Universitatea Tehnică “Gh. Asachi” Iaşi - Facultatea de Construcţii şi Instalaţii Secţia CCIA

CONSTRUCŢII DIN LEMN

Îndrumător : Student : conf. dr. ing. Decher Ciuraru Catalin

Emanuela Grupa :3302-A

1

Lucrarea va cuprinde

A. PIESE SCRISE :

1. Tema lucrarii;

2. Alcatuirea structurii de rezistenta a cladirii;

3. Calculul incarcarilor [ permanente, din zapada, actiunea vantului ];

4. Calculul si alcatuirea acoperisului pe sistem casetat;

5. Calculul si alcatuirea planseului din lemn;

6. Calculul si alcatuirea peretilor portanti;

B. PIESE DESENATE

1. Plan functional;

2. Schita parter;

3. Schita etaj [ mansarda ];

4. Plan de amplasare panouri pereti, plan parter;

5. Plan de amplasare panouri pereti, plan etaj;

6. Detalii de panouri de pereti;

7. Plan de amplasare grinzi planseu;

2

Tema Lucrarii

Tema proiectului cuprinde realizarea unei locuinte, proprietate

personala, avand regim de inaltime P+M.

Aceasta constructie este definita si este amplasata pe un teren situat

in intravilanul orasului Vaslui. Amplasamentul este situat pe un teren

aproximativ plan, cu o panta de circa 2%.

Destinatia propusa realizarea unei locuinte private, avand regim de

inaltime parter si mansarda. Cota ±0.00 in dreptul intrarii este cu 58 cm

deasupra terenului amenajat.

Categoria de importanta a constructiei se stabileste conform HG nr.

766 din 21.11.1997 si a „Regulamentului privind stabilirea categoriei de

importanta a constructiilor” – Metodologie de stabilire a categoriei de

importanta a constructiilor, din aprilie 1996, in scopul aplicarii diferentiale

a sistemului calitatii, conform legii.

Sistemul Constructiv

Constructia este independenta avand regim de inaltime de P+M.

Pentru suprastructura se propune o structura din pereti portanti din

lemn.

Planseul se va realiza din lemn cu grinzi dispuse dupa latura scurta a

incaperii.Acoperisul va fi de tip sarpanta din lemn de rasinoase, alcatuit din

capriori, pana de coama si clesti.

Se prevede, la mansarda, un tavan suspendat izolat termic, cu vata

minerala ignifuda de 15 cm.

Fundatiile vor fi in sistem continuu sub pereti, din beton armat.

Umplutura din jurul fundatiilor se va executa imediat ce constructia va

depasi nivelul terenului amenajat.

3

Seism

Conform „Cod de Proiectare Seismica P100-1-2006”, zona se

incadreaza astfel:

-

-

-

-

-

Parametri Climatici

Parametri climatici conform CR 1-1-3-2005 si NP 082-04 sunt:

- Adancimea de inghet 0.90 m fata de cota terenului de natural;

- Zonarea valorii caracteristice a incarcarilor din zapada pe sol

⁄

- Coeficientul de expediere al amplasamentului cladirii atat la momentul

proiectarii cat si ulterior din punct de vedere al actiunii zapezii, pentru

expunere competa

- Din punct de vedere al vitezei vantului pentru interval mediu de

recurenta de 50 de ani, viteza mediata pe 1 min la 10 m inaltime este

⁄

- Din punct de vedere al presiunii de referinta a vantului pe 10 min,

pentru un interval mediu de recurenta de 50 de ani, presiunea de

referinta a vantului este de

4

Calculul incarcarilor la nivelul acoperisului

- Incarcari temporar-variabile;

1) Incarcarea data de zapada;

– coeficient de forma a incarcarii data de zapada;

– coeficient de expunere, 1 pentru o topografie normala

– coeficient termic, 1;

– valoarea caracteristica a incarcarii data de zapada pe sol, ⁄

pentru localitatea Vaslui;

⁄

⁄

2) Actiunea vantului;

( ) [ presiunea vantului pe suprafetele exterioare ];

( ) – presiunea dinamica pe varf pentru inaltimea de referinta ( );

– coeficient de presiune pentru presiunea exterioara;

– elemente de pe fatada sau de pe acoperis;

– straturi de rezistenta;

5

F

-1.1

-1.5

G

-1.4

-2

G

-1.4

-2

H

-0.9

-1.2

I

-0.5

coama

F

-1.1

-1.5

H

-0.9

-1.2

I

-0.5

b=1

3.6

m

e/4

=3

.4 m

e/2=6.8 m

e/4

=3

.4 m

e/10=1.36 m

F

0.0

G

0.0

H

0.0

F

0.0

I

-0.2

b=1

6.6

m

e/4

=4

.05

m

e/4

=4

.05

m

J

-0.3

e/10=1.36 m

e/10=1.36 m

- Pentru ( ), unde este dimensiunea laturii perpendiculare

pe directia vantului si inaltimea constructiei, suprafetele de acoperis

se divizeaza in zone de actiune a vantului;

| ⌈

6

- Calculul coeficientilor de presiune pentru fiecare suprafata de acoperis

( )

( )

( )

| ⌈

- Inaltimea de referinta se considera ca fiind h,

- Cladirea are o singura zona ( ) ( ) ( )

- Valoarea de varf a presiunii vitezei vantului ( ) la inaltimea z se

determina cu relatia:

( ) ( ) ( )

( ) – coeficientul de expunere, in functie de inaltimea de deasupra

terenului,z, si de categoria de beton

, categoria de teren IV ( )

( ) – presiunea vitezei de referinta

( )

( )

[ ]

[ ]

7

– coeficient de directie

– factor de anotimp

⁄ – pentru Vaslui

( ) ⁄

( )

Zona ( )

F -1.37

675

-924.75

G -1.8 -1215

H -0.9 -607.5

I -0.5 -337.5

Zona ( )

F 0

675

0

G 0 0

H 0 0

I -0.5 -135

J -0.3 -202.5

8

Calculul incarcarilor transmise peretilor

- Incarcari temporar-variabile

1) actiunea vantului

( )

| ⌈

D: 1 0.8 1 E: 1 -0.5

0.675 0.675

0.25 0.7 1 0.25 -0.3

0.75 0.1 0 0.75 -0.2

0.425 0.425

A: 1 -1.2 -1.4

0.675

0.25 -1.2 -1.4

D

0.75

1

E

0.41

A

-1.2

-1.4

B

-0.8

-1.1

9

B: 1 -0.8 -1.1

0.675

0.25 -0.8 -1.1

- cladirea are o singura zona h<b

( ) ( ) ( )

- valoarea de verificare a presiunii vitezei vantului, ( )la inaltimea z se

determina cu relatia:

( ) ( )

Categoria de teren IV -> ( )

( )

, pentru localitatea Vaslui

( )

10

Calculul incarcarilor

Calculul incarcarilor la nivelul acoperisului

Nr. Crt

Strat Material Grosime [ ]

Greutatea Volumica [ ]

Incarcare [ ]

1 Placa gips carton 0.01 0.103 0.103

2 Rigla sustinere 0.04 3.7 0.148

3 Temoizolatie [ vata m. ] 0.15 0.4 0.4

4 Capriori 40x200 0.04 4 0.16

5 Placi OSB 0.018 7 0.126

6 Sipca – contrasipca 0.04 3 0.12

7 Invelitoare tabla 0.005 0.05 0.05

Calculul incarcarilor date de peretele interior

Nr. Crt

Strat Material Grosime [ ]

Greutatea Volumica [ ]

Incarcare [ ]

1 Placa gips carton 2x0.012 0.103 0.103

2 Temoizolatie [ vata m. ] 0.10 0.4 0.4

3 Dulapi 40x200 0.04 4 0.16

4 Talpi lemn 40x100 0.04 4 0.16

Calculul incarcarilor date de peretele exterior

Nr. Crt

Strat Material Grosime [ ]

Greutatea Volumica [ ]

Incarcare [ ]

1 Placare exterioara lemn 0.225 5 0.125

2 Rigla fixare 0.03 3.7 0.111

3 Placa OSB exterioara 0.012 7 0.084

4 Termoizolatie [ vata m. ] 0.15 0.4 0.4

5 Dulapi 40x150 0.04 4 0.16

6 Placaj gips carton 0.012 0.103 0.103

11

Calculul incarcarilor date din planseu

Nr. Crt

Strat Material Grosime [ ]

Greutatea Volumica [ ]

Incarcare [ ]

1 Placa gips carton 0.012 0.103 0.103

2 Rigla sustinere gips carton 0.04 3.7 0.148

3 Dulapi 40x200 0.04 4 0.16

4 Termoizolatie [ vata m. ] 0.15 0.4 0.4

5 Placa OSB exterioara 0.018 7 0.126

6 Termoizolatie [ polistiren ] 0.04 0.35 0.35

7 Polistiren dur 0.02 0.35 0.35

8 Sapa B.A. cu plasa de sarma

0.035 10 0.35

9 Parchet laminat 0.005 0.25 0.25

12

IV. Alcatuirea si calculul acoperisului de lemn tip casetat

Calculul structurii acoperisului

Calculul incarcarilor

incarcari permanente

incarcarea durabila

din zapada

utila

13

Ipoteza de incarcare

( )

Capriorul este solicitat la compresiune centrica cu incovoiere.

Sectiunea cea mai solicitata este cea din reazemul intermediar unde

eforturile sunt de compresiune si incovoiere cu valoarea

momentului incovoietor

Conform SREN 1995-1 cap 6.3.3 privind solicitarea compusa de

incovoiere cu compresiune trebuie satisfacuta expresia:

(

)

unde,

– valoarea de calcul a tensiunii de incovoiere

– valoarea de calcul a rezistentei la compresiune paralela cu fibrele

– factor ce tine seama de reducerea de rezistenta la incovoiere

datorata flambajului

– se calculeaza cu expresia

√

14

Pentru evaluarea proprietatilor de calcul ale materialului lemnos se

vor considera:

- coeficient partial de siguranta (pentru sectiuni din lemn

masiv=1.3)

knod – factor de modificare ce tine seama de efectul duratei

incarcarii si a umiditatii, pentru lemn masiv, clasa de exploatare

1. knod =0.9

valorile sagetilor finale nete in functie de deschiderea de calcul

pentru elemente de constructie cu caracter definitiv, pentru

pane si capriori este de l/200.

S-a ales ca material pentru structura, lemn de brad, calitatea a II-a

pentru care valorile caracteristice ale rezistentelor sunt:

- incovoiere statica : 16.8 N/mm2

- intindere in lungul fibrelor: 8.6 N/mm2

- compresiune in lungul fibrelor: 22 N/mm2

- compresiune in planul normal, pe directia fibrelor: 2.7

N/mm2

- forfecare in plan normal pe directia fibrelor: 10.8 N/mm2

- E=11300 N/mm2

G=500 N/mm2

15

Pentru o structura simplu rezemata cu incarcari uniform distribuite,

deschiderea l=6.667m

√

√

, ,pentru

√

√

√

√

√

( ( ) )

( ( ) )

√

√

(

)

(

)

- la solicitarea de compresiune cu incovoiere elementul este

bine dimensionat.

Se va realiza verificarea elementului si la solicitarea de

intindere cu incovoiere, deoarece pe anumite portiuni elementul

este intins.

16

Tinand cont ca nu exista moment incovoietor decat dupa

directia y a elementului, trebuie satisfacuta relatia:

(

)

km- factor care tine seama de redistribuirea tensiunilor pe

sectiune si de eventualele neomogenitati ale materialului

km=0.7 pentru lemn masiv

(

)

Pentru verificarea la forfecare a sectiunii trebuie

satisfacuta relatia:

Verificarea capriorului din conditia de rigiditate

( )

( )

( )

17

( )

( )

( )

( )

18

19

V. Alcatuirea si calculul planseului

Schema statica

Incarcari permanente

Incarcari utile

20

Combinatii de incarcari

Calculul momentelor incovoietoare

- Incaperea a

- Incaperea b

- Incaperea c

- Incaperea d

- Incaperea e

- Incaperea f

Verificarea grinzii

- Conditia de rezistenta

– capacitatea portanta la incovoiere

21

– momentul maxim produs de incarcarile exterioare de calcul

*

(

)

+

- Conditia de rigiditate

( )

( )

22

Panou perete exterior

Se considera montantul o bara dublu articulata incarcata cu o forta de

compresiune, dar solicitate si la incovoiere.

( )

( )

( )

√

√

√

√

√

√

23

Solicitarea de compresiune si incovoiere

(

)

24

VI. Calculul panourilor de pereti

Panou perete interior

Se considera montantul (M) o bara dublu articulata incarcata cu o

forta de compresiunde de calcul

[ ]

– lungimea panoului interior

25

( )

(

)

√ √

√

√

(

)

√ √

√

√

26

Solicitarea de compresiune contrica

( ) ( )

( ) ( )

(

)

27