cu grosimea perete­lui şi cu diferenţa de temperatură pe suprafaţa interioară şi pe cea exterioară;